평야지 및 중산간지 작부체계에 따른 벼 잎집무늬마름병과 벼물바구미 발생양상

심형권(Hyeong-Kwon Shim),최종서(Jong-Seo Choi),강인정(In-Jeong Kang),노재환(Jae-Hwan Roh),이미랑(Mirang Lee),권순주(Sunju Kwon),허성기(Sunggi Heu) 한국토양비료학회 2018 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2018 No.10

평야지 및 중산간지 작부체계에 따른 벼 병해충 발생양상

심형권(Hyeong-Kwon Shim),최종서(Jong-Seo Choi),강인정(In-Jeong Kang),노재환(Jae-Hwan Roh) 한국토양비료학회 2017 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2017 No.10

연구논문 : 자연과학 ; Phage integrase and transposase A 유전자의 PCR 방법을 이용한 벼 흰잎마름병균의 신속 진단

심형권 ( Hyeong Kwon Shim ),노태환 ( Tae Hwan Noh ),강미형 ( Mi Hyung Kang ),박영진 ( Young Jin Park ),이두구 ( Du Ku Lee ),이병무 ( Byoung Moo Lee ),( Kuldeep Tyagi ),백채훈 ( Chae Hoon Paik ),이건휘 ( Geon Hwi Lee ) 한국국제농업개발학회 2012 韓國國際農業開發學會誌 Vol.24 No.2

벼 흰잎마름병균의 정확한 진단을 위하여 PCR용 진단 kit를 개발하였다. 본 PCR kit를 개발하기 위하여 벼 흰잎마름병균 유전체 정보 중 phage-related integrase and transposase gene의 염기서열을 이용하여 프라이머를 각각 제작하였다. 프라 이머 염기서열은 XOP-F (5-CGG TCT GCT CAA TGA GGA AGA-3)와 XOP-R2 (5-TGC AAT TGG TGT TCT CCA GG-3), XOT-F (5-GTC ATA GGT GAG GCT TCC C-3)와 XOT-R2 (5-AGT GCG ATC TTT CAG CAG G-3)로 벼 흰잎마름병균의 DNA를 401bp와 492bp를 증폭하게 제작하였다. PCR 증폭은 벼 흰잎마름병균만 증폭하였으며 다른 세균인 Escherichia coli, Agrobacterim, Pectobacterium caratovora subsp. cartovorum, P. atrosepticum, Pseudomonas putida, P. syringae, P. savastanoi pv. phaeolicola, P. savastanoi pv. savastanoi and P. marginalis pv. Marginalis 등은 증폭되지 않아 특이성이 인정 되었다. 본 프라이머로 병이 의심되는 벼잎과 논물에서 병원균을 3시간 이내에 검출할 수 있었다. PCR-based specific identification of Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), the pathogen responsible for bacterial blight (BB) of rice, was developed by amplifying the Xoo-specific phage-related integrase and transposase gene. Therefore, dual primers, XOP-F (5-CGGTCTGCTCAATGAGGAAGA-3) and XOP-R2 (5-TGCAATTGGTGTTCTCCAGG-3) and XOT-F (5-GTCATAGGTGAGGCTTCCC-3) and XOT-R2 (5-AGTGCGATCTTTCAGCAGG-3) were designed and found to specifically amplify 401bp and 492bp fragments from all strains of Xoo isolates from diverse regions in Korea. The PCR products were only amplified from Xoo among other bacterial strains including Escherichia coli, Agrobacterim, Pectobacterium caratovora subsp. cartovorum, P. atrosepticum, Pseudomonas putida, P. syringae, P. savastanoi pv. phaeolicola, P. savastanoi pv. savastanoi and P. marginalis pv. marginalis. This method could also be applied to detect the pathogen in infected rice leaves and paddy field water within 3 hr.

Sclerotinia sclerotiorum에 의한 갯개미자리 균핵병과 발생환경

심형권 ( Hyeong Kwon Shim ),노태환 ( Tae Hwan Noh ),최만영 ( Man Young Choi ),이휘종 ( Hui Jong Lee ),이두구 ( Du Ku Lee ),백채훈 ( Chae Hoon Pai ),김형무 ( Hyung Moo Kim ) 전북대학교 농업과학기술연구소 2013 농업생명과학연구 Vol.44 No.2

본 연구는 서남해안지역에서 자라고 재배되는 갯개미자리의 안정생산 및 고품질화를 위해 가장 큰 피해를 주는 균핵병을 분리동정 하고, 농가포장 피해 억제를 위한 방법을 구명하고자 병원균의 발생생태에 관한 연구를 수행하였다. 1. 갯개미자리 균핵병은 수확기인 5월 초에 재배지역에 관계없이 15% 이상 발생하였다. 2. 갯개미자리 균핵병 이병부에서 분리한 3개의 균주에 대하여 ITS 영역의 염기서열의 상동성을 이용하여 동정한 결과 분리균주 모두 Sclerotinia sclerotiorum으로 동정되었다. 3. 균핵병의 발생생태 중 발병적온은 20~25℃였고, Sclerotinia sclerotiorum균주의 생육 적온도 발병적온과 같은 20~25℃였다. The Sclerotini rot causing serious damage on halophytes being cultivated in reclaimed land of the southwest coast area in Korea were isolated, classified and characterized. Results showed that: 1. the Sclerotinia rot, caused by Spergularia marina, occurred 15% or more at harvest time in early May regardless of the cultivation areas; 2. three strains that were isolated from diseased part of the Sclerotinia rot were identified as Sclerotinia sclerotiorum by ITS region sequences according to the homology; 3. the optimum temperature for both the growth and the disease development of S. sclerotiorum was 20~25℃.

벼 도열병 단일 저항성 유전자를 이용한 도열병균의 병원형 분류

김양선,강인정,심형권,노재환,Kim, Yangseon,Kang, In Jeong,Shim, Hyeong-Kwon,Roh, Jae-Hwan 한국식물병리학회 2017 식물병연구 Vol.23 No.3

벼 도열병은 벼를 재배하는 지역에서는 가장 중요한 병 중 하나이다. 특히, 벼 도열병균은 기주인 벼와 Gene-for-Gene 상호작용이 적용 가능한 대표적인 모델 식물병원성 곰팡이다. 우리나라는 1980년 이래로 벼 도열병균의 레이스를 분석하기 위해 8개의 판별 품종을 이용한 시스템을 구축하여 분류하였다. 그러나 이 판별 품종이 어떤 저항성 유전자를 가지고 있는지에 관해 명확한 정보가 없어 새로운 레이스의 출현이나 병 저항성 붕괴 등에 대하여 과학적인 분석이 어려웠다. 최근 병원균의 레이스와 벼의 저항성 유전자의 상호작용 이해를 돕기 위해 LTH 품종에 단인자 저항성 계통을 각각 다르게 도입한 판별시스템이 개발되었다. 본 연구에서는 우리나라의 1995년부터 2015년까지 분리된 4개의 다른 레이스 KI101, KI201, KI401 및 KJ101로부터 총 50개 균주를 선발하여 LTH 품종에 기반한 단인자 저항성 계통에 접종하여 그 결과를 이전 레이스와 비교 분석해 보았다. 그 결과 한국형 판별시스템으로 분류된 동일 레이스내의 균주들이 단인자 계통에서 서로 다른 반응을 보였다. 이 결과 동일 레이스에 속하는 균주들이 서로 다른 비병원성 유전자를 지닌 것을 의미하며, 더 나아가 새로운 저항성 벼 품종 육종에 유용한 정보를 제공하기 어려울 것으로 추정되었다. 이 연구 결과 현재의 판별시스템과 더불어 단인자 저항성 품종을 통한 판별시스템 도입이 요구되었다. 이 연구 결과는 향후 한국의 판별시스템 개발에 기초 자료로 활용 될 수 있을 것이다. The rice blast fungus is a representative model phytopathogenic fungus in which Gene-for-Gene interaction with host rice is applicable. After 1980, eight differential varieties have been constructed and classified to analyze the race of rice blast isolates in Korea. However, since there is limited information about the genetic background of rice blast resistance genes within the Korean differentials, scientific analysis on the emergence of new race or resistance break down was difficult. Recently, a differential system has been developed using monogenic resistance lines to understand the interactions of pathogen race and rice resistance genes. In this study, a total of 50 isolates were selected from four different races isolated in Korea, and they were inoculated into monogenic lines. As a result, the isolates in the same race classified by the Korean differential system reacted differently in single monogenic lines. This suggests that the isolates categorized as the same race group contains different avirulence genes and furthermore, it is presumed that the Korean differential system is difficult to provide useful information for breeding program. For this reason, introduction of differential system using monogenic resistance lines is required in addition to the current system.

생강근경부패병균에 대한 특수이온의 영향 및 전기영동 양상

이왕휴(Wang Hyu Lee),심형권(Hyeong Kwon Shim),이두구(Doo Gu Lee) 전북대학교 농업과학기술연구소 1996 농업생명과학연구 Vol.27 No.-

퉁퉁마디뿔나방 월동 서식처와 발생동태

백채훈,이건휘,최만영,노태환,심형권,Paik, Chae-Hoon,Lee, Geon-Hwi,Choi, Man-Young,Noh, Tae-Hwan,Shim, Hyeong-Kwon 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회지 Vol.52 No.2

퉁퉁마디 재배지에서 퉁퉁마디뿔나방 월동유충의 이동시기 및 서식처를 전북 김제와 전남 신안에서 조사하였다. 퉁퉁마디뿔나방 유충은 9월 중순부터 퉁퉁마디 보다 주변에 있는 나문재, 칠면초, 해홍나물과 같은 염생식물에서 밀도가 증가하기 시작하였으며, 이들 염생식물 내부에서 노령유충으로 월동하였다. 퉁퉁마디뿔나방 월동충의 밀도비율은 나문재, 칠면초, 해홍나물 각각 20.5, 28.4 및 51.1%로 해홍나물에서 월동하는 개체수가 가장 많았다. 월동 후 성충 첫발생시기는 전북 김제지역과 전남 신안지역 모두 4월 19일부터 20일 사이였다. The moving period and overwinteing site of Scrobipalpa salinella (Zeller) were investigated in Gimje, Jeonbuk, and Shinan, Jeonnam in the glasswort field. Densities of Scrobipalpa salinella larvae were started to increase from mid-September in halophytes, such as Suaeda asparagoides, S. japonica, and S. maritima, rather than glasswort. S. salinella was overwintering inside the halophytes in old larva. Density ratio of overwintering S. salinella in Suaeda asparagoides, S. japonica, and S. maritima were 20.5, 28.4 and 51.1%, respectively. Overwintering population was highest in S. maritima among halophytes. The occurrence of first adult in the next spring was from April 19 to April 20 in Gimje, Jeonbuk, and Shinan, Jeonnam.

벼 품종 및 종자 성숙시기별 키다리병 감염과 발생

노태환 ( Tae Hwan Noh ),심형권 ( Hyeong Kwon Shim ),최만영 ( Man Young Choi ),이휘종 ( Hwi Jong Lee ),강미형 ( Mihyung Kang ),서수좌 ( Su Joa Seo ),강인정 ( In Jeong Kang ),김형무 ( Hyung Moo Kim ) 전북대학교 농업과학기술연구소 2014 농업생명과학연구 Vol.45 No.2

벼 주요품종별로 키다리병 감염률을 조사한 결과 자연감염된 12품종 중에서 남평벼 70.8%로 가장 높았으며 호품, 신동진, 호농 순으로 감염률이 높았다. 그러나 발병률은 보석찰이 못자리 및 포장 모두에서 가장 높게 발병됨이 확인되었다. 품종 및 종자성숙 시기별 감염률을 조사한 결과 모든 품종에서 80~100%의 종자 감염률을 나타내었다. 출수기와 유숙기의 발병률의 평균은 49%, 50% 이었으며, 호숙기 36%, 황숙기 29%로 종자 성숙시기가 늦어질수록 발병률은 낮아졌다. 저항성인 남평벼는 출수기 38%, 유숙기 40%, 호숙기 28%, 황숙기 20%의 발병률은 나타내었다. 그러나 감수성으로 알려진 화성벼는 출수기 36%, 유숙기 34%, 호숙기 18%, 황숙기 16%의 발병률을 나타내었다. 키다리병병원균 포자 접종 후 키다리병 발생이 가장 높은 품종은 호품벼이었고 호농이 가장 낮게 발병되었다. 무소독 종자에서는 보석찰에서 키다리병의 발생이 가장 높게 나타났다. The natural infected rate and occurrence rate of bakanae disease were investigated among 12 rice varieties depend on growth stages of rice. In case of infection rate, Nampyeong was the highest infected variety among investigated varieties as 70.8 percent. Hopum, Sindongjin, and Honong are also infected highly in natural circumstances. The highest occurrence rates of Boseokchal was investigated the highest in nursery and field both. According to the result which were investigated infection rate on each growth stages of rice, most varieties were infected from 80% to 100%. The average occurrence rates were 49% and 50% at heading stage and milk stage. Even if rice seeds were infected by Bakanae disease pathogen late, bakanae disease occurrence also decreased. Compared with resistant variety, Nampyeong and susceptible, Hwasung, occurrence rate of Nampeong were 38%, 40%, 28% and 20% at heading stage, milk stege, dough ripe stage and yellow ripe stage. However, occurrence rate of Hwasung were 36%, 34%, 18%, 16% at each steges. When pathogen spores were inoculated artificially in field, Hopum was shown the highest occurred as 82%, 78%, 66%, 54% at each stage but Honong was the lowest. In non-disinfection seeds plots, occurrence rate of Boseokchal was the highest.

재배양식에 따른 벼 줄무늬잎마름병 전염원인 애멸구의 밀도

이두구(Lee, Du-Ku),심형권(Shim, Hyeong-Kwon),박종철(Park, Jong-Chul),최만영(Choi, Man-Young),강미형(Kang, Mi-Hyung),김재덕(Kim, Jae-Duk),박진우(Park, Jin-Woo),노태환(Noh, Tae-Hwan) 한국자원식물학회 2006 한국자원식물학회지 Vol.19 No.4

In double cropping fields, there has been a risk of increase rice stripe viral disease outbreaking as the vector, small brown planthopper that overwinter in barley fields increases. Especially rice cultivation in Honam region has two types of cropping system such as rice only cropping in a season and double cropping both of rice and barley. In double cropping system, harvesting of barley could induce migration of the vector from barley to rice field. We found that the vector s density was different in rice fields by distance from barley field. The vector s density in rice field was highest 63 numbers within one meter from the neighbor barley field, and the numbers reduced greatly as the distance from barley field increases. The disease incidence according to rice cultivation methods was different, Donjin 1 was appeared to be a susceptible variety showing 2.4% and 2.5% of disease incidence in direct and transplanting cultivation, respectively. The small brown planthopper in a nearby rice field reach peak 3 days after the barley field was harvested. 보리 재배면적 증가로 인하여 월동한 애멸구 밀도증가가 벼 줄무늬잎마름병의 대면적 발생 위험이 상존하고 있다. 특히 호남지역은 보리재배 논과 1모작 이앙 또는 직파재배 논이 혼재하고 있어 보리 수확과 동시에 보독충인 애멸구는 벼가 자라고 있는 논으로 대규모 이동하여 병 발생을 조장하고 있다. 재배양식에 따른 줄무늬잎마름병 발생양상은 1모작 이앙과 담수직파 재배에서 병발생이 각각 2.5, 2.4%로 이모작 이앙 1.3%보다 높았다. 보리재배 논과의 2m 이내의 거리에서 보리 수확 3일전 애멸구 밀도는 5마리에서 수확 3일후 63마리로 급격하게 증가하였다. 또한 보리재배 논과 거리가 멀어짐에 따라서 애멸구 밀도는 크게 감소하였다.

2015년 국내산 저장 옥수수에서의 후자리움 독소 오염 및 감염 곰팡이 조사

김양선,강인정,신동범,노재환,허성기,심형권,Kim, Yangseon,Kang, In Jeong,Shin, Dong Bum,Roh, Jae Hwan,Heu, Sunggi,Shim, Hyeong Kwon 한국식물병리학회 2017 식물병연구 Vol.23 No.3

옥수수는 세계에서 가장 많이 재배되는 곡물 중 하나이며 중요한 식량자원이다. 생산 된 옥수수는 수확 및 건조 후에 저장되는데 저장 옥수수의 질을 떨어뜨리는 곰팡이 감염 및 곰팡이 독소는 생육 시기부터 저장기간 내내 발생한다. 이 연구는 우리나라에서 2015년 수확하여 1년정도 저장한 옥수수를 대상으로 옥수수의 크기와 변색 정도에 따른 감염 곰팡이 종과 독소검출을 조사하였다. 데옥시니발레놀과 제랄레논이 아플라톡신, 오크라톡신, 푸모니신, 티투독소보다 상대적으로 높은 수준으로 검출되었는데 특히, 데옥시니발레놀 경우 작은 낱알에서 $1200{\pm}610{\mu}g/kg$로 검출되었는데, 이는 이보다 큰 낱알에서 검출된 독소 함량에 비해 4배에서 6배까지 많은 양이 검출되었으며, 변색된 낱알의 혼입으로 인해 데옥시니발레놀, 제랄레논 및 푸모니신의 함량이 증가하였다. 곰팡이의 경우 Fusarium, Aspergillus 그리고 Penicillium 속 등 총 10종이 분리되었다. 이중 F. graminearum은 정상적인 낱알에 비해 변색 된 붉은색 낱알과 갈색 낱알에서 60%와 40%로 높은 빈도로 검출되었다. 따라서 수확 후 변색 또는 손상된 옥수수 낱알이 정상 낱알에 섞여 보관될 경우, 손상된 낱알에 오염되어 있던 병원균이 정상 낱알을 감염하여 진균 독소의 발생이 증가할 수 있으므로 오염 낱알의 제거가 곰팡이 및 독소의 오염 예방에 도움이 될 것이다. Maize is one of the most cultivated cereals as a staple food in the world. The harvested maize is mainly stored after drying, but its quality and nutrition could be debased by fungal spoilage and mycotoxin contamination. In this study, we surveyed mycotoxin contamination fungal infection of maize kernels that were stored for almost one year after harvest in 2015. The amount of deoxynivalenol and zearalenone detected were higher than the other mycotoxin, such as aflatoxin, ochratoxin, fumonisin and T-2 toxin. In particular, level of deoxynivalenol was detected as $1200{\pm}610{\mu}g/kg$ in small size kernels, which was four to six times higher than the large and the medium size kernels. Moreover, the amount of deoxynivalenol, zearalenone, and fumonisin were increased with discolored kernels. 10 species including Fusarium spp., Aspergillus spp. and Penicillium spp. were isolated from the maize kernels. F. graminearum was predominant in the discolored kernels with detection rates of 60% (red) and 40% (brown). Our study shows that the mycotoxin contents of stored maize can be increased by discolored maize kernels mixed. Therefore elimination of the contaminated maize kernels will help prevent fungal infection and mycotoxin contamination in stored maize.