[기본서] 수목병리학의 일반2

수목병리학-수목병리학의 일반

수목병리학의 일반

수목병해의 진단

1. 진단의 정의

- 가장 먼저 증상이 무엇인지 확인 후, 증상을 유발한 원인을 알아내야 함.

- 나무의 형태적, 생리적 변화를 면밀히 조사.(원인 규명 및 병명을 결정)

- 진단이란 기주에 나타나는 표징과 병징 등으로부터 병의 원인을 확인하는 과정.

2. 생물적 요인에 의한 수목병의 진단

- 수목 및 병원균 및 환경에 의해 시간이 경과되면서 발달됨.

- 위의 세 가지 중에 하나를 조절함으로써 병이 널리 퍼지는 것을 억제하거나 방제할 수 있음.

- 점무늬, 모자이크, 뿌리혹, 무름 증상 등 (일정한 시간이 경과되면서 나타나는 특징이 있는데, 진균, 세균, 바이러스 등)

3. 비생물적 요인에 의한 수목병의 진단

- 고온, 저온, 독성가스, 영양원의 불균형, 토양산소의 결핍, 수분스트레스 등

- 물리적인 상처에 의한 것과 매우 유사함

- 병징이 발현하는 시간도 빠르면 몇 시간으로 짧은 편.

- '비기생성 수목병'이라고 함.

- 실제로 비기생성병의 병징은 너무 불명확하거나, 바이러스 및 파이토플라스마, 뿌리에 기생하는 병원체 등에 의한 병징과 유사한 증상을 유발함.

- 비기생성병이라는 것을 증명하기 위해서는 이상이 나타난 부위에 바이러스나 파이토플라스마 또는 뿌리에 이상을 일으키는 병원체가 존재하지 않다는 것을 밝혀야 함.

4. 진단절차

- 증상으로부터 병원균을 분리하고 그 병원균이 무엇인지 알아보는 것.

1) 정상과 비정상의 구별

- 가장 먼저 해야할 일은 증상이 정상인지 비정상인지 판단하는 것.

2) 나무의 생육 및 재배 환경과 이력조사

- 어떠한 환경에서 자라고 있으며, 어떻게 관리해 오고 있는지도 판단 근거가 됨.

- 생육장소, 생육기간, 주변 환경, 관수, 비배 등 관리방법, 최근 몇 년간의 기상상황 등.

3) 기생성과 비기생성의 구분

특 징	기생성 병	비기생성 병
발병부위	식물체 일부	식물체 전체
발병면적	제한적	넓음
병 진전도	다양함	비슷함
종 특이성	높음	매우 낮음
병원체 존재	병환부에 있음	없음

4) 병징과 표징 관찰

- 병징 : 병원균의 작용, 미량원소 결핍, 공해 등의 원인으로 나무의 세포, 조직 또는 기관에 형태적/생리적 이상이 생겨 외부로 나타나는 반응

- 표징 : 감염한 병원체의 종류에 따라 표징이 드러나지 않는 경우도 있고, 품종이나 발병부위, 생육시기 또는 환경에 따라 다르게 나타나기도 함.

5) 원인의 검출

- 육안검사로서 대부분 표징의 검출 및 관찰로 이루어짐

- 주머니칼 같은 것으로 병징이 나타난 부분을 잘라 내부를 관찰하기도 함.

6. 조사 및 검출 자료의 분석과 최종판단

- 이상과 같은 순서와 절차에 따라 수집한 자료들과 획득한 결과들을 유기적이고 과학적인 방법으로 분석하여 최종적으로 판단함.

5. 병징

1) 생육장애

ㄱ. 외화 : 세포의 분화가 잘 이루어지지 않아 기관의 발육 정도가 낮은 것

ㄴ. 쇠퇴 : 영향을 받은 잎이나 다른 부분이 조직의 성장과 확산에 관계없이 세포의 분화가 정지하는 것

ㄷ. 위축 : 전체 식물의 크기가 작아지는 것

ㄹ. 억제 : 기관의 발달이 완성되지 않는 경우

ㅁ. 웃자람 : 광량 부족으로 발생, 과다 신장을 하여 누런색으로 만들어지는 것

ㅂ. 분열조직활성화 : 세포가 비정상적으로 분열하여 변형조직이 만들어짐.

ㅅ. 이상증식 : 세포가 비정상적으로 분열하여 국부적 융기 또는 암종이 형성되는 것

ㅇ. 상편생장 : 잎자루나 잎맥의 윗부분이 아랫부분보다 더 많이 자라게 하여 잎이 아래쪽으로 처지거나 쭈글쭈글하게 오그라드는 현상

ㅈ. 이층형성 : 조기 낙엽의 원인이 되는 현상으로 잎자루와 가지 사이의 세포들을 분리되기 쉽게 만드는 것.

ㅊ. 퇴색 : 잎의 엽록소가 일부 또는 전체적으로 파괴되어 녹색이 옅어지는 것

ㅋ. 얼룩 : 부분적인 색소의 파괴 또는 결핍으로 인하여 군데군데에 색깔이 변하여 나타나는 것

ㅌ. 잎맥투명화 : 잎맥이 물에 적은 듯 투명하게 보이는 것.

2) 저장물질의 수송장애

- 광합성 산물이 잘 이동하지 못하는 것

3) 수분과 무기염류의 장애

- 뿌리에 이상이 생겨 토양 중에 있는 물질을 흡수하지 못하는 현상

4) 수분수송장애

- 물이 잘 이동하지 않는 것 (유관속시들음병이 유발될 수 있음)

5) 물질이동장애

- 나무 내에서 물질이 제대로 이동하지 못하는 것

6) 기능장애

- 황화, 수화작용, 괴저증상, 고무질, 수지즙액 분비 등

7) 2차 대사의 장애

- 안토시아닌이 발달이 지연되어 식물체 색깔에 변화가 나타난 것

8) 재생능력의 장애

- 개화 및 착과 장애 등

6. 표징

균사체, 균사매트, 뿌리꼴균사다발, 자좌, 균핵, 흡기, 포자, 분생포자경, 포자낭, 노균병 또는 흰가루병, 분생포자반, 분생포자좌, 분생포자각, 자낭반, 자낭, 자낭각, 자낭구, 담자기, 버섯, 버섯.

 

♣세균이 표징 : 감염된 조직에서 밀려나오는 세균덩어리 및 그 건조물.

♣선충의 표징 : 난괴(알덩어리) 또는 선충 그 자체

♣기생식물 : 기생식물 그 자체가 표징.

♣바이러스나 파이토플라스마 : 식물세포의 내부에만 존재하는 병원체들은 표징이 없음.

7. 수목병의 진단법

1) 육안관찰

- 가장 쉬우면서도 가장 어려운 진단법.(숙련자들에게는 짧은 시간에 빠르게 진단가능)

- 기생성 병은 확대경과 현미경 등을 이용하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있음.

- 육안진단은 병원균의 활성과 병원성을 추가로 검정해야 함.

2) 배양적 진단

ㄱ. 여과지 습실처리법

- 병든식물체에 병징이나 표징이 나타나지 않을 때 사용하는 방법

- 수입종자 검역할 때 가장 많이 사용됨.

- 멸균된 페트리접시에 여과지 2장을 넣고 멸균수로 적심→병든 식물체를 페트리접시에 알맞게 잘라서 직접 또는 U자형 유리관 위에 올려놓음 →25~25℃ 항온기에 3~7일 정도 배양하여 형성된 포자 등을 관찰

- 해부현미경을 이용하여 포자 등을 관찰하여 병원체 동정함.

ㄴ. 영양배지법

- 습실처리법으로 동정이 어려울 때, 차아염소산나트륨으로 표면을 소독 → 물한천배지나 영양배지에 치상 → 포자와 배양기에 만들어진 균총을 관찰함.

3) 생리화학적 진단

- 화학적 성질을 조사하여 병을 진단하는 것.

- 바이러스병에 걸린 감자의 진단에 이용되고 있는 황산구리법이 대표적인 진단의 예.

- 병원세균을 동정하기 위해서는 Biolog에 의한 탄소원 이용 여부의 검정, Gram 염색 및 10여 가지의 중요한 영양원과 생리생화학반응검사를 실시하여 병원세균의 속과 종을 결정.

4) 해부학적 진단

- 현미경이나 육안으로 조직 내/외부에 존재하는 병원균의 형태 또는 조직 내부의 변색, 식물세포 내의 X-체 등을 관찰하여 진단에 이용하는 방법.

5) 현미경적 진단

- 해부현미경, 광학현미경, 전자현미경 등을 이용한 진단방법

- 해부현미경 : 육안으로 진단되지 않는 병원균을 관찰, 병원균과 부생균이 혼재되어 있어서 어떤 미생물이 발병에 주된 역할을 했는지 결정하기 어려움. (1차적인 진단을 수행함)

- 광학현미경 : 해부현미경보다 높은 배율에서 진균과 세균을 관찰, 진균의 포자, 균사, 세균을 관찰.

- 전자현미경 : 전자빔을 광원으로 활용하여 광학현미경보다 고배율, 고해상도에서 시료 관찰.

- 투과전자현미경 : 전자빔의 투과 정도에 따른 명암 대비로 상을 형성하여 세포 내부, 세균의 부속사, 바이러스 입자 등을 관찰

- 주사전자현미경 : 전자빔을 시료에 주사하여 반사된 전자빔을 포획하여 상을 형성함, 진균, 세균, 식물의 표면 정보를 얻기 위해 사용됨.

6) 면역학적 진단

항혈청을 이용한 진단법으로 병든 식물에서 분리한 병원균에 대한 항혈청을 만든 다음, 이것을 진단하려는 식물즙액이나 분리한 병원체와 반응시켜 이미 알고 있는 병원체와 같은 것인지 조사하는 방법.

- 바이러스병의 진단에 많이 이용됨. (최근에는 진균 및 세균병의 진단에도 이용되고 있음)

- 가장 큰 특징은 특이성과 신속성.

- 병원균이 기주체 내에 잠복감염 되었거나 변이가 일어난 균을 정확하게 진단할 수 있음.

- 종류 : 응집과 침강 반응, 면역확산법(한천이중확산법), IF법, 면역효소항체법(=ELISA 법)

- 바이러스의 진단 : ISEM 법, dot-blot assay, dip-stick 법

- 면역학적 진단에는 다클론항체를 사용해 왔으나, 1970년대부터 단클론항체가 개발되어 최근에는 모두 사용됨.

7) 분자생물학적 진단

식물병원균의 진단과 동정에 DNA를 이용하는 방법. (최근에 가장 보편적으로 이용되고 있음).

병든 식물체에서 병원균을 분리하여 DNA를 추출한 후에 PCR을 이용하여 병원균의 특정 유전자 또는 DNA부위를 증폭한다.

- 염기서열 분석을 통해 증폭된 유전자의 염기서열을 DNA 데이터베이스에 등록된 유전자 또는 DNA 염기서열과 비교하여 병원균을 동정하는 방법이다.

8) 코흐의 법칙

병원체를 동정하고, 이 병원체가 병을 일으킨 원인이라는 것을 증명하기 위한 단계

ㄱ. 병든 식물의 병징 부위에서 병원체를 찾을 수 있어야 한다.

ㄴ. 병원체는 반드시 분리되고 영양배지에서 순수배양 되어 그 특성을 알아낼 수 있어야 한다.

ㄷ. 순수배양 된 병원체는 병이 나타난 식물과 같은 종 또는 품종의 건전한 식물에 접종하였을 때 그 식물체에서와 똑같은 증상을 일으켜야 한다.

ㄹ. 병원체는 재분리하여 배양할 수 있어야 하며, 그 특성은 'ㄴ'과 같아야 한다.

 

위의 원칙은 절대기생체(바이러스, 파이토플라스마, 물관부국재성 세균, 원생동물) 등에는 적용하기 어려움.

 

참고서적 : 신고 수목병리학 (향문사)

 

수목병리학의 일반1

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