빗자루병원균 감염 벚나무 잎의 초미세 구조

안효준1*, 박준형2, 서다혜1, 안은정3, 김기우1,4

(1경북대학교 생태환경시스템학과,

2경북대학교 빅데이터 기반 글로컬 Forest Science 4.0 전문인력양성센터 ,

3국립낙동강생물자원관, 4경북대학교 수목진단센터)

Ultrastructure of oriental cherry leaves infected with witches’ broom pathogen

Hyojun Ahn1*, Junhyung Park2, Dahye Seo1, Eun Jung Ahn3, Ki Woo Kim1,4

(1Department of Ecology and Environmental System, Kyungpook National University

2Human Resources Development Center for Big Data-based Glocal Forest Science 4.0 Professionals, Kyungpook National University,

3Animal & Plant Research Division, Nakdonggang National Institute of Biological Resources,

4Tree Diagnostic Center, Kyungpook National University

요약: 본 연구에서는 벚나무 빗자루병원균(Taphrina wiesneri)에 감염된 벚나무(Prunus × yedoensis)의 표피, 엽육세포와 자낭의 미세구조를 조사하였다. T. wiesneri에 감염된 벚나무는 잔가지가 빗자루 모양으로 모여 자라며, 개화기에는 잎이 두꺼워지고 빠르게 갈변하여 일찍 떨어진다. 빗자루병에 감염되어 뒤틀리고 갈변된 잎을 투과전자현미경으로 관찰하였다. T. wiesneri의 균사는 주로 표피와 엽육 세포의 간극과 큐티클 아래에서 발달하였으며 일부는 세포벽 내부에서 관찰되었다. 균사가 다당류 분해효소를 통해 세포벽을 부분적으로 융해시켰으며 세포외 소낭과 유사한 구조가 존재하였다. 자낭은 큐티클 하부에서 기원하여 일부는 이중벽 구조를 가지고 있었다. 또한 자낭 내부에서 자낭포자가 출아를 통해 1~15개의 효모 형태의 자낭포자를 형성하였다. 이러한 결과는 벚나무 빗자루병이 유발하는 잎의 뒤틀림과 갈변 현상에 대한 기초 자료로 활용될 수 있다.

Abstract: This study investigated the ultrastructural alterations in the epidermal and mesophyll cells of oriental cherry leaves and asci of Taphrina wiesneri. Infected branches become swollen and develop clusters of broom-like shoots. Following infection, the newly formed leaves are smaller and thicker than healthy leaves. They curl rapidly, turn brown at the edges, and drop prematurely. Infected leaves were observed using transmission electron microscopy. Most fungal hyphae grew in the intercellular spaces of mesophyll and epidermal cells, as well as beneath the cuticle. Some intramural hyphae were observed within the host cell walls. Hyphae partially dissolved cell walls by secreting polysaccharide-degrading enzymes, and extracellular vesicles were observed. Furthermore, yeast-form ascospores formed new ascospores through budding, with their numbers varying from 1 to 15  in an ascus. These results provide insights into the understanding of the disease at the cellular level.

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 산림과학기술 연구개발사업(RS-2024-00404388)의 지원에 의한 것임