국내 귀리의 Fusarium 속 균의 다양성 및 독소 화학형

This study aimed to assess the incidence and distribution of toxigenic fungi in Korean oat. Toxigenic fungi were isolated from oat samples collected from 12 oat fields from heading to harvest in 2017 and 2018. A total of 745 fungal colonies were isolated based on morphology and identified using marker genes. About 92% of the fungal isolates were Fusarium spp. and others were Penicillium (5.9%) and Aspergillus (2.1%). Fusarium isolates comprised mostly of F. asiaticum (83.1%), followed by F. incarnatum (5.4%), F. proliferatum (3.5%), F. fujikuroi (2.8%), F. tricinctum species complex (FTSC) 11 (1.5%) and F. graminearum (1.0%). About 97% of F. asiaticum was nivalenol type, and 3-acetyl deoxynivalenol (3.2%) and 15-acetyl deoxynivalenol (0.4%) types also were found. Pathogenicity test of the selected Fusarium isolates revealed that F. asiaticum isolates have a wide range of virulence depending on the tested plants. F. graminearum and FTSC 11 isolates from blighted spikelets were the most virulent in naked oat. All Fusarium isolates (n=18) except one (FTSC 11) produced nivalenol (0.2-7.6 ㎍/g), deoxynivalenol (0.03-6.1 ㎍/g), and zearalenone (0.1-27.0 ㎍/g) on rice medium. This study is first report that F. asiaticum causes Fusarium head blight disease of oat in Korea. These findings demonstrate the dominance of F. asiaticum in oat agroecosystems as in rice, wheat and barley in Korea. 본 연구에서는 귀리에서 독성곰팡이 발생현황을 평가하기 위해 2017년 2018년 4월부터 6월까지 귀리 재배지 강진, 정읍을 정기적으로 모니터링 하였다. 총 745개의 곰팡이 균주를 형태학적 방법으로 분리한 후 마커 유전자 염기서열을 분석하여 동정하였다. 분리된 곰팡이의 약 92%가 Fusarium속 균주였고, Penicillium속(5.9%)과 Aspergillus속(2.1%) 순으로 분리되었다. Fusarium속 균주의 대부분이 F. asiaticum (83.1%)이었고, F. incarnatum (5.4%), F. proliferatum (3.5%), F. fujikuroi (2.8%), F. tricinctum species complex (FTSC) 11 (1.5%), F. graminearum (1.0%) 순으로 많이 분리되었다. F. asiaticum의 약 97%가 nivalenol 독소화학형이 있었고, 3-acetyl deoxynivalenol (3.2%) 독소화학형과 15-acetyl deoxynivalenol (0.4%) 독소화학형도 발견되었다. 선발된 Fusarium 균들의 병원성 실험결과 F. asiaticum이 실험에 사용된 모든 식물체에서 다양한 범위의 병원성을 나타내었다. 병증이 있는 종실에서 분리된 F. graminearum and FTSC 11 균주들은 쌀귀리에서 강한 병원성을 나타내었다. 또한 FTSC 11 균주를 제외한 모든 균주들이 쌀배지에서 nivalenol (0.2-7.6 ㎍/g), deoxynivalenol (0.03-6.1 ㎍/g), zearalenone (0.1-27.0 ㎍/g)을 생성하였다. 본 연구는 국내에서는 처음 보고되는 F. asiaticum에 의한 귀리의 붉은 곰팡이병 사례이다. 본 연구의 결과는 밀, 보리, 벼와 마찬가지로 F. asiaticum이국내귀리에서우점종임을보여준다.