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Aphanomyces euteiches의 수수께끼: 이 병원체가 왜 작물을 그토록 취약하게 만드는가?
물곰팡이 또는 곤충친화성 균인 Aphanomyces euteiches는 식물 병원균으로서 농촌 사회에 큰 고통을 안겨 주었으며, 특히 많은 대두 작물에서 뿌리 부패를 일으켰습니다. 이 질병은 미국, 유럽, 호주, 뉴질랜드 및 일본에 영향을 미치며 많은 작물의 성장과 수확량에 영향을 미칩니다.
뿌리 썩음의 증상은 숙주마다 다를 수 있지만 일반적으로 뿌리 크기와 기능의 감소로 나타나며 궁극적으로 식물 성장이 저하되고 잎이 황변되는 결과를 낳습니다.
숙주 및 증상
Aphanomyces euteiches는 완두콩, 알팔파, 렌즈콩, 붉은 강낭콩, 콩, 붉은 클로버, 흰 클로버를 포함한 다양한 콩과 식물을 감염시킬 수 있습니다. 특히 주목할 만한 것은 완두콩 뿌리 썩음을 일으키는 주요 병원체이자 경제적으로 가장 피해를 주는 형태인 Aphanomyces euteiches f.sp.입니다. 북미에서는 A. euteiches 게놈이 숙주 특이성을 나타내는 반면, 유럽에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았습니다.
A. euteiches는 뿌리 감염 병원체이기 때문에 일반적으로 첫 번째 증상은 토양 표면 아래의 뿌리와 줄기 조직에서 발생합니다. 감염된 뿌리는 종종 회색이고 물에 젖은 외관을 가지고 있으며 결국에는 부드럽고 꿀빛 갈색 또는 어두운 갈색으로 변합니다. 이 감염은 결절 형성 감소를 포함하여 뿌리 크기 및 기능 감소를 유발하고, 이는 결국 수분 및 영양분 흡수에 영향을 미치고 지상부에 2차 증상을 유발합니다.
밭에서 감염된 식물의 빈번한 패턴은 배수가 잘 되지 않는 토양 지역과 관련이 있는 경우가 많으며, 이는 토양 압축, 토양 질감(높은 점토 함량) 또는 과도한 수분과 관련이 있을 수 있습니다.
질병주기
아파노미세스 뿌리썩음병은 성장기 동안 작물당 단 한 번의 감염 주기만 나타나는 단환성 질병입니다. A. euteiches는 언제든지 숙주를 감염시킬 수 있지만 일반적으로 묘목이 발아할 때 감염이 시작됩니다. 병원균에 의한 주요 감염원은 토양이나 감염된 식물 잔해에서 발견되는 난포자입니다.
오스포어는 새로운 숙주 식물의 뿌리에서 방출되는 화학적 신호를 감지한 후 발아하기 시작합니다. 발아는 직접발아와 간접발아로 나눌 수 있다. 직접 발아에서는 난포자가 생성한 균사가 숙주 식물 뿌리의 세포에 직접 침투하고, 간접 발아에서는 난포자에 의해 형성된 포자가 유주포자를 방출한 후 숙주의 세포에 부착되어 발아합니다.
최적의 조건에서 A. euteiches 감염은 10일 이내에 증상을 나타낼 수 있으며 난포자는 7~14일 이내에 형성될 수 있습니다. 난포자가 형성된 후 휴면 상태에 들어가 토양에서 10년 이상 생존할 수 있습니다.
환경적 요인
아파노미세스(Aphanomyces)는 전체 생활사가 숙주의 뿌리와 주변 토양에서 발생하는 토양 매개 질병입니다. A. euteiches는 따뜻하고 습한 토양 조건에서 가장 활동적이지만 적당한 온도 범위에서도 생존할 수 있습니다. 감염은 일반적으로 숙주 식물의 묘목 단계, 특히 섭씨 22~28도의 온도 범위에서 발생합니다.
따라서 토양에 고인 물이 있으면 유주자가 숙주 세포로 더 쉽게 이동할 수 있기 때문에 숙주의 감염 위험이 증가합니다.
관리조치
농민이 취할 수 있는 가장 효과적인 관리 조치는 질병에 강한 품종을 사용하는 것입니다. 알팔파, 콩, 완두콩 및 레드 클로버에서 질병 저항성 품종이 시장에서 확인되었습니다. 화학적 방제의 효과는 환경적 요인에 의해 영향을 받지만, 감염된 토양을 피하기 위해 배수가 잘 되는 토양과 연약한 토양을 사용하는 것도 중요합니다.
윤작 외에도 난포자가 토양에서 수년 동안 생존할 수 있기 때문에 토양 테스트 및 배수 관리가 중요한 관리 관행입니다. 한 연구에 따르면, 감염된 식물군이 상당한 균근 발달을 보일 때 A. euteiches의 풍부함이 감소합니다.
질소 및 인 비료를 과도하게 사용하고 경운을 반복하면 균근의 발달이 줄어들 수 있으므로 이 병원체의 영향을 줄이기 위한 치료 옵션을 찾는 것이 중요합니다.
역사와 중요성
Aphanomyces euteiches는 1925년 Drexler에 의해 처음 기술되었으며, 당시 이 병원균은 위스콘신과 미국 중서부 지역, 특히 완두콩 생산에서 뿌리 부패 문제를 일으키고 있었습니다. 질병의 광범위한 특성으로 인해 시간이 지남에 따라 큰 경제적 손실이 점점 더 심각해졌습니다.
병원체에 대한 지속적인 연구를 통해 농업 전문가들은 여전히 A. euteiches를 효과적으로 관리하는 방법에 대한 과제에 직면해 있습니다. 현대 작물 육종의 발전에도 불구하고 농민들은 여전히 A. euteiches의 가능한 영향에 대해 주의하고 경계해야 합니다. 이러한 교활한 병원체에 직면하여 농업 관행에서 수확량 관리와 질병 위험 사이의 균형을 어떻게 맞출 수 있습니까?
