세균성갈변병균의 병원성 특징 및 균상배지내 미생물제어 기술

국문 초록 (Abstract)

국내 버섯의 소비량은 국민소득 증가와 함께 생산량과 소 비량이 꾸준히 증가하고 있으며, 총 생산액은 약 1조원으로 농림업의 2.1%를 차지한다. 우리나라 버섯류는 느타리, 팽 이, 표고, 큰느타리(새송이), 양송이가 거의95% 이상을 차지 하며 이중 느타리버섯이 총생산량의 35.1%를 점유하여 재 배면적과 생산량이 가장 많은 실정이다. 느타리 (Pleurotus ostreatus )의 경우 2004년 595 ha에서 2005년에 555 ha 로 약간 감소하였고, 단위면적당 수확량은 ’91년 41kg에서 ‘04년에는 29kg/3.3㎡으로 대폭 감소하였다. 이는 병해충 의 발생에 의한 생산성의 불안정과 국내가격의 하락에 의한 농가수입 감소로 재배기피 현상이 발생하였기 때문이다. 본 연구는 버섯류에 가장 문제가 되고 있는 세균성 갈반병원균 의 정확한 분리 동정 및 병원균의 조기 진단에 의한 방제체계 를 확립하고, 버섯 균상배지내 미생물상의 다양성을 구명하 고 이들 미생물과 버섯균과의 상호작용 및 병원성과의 연관 간계를 구명하고자 수행하였다. 지역별 세균성갈변 증상으 로부터 98균주를 분리하였으며, 이중 17균주가 P. tolaasii의 분류동정에 이용되는 흰색참강선을 형성하였다. 흰색침강 선 형성균은 느타리균주에 대해 강한 저해를 보였고, RAPD 및 Rep-PCR결과 지역별 유전적인 약간의 차이가 있었다. 갈반증상으로 분리한 세균의 분류 동정결과 P. tolaasii (16 균주)와 Ewingella americana (14균주)가 우점하였으며, Ewingella americana 는 양송이에 대속괴사병(Internal stipe necrosis)을 일으키고, P. gladioli는 느타리, 큰느타리, 양송이 등에 강한 무름병 증상을 보였다. 이들 균주는 국내에 아직 보고되지 않은 것으로 생각된다. 그리고 양송이의 갈반증상 으로부터 P. agarici 균과 P. reactant 균이 분리동정되었으며, 에 P. gladioli 와 P. agarici 균의 병징에는 뚜렷한 차이가 있었 다. 느타리버섯 균상재배시 농가마다 살균 및 발효, 재배사의 환경조건 등 다양한 문제때문에 수확량에 있어 많은 차이를 보이고 있다. 따라서 본 시험은 정상적으로 수확을 하는 농가 (농가Ⅰ)와 수확을 거의 하지 못하는 농가(농가Ⅱ)를 선택 하여 이들 농가의 재배과정 중 균상내 미생물상의 변화와 분 리 미생물의 특성을 조사함으로써 버섯 발이와 생육의 문제 점을 밝히고자 실험을 수행하였다. 농가Ⅰ의 경우 균상내 배 지의 미생물상은 생육기간이 길어질수록 호기세균 및 사상 균의 수가 증가하였고, 내열성세균 및 형광성 Pseudomonas 속은 종균 접종 초기에 높은 밀도를 보였다. 고온성 방선균은 전 생육기간 고른 분포를 보였지만 중온성 방선균은 재배과 정 중 존재하지 않았다. 그러나 농가Ⅱ의 경우 발효 후 고온 성 방선균은 거의 없었고, 종균 접종 60일 후 사상균의 밀도 가 급격히 급증하였으며, 특히 푸른곰팡이 병의 발생에 의해 버섯 수확을 거의 할 수 없었다. 배지 발효 후 두 농가의 세균 성 미생물인 호기성세균, 고온성세균, 형광성 Pseudomonas 속의 밀도는 농가Ⅱ에서보다 농가Ⅰ에서 훨씬 높았다. 농가 Ⅰ의 경우 살균후 분리세균의 버섯균주에 대한 저해정도는 감소하였으나, 생육이 진행될수록 저해균의 수가 증가하였 다. 그러나 농가Ⅱ는 일정한 경향을 보이지 않았다. 톱밥배지 에서 버섯균과의 상호작용을 분석한 결과 버섯 발이 이전까 지 분리한 세균이 생육후기에 분리한 세균보다 버섯균의 저 해정도가 높았다. 이와 같이 화학배지와 톱밥배지에서의 버 섯균 저해정도가 달랐으며, 실제로 버섯이 재배되고 있는 톱 밥배지에서 저해정도가 낮은 것은 화학배지의 경우 세균이 생육할 수 있는 영양원과 환경조건이 톱밥배지에서 보다 훨 씬 좋기 때문에 미생물의 원활한 대사작용에 의한 2차대사 산물의 생성이 용이하여 이들이 버섯균의 생육에 더 큰 영향 을 미쳤을 것으로 생각된다. 분리세균 중 P. tolaasii 와 푸른 곰팡이병원균에 길항성을 보이는 균주는 거의 없었으나, P. agarici 에 대해서는 강한 길항성을 보였다. 이와 같은 결과에 서 보듯 실제로 느타리버섯의 경우 P. agarici 에 의한 세균성 갈반병은 거의 찾아 볼 수 없으며, 거의 P. tolaasii 와 푸른곰 팡이병원균에 의해 발생된다. 따라서 균상배지내에 존재하 는 미생물이 P. agarici 균에 대해서는 억제능력을 가지고 있 지만, P. tolaasii 와 푸른곰팡이병원균에 대해서는 전혀 억제 하지 못하는 것을 알 수 있었다. 정상적인 재배농가의 경우 배지내 우점하는 세균의 분포가 Bacillus 속과 Pseudomonas 속이 서로 교차하는 양상을 보였지만 실패한 농가의 경우 전 체적으로 Bacillus 속이 우점하였다. 특히 Bacillus 속의 경우 식물병원성균에 대해 길항균으로 많이 사용되고 있고, 내열 성균인 Bacillus 속은 버섯균의 생육을 강하게 억제하였다. 이와 같이 Bacillus 속과 Pseudomonas 속의 균형적 이 분포가 버 섯균의 생육과 발이에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있 었다. 모든 생육 주기동안 Bacillus 속이 우점하였을 경우에는 버섯균이 심한 저해를 받아 균사활력이 떨어져 병원균의 침 입이 용이하여 버섯 발이가 되지 않아 수확을 거의 하지 못했 을 것으로 생각된다. 폐상시기별 배지내 미생물상은 농가마 다 뚜렷한 차이가 없었고, 버섯균의 저해는 미생물이 내는 다양한 물질의 영향을 받지만 주로 내열성균과 이들이 분비하 는 분비성 물질에 의해 저해를 받는 것으로 나타났다. 그러므 로 이들 배지내에 존재하는 다양한 미생물의 분류 동정과 버 섯균과의 상호 작용 등 면밀한 연구가 이루어진다면 버섯 재 배의 실패원인을 밝힐 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 생 각된다.