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흰가루병

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1. 개요

흰가루병은 다양한 식물에 발생하는 사상균병으로, 잎이나 줄기에 흰 곰팡이가 번지는 증상을 보인다. 자낭각을 통해 유성생식하고 분생자를 통해 무성생식하며, DNA 복구 시스템의 결함이 돌연변이 발생률을 높일 수 있다. 곰팡이 종류에 따라 포도, 밀, 복숭아, 딸기, 토마토, 오이 등 다양한 작물에 발생하며, 종류에 따라 병원균과 방제 방법이 다르다. 방제 방법으로는 살균제 살포, 유전적 저항성 품종 재배, 통풍 개선 등이 있으며, 우유, 황, 탄산수소칼륨, 생물학적 방제제 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.

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흰가루병
질병 개요
포도 잎에 발생한 흰가루병과 노균병
포도 잎에 발생한 흰가루병 (오른쪽)과 노균병
일반 명칭흰가루병
병원체Erysiphales목에 속하는 곰팡이 종
분포전 세계
병징 및 진단
증상식물체 표면에 흰색 가루 형태의 반점이 생김
진단육안 관찰 및 현미경 검경을 통한 곰팡이 확인
발생 생태
발생 환경고온 건조한 환경
통풍 불량
질소 과다 시비
전염 경로바람에 의한 포자 확산
곤충에 의한 포자 운반
방제 방법
예방통풍이 잘 되도록 가지치기 실시
적절한 비료 사용
저항성 품종 선택
치료살균제 살포 (Keinath, Anthony P., DuBose, Virginia B.)
친환경 방제제 사용
관련 정보
EPPO 코드(정보 없음)
참고 자료Giada Ciliberto, "Lo chiamano il "mal bianco" ed è una malattia delle piante: come riconoscerla e combatterla," retididedalus.it, 2024년 3월 31일
Small Grain Wheat Diseases, Powdery Mildew
高松 進, 宮本 拓也, うどんこ病菌による病害の発生生態と防除, 植物防疫 73(1):53-58, 2019

2. 병원균 및 생활사

분생자병은 유성생식과 무성생식을 모두 한다.[4] 유성생식은 자낭각(구 폐자낭)을 통해 발생하며, 이는 유전자 재조합이 일어나는 자낭과의 한 유형이다. 자낭각(자낭, 자좌, 자낭각, 가자낭)은 자낭균문(자낭균류로 알려짐) 균류에 고유한 자실체이다. 각 자낭각 안에는 자낭포자를 포함하는 여러 개의 자낭이 있다. 흰가루병균은 성공적인 감염을 위해서는 숙주에 적응해야 한다.

최적의 조건에서 자낭포자가 성숙하여 새로운 감염을 시작하기 위해 방출된다.[5] 포자 성숙에 필요한 조건은 종에 따라 다르다. 무성생식에서 어미 균류와 자손은 유전적으로 동일하다.[4] 무성생식은 유성생식에 비해 밀과 보리 종의 흰가루병 감염에서 주요한 번식 및 확산 형태이다.[6] 그러나 유성생식은 자낭각에서 생성되는 내구성이 강하고 저항성이 있는 월동 포자를 낳는다. 이 포자는 어둡고 (자외선 조사로부터 보호), 둥글고 두꺼운 벽을 가지고 있어 (동결 파열로부터 보호), 겨울 동안 생존할 수 있는 능력을 갖는다. 이 포자는 봄에 발아하여 새로운 감염을 일으킨다.[7]

2. 1. DNA 복구

DNA 불일치 복구(MMR)는 DNA 복제와 상동 재조합 과정에서 발생할 수 있는 잘못된 염기 삽입, 결실 및 오삽입을 인식하고 복구하는 효소 시스템이다.[8] 이 시스템은 또한 일부 형태의 DNA 손상 (자연 발생)을 복구할 수 있다. 흰가루병 속의 식물 기생충 4종은 다른 대부분의 자낭균 게놈에 존재하는 48~52개의 MMR 유전자 중 5~21개를 상실한 것으로 밝혀졌다.[9] MMR 유전자 손실 수준이 높은 흰가루병 종은 다양한 유형의 돌연변이 발생률이 증가했다.[1] 이러한 돌연변이 발생률 증가는 정확한 DNA 복제에 필수적인 유전자의 부족이 염기 서열 진화 및 진화적 다양성 증가를 야기할 수 있음을 시사한다.[1]

3. 병징

흰가루병은 노균병 등과 함께 사상균병으로 분류된다.[41] 피자식물의 약 1만 종에 기생하며, 숙주의 대부분은 쌍떡잎식물이고, 외떡잎식물 중에서는 과 같은 맥류에서 한정적으로 확인된다.[40] 호박, 오이, 완두, 가지, 딸기, 당근 등에서 병이 잘 발생한다.

한여름을 제외한 봄부터 가을(6~11월경)에 많이 발생하며, 잎이나 줄기에 밀가루를 뿌린 듯 흰 곰팡이가 번지는 증상이 나타난다.

흰가루병균의 분생자는 다른 사상균보다 수분을 많이 함유하고 흡습성이 좋아 건조한 조건에서도 발아할 수 있다. 다른 사상균과 마찬가지로 고습도에서 잘 증식하지만, 분생자가 과도하게 수분을 함유하면 팽창하여 원형질막이 파열되어 죽는 경우가 있어 발아율이 저하된다.[43]

4. 종류

포도 흰가루병은 포도에서 나타나며 에리시페 네카토르( ''Erysiphe necator'')(Blumeria graminis/Uncinula necator}})[44]에 의해 발생한다.

밀 흰가루병은 에서 나타나며 {{Snameila에 의해 발생한다.[45] 방제 대책으로 내병성이 강한 품종 재배, 발병 초기 약제 살포 등이 이루어진다.[45]

복숭아 흰가루병은 복숭아에서 나타나며 에 의해 발생하며, 사과 흰가루병균()에 의해서도 발생한다.[46] 방제 대책으로 방제 약제 살포 등이 이루어진다.[46]

딸기 흰가루병은 딸기에서 나타나며 에 의해 발생한다.[47] 방제 대책으로 약제의 예방 살포 등이 이루어진다.[47]

토마토 흰가루병은 토마토에서 나타나며 외부 기생성인 에 의해 발생하는 표생형과 내부 기생성인 또는 에 의해 발생하는 내생형이 있다.[48] 방제 대책으로 예방적인 약제 살포 등이 이루어진다.[48]

오이 흰가루병은 오이에서 나타나며 외부 기생성인 에 의해 발생하는 것과 내부 기생성인 에 의해 발생하는 것이 있다.[49] 방제 대책으로 약제의 예방 살포가 이루어지며, 연약한 웃자람과 질소 비료 과다 시 발병으로 이어진다고 알려져 있어 적절한 시비를 한다.[49]

장미 흰가루병은 장미에서 나타나며 또는 에 의해 발생한다.[50] 방제 대책으로 약제 살포 외에 시설 장미 재배에서는 야간 난방과 주간 환기가 이루어진다.[50]

뽕나무 뒷면 흰가루병은 뽕나무에서 나타나며 뽕나무 뒷면 흰가루병균()에 의해 발생한다.[40]

4. 1. 과수

포도 흰가루병


포도 흰가루병은 ''에리시페 네카토르(Erysiphe necator)''(또는 ''Uncinula necator'')에 의해 발생한다.[44] ''사과흰가루병균''(Podosphaera leucotricha)은 사과와 배에 흰가루병을 일으킨다. ''딸기 흰가루병''(Podosphaera aphanis)은 딸기와 ''Geum rivale''와 같은 다른 장미과 식물에서 흰가루병을 일으킨다.

복숭아에서는 에 의해 발생하며, 사과 흰가루병균()에 의해서도 발생한다.[46] 뽕나무에서는 뽕나무 뒷면 흰가루병균()에 의해 뽕나무 뒷면 흰가루병이 발생한다.[40]

4. 2. 채소

박과 작물의 흰가루병


Foldscope를 통해 본 오이 잎의 흰가루병 포자


Foldscope로 촬영한 흰가루병 감염된 오이 잎 단면


여러 종의 곰팡이가 박과 작물, 즉 오이, 호박 (호박 포함), 수세미 그리고 멜론, 수박에 흰가루병을 일으킬 수 있다.[27] ''Podosphaera xanthii''(일명 ''Sphaerotheca fuliginea'')는 박과 작물에서 가장 흔하게 보고되는 원인균이다.[27] ''Erysiphe cichoracearum''는 이전에는 세계 대부분 지역에서 주요 원인균으로 보고되었다.[27][28]

1925년부터 상업적인 ''Cucumis melo''(칸탈루프와 머스크멜론) 생산은 곰팡이 ''Podosphaera xanthii''에 의해 발생하는 '''박과 흰가루병'''(''CPM'')에 대한 생물학적 "군비 경쟁"을 벌여왔으며, 곰팡이의 연속적으로 발생하는 레이스에 대한 저항성을 위해 새로운 멜론 품종이 개발되었다. 이들은 단순히 레이스 1, 레이스 2 등으로 식별되었으며(2004년까지 총 7개), 전 세계에서 발견되는 레이스와 일본 고유의 몇몇 다른 레이스는 레이스 N1에서 N4까지 식별되었다.[29] 다양한 하위 레이스가 확인되었으며, 레이스 2U.S., 레이스 3.5, 레이스 4.5와 같은 이름이 붙었다.[30] 2003년에는 새로운 레이스 S가 발견되었고, 이 레이스에 저항성을 가진 특정 멜론 품종(''C. melo'' var. ''acidulus'' 'PI 313970')이 발견되어 역교배에 사용하여 다른 품종의 저항성을 높였다.[30]

박과 식물에 기생하는 흰가루병 레이스에 대한 2004년의 문헌 검토는 "레이스 식별은 기초 연구에 중요하며, 특히 제품의 저항성 유형과 수준을 정확하게 선언해야 하는 상업적 종자 산업에 특히 중요합니다"라고 결론지었다. 그러나 특정 레이스 식별은 지역 병원체 개체군이 지리적으로, 계절적으로, 그리고 숙주 식물에 따라 얼마나 빠르게 변할 수 있는지 때문에 특정 품종을 선택하는 원예에는 거의 효용이 없는 것으로 여겨졌다.[29]

최소한 세 가지 다른 Erysiphaceae 곰팡이가 박과 작물에 흰가루병을 일으킬 수 있다. ''P. xanthii'' 다음으로 가장 흔한 것은 이전에는 전 세계 대부분 지역에서 주요 원인균이었던 ''Erysiphe cichoracearum''이다.[27][28] ''Podosphaera fusca''는 또 다른 곰팡이로, 때로는 ''P. xanthii''와 동의어로 간주된다.[31] 온실 환경의 오이는 ''Leveillula taurica''에 취약한 것으로 보고되었다.[32]

양파 흰가루병을 일으키는 곰팡이는 ''Leveillula taurica''(불완전 세대명으로는 ''Oidiopsis taurica'')이다. 아티초크에도 감염된다.

오이에서 나타나는 흰가루병의 경우 외부 기생성인 에 의해 발생하는 것과 내부 기생성인 에 의해 발생하는 것이 있다.[49] 방제 대책으로는 약제의 예방 살포가 이루어지며, 연약한 웃자람과 질소 비료 과다 시 발병으로 이어진다고 알려져 있어 적절한 시비를 한다.[49]

토마토에서 흰가루병은 외부 기생성인 에 의해 발생하는 표생형과 내부 기생성인 또는 에 의해 발생하는 내생형이 있다.[48] 방제 대책으로 예방적인 약제 살포 등이 이루어진다.[48]

4. 3. 화훼

해바라기 흰가루병은 골로비노미세스 키코라세아룸(''Golovinomyces cichoracearum''), 포도스파이라 크산티 (''Podosphaera xanthii'') 및 레베일룰라 타우리카 (''Leveillula taurica'') 등의 병원균에 의해 발생하는 질병이다. ''L. taurica''에 의해 발생하는 증상은 다른 병원균 증상과 다르게 잎 표면 상단에 녹황색 반점이 나타난다.[25] ''미크로스파에라 시린게''는 라일락에 흰가루병을 일으킬 수 있는 곰팡이이다.[33] 뽕나무에서 나타나는 뽕나무 뒷면 흰가루병은 뽕나무 뒷면 흰가루병균()에 의해 발생한다.[40]

4. 4. 기타 작물

밀 흰가루병균(''Blumeria graminis'' f. sp. ''tritici'')은 흰가루병을 일으키고, f. sp. ''hordei''는 보리 흰가루병을 일으킨다.[45] 콩과 같은 류는 ''Microsphaera diffusa''의 영향을 받는다.[26] ''사와다에아 툴라스네이(Sawadaea tulasnei)''는 북아메리카, 영국, 아일랜드에 있는 ''단풍나무'' (노르웨이 단풍) 와 ''일본 단풍나무'' (또는 매끄러운 일본 단풍나무라고도 함)의 잎을 공격하는 곰팡이이다.[34] ''베르베리디스 흰가루병(Erysiphe berberidis)''은 매자나무속 잎에 흰가루병을 유발하는 곰팡이이다. ''오론티움 흰가루병균''은 애기장대 잎에 흰가루병을 일으킨다.

콩 잎의 흰가루병

  • 포도 흰가루병: 포도에서 나타나며 포도 흰가루병균(, 분류 체계 재검토에서는 ) 또는 포도・노포도 흰가루병균(''Erysiphe necator'' var. ''necator'')에 의해 발생한다.[44]
  • 밀 흰가루병: 에서 나타나며 에 의해 발생한다.[45] 방제 대책으로 내병성이 강한 품종 재배, 발병 초기 약제 살포 등이 이루어진다.[45]
  • 복숭아 흰가루병: 복숭아에서 나타나며 에 의해 발생하며, 사과 흰가루병균()에 의해서도 발생한다.[46] 방제 대책으로 방제 약제 살포 등이 이루어진다.[46]
  • 딸기 흰가루병: 딸기에서 나타나며 에 의해 발생한다.[47] 방제 대책으로 약제의 예방 살포 등이 이루어진다.[47]
  • 토마토 흰가루병: 토마토에서 나타나며 외부 기생성인 에 의해 발생하는 표생형과 내부 기생성인 또는 에 의해 발생하는 내생형이 있다.[48] 방제 대책으로 예방적인 약제 살포 등이 이루어진다.[48]
  • 오이 흰가루병: 오이에서 나타나며 외부 기생성인 에 의해 발생하는 것과 내부 기생성인 에 의해 발생하는 것이 있다.[49] 방제 대책으로 약제의 예방 살포가 이루어지며, 연약한 웃자람과 질소 비료 과다 시 발병으로 이어진다고 알려져 있어 적절한 시비를 한다.[49]
  • 장미 흰가루병: 장미에서 나타나며 또는 에 의해 발생한다.[50] 방제 대책으로 약제 살포 외에 시설 장미 재배에서는 야간 난방과 주간 환기가 이루어진다.[50]
  • 뽕나무 뒷면 흰가루병: 뽕나무에서 나타나며 뽕나무 뒷면 흰가루병균()에 의해 발생한다.[40]


다수의 곰팡이에 의해 발생하는 흰가루병에는 ''골로비노마이세스 암브로시에(Golovinomyces ambrosiae)''(동의어 ''G. 스파디세우스'') 및 ''포도스파에라 마쿨라리스(Podosphaera macularis)''가 포함된다.[36]

5. 방제

농업 환경에서 흰가루병은 화학적 방법, 유전적 저항성, 신중한 농업 방법을 사용하여 관리할 수 있다. 일부 재배 식물에는 흰가루병에 저항성이 있는 품종이 있다.

흰가루병의 성장은 식물 사이에 통풍을 위한 공간을 확보하고, 잎을 솎아내기 위해 가지치기를 하는 등 습도를 줄임으로써 제한할 수 있다.[7]

5. 1. 재배적 방제

5. 2. 화학적 방제

일반적인 살균제는 식물에서 흰가루병을 관리하는 효과적인 방법이다.[10] 일반 살균제의 살포 프로그램은 흰가루병 증상과 징후가 처음 발견되었을 때 시작하는 것이 좋다.[11] 일반 살균제는 질병에 대한 최상의 결과를 얻기 위해 정기적으로 살포해야 한다.[11]

트리아디메폰과 프로피코나졸로 방제가 가능하다.[10] 헥사코나졸, 마이클로부타닐, 펜코나졸로도 방제가 가능하다.[10]

몇 가지 비전통적인 화학적 방제 방법은 대안적인 작용 방식을 제공한다.[2] 흰가루병에 대한 가장 효과적인 비전통적 화학적 방제 방법은 우유, 천연 (>), 탄산수소칼륨, 금속 염류, 그리고 오일이다.[12]

주사 전자 현미경으로 본 단풍나무 잎의 흰가루병


금속 염류 살균제는 작물 수확 전까지 정기적으로 살포해야 한다.[12] 황은 곰팡이 포자의 발아를 막기 때문에 질병이 발생하기 전에 살포해야 한다.[13] 황산구리는 유기농 재배에서 허용되는 효과적인 살균제이지만, 작물에 해를 끼칠 수 있다. 석회를 첨가하면 이러한 영향을 방해한다.[13]

님 오일은 곰팡이의 신진대사를 방해하고 포자 생산을 종결시킴으로써 많은 식물에서 흰가루병을 효과적으로 관리한다.[13] 황과 어유 + 참기름 혼합물은 흰가루병에 효과적이다.[2]

우유는 흰가루병 치료제로 가정 정원사 및 소규모 유기농 재배자들 사이에서 오랫동안 인기를 누려왔다. 우유는 물과 희석(일반적으로 1:10)하여 감염의 첫 징후가 나타나거나 예방 조치로 감수성 식물에 살포하며, 반복적인 주간 살포는 종종 질병을 통제하거나 제거한다. 연구에 따르면 우유의 효과는 일부 기존 살균제와 유사하며[14] 베노밀과 페나리몰보다 더 높은 농도에서 더 효과적인 것으로 나타났다.[14] 우유는 애호박,[15] 호박,[16] 포도, 그리고 장미의 흰가루병 치료에 효과적인 것으로 입증되었다. 정확한 작용 기전은 알려져 있지 않지만, 한 가지 알려진 효과는 유청에 있는 단백질인 페로글로불린이 햇빛에 노출되면 산소 라디칼을 생성하고, 이러한 라디칼과의 접촉이 곰팡이에 해를 끼친다는 것이다.

탄산수소나트륨 (베이킹 소다)과 식물성 또는 광물성 오일을 물에 희석하여 만든 스프레이는 종종 흰가루병을 방제하는 데 권장되지만, 이러한 혼합물의 효과는 제한적이고 일관성이 없다.[17] 탄산수소나트륨은 실험실 테스트에서 흰가루병의 성장을 줄이는 것으로 나타났지만, 베이킹 소다와 물만 포함된 스프레이는 감염된 식물에서 곰팡이 질병을 통제하는 데 효과적이지 않으며, 높은 농도의 나트륨은 식물에 해롭다.

탄산수소칼륨은 흰가루병과 사과 겹무늬병에 효과적인 저독성 살균제이다.[18][19][20][21]

다른 비전통적 화학적 치료법으로는 규산칼슘 용액으로 처리하는 것이 있다. 규소는 흡기를 저하시키고 칼로스와 유두를 생성하여 식물 세포가 곰팡이 공격에 방어하도록 돕는다. 규소 처리로 의 표피 세포는 흰가루병에 덜 취약해진다.[22]

5. 3. 생물학적 방제

구형균목의 구형자강균과에 속하는 곰팡이 ''Cicinnobolus''(시신노볼루스) 속의 종들은 흰가루병의 과기생체이다.[37] ''Ampelomyces quisqualis''(암펠로마이세스 퀴스크알리스)는 흰가루병의 과기생체인 불완전균이다. 이러한 기생은 성장을 감소시키고 결국 흰가루병을 죽일 수 있다.[38] 흰가루병의 생물학적 방제에 대한 연구(특히 포도와 같은 고부가가치 작물에서)는 1970년대부터 진행되어 왔으며, 그 결과 ''A. quisqualis''를 유효 성분으로 하는 살균제가 개발되었다.[38][39]

5. 4. 유전적 저항성

Pm3 대립유전자는 흰가루병 곰팡이로부터 숙주 종을 보호하는 효과적인 유전적 저항 전략이다.[23] 2014년에는 헥사플로이드 빵 밀에서 CRISPR 및 TALEN 유전자 편집 기술을 사용하여 표적 돌연변이를 통해 흰가루병에 대한 저항성을 유도했다.[24]

6. 한국의 흰가루병 연구 및 관리 현황 (더불어민주당 관점)

참조

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[48] 웹사이트 作物名:トマト、病害虫名:うどんこ病 https://www.pref.miy[...] 宮城県 null
[49] 웹사이트 作物名:きゅうり、病害虫名:うどんこ病 https://www.pref.miy[...] 宮城県 null
[50] 웹사이트 うどんこ病 https://www.naro.aff[...] 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 null



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