고추역병균(Phytophthora capsici)은 고추 생육 전반에 걸쳐 병을 발생시켜 농가 소득에 큰 손실을 일으키고 있다. 고추 역병균 저항성은 양적 형질 유전자좌(Quantitative Trait Loci, QTL)에 의해 조절되며 주동 유전자는 고추의 5번 염색체에 존재한다고 보고 되었지만, 후보 유전자의 선발 및 저항성 유전자 규명 연구는 아직 초기 단계이다. 특히, 고추는 형질전환이 어려운 작물로써 병원균과의 상호작용 연구를 통한 저항성 유전자 동정에 제한이 많다. 반면 고추와 같은 가지과 작물인 담배(Nicotiana benthamiana)는 병원균 상호작용 모델로 알려져 형질전환을 통해 저항성 유전자 규명에 활용된다. 본 연구에서는 고추 역병 저항성 기작 규명을 위한 기초 연구로써, 식물 저항성 유사 유전자(Resistance Gene Analog, RGA)를 선발하고, 이들 유전자들에 대한 담배 형질전환 기법 최적화 연구를 수행하였다. 고추 5번 염색체에 존재하는 고추 역병 저항성 분자표지들을 분석하여 RGA 후보 유전자인 CaNBARC105, CaNBARC112 유전자를 동정하였다. 이들 유전자들에 대해 Agrobacterium tumefaciens를 매개체로 하여 고추 RGA가 삽입된 담배 형질전환체를 개발하였다. 형질전환 여부는 유전자 특이적인 서열을 이용한 genomic PCR과 RT-PCR 검증을 통해 이들 형질전환 된 담배들의 생육 및 발달에 영향이 없다는 것을 확인하였다. 본 연구는 향후 고추 병 저항성 후보 유전자들이 삽입된 담배 형질전환체는 고추 역병 저항성 유전자 규명 및 기작 연구에 기반이 될 것이다.

본 연구는 고추 유묘기 P. capsici의 접종 방법에 따른 이병성과 유전양식을 검정하여 역병 저항성 검정에 적합한 접종방법을 구명하고자 수행하였다. 접종 방법에 따른 처리구내 비교에서 모든 처리구의 후대 세대는 세대간 유의한 차이를 보였다. 이병성 재료 ‘#1308’과 저항성 ‘CM334’, F1의 비분리세대의 군간 비교에서는 각각 고추 역병의 발병도는 3.64-4.97, 1.00-1.85, 1.01-1.83을 보여 접종 방법에 따른 세대간역병 저항성 차이는 명확히 구분되었는데, 이 중에서 줄기상처법이 더 많이 이병되어 접종방법간 유의한 차이를 보였다. F2 분리세대의 역병 발병도의 경향은 2.01-2.52를 보였고,줄기상처법이 더 많이 발병하여 접종 방법에 따른 유의한 차이를 보였다. F2 분리세대의 접종방법에 따른 군간 비교에서뿌리침지법은 유의한 분리 특성을 보이지 않았고, 엽면살포법과 줄기상처법은 11:5의 유효 유전자간 상호작용이 확인되었다. 배지블럭법, 병토법, 관주법은 3:1 혹은 9:3:3:1의 분리 특성을 보여 1-2개의 유전자가 관여하는 것으로 나타났다.따라서 고추 역병 유묘 검정에서 배지블럭법과 토양관주법이가장 효과적인 것으로 나타났다.

고추 역병은 그 병원균의 토양전염성 때문에 약제에 의한 방제효과가 낮아 저항성 품종의 개발이 기대되어 왔다. 고추 역병에는 CM334, AC2258, PI201234 등 다수의 저항성 유전자원이 보고되었으며, 이들의 저항성의 유전에 관한 연구로 진행되었다. 그러나 저항성의 유전양식은 실험에 사용한 재료와 연구자에 따라 1개, 2개, 혹은 3개 이상의 유전자, 다수의 유전자에 의한 양적 유전 등 다양하였다. 최근에는 분자적 방법으로 양적형질유전자좌(QTL)를 구명하는 연구가 보고되고 있으며, 분자표지를 이용한 선발 기술도 이미 육종 현장에서 활용되고 있다. 최근 저항성 품종이 다수 출시됨에 따라 새로운 병원형(pathotype), 즉, 레이스(race)의 출현에 관심이 높아지면서 이에 대한 연구가 보고되고 있다. 모두 품종과 병원균주간에 특이적 변이가 있으며, 이를 토대로 몇 개의 병원형(race)으로 분류할 수 있었다. 그러나 판별품종이 통일되지 않았고 시험에 사용한 품종들의 저항성 유전자의 조성도 달라 세계적으로 통일된 레이스분류체계는 아직 없는 실정이다. 이러한 배경에서 보다 안정된 저항성 품종의 육성을 위해서는 한 가지 저항성 재료보다는 다수의 저항성 유전자원에서 저항성을 도입하고, 육성과정에 육성품종의 보급 대상지역의 여러 균주를 사용하여 선발하는 것이 필요할 것이다.

Streptomyces padanus IA70-5 has been shown to be a promising biological control agent for the suppression of pepper anthracnose. In this study, we assessed the potential use of strain IA70-5 as a biological control agent for Phytophthora blight caused by Phytophthora capsici. Strain S. padanus IA70-5 was found to inhibit the mycelial growth and zoosporangium formation of P. capsici causing Phytophthora blight on pepper plants. In experiments with hot pepper fruit, IA70-5 suppressed the progression of Phytophthora rot by over 90% in pre-inoculated treatments with culture suspension. In experiments with 60-day-old pepper plants, IA70-5 suppressed Phytophthora blight by over 90%. These results demonstrated the potential for S. padanus IA70-5 to provide a practical biological agent for the control of Phytophthora blight in the field.

칠성초에 역병 저항성을 도입한 칠복1호에 베트남 도입 풋마름병 저항성 계통을 교배하여 육성한 및 에서부터 및 까지 역병-풋마름병 복합 저항성 선발을 2009년도와 2010년도에 걸쳐 수행하였다. 매 세대 역병을 접종하여 저항성을 평가하여 선발하고 선발개체에 풋마름병을 접종하여 감염되는 개체는 도태하였다. 역병에 대한 저항성은 선발과 함께 현저히 향상되었으며, 선발계통들은 역병 저항성으로 판매되고 있는 교배종 '무한질주'와 비슷한 수준의 저항성을 나타내었다. 선발개체를 칠복CMS-A라인에 교배를 하여 의 임성을 보고 화분친의 CMS-Rf유전자형을 검정하였다. 대부분Nrfrf로 고정되고, 칠복 KC995, 칠복 KC1009 조합의 일부 개체가 이형(heterozygote) 상태인 것으로 확인되었다.

2003년도에 추가된 85점의 고추 유전자원에 대하여 역병에 대한 저항성을 검정한 결과 새로운 고도 저항성 재료는 발견되지 않았다. 그러나 재래종의 원예적 형질을 갖춘 KC1184가 중도의 저항성을 나타내어 활용가치가 있을 것으로 사료되었다.

역병 저항성 재료로 도입하여 유지하고 있는 PI123469, PI201234, PI201232, AC2258 (=Line 29), CM334, KC268, KC358, KC820, KC821, KC822, KC823 (Line 29 = AC2258), KC462, KC463, KC464 혹은 이들 유전자원에서 선발한 계통들의 역병에 대한 저항성 검정, 원예적 특성 조사 및 종자증식을 실시하였다. PI123469, PI201234, PI201232, AC2258, KC823에서 선발된 계통들이 가장 저항성이 강한 것으로 나타났다. 동일한 유전자원에서 선발한 계통 간에도 저항성 수준에서 현저한 차이가 관찰되는 경우가 있었으며, 이러한 경우는 주로 유지 증식과정에 자연교잡이 일어난 결과로 추정되었다. 따라서 순도 높은 저항성 재료를 얻기 위해서는 봉지를 씌워 자식종자를 채종하는 것이 가장 안전하며, 다음으로는 계통 망실 혹은 망상을 이용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

2000년도에 검정에서 역병에 살아남은 개체들로부터 채종하여 육성한 Capsicum chinense 31계통에 대하여 역병 저항성을 검정한 결과 고도의 저항성을 나타내는 것은 발견되지 않았다. 2001년도의 검정에서 역병에 살아남은 개체로부터 채종한 재래종 26계통에 대하여 다시 역병 저항성 검정을 실시한 결과 KC180, KC230, KC195, KC194에서 다수의 개체가 살아남아 저항성을 나타내었다 그러나 KC180과 KC230은 각각 AC2258과 CM334와 혼종된 것으로 관찰되었다. KC195와 KC194는 재래종의 형질을 유지하고 있는 것으로 관찰되었다. CM334의 보존 증식과정에 자연교잡이 일어난 것으로 보여 이의 순도향상을 위하여 채종년도별로 시료를 꺼내어 역병 저항성 검정을 실시한 결과 가장 오래된 1992년도 채종종자에서부터 약간의 이형주가 관찰되기 시작하여 1995년부터 2001년도까지 시간이 경과함에 따라 많이 변형되어 있는 것을 알 수 있었다. 1992년도 종자에서 이형주를 제거하고 원형의 개체로부터 자식종자를 대량 채종하였다. 함께 공시한 AC2258은 순수한 것으로 확인되었다. 1995년도 채종 CM334 종자에서는 비록 혼종은 되었으나 측지발생이 적은 개체들이 발견되어 이들을 개체 선발하여 역병에 저항성이며 측지발생이 적은 계통으로 육성하고 있다.

고추 역병균(疫病菌) Phytophthorn cepsici의 토양중(土壤中) 밀도(密度)와 고추의 생육기(生育期) 및 온도(溫度)가 역병발생(疫病發生)에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 실내실험(室內實驗)과 비닐하우스 재배실험(栽培實驗)을 했던 바 다음 몇가지 결과(結果)를 얻었다. 인위적(人爲的)으로 접종(接種)한 병원균(病原菌)의 초기 생존수(生存數)는 무살균토양에서 월등히 많았으나 13일(日)이 경과된 후에는 급격히 감소되어 35일(日) 후에는 살균 무살균토양 모두 생존균(生存菌)을 검출(檢出)할 수 없었다. 토양 1g당(當) 최소 5개 이상의 유주자낭(遊走子囊)에 해당하는 전염원(傳染源)이 있어야 고추역병(疫病)이 발생(發生)되었으며 그 이상 전염원량(傳染源量)이 증가될수록 발생(發生)이 증가되었고 잠복기(替伏期)도 짧아졌다. 동일(同一)한 양(量)의 병균(病菌)을 접종(接種)했을 때 초기(初期)에는 묘령(苗令)이 어릴수록 발병(發病)이 많았으나 4주후(週後)부터는 묘령(苗令)에 관계없이 비슷하였다. 잠복기(潛伏期)는 묘령(苗令)이 어릴수록 짧았으나 병지속(病持續期間)은 생육기(生育期)에 따른 차이(差異)가 인정되지 않았다. 고추 유묘(幼苗)의 이병율(罹病率)은 에서 가장 높았고 순(順)이었으며, 전혀 발병이 없었던 와 에 처리(處理)했던 식물(植物)을 처리로 옮겼을 때 처리식물은 50%까지 계속 발병을 보인 반면 는 전혀 발병되지 않았다.)이 심(甚)하여도 종자전염율(種子傳染率)은 높지 않았다. 그리고 발아율(發芽率)에서는 반문(斑紋)의 영향(影響)이 없었다. 저항성품종(抵抗性品種) 검정(檢定)에서 Columbus외(外) 14품종(品種)이 이병성(罹病性), Chief외(外) 14품종(品種)이 중도저항성(中度抵抗性), 장백(長白)콩외(外) 17품종(品種)이 저항성(抵抗性)인 것으로 나타났다.(增加)되었는데, 특히 diazinon 과 decamethrin 처리(處理)에서 높은 증가율(增加率)을 보였다. 7. 약제처리(藥劑處理) 후(後), hopperburn발현도(發現度)는 약제(藥劑)의 종류(種類) 및 처리농도(處理濃度)에 따라 큰 차이(差異)를 보였는데, hopperburn발현(發現)은 diazinon, decamethrin 처리(處理)에서 크게 촉진(促進)되었다. 이상의 결과(結果)를 종합적(綜合的)으로 볼 때, diazinon 과 decamethrin의 처리(處理)는 포장(圃場)에서 벼멸구의 산란력(産卵力)과 성충수명을 증대(增大)시키고, 식이활동(食餌活動)을 촉진(促進)함으로서 벼멸구의 resurgence를 유발(誘發)하고 아울러 수도체(水稻體)의 hopperbun을 가속화시킬 가능성(可能性)이 있음을 알 수 있었다.는 점차 약하여 졌으나 catalase, invertase는 그 활성도가 일단 숙성중기에 높아졌다가 낮아졌다.n 이 pH 4.2이고 temperature는 이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodies

고추 역병균의 균사생장 및 유주자낭 형성에 미치는 광선 및 pH의 효과를 조사하기 위하여 PC7971외 2균주를 공시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 역병균의 생육적온은 내외이었고, 2. 생육적정 pH는 6.0부근이었다. 3. 유주자낭 형성에는 광이 필요했으며 에서는 2,000Lux의 광도가 유주자낭 형성에 가장 효과적이었고, 4. 광처리후 56시간까지 급속한 형성을 보였다. 5. Oat meal배지와 V-8 Juice 배지가 Bean meal배지보다 현저히 많은 유주자낭을 형성하였다.

우리나라에서 Phytophthora capsici균에 의한 가지의 병해는 아직 그 발생이 보고되어 있지 않다. 근래 수원을 포함한 중부지방에 P. capsici균에 의한 피해과가 채집되어 기록병해인 P. parasitica균에 의한 솜털역병과 그 병징, 병원성 및 병원균의 형태등을 비교 검토하였다. 본 병은 9월 강우가 있은 후 발생이 심하였으며 처음 과면에 원형갈색의 병반이 나타나 점차 확대되면서 그 위에 짧은 균계와 분생자경이 밀생하고 유주자양이 풍부히 형성되어 솜털모양으로 공중균계가 길게 자라고 유주자양이 거의 형성되지 않는 솜털병역과는 구별되었다. 그리고 병원균의 형태 및 병원성에 있어서도 뚜렷한 차이를 볼 수 있었다. 따라서 본 병원균은 P. capsica임을 확인할 수 있었으며 미기록인 본병해에 대하여 가지갈색썩음병이라는 이름을 붙이기로 하였다.

Ten empirical disinfection models for the plasma process were used to find an optimum model. The variation of model parameters in each model according to the operating conditions (first voltage, second voltage, air flow rate, pH, incubation water concentration) were investigated in order to explain the disinfection model. In this experiment, the DBD (dielectric barrier discharge) plasma reactor was used to inactivate Phytophthora capsici which cause wilt in tomato plantation. Optimum disinfection models were chosen among ten models by the application of statistical SSE (sum of squared error), RMSE (root mean sum of squared error), r2 values on the experimental data using the GInaFiT software in Microsoft Excel. The optimum models were shown as Log-linear+Tail model, Double Weibull model and Biphasic model. Three models were applied to the experimental data according to the variation of the operating conditions. In Log-linear+Tail model, Log10(No), Log10(Nres) and kmax values were examined. In Double Weibull model, Log10(No), Log10(Nres), α, δ1, δ2, p values were calculated and examined. In Biphasic model, Log10(No), f, kmax1 and kmax2 values were used. The appropriate model parameters for the calculation of optimum operating conditions were kmax, α, kmax1 at each model, respectively.

Phytophthora capsici an Oomycete pathogen is a major challenge to the pepper (Capsicum spp.) production around the world. Control measures are proved ineffective, so breeding resistant cultivars are the most promising strategy against the pathogen. Resistance against P. capsici is governed by quantitative trait loci (QTL). According to previous studies on QTL detection, the QTL on pepper chromosome 5 is a major contributor to resistance. In this study, to exploit the involvement of this QTL and identify its contributing genes, the F2 population derived from a cross between ECW30R and CM334 was inoculated with a medium virulence P. capsici strain JHAI1-7 zoospores at the 6-8 leaf stage. Composite interval mapping revealed two major QTLs; QTL5-1 from 7 days post inoculation (dpi) and QTL5-2 from 16 dpi on chromosome 5. To characterize and detect interactions of the two QTLs, near isogenic lines (NIL) were constructed by crossing Tean and recombinant inbred line (RIL) derived from a cross between YCM334 and Tean. RILs were screened with P. capsici strain MY-1 and resistant lines were selected. Among the resistance RILs most closely related to Tean were selected using AFLP and SSR genotyping data. These RILs were named as YT39-2 and YT143-2. To develop more advanced NILs, two rounds of marker-assisted backcrossing were done using a high-throughput SNP genotyping system (EPI Fluidigm, USA). Among the NILs derived from YT39-2, YT39-2-64 contains only QTL5-1 whereas YT39-2-61 and YT39-2-69 were identified to have both QTLs. On the other hand, YT143-2-55-7 with the highest Tean genetic background contains QTL5-1 only. In the next step, the 3 different NILs having QTL5-1, QTL5-2 individually and both QTLs will be identified. Furthermore, phenotyping and fine mapping will be done for the analysis of individual and interaction effects of QTLs.

Plasma reactor was used for the inactivation of Phytophthora capsici which is phytophthora blight pathogen in aquiculture. Effects of first voltage, second voltage, air flow rate, pH, incubation water concentration were examined. At the low 1st voltage, under 80 V, the lag phase was noticed within 30 sec, however, it was not shown over 100 V. The variation of optimum operation condition was not shown by the variation of microorganisms. However, the inactivation rate was different by the variation of species of microorganisms. The inactivation rate and efficiency were increased by the increase of 2nd voltage. The highest initial inactivation rate was shown at pH 3 and the rate was decreased by the increase of pH. The inactivation rate increased by the increase of air flow rate, however, it was shown as similar at the rate of 4 L/min and 5 L/min. The inactivation rate was distinctly decreased at the three times concentration of incubation solution comparing at the distilled water and basic incubation solution.

Melon (Cucumis melo) is an annual herbaceous plant of the family Cucurbitaceae. Phytophthora rot, caused by Phytophthora capsici is a serious threat to cucurbits crops production as it directly infects the host plant, and it is difficult to control because of variable pathogenicity. This study investigated the resistance of 450 accessions of melon germplasm against Phytophthora rot by inoculating the seedlings with sporangial suspension (105~;or~;6 zoosporangia/ml) of P. capsici. Disease incidence of Phytophthora rot was observed on the melon germplasm at 7-day intervals for 35 days after inoculation. Susceptible melon germplasm showed either severe symptoms of stem and root rot or death of the whole plant. Twenty out of 450 tested accessions showed less than 20% disease incidence, of which five accessions showed a high level of resistance against Phytopthtora rot. Five resistant accessions, namely IT119813, IT138016, IT174911, IT174927, and IT906998, scored 0% disease incidence under high inoculum density of P. capsici (106 zoosporangia/mL). We recommend that these candidate melon germplasm may be used as genetic resources in the breeding of melon varieties resistant to Phytophthora rot.