선충포획성 Arthrobotrys속균에 의한 소나무재선충 포획 특성

Abstract

Arthrobotrys속 균은 불완전균으로 토양선충을 포획하는 살선충 곰팡이다. 본 논문에서는 선충포획성 균종인 A. oligospora, A. dactyloides, A. conoides의 균사생장, 선충 포획기작의 특성, 그리고 소나무재선충에 대한 감염능력을 이해하여 살선충 효과가 높은 균종을 알고자 하였다. 소나무재선충은 잿빛곰팡이(Botrytis cinera)에 접종해 증식시켰으며 여기에 Arthrobotrys속 3종 각각의 균사배양체 <TEX>$1\;cm^2$</TEX>씩 접종하고 배지, 온도, pH, 소나무재선충 접종밀도, 영양조건이 균사의 생장에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 전체적으로 A. conoides의 생장이 가장 빨랐으며(13.9 mm/day, PDA) A. dactyloides가 가장 느렸다(3 mm/day, PDA). 3가지 균의 생장은 PDA배지, <TEX>$25^{\circ}C$</TEX>, pH 4.5의 조건에서 가장 양호하였다. A. conoides 균과 A. oligospora 균은 500마리의 재선충 접종으로 생장이 촉진됐으나, 10,000마리 접종으로는 느려졌다. A. dactyloides는 산성에서 생장하지 않았으며 재선충이 많을수록 더 느렸다. A. conoides와 A. oligospora의 선충포획기관은 균사보다 굵은 고리들의 망상 구조로서 선충 존재시만 형성되었으나, A. dactyloides의 포획기관은 단일한 원모양으로 선충이 없어도 형성되었다. A. conoides가 A. oligosora보다 포획기관 형성이 빨랐으며, 재선충 포획 후 균사가 재선충 내부로 침입하여 작고 많은 침입구(infection bulb)를 만들고 선충을 소화하였다. 그러나 A. dactyloides는 포획기관의 수가 적었고 포획도 하지 못하였다. A. conoides의 재선충 감염율은 95%였고, A. oligospora의 감염율은 80%였다. 그리고 위 두 균의 조합접종에 의한 선충감염율은 92%였다. 그러나 A. dactyloides는 오히려 재선충의 밀도를 증가시켰다. A. conoides 균은 빠른 생장률과 초기 포획으로, A. oligospora는 균밀도를 증가시켜서 재선충 감염율을 높였다. 결론적으로 A. conoides균은 균사생장률과 재선충감염율이 높으므로 소나무재선충의 생물학적 방제에 이용될 수 있을 것이라 생각한다. Pinewood nematode (PWN) trapping by nematophagous fungi, Arthrobotrys conoides, A. dactyloides and A. oligospora and the fungal growth were characterized. The three Arthrobotrys species each was inoculated into the PWN cultured on Botrytis cinera fungal colony on potato dextrose agar (PDA). The effects of temperature, pH, PWN inoculation density and nutrients on the growth of the three Arthrobotrys spp were measured. A. conoides grew fast, 13.9 mm/day while A. dactyloides grew slow, 3 mm/day. PDA medium was the best for the fungal growth at <TEX>$25^{\circ}C$</TEX> and pH 4.5. The Arthrobotrys spp growth was stimulated by 500 nematodes inoculation but not by 1000 inoculation. A. dactyloides did not grow below pH 4.5 and at high PWN density. A. conoides and A oligospora formed trapping organs with thick constricting hyphal network only when PWN present, while A. dactyloides formed the organ with circular hyphae constitutively. A. conoides formed trapping organs faster than A. oligospora did. The nematode trapping hyphae of the fungi penetrated into PNW inside to form many tiny infection bulbs and to digest the nematode. However, A. dactyloides formed a few trapping organs but no trapping was observed. Infection rate of PWN was 95% by A. conoides, 80% by A. oligospora and 92% by the combination inoculation of A. conoides and A. oligospora. In contrast A. dactyloides increased PWN density without infecton. There was no interaction effect in any combination inoculation of the three Arthrobotrys spp. A. conoides enhanced PWN infection rate by rapid hyphal growth and early trapping, while A. oligospora did it by increasing hyphal density. In conclusion A. conoides is the most effective in both hyphal growth and infection, and thus these characteristics can be utilized as a biological control of PWN.