Strobilurin계 살균제 Pyraclostrobin에 대한 고추탄저병균 Colletotrichum acutatum의 저항성 발현 및 기작

김신화; 민지영; 김흥태

doi:10.7585/kjps.2019.23.3.202

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김신화 (농촌진흥청) 민지영 (충북대학교) 김흥태 (충북대학교)

저널정보: 한국농약과학회 농약과학회지 농약과학회지 제23권 제3호

발행연도: 2019.9

수록면: 202 - 211 (10page)

DOI: 10.7585/kjps.2019.23.3.202

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2004년부터 2015년까지 단포자 분리를 통하여 확보한 고추탄저병균인 Colletotrichum acutatum 227개 균주를 사용하여, strobilurin계 살균제인 pyraclostrobin에 대한 감수성 변화를 조사하였다. Pyraclostrobin에 대한 감수성 변화는 PDA에서 한천희석법으로 수행하였다. 2014년까지 분리한 탄저병균의 평균 EC50값은 0.16 ㎍/mL 이하였으며, 저항성 요인값도 2006년에만 157로 높게 나타났고, 나머지 연도에 분리한 탄저병균 집단은 20 이하로 낮았다. 하지만 2015년 탄저병균 집단의 평균 EC50값은 16.437 ㎍/mL이었고, 저항성 요인값도 40,000 이상이었다. 결국 국내 고추탄저병균도 2015년에 청양, 공주, 부여, 익산 등에서 채집한 병원균에서부터 strobilurin계 살균제에 대해서 저항성이 발생하였음을 확인하였다. 한천희석법으로 pyraclostrobin의 탄저병균에 대한 균사생장 억제효과를 조사할 때 대체호흡 억제제인 SHAM의 첨가 효과를 조사하였으나, SHAM의 첨가가 균사생장 억제효과에는 영향이 없었다. Pyraclostrobin 감수성과 저항성인 C. acutatum의 cyt b 유전자의 염기서열을 분석한 결과, 143번째 아미노산이 glycine에서 alanine으로 치환되어 있었다. 이 치환부위를 이용하여 대립유전자 특이적인 primer 를 제작하고 유전자를 증폭한 결과, 감수성과 저항성 C. acutatum에서 각각 특이적으로 유전자가 증폭하는 것을 확인하였다. 본 논문의 결과에서 보는 것과 같이, 국내 고추탄저병균도 pyraclostrobin에 대한 저항성이 발생하였고, cyt b 유전자의 점돌연변이가 살균제 저항성 발생의 원인이라고 생각한다. 이 변이 부위를 이용한 대립유전자 특이적인 primer를 제작하였고, 대립유전자 특이적인 PCR을 통하여 신속하고 정확하게 저항성균을 검정할 수 있었다.

Changes in the sensitivity to pyraclostrobin, a strobilurin fungicide, were investigated by using 227 isolates of Colletotrichum acutatum causing pepper anthracnose, which were obtained from infected pepper fruits from 2004 to 2015 through a single spore isolation. The detection of the sensitivity of all isolates to pyraclostrobin was performed by an agar dilution method on PDA with or without the fungicide. The mean EC50 values of the isolates obtained until 2014 was no more than 0.16 ㎍/mL. The resistance factor value was high at 157 in 2006 alone, and the population of C. acutatum isolated in the rest of the year was below 20. In 2015, however, the mean EC50 value of the isolate group was 16.437 ㎍/mL and the resistance factor value was over 40,000. It was confirmed that isolates of C. acutatum, collected in Cheongyang, Gongju, Buyeo, and Iksan in 2015, were resistant to pyraclostrobin. It was investigated whether the effect of fungicide increased by adding SHAM, an alternative respiratory inhibitor, to the medium, when investigating the inhibitory effect of pyraclostrobin on the mycelial growth of C. acutatum by using an agar dilution method. However, addition of SHAM did not affect the inhibitory effect of the fungicide on the mycelial growth of C. acutatum. Analysis of the nucleotide sequences of the cytochrome b (cyt b) gene of C. acutatum isolates, which is sensitive and resistant to pyraclostrobin, revealed that the 143th amino acid was substituted for alanine in glycine. An allele-specific primer was prepared using this substitution site, and the primer was used to amplify the part of cyt b gene. Just as amplification products were formed only in susceptible isolates in PCR using sensitive primers, only products of resistant isolates were amplified in PCR using resistant primers. In Korea, as shown in the results of this paper, isolates of C. acutatum resistant to pyraclostrobin was found only among isolates obtained in 2105. The resistance of C. acutatum to pyraclostrobin appears to be related to point mutations in the cyt b gene. If allele-specitic PCR is performed using an allele-specific primer prepared using this mutation site, it will be able to detect C. acutatum resistant to pyraclostrobin quickly and accurately.

#Colletotrichum acutatum #fungicide resistance #pepper anthracnose #pyraclostrobin #살균제 저항성 #고추탄저병균

참고문헌 (28)

참고문헌 신청

Amil, A. F. / 2007 / Dynamics of QoI sensitivity in Mycosphaerella fijiensis in Costa Rica during 2000 to 2003 / Phytopathology 97(11):1451~1457

Baumler, S. / 2003 / CAPS and DHPLC analysis of a single nucleotide polymorphism in the cyt b gene conferring resistance to strobilurin in field isolates of Blumeria graminis f. sp. hordei / J. Phytopathol 151(3):149~152

Bartlett, D. W. / 2002 / The strobilurin fungicides / Pest Manag. Sci 58(7):649~662

Collina, M. / 2005 / Modern Fungicides and Antifungal Compounds IV / BCPC, Alton, Hants :81~88

Fernández-Ortuño, D. / 2008 / Mechanisms of resistance to QoI fungicides in phytopathogenic fungi / Int. Microbiol 11:1~9

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