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- 저자 : 金相佑 (검색결과 2 건)
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나노 신소재를 이용한 Raffaelea species의 방제 연구
Oak trees wilt during the summer seasons in Korea. Mass attacks of trees by an ambrosia beetle(Platypus quercivorus) are characteristic before appearance of the wilting symptoms, In oak tree wilting disease, Raffaelea sp. has a distribution that correlates with the discolored xylem area called wound heartwood in which vessels are dry functional. Among various materials, Nano-silver has been known to inhibit effectively almost all microorganisms under various different concentrations. Therefore, we have conducted in vitro experiments with Nano-silver liquid(Nanover™) for their effects against Raffaelea sp. was provided by J. K. Lee of Kangwon National University. Different types of Nano-silver liquid Nanover™(WA-CV-WA13B, WA-AT-WB13R and WA-PR-WB13R) were used and provided by Bioplus Co. In order to determine the antifungal activities, different concentrations of the Nanover™ were applied to different growth media (PDA, OA, DYPA, MA2.129). As a result of the experiments, Nanover™ WA-PR-WA13B showed the highest inhibition on PDA. PDA and MA2 media showed high inhibition rate at low Nanover™ concentrations. However, on DYPA, 129 and OA media it showed lower inhibition rate at high Nanover™ concentrations. Raffaelea sp. has been observed on the body surfaces and inside the mycangia of the beetle Platypus sp. It was confirmed that the fungus was transferred to oak trees by Platypus sp. We observed the beetles with a light microscope and scanning electron microscope (SEM). We found that both female and male beetle Platypus sp. had fungi on their bodies and their large and small mycangia. Spores of fungi and bacterial cells were also found on sawdust masse in the mycangia of beetles.Nano-silvertreatmentsdamaged the spores of Raffaeleasp.and mycangia. Healthy and well grown Quercus mongolica(4 weeks old) were inoculated with Raffaelea sp. at early July. As a result of inoculation test, no symptoms of wilt were observed. The population changes were observed from June to October. The population of platypus sp. increased rapidly during the first week of June in Cheor-won area, and the last week of June in Chun-cheon. The population of platypus sp. in Hong-cheon area increased slowly during the month of June. In in vitro tests, the growth of hyphae of Raffaelea sp. was inhibited by the treatments of different concentration of Nano-silver. In field tests, treatment of different concentrations of Nano-silver to oak tree of Cheor-won and Hong-cheon showed no wilt disease and damages. Where as, oak trees of Chun-cheon showed wilt disease but no damages during the month of July. This is the first report on the effect of Nano-silver against the Raffaelea sp. 본 연구는 세계적으로 참나무류 집단고사를 일으켜 문제가 되고 있는 Raffaelea sp. 균의 방제를 위한 연구로 최근 나노기술을 활용하여 참나무 시들음병(Oak wilt)의 원인균인 Raffaelea sp.를 방제하고 매개충인 광릉긴나무좀(Platypus sp.)의 생태 및 형태연구에 대한 논문이다. 3가지 제조방법이 다른 Nano-silver(CV, AT, PR)용액을 이용하여 Raffaelea sp. 균에 대한 in vitro 실험을 실시하였다. 5가지의 각기 다른 배지(PDA, MA2, 129, OA, DYPA)를 사용하여 실험을 수행하였으며, CV용액은 PDA배지에서 3ppm에서 64%의 높은 억제율을 보여주었으며, 60ppm(100%), 80ppm(95%), 100ppm(100%)의 균사 생장 억제를 보여 주었다. OA배지의 경우 60~90ppm까지 100%의 억제율을 보여주었으며, 다른 2가지 배지에서는 낮은 억제효과를 보여주었다. AT용액에서는PDA배지에서25ppm(86%)에서높은균사생장억제를보여주었고, 60~90ppm까지 높은 억제효과를 보여주었다. MA2배지는 60ppm(74%)의 억제효과를 보였으며, OA배지는 70ppm(84%), 90ppm(100%)의 높은 억제효과를 보여주었다. 다른 2가지 배지는 3가지 배지에 비하여 낮은 억제효과를 보여주었다. PR용액의 경우 PDA배지에서 3ppm(60%)의 억제효과를 보여주었으며, 저농도에서 부터 100ppm의 고농도에서까지 균일하게 높은 억제율을 보여주었고, 다른 4가지 배지에서는 50%이하의 낮은 억제율을 보여 주었으며, 3가지 용액 모두 100ppm에서 낮은 균사생장 억제효과를 보여주었다. 3가지 용액 모두 생장억제효과가 다른 것을 확인하였으며, 이는 각각의 배지성분에 따라서 Raffaelea sp.의 이용성분의 차이로 인한 균의 활력차이라 생각되어진다. SEM을 이용하여 매개충 및 도관부를 관찰한 결과, Ambrosia beetle인 광릉긴나무좀(Platypus sp.)의 암컷의 등에서 7개의 큰 균낭(mycangia) 주변의 작은 균낭을 관찰하였으며, 수컷의 등에서도 작은 균낭이 산포되어 있는 것을 확인 하였고, 균낭 속에서 참나무 시들음병의 원인 균인 Raffaelea sp.의 포자 또한 관찰 하였다. 감염목의 변재(sapwood)를 Cross-section하여 SME관찰 결과 gallery 내벽에서 포자(spore)와 균사를 확인하였으며, 도관속의 Raffaelea sp.의 균사와 도관을 막고 있는 Tyloses를 확인할 수 있었다, 또한 Nano-silver 처리한 균사를 관찰한 결과 균사말단이 찌그러져 있는 모습을 확인하였으며, Nano-silver의 균사 생장억제가 어떻게 이루어지는지 확인 하였다. Raffaelea sp.의 포자를 수집하여 Nano-silver용액을 24h, 48h, 72h 처리 후, 광학현미경을 이용하여 관찰한 결과, 대조구는 24h 포자가 발아한 모습을 확인하였으며, 72h 경과 후 균사의 생장을 확인하였다. 하지만 Nano-silver를 처리한 포자에서는 72h 경과 후에도 포자발아를 확인할 수 없었다. 건강한 신갈나무에 Raffaelea sp. 균을 접종하여 7~10월까지 관찰한 결과, 시들음 증상을 확인할 수 없었다. 매개충인 광릉긴나무좀의 개체수 변화를 sticky-trap을 이용하여 확인한 결과, 6~8월 초순까지 급격하게 개체수가 증가하며, 8월 초순 이후 급격하게 개체수가 줄어드는 것을 확인 하였다. 이 시기 새로운 기주를 찾아 공격하여 산란 후 동면에 들어가는 것으로 생각되어진다. 기내에서의 Raffaelea sp.의 균사 생장억제효과를 바탕으로 수간주사를 실시한 결과, 철원과 홍천의 학술림에서는 시들음 및 약해 증상을 확인할 수 없었다. 그리고, 춘천 봉의산에서는 7월 시들음 증상을 보였으나 그 후로는 시들음 증상 및 약해를 보이지 않았다. 본 연구를 통하여 Nano-silver용액을 이용한 참나무 시들음병의 원인균인 Raffaelea sp.의 생장억제효과를 확인하였으며, Nano-silver를 이용한 Raffaelea sp. 균을 방제하는 최초의 연구이다.
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