표고재배시 발생하는 Trichoderma spp.의 동정 및 표고균과 Trichoderma의 경합력 검정
저자
발행사항
대전 : 忠南大學校 大學院, 2010
학위논문사항
학위논문(석사)-- 忠南大學校 大學院 : 農生物學科 植物病理學 및 細胞工學 專攻 2010. 2
발행연도
2010
작성언어
한국어
DDC
571.91 판사항(22)
발행국(도시)
대전
기타서명
Identification of Trichoderma, shiitake mushroom competitors, and competition between shiitake (Lentinula edodes) and Trichoderma
형태사항
iii, 67 p. : 삽화,도표,사진 ; 26cm.
일반주기명
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수:劉勝憲
참고문헌 : p.55-62
소장기관
Trichoderma is one of the most important pathogens in the cultivation of shiitake mushroom (Lentinula edodes) in Korea, and sometimes causes severe damage in the production of the mushroom. Trichoderma species attack mainly mycelia of L. edodes in bed logs and sawdust cultures. However, little is known about the species of Trichoderma associated with shiitake mushroom production.
This study was conducted to identify the Trichoderma species, shiitake mushroom competitors, based on molecular and morphological characteristics. The competition between shiitake and Trichoderma species were also studied in the laboratory.
Competition between shiitake and Trichoderma species was checked by dual culture on PDA and sawdust media (oak sawdust and rice bran cakes ratio, 8:2; moisture content ≒ 60%) and the mycelial growth rate of them on sawdust media was measured. The results obtained were as follows;
1. A total of 289 isolates of Trichoderma species were collected from shiitake mushroom farms of different districts and Forest Mushroom Research Institute in Korea. Based on cultural, morphological and molecular characteristics including sequence analysis of ITS region, rpb2 and tef1 genes, the Trichoderma isolates were identified as T. harzianum, T. atroviride, T. citrinoviride, T. longibrachiatum and three unrecorded species, T. sp. 1, T. sp. 2 and T. sp. 3.
2. The predominat species was T. atroviride and T. sp. 3 complex (43.3%) followed by T. harzianum (32.9%), T. citrinoviride (10.7%), T. sp. 1 (6.6%), T. longibrachiatum (3.5%) and T. sp. 2 (3.1%).
3. The three unrecorded species of Trichoderma were readily differentiated from the previously reported species of Trichoderma on the basis of phylogenetic analysis of ITS, rpb2 and tef1 genes. Cultural and morphological characteristics such as mycelial growth rate, colony appearance and phialide branching pattern of the three unrecorded species were also distinct from the other species of Trichoderma.
4. Phylogenetic analysis of ITS sequence data revealed that the Trichoderma sp. 1 and T. cf. stramineum KRCF224 belong to the same group but clearly distinct from T. stramineum CBS 114248 (ex-type). Although phylogenetic position of T. sp. 1 isolates was closely related to Hypocrea catoptron on the basis of rpb2 and tef1 sequence analysis, morphological characteristics of them were distinct from those of H. catoptron and T. stramineum. Branching pattern of conidiophores of T. sp. 1 was gliocladium-like but that of H. catoptron and T. stramineum were phachybasium-like and phachybasium- to verticillium-like, respectively.
5. Phylogenetic tree based on the combined analysis of ITS, rpb2 and tef1 sequences indicate that T. sp. 2 was related to H. farinosa. Since the isolates of the T. sp. 2 did not produce conidia on SNA, PDA and CMD media, micromorphological characteristics of the isolates of the species couldn’t be not observed. More work is needed to identify this species.
6. Phylogenetic analysis of the ITS sequence data and micromorphological characteristics indicated that the isolates of the T. sp. 3 were closely related to T. atroviride. However, phylogenetic analysis of the rpb2 and tef1 sequence data revealed that the T. sp. 3 was phylogenetically distinct from T. atroviride and other Trichoderma species. Colony appearance of the T. sp. 3, especially on SNA media, was also distinct from that of T. atroviride.
7. The competition tests between shiitake and Trichoderma species indicated that the seven species of Trichoderma were significantly different from each other in terms of their ability to invade into the mycelial blocks of shiitake. On sawdust media, T. sp. 1 and T. sp. 2 strongly invaded, T. harzianum and T. sp. 3 moderately invaded into the mycelia blocks of shiitake, while T. longibrachiatum did not or slightly invade into the mycelia blocks of shiitake.
8. Mycelial growth rate of Trichoderma species and the shiitake was investigated on sawdust media. Mycelial growth rate of Trichoderma species was approximately 3-5 times faster than that of the shiitake. Among the Trichoderma species, the mycelial growth of T. harzianum was faster than the other species of Trichoderma, while that of T. sp. 1 was the slowest.
9. Among the seven species of Trichoderma associated with blue mold of shiitake, five species including T. atroviride, T. citrinoviride and three unrecorded species (T. sp. 1, 2 and 3) were newly reported as the shiitake mushroom competitors in Korea. Based on the results of molecular and morphological characteristics, I propose the three unrecorded species as the new species.
본 연구는 표고 재배사에서 분리한 Trichoderma를 분자생물학 및 형태학적 방법을 통해 동정하고, 표고균과의 경합력을 조사하기 위해 실시하였다.
Trichoderma의 분자생물학적 동정에는 ITS, rpb2, tef1 유전자를 사용하였고 각각의 그룹에 대한 형태학적 조사를 하였다.
경합력 측정에는 PDA 및 톱밥배지에 대치배양하는 방법과 각각의 균주를 톱밥배지에 접종하여 균사생장속도를 비교하는 방법을 이용하였다.
1. 전국의 표고재배사 및 산림조합중앙회 산림버섯연구소에서 수집한 289개의 Trichoderma spp. 균주를 실험에 사용하였다. 이들을 PDA에 25℃ 10일간 배양한 후 균총의 특징에 따라 그룹을 나누었으며 이들 각 그룹에서 대표적인 29균주를 선별한 후 ITS, rpb2, tef1 유전자를 PCR하여 염기서열을 분석하였다. 염기서열 분석을 통해 나누어진 그룹에 대한 형태학적 조사를 하여 최종적으로 T. harzianum, T. atroviride, T. citrinoviride, T. longibrachiatum과 미동정된 T. sp. 1, 2, 3으로 확인되었다.
2. 염기서열 분석과 형태적 특성을 토대로 동정한 Trichoderma 균 중에서 우점종은 T. atroviride 및 T. sp. 3 complexs와 T. harzianum으로 전체 289 균주 중 각각 43.3%, 32.9%을 차지하였으며 다음으로 T. citrinoviride (10.7%), T. sp. 1 (6.6%), T. longibrachiatum (3.5%), T. sp. 2 (3.1%) 의 순이었다.
3. 미동정된 3종의 Trichoderma는 ITS, rpb2, tef1 유전자의 염기서열 분석결과, 기존에 보고된 Trichoderma 종들과 구별되었으며 배양적, 형태적 특징도 다른 Trichoderma 종과 구별되었다.
4. T. sp. 1은 ITS 염기서열 분석에서는 T. cf. stramineum KRCF224와 일치하였으나 T. straminineum CBS 114248 (ex-type)과는 다른 그룹을 이루었다. T. sp. 1은 rpb2 및 tef1 염기서열 분석에서는 Hypocrea catoptron과 가까운 그룹을 이루었으나 형태학적으로 T. sp. 1의 분생자경 형태가 gliocladium 형인데 반해, T. stramineum은 phachybasium 또는 verticillium 형이고, H. catoptron은 pachybasium 형으로 서로 다른 종임을 확인할 수 있었다.
5. T. sp. 2는 SNA, PDA, CMD 배지에서 분생포자를 형성하지 않았다. 그러나 염기서열 분석결과는 이들이 독립적으로 그룹을 형성하면서 H. farinosa와 유전적으로 가까운 Trichoderma 속에 들어간다는 것을 알수 있으며 이들의 균사생장패턴 역시 다른 Trichoderma와 매우 흡사하였다.
6. T. sp. 3는 ITS 염기서열 분석결과 T. atroviride와 매우 근연의 종으로 나타났으나 rpb2, tef1 유전자 염기서열 분석에서는 명확하게 다른 그룹으로 나누어졌다. T. sp. 3와 T. atroviride는 배양적 특징 중 SNA 배지에서의 균총의 특징에서도 뚜렷한 차이를 나타내었다.
7. 표고균과 Trichoderma 균간의 경합력 검정시, PDA상에서 T. longibrachiatum을 제외한 나머지 Trichoderma 균들은 정도의 차이는 있었지만 모두 표고균이 자란 부분으로 침입해 들어갔음을 관찰할 수 있었다. 톱밥배지에서는 T. sp. 1과 T. sp. 2가 가장 강한 침입력을 보였으며, 다음으로 T. harzianum, T. sp. 3, T. atroviride, T. citrinoviride 순이었다. T. longibrachiatum는 PDA에서와 마찬가지로 표고균 쪽으로 거의 침입하지 못하였다.
8. 톱밥배지에 표고균 및 각 종의 Trichoderma 균을 접종하여 균사생장속도를 측정하였던 바 대체적으로 Trichoderma 균이 표고균에 비해 3~5배정도 빠르게 생장하였다. 그리고 T. harzianum N185 균주가 가장 빠르게 생장하였으며, T. sp. 1 균주가 다른 Trichoderma 균들에 비해 상대적으로 느린 생장을 보였다.
9. 표고버섯 푸름곰팡이병에 관여하는 것으로 밝혀진 7종의 Trichoderma 중에서 5종의 Trichoderma 즉, T. atroviride, T. citrinoviride와 3종의 미기록 종인 T. sp. 1, 2, 3은 표고버섯의 유해균으로 국내에서 최초로 보고되었다. 분자생물학적, 형태학적 분석의 결과 3종의 미기록 Trichoderma는 지금까지 보고된 바 없는 신종으로 추정되었다.
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