가루 딱지

Powdery scab
가루 딱지
Sporosori (survival structure) of the powdery scab pathogen
분말 딱지 병원체의 스포르토소리(생존구조)
과학적 분류
(랭킹되지 않음):
SAR
(랭킹되지 않음):
리자리아
망울:
체르코조아
클래스:
피토믹세아
순서:
플라모디오포라목
패밀리:
플라모디오포라과
속:
스펀지오스포라
종:
스펀지오스포라아강
삼위일체
스펀지오스포라하부테라나 F. sp.하부테라나

가루 딱지는 감자통 투척기의 병이다.[1] 그것은 cercozoan Sprinospora subterrana f. sp. subterrana에 의해 발생하며 감자가 자라는 나라에 널리 퍼져 있다.[2][3] 가루성 딱지 증상은 질병 초기 작은 병변으로, 가루성 덩어리가 들어 있는 부루퉁이까지 올라간다. 이것들은 결국 결핵균 내에서 파열될 수 있다.[4] 가루로 만든 푸스툴에는 아나소콘 동물원 스포어(길이가 균일하지 않은 두 개의 플라겔라를 가진 양성 포자)를 방출해 감자나 토마토의 뿌리털을 감염시키는 휴식 포자가 들어 있다.[5] 가루 딱지는 튜브에 생긴 화장품 결함으로 감자가 거부반응을 일으킬 수 있다. 감염된 감자는 껍질을 벗겨 감염된 피부를 제거할 수 있고, 감자 안에 남아 있는 감자는 조리해 먹을 수 있다.[6]

질병 주기

일반적으로 스펀지스포라 서브테라나(Sss)의 수명주기에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 현재 제안되고 있는 대부분의 생애주기는 밀접하게 관련되고 더 잘 연구된 원생동물인 플라스모디오포라 브라시카에를 기반으로 한다. 이러한 유사성 때문에 Sss가 존재할 수 있는 두 가지 뚜렷한 단계가 있다는 것이 제안되었다: 무성 단계와 성 단계.

무성생식 단계: 동물원숭이는 뿌리 조직을 감염시켜 핵이 없는 플라스모듐이 된다. 이 플라스모디움은 유사핵 분열(단일 세포 내에서 많은 핵을 생성함)을 겪으며 다핵산 플라스모디움으로 변한다. 그 후 다핵산 플라스모듐은 동물원 포리아늄을 형성하고, 이것은 결국 더 많은 동물원 포자를 방출한다. 이 과정은 비교적 빠르게 발생할 수 있으며, 분야 내에서 2차 접종의 중요한 원천으로 작용할 수 있다.[7]

성적 단계: 이 단계는 무성의 단계와 비슷한 패턴을 따르지만, 몇 가지 예외는 있다. 두 마리의 동물원숭이가 융합하여 이핵동물원숭이(별개의 하플로이드핵, n+n)를 형성한 다음 뿌리를 감염시킨다는 가설이 있다. 일단 감염이 일어나면 이핵동물원숭이는 이핵 플라모디움(핵에 한 쌍, n+n)으로 발전한다. 무성의 단계와 마찬가지로 이 플라스모듐도 핵을 복제하여 다핵 플라모듐(많은 쌍의 핵, n+n)을 만들 것이다. 두 번째 주요 차이점은 여기서 발생한다. 핵(n+n)의 쌍은 가교감법에 의해 융합될 것이며, 플라스모듐은 산포도리(포자루, 또는 낭포도리라고 부른다) 내의 수많은 휴식 포자로 빠르게 분열될 것이다. 이러한 휴식 포자는 3겹의 벽을 가지고 있고 환경에 매우 저항력이 강해 10년 이상 토양에서 버틸 수 있다.[7]

다시 말해, 대부분의 생애 주기는 여전히 불분명하다. 그러나 동물원, 플라스모디아, 동물원포자, 휴식포자 등의 존재는 현장이나 연구실에서 관찰되고 있다.[8] 입체적 수준과 가교감 사건은 이론화되었을 뿐 아직 증명되지 않았다.

환경

스펀지오스포라 하위테라니아 병원체 발생은 영국 북부, 워싱턴 중남부 콜롬비아 분지, 오리건 주 북부와 같은 시원하고 습한 환경에서 가장 효과적이다.[6] 환경조건은 토양환경으로 전염성물질(Zoospores)이 방출되는 동안 특히 중요하다. 휴면포자로부터 방출되는 동물원스포어는 숙주결절이나 뿌리를 향해 헤엄치기 위해 습기가 필요하다.[9] 한 연구에서는 분말 딱지가 습기 수준이 다른 식물들에 비해 지속적으로 습기 있게 자라는 식물에서 훨씬 더 흔하다는 것을 발견했다.[10] 이 같은 연구에서는 질병 위험이 존재하는 접종 수준보다 환경, 즉 수분 수준과 더 관련이 있다는 결론을 내렸다. 접종은 존재하지만 환경조건으로 인해 분산이 불가능하여 숙주조직에 감염되지 않는다. Sprinospora subterranea 감염에 영향을 미치는 다른 환경적 요인은 농생명체 관행에 직접적으로 관련되어 있다. 질산염이나 암모늄 질소를 함유한 비료의 사용이 증가하면 가루 딱지의 발생률과 심각도가 증가한다.[11] 수정은 뿌리 성장을 증가시켜 감염과 질병 순환을 위한 더 많은 조직을 제공한다고 생각된다. 또한 과도한 질소로 인한 세포벽 내의 셀룰로오스 감소는 숙주의 감염 가능성을 증가시킬 수 있다. 환경이 궁극적으로 질병 주기의 속도를 설정하는 병원체의 민감성과 분산 모두에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 것은 명백하다.

병생성

가루로 된 판자로 덮인 감자 덩어리

S. subterranea는 숙주의 지하 구조물을 감염시키는 기생충 피토믹세아이다[12]. 감염은 숙주세포의 비대화와 과대증상으로 이어지고 결국 파열로 이어진다.[13] 그러나, 이면의 메커니즘은 여전히 알려져 있지 않다.[10] 동물원숭이는 겉면에 붙어서 시스팅한 다음 렌즈와 기공을 통해 표피를 침투시켜 뿌리털을 감염시킨다.[14] 일단 안으로 들어가면 다핵산 플라스모디움이 분열되어 더 많은 동물원 포자를 생산한다. 플라스모듐은 감염된 숙주세포가 빠르게 증식하여 갈색으로 커지게 한다. 이 급속한 증식은 또한 산포도리로 뭉치는 핵이 없는 세포를 만들어낸다.[13] 산포도리는 갈 속에 있는 가루 덩어리처럼 생겼는데, 이것은 이 병의 이름을 말해준다.[15] 결국 갈은 부풀어 올라 덩굴의 표피를 터트려 포자를 다시 흙으로 방출한다. 담의 경도는 접종 정도, 환경, 감자 껍질 종류에 따라 다르다. 감자의 조직이 비대화되지 않은 상태에서 결핵 형성 초기 단계에서 감염이 가장 많이 발생한다.[13] 그러나, 감염은 발달의 모든 단계에서 발생할 수 있다. 흰 감자와 붉은 껍질의 감자와 러셋 껍질이 벗겨진 동안 매우 민감하게 반응하는 것은 어느 정도 저항성이 있다.[16] 루셋 피부는 두껍고 저항성 표지로 사용되는 LOX 단백질의 수치가 높다.[6] S. subterrana 내에서의 변이와 성적인 재결합에 대해서는 거의 알려져 있지 않기 때문에 호스트/병원성 관계 및 관리를 연구하기 위해 감자 재배농가 내에서의 변이를 연구하는 데 높은 우선순위가 주어진다.[17]

중요도

파우더리 딱지는 상업적 농업에 중요한 의미를 갖는다. 병원체 자체가 해를 끼칠 뿐만 아니라, 병원체는 또 다른 식물 병원체인 감자 걸레톱 바이러스의 벡터이기도 하다. 결과적으로, 그것의 존재는 농부들의 감자 수확량을 크게 위협한다. 터진 뿌리는 또한 피토프토라 에리스로셉티카나 피토프토라 인페스탄스와 같은 다른 곰팡이들이 감염되는 상처의 역할을 할 수 있다. 따라서, 가루 딱지가 붙은 튜브는 분홍색 부패, 마른 부패, 검은 점, 그리고 늦은 밤과 같은 다른 파괴적인 질병의 발생을 증가시킬 수 있다.[6] 감자통들은 그들의 판매 능력을 억제하는 가루 같은 딱지벌레들을 형성할 것이다. 먹기에 안전하더라도 흉터가 흉측한 감자를 사들이려 하지 않는 시장이 많다. 연구는 아직 감자를 손상시키지 않고 껍질을 벗기는 효과적인 방법을 발견하지 못했다.[6] 판매 거부된 감자는 농민들에게 큰 재정적 부담을 안겨준다.[16] 게다가 흙으로 만든 접종은 포자로 몇 년 동안 생존할 수 있기 때문에, 병원체는 일단 존재하게 되면 제거하기가 매우 어렵다. 영국에서 최근 감자위원회가 후원한 진단 프로젝트는 무려 82%의 밭에서 토양 접종 양성 반응이 나왔다는 것을 발견했다.[6]

관리

S. 하위 테라나는 현재 효과적인 화학적 통제가 없다. 따라서 다른 문화 관리 기법을 사용해야 한다. 공인된 깨끗한 종자를 사용하고 역사적으로 건강했던 밭에 심는 것이 최상의 통제 형태다.[18] 이 방법들은 감염이 포자를 쉬게 하는 것을 막을 수 있다. 시원한 토양 온도와 높은 토양 습기에 의해 감염이 촉진되기 때문에, 모내기를 지연시키는 것도 병원체의 부정적인 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 모내기 지연은 더 차가운 토양에서의 성장 기간을 줄여 결과적으로 포자의 발아량을 감소시킨다. 이 방법의 한 가지 제한은 초기 시장 수익률의 추가 감소다.[16] 변성 나트륨을 이용한 식전 화학작용을 하면 병원체의 전파를 줄일 수 있다.[16] 다른 일반적인 통제 수단으로는 저항성 감자와 농작물 회전이 있다. 저항성 감자의 품종으로는 그라놀라, 니콜라, 디타, 글래디에이터 등이 있다.[19] 토양에 의한 접종은 여러 해 동안 생존할 수 있기 때문에, 농작물 순환은 병원체의 부분적인 수명 주기를 촉진할 대체 종을 포함해야 한다. 이렇게 하면 새 포자를 생산하지 않고 동물원 포자가 싹트게 된다.[20] 연구원들은 감자 내성을 촉진하기 위해 베타 아미노부틸산(BABA)의 사용을 조사했다. BABA는 식물이 자연 식물 방어 메커니즘인 시스템 획득 저항(SAR)을 유발한다. 감자를 BABA로 접종한 다음 나중에 병원체 S. subterrana를 접종하면 전반적인 질병 감소 효과가 나타난다. 병원체 감소가 실험적으로 뒷받침되어 왔지만, 추가 실험을 수행해야 한다.[4] 게놈 초안을 포함한 게놈 데이터를 최근에 이용할 수 있게 되었는데, 이 데이터는 질병 관리를 개선하는 데 사용될 수 있는 정보를 담고 있다.[21]

참조

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외부 링크