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Rhizopus Soft Rot on Lily Caused by Rhizopus oryzae in Korea
Res. Plant Dis. 2014;20:50-53
Published online December 15, 2014
© 2014 The Korean Society of Plant Pathology.

Soo-Sang Hahm1*, Gye-Wan Hong2, Byung-Ryun Kim1, Kwangseop Han1, Takyong Choi2, Yungyu Nam1 and Seunghun Yu3

1Agricultural Environment Research Division, Chungnam Agricultural Research and Extension Services, Yesan, Chungnam 340-861, Korea
2Taean Lily Expt. Station, Chungnam Agricultural Research and Extension Services, Taean 357-952, Korea
3Department of Applied Biology, College of Agriculture and Life Sciences, Chungnam National University, Daejeon 305-764, Korea

Soo-Sang Hahm

Tel : +82-41-635-6112
Fax: +82-41-635-7923
E-mail: hahmsoo@korea.kr

Received February 3, 2014; Revised March 18, 2014; Accepted March 19, 2014.
cc This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract


Rhizopus soft rot of lily (Lilium longiflorum) caused by Rhizopus oryzae was observed in the experimental field in Taean Lily Experiment Station in Korea, 2012. The typical symptoms were water-soaked lesions on bottom stem and leaf rot. The lesion rapidly expanded and the plant was softened totally. The fungus grew vigorously at an optimum temperature (25°C) and brownish colony and black sporangia were formed on potato dextrose agar medium. Sporangiophores formed on end of sporangia were sub-globose, brownish and 6-10 μm in size. Sporangia were globose, blackish and 87-116 μm in size. Sporangiospores were irregularly oval and sub-globose, brownish 4-8 μm in size. On the basis of mycological characteristics, analyzing sequences of internal transcribed spacer region of ribosomal DNA, and pathogenicity test on host plants, the causal fungus was identified as R. oryzae. This is the first report of Rhizopus soft rot on lily caused by R. oryzae in Korea.
Keywords : Lily, Lilium longiflorum, Rhizopus soft rot, Rhizopus oryzae
  2012년 4월 충남 태안의 백합시험장 포장에서 재배중인 아시아틱계통에서 정식 5일 후 지제부의 줄기가 갈색으로 변하면서 물러지고 고사하는 증상이 관찰되었다. 피해 규모는 Sunshine 품종의 95% 이상이 발병되어 꽃봉우리가 형성되기 전에 대부분이 썩어서 절화하여 판매할 수 없는 상황으로 조사되었다. 포장에서 채집한 병든잎과 줄기의 병반으로부터 병원균을 순수 분리하여 균학적인 특징과 병원성을 검정하였고, 또한 rDNA의 ITS(internal transcribed spacer) 염기서열을 분석하여 동정하였다.
  지금까지 우리나라에 발생하는 백합 병으로는 잎마름병(Botrytis elliptica) 등 13종이 보고되어 있으며(The Korean Society of Plant Pathology, 2009), 그 중 세균에 의한 무름 증상이 나타나는 병으로는 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum Psudomonas marginalis에 의한 무름병이 있으나, Rhizopus orysae에 의한 무름병 발생은 보고된 것이 없다. 따라서 본 연구는 백합에 발생한 무름병의 증상을 관찰하고 균학적 특성과 병원성을 검정하여 그 결과를 보고한다.

  병 증상 및 발생환경. 2012년 4월 충남 태안의 태안백합시험장 시설하우스 포장에서 초장이 15-20 cm 정도 자란 백합의 지제부 줄기가 수침상으로 썩으면서 잎으로 전반되어져 전체가 고사하는 증상이 관찰되었다. 발병 초기에는 지제부 줄기에 작은 반점이 형성되다가 급격히 잎과 윗 줄기로 진전되면서 10일 이내에 전체적으로 물러지면서 줄기가 부러지는데(Fig. 1A, B) 이러한 증상은 Phytophthora cactorum에 의한 백합 역병의 전형적인 피해 증상과 유사하였다. 발병된 포장의 재배방법은 인공상토를 사용한 상자재배이며, 무가온 시설하우스로 재식거리는 15 × 15 cm로 관행 재배법으로 관리되었으며, 특이한 점은 싹을 띄우기 위해 4oC 저온저장고에서 재배상자에 정식한 상태로 3개월 동안 보관하였다가 시설하우스 포장으로 옮긴 것을 알 수 있었다.

  병원균 분리 및 특성. 병원균을 분리하기 위해 채집된 병든조직을 멸균수로 씻은 후 0.1% NaOCl 용액으로 1분간 표면 소독하고 물한천배지(WA) 위에 치상하여 25oC 항온기에 24시간동안 배양한 다음, 병든 조직에 형성된 균사의 끝부분을 떼어 내어 다시 감자한천배지(PDA)에 옮겨 7일간 배양하여 병원균 동정 및 병원성 검정에 사용하였다. PDA 배지상에서 균사 생육은 매우 빠르고 배지표면에 기중균사 형태로 자라면서 긴 포자낭경을 형성하였으며, 배지에 뿌리모양의 가근을 형성하였다(Fig. 2E). 균총은 초기에 약간 흰색을 띄지만 배양일수가 길어질수록 연한 회색을 나타내고, 많은 양의 검은색 포자낭이 형성되면서 전체적으로 검은색으로 보인다(Fig. 2A). PDA 배지상에서의 균사생육 적온은 25oC이었지만, 30oC에서도 거의 비슷하였으며 37oC에서도 생장은 양호하였다. 포자낭은 검은색이며 모양은 구형으로 크기는 87-116 μm였으며(Fig. 2C), 포자낭경은 연한 갈색에서 점차 암갈색으로 변하고 가근을 형성하는 곳에 2-5개씩 직립으로 자라며 크기는 직경이 6-10 μm였고(Fig. 2D), 포자낭포자는 구형 또는 장방형으로 대부분 불규칙하며 포자낭에서 잘 떨어지고 크기는 4-8 μm로 매우 작았다(Fig. 2B, Table 1). 이상과 같이 백합 줄기에서 분리한 병원균을 배양하여 균학적인 특성을 조사한 결과 Lunn(1977)이 기술한 Rhizopus oryzae와 거의 일치하였고, Kwon 등(2011)이 보고한 감귤 무름병에서 분리한 병원균과 일치하였다.

  병원성 검정. R. oryzae에 의한 백합 무름병의 병원성을 검정하기 위하여 백합시험장에서 백합 종구를 구입하여 포트에 정식하여 30일 후 줄기에 접종하였다. 접종원을 사용하기 위해 감자한천배지에서 7일간 배양한 균에 멸균수를 넣고 쎌스크래퍼로 균사와 포자를 현탁하여 가아제로 거른 다음 2×107 conidia ml 농도로 분생포자 현탁액을 만들어 접종원으로 사용하였다. 시험에 사용된 백합 품종은 아시아틱계통의 “Solemio”로 성숙구(종구둘레 12 cm 이상)를 6×15 cm 포트에 1개씩 정식하여 초장이 15-20 cm 정도 자란 식물체의 줄기, 즉 상토 지제부위에 바늘 끝을 이용한 상처접종, 무상처 접종으로 나누어 인공접종을 하였다. 접종 후 일정한 습도를 유지될 수 있도록 포트 옆에 물이 채워진 스테인레스바트를 두고서 광이 투과되는 흰색 비닐을 덮어 주고 발병유무를 조사하였다. 접종 3일 후 상처 접종한 줄기 표면이 수침상으로 물러지면서 부패하기 시작하였으며 시간이 경과함에 따라 자연발생한 병징과 유사한 병징이 잎에 나타났으며, 무상처 접종의 경우는 접종 후 7일이 경과하였을 때부터 상처 접종하였을 때와 동일한 형태의 진행과 병징을 관찰할 수 있었다(Fig. 1C).

  ITS 염기서열 분석. rDNA의 ITS(international transcribed spacer) 염기서열 분석을 위하여 DNA Extraction kit(iNtRon, Korea)를 사용하여 분리한 병원균의 DNA를 추출하였으며, 증폭하기 위한 2개의 primer는 ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG- 3’)와 ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)를 사용하여 염기서열을 분석하였다. Nucleotide BLST 분석 결과 R. oryzae(GeneBank accession no. DQ119)와 99%의 상동성을 나타내었다(Fig. 3). 이와 같이 균학적 특성, 병원성 검정, ITS rDNA 염기서열 비교분석 등의 결과로 보았을 때 이 병은 우리나라의 나리에서 지금까지 보고되지 않은 Rhizopus oryzae Went & Prinsen Geerligs에 의한 백합 무름병으로 명명하고자 한다.
요 약
  2012년 태안백합시험장 포장에 재배중인 절화 백합에서 이상증상이 발생하였다. 처음 병징은 토양 지제부의 줄기가 물러지고 점차 위쪽으로 진전되면서 결국 잎을 포함한 식물체 전체적가 빠르게 부패되었다. 병원균의 균사생육 적온은 25oC이며 PDA상에 왕성하게 생장하였으며, 갈색의 균총과 검은색의 포자낭을 형성하였다. 포자낭경은 초기에 흰색에서 점차 회색으로 되었으며 포자낭을 균사 끝에 형성하였고, 폭은 6-10 μm이었다. 포자낭은 처음에 흰색에서 나중에 검은색으로 되었고, 모양은 반구형으로 크기는 87-116 μm이었다. 포자낭포자는 담갈색으로 단포이며, 구형 또는 타원형으로 대부분 불규칙하며,크기는 4-8 μm이었다. 이상과 같이 병원균의 균학적 특징, ITS 염기서열 분석, 병원성 검정 결과 본 병해는 Rhizopus oryzae에 의한 백합 무름병으로 명명할 것을 제안한다.
References
  1. Kwon, J. H., Kim, J. W., Hyun, J. W., Lee, Y. H. and Shim, H. S. 2011. Soft rot on citrus caused by Rhizopus oryzae in Korea. Res. Plant Dis. 17: 78-81. (In Korean)
    CrossRef
  2. Lunn, J. A. 1977. Rhizopus oryzae. CMI descriptions of pathogenic fungi and bacteria. No. 525. Commonwealth Mycological Institute, Ferry Lane, Kew, Surrey, England.
  3. The Korean Society of Plant Pathology. 2009. List of Plant Disease in Korea. 5th ed., Suwon, Korea. 859 pp. (In Korean)


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