Fusarium Head Blight HomePlant DiseaseVol. 104, No. 10 중국에서 벼에서 Fusarium meridionale에 의해 유발되는 Fusarium 이삭마름병의 첫 보고 이전 다음 질병 소식 오픈 액세스 라이선스 중국에서 벼에서 Fusarium meridionale에 의해 유발되는 Fusarium 이삭마름병의 첫 보고 Fei Dong, Jian Hong Xu, Jian Rong Shi, Mduduzi P. Mokoena, Ademola O. Olaniran, Xin Yuan Chen, 그리고 Yin-Won Lee Fei Dong http://orcid.org/0000-0003-0435-5477 Jiangsu Key Laboratory for Food Quality and Safety - State Key Laboratory Cultivation Base, Ministry of Science and Technology/Key Laboratory for Control Technology and Standard for Agro-product Safety and Quality, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory for Agro-product Safety Risk Evaluation (Nanjing), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Institute of Food Safety and Nutrition, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban X54001, South Africa, Jian Hong Xu† 교신저자: J. H. Xu; E-mail 주소: xujianhongnj@126.com 및 J. R. Shi; E-mail 주소: jianrong63@126.com Jiangsu Key Laboratory for Food Quality and Safety - State Key Laboratory Cultivation Base, Ministry of Science and Technology/Key Laboratory for Control Technology and Standard for Agro-product Safety and Quality, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory for Agro-product Safety Risk Evaluation (Nanjing), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Institute of Food Safety and Nutrition, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China, Jian Rong Shi† 교신저자: J. H. Xu; E-mail 주소: xujianhongnj@126.com 및 J. R. Shi; E-mail 주소: jianrong63@126.com Jiangsu Key Laboratory for Food Quality and Safety - State Key Laboratory Cultivation Base, Ministry of Science and Technology/Key Laboratory for Control Technology and Standard for Agro-product Safety and Quality, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory for Agro-product Safety Risk Evaluation (Nanjing), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Institute of Food Safety and Nutrition, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban X54001, South Africa, Mduduzi P. Mokoena School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban X54001, South Africa, Ademola O. Olaniran School of Life Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban X54001, South Africa, Xin Yuan Chen College of Marine Life and Fisheries, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China, 그리고 Yin-Won Lee http://orcid.org/0000-0002-9652-4102 Department of Agricultural Biotechnology, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea 초록 Fusarium graminearum 종 복합군(FGSC)에는 F. asiaticum 및 F. graminearum을 포함하여, 중국 장쑤성에서 벼의 Fusarium 이삭마름병(FHB)을 유발하는 것으로 보고되어 왔다(Dong et al. 2019, 2020). 2018년 10월, 쓰촨성 8개 군에서 총 42개 포장에서 조사를 수행하였고, 벼 재배 면적은 190만 ha, 연간 수확량은 약 1,500만 톤이었다. 이 조사는 벼에서 FHB의 원인(병인)을 이해하기 위해 수행되었다. 포장에서 벼 껍질(glume)이 검게 착색되거나 갈변하는 증상이 있는 벼 시료를 채집하였다. 증상이 있는 종자는 3% 차아염소산나트륨에 2분간 침지한 뒤 멸균 증류수로 3회 세척하고, 테트라사이클린 황산염을 포함한 감자 덱스트로스 한천 배지에 접종하였다. 25°C 암조건에서 5일간 배양한 후(Wang et al. 2015), Fusarium spp.의 형태학적 특징을 보인 균사 집락을 단일 포자 이동으로 정제하고, 부분 translation elongation factor 1 alpha(TEF) 유전자의 염기서열 분석과 형태학적 특징을 통해 종 수준으로 동정하였다(Leslie and Summerell 2006; Zhang et al. 2014). 그 결과, 쓰촨성의 벼에서 F. asiaticum과 F. graminearum이 우점 균으로 확인되었다. 그러나 위위안현(29.6492444 N; 104.5417055 E)에서 유래한 한 분리주는 FGSC의 일종인 Fusarium meridionale로 동정되었으며, nivalenol(NIV) 화학형을 보였다. 이 분리주는 25°C 암조건에서 방사형 생장 속도가 15.2~19.7 mm/day였고, 다량의 갈색 공중 균사체를 형성했으며, 적색 안료를 생성하였다. 액체 녹두 배지에서 25°C로 5일간 배양한 뒤에는, 중등도로 굽은 또는 곧은 거대분생자(macroconidia)가 관찰되었으며 격막(septa)이 3~6개, 길이가 20.3~38.2 μm, 너비가 2.3~3.8 μm였다. 미세분생자(microconidia)는 관찰되지 않았다. TEF 증폭산물에 대한 BLASTn 분석(GenBank accession no. MN629330)에서는 F. meridionale과의 염기서열 동일성이 99% 이상으로 나타났다. 병원성 검정은 벼 품종 Nanjing 9108을 사용하여 수행하였다. 1 mL의 거대분생자 현탁액(1 × 10^5 spores/mL)을 개화기 중기(mid- anthesis) 단계의 각 10개 벼 이삭에 분무 접종하였다. 대조 식물에는 멸균 증류수를 접종하였다. 이삭에서의 병든 종자 비율은 접종 후 7, 10, 14 및 21일에 평가하였다. 접종된 벼 이삭에서 FHB 증상이 관찰되었다. 이 분리주는 이삭의 34.2%를 감염시켰고, 질병진행곡선 아래 면적(area under the disease progress curve)은 281이었다. 물 처리 대조군에서는 어떠한 증상도 관찰되지 않았다. 또한 감염된 식물에서 동일한 균을 재분리(re-isolation)할 수 있었지만, 물 처리 대조군에서는 재분리되지 않았다. 더불어 이 균은 소량의 NIV(136 μg/kg)를 생성하였다. F. meridionale은 중국에서 옥수수 이삭썩음병과 멕시코에서 밀의 FHB를 유발하는 것으로 보고되어 왔다(Ceron-Bustamante et al. 2016; Zhang et al. 2014). 우리의 지식으로는, 이는 중국에서 벼에서 F. meridionale이 FHB를 유발한 최초 보고이다. 저자들은 이해상충이 없음을 선언한다. 참고문헌: Ceron-Bustamante, M., et al. 2016. Plant Dis. 100:1790. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-15-1315-PDN Dong, F., et al. 2019. World Mycotoxin J. 13:201. https://doi.org/10.3920/WMJ2019.2477 Dong, F., et al. 2020. Plant Dis. https://doi.org/10.1094/PDIS-01-20-0084-RE Leslie, J. F., and Summerell, B. A. 2006. The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing, Oxford, U.K. https://doi.org/10.1002/9780470278376 Wang, J. H., et al. 2015. Plant Dis. 99:160. https://doi.org/10.1094/PDIS-08-14-0829-PDN Zhang, H., et al. 2014. Plant Dis. 98:1156. https://doi.org/10.1094/PDIS-01-14-0108-PDN 저자들은 이해상충이 없음을 선언한다. 기금: 중국 국가 핵심 R&D 프로그램(2018YFD0200500), 중국 국립자연과학재단(31601594, 31772118, 31701748), 장쑤성 농업 과학기술 혁신기금(CX(17)1003), 그리고 중국 국제 과학기술 협력 프로그램(2016YFE0112900)으로부터 지원을 받았다.