Development of an Efficient In Vitro Screening Method for Selection of Resistant Lily Cultivars Against Fusarium oxysporum f. sp. lilii

The soilborne fungus Fusarium oxysporum f. sp. lilii (Fol) is a serious threat to all lily cultivars, especially infecting bulbs and flowers. It has become increasingly important to develop varieties resistant against the bulb rot disease. Genetic diversity of cultivars and reliable screening methods are required for this purpose. Here, an efficient in vitro screening system for evaluating resistance to Fol in 38 in vitro-grown lily plants was investigated. Various factors including culture conditions of Fol, inoculum density, appropriate plant materials, inoculation method and duration, and incubation period of plant materials after inoculation were combined to optimize the screening method. As a result, we suggest optimal conditions for an in vitro screening system for the selection of Fol-resistant lily cultivars as follows. Fol was grown on potato dextrose agar (PDA) medium for 6 days at 25°C in darkness and used as working inoculation. Spore suspensions were prepared (inoculum density: 1.0 × 10 4 spores‧mL -1 ), and then leaf segments 1.5 × 2.0 cm 2 were inoculated by dipping for 22 hours at 25°C in dark. Later, leaves were cultured on 0.6% agar plates at 25°C and 50% humidity with a photoperiod of 16 hours light/8 hours dark (fluence rate of 40 μmol・m -2 ・s -1 ) to examine the progress of bulb rot. After 7 days, disease levels were classified into indices 1 (no symptom) to 6 (serious bulb rot). Soil inoculation of Fol carried out with resistant or susceptible lily cultivars that had been selected through in vitro screening confirmed the reproducibility of results. Therefore, the in vitro screening method established in this study is efficient and reliable for selection of lily cultivars resistant against bulb rot disease. Additional key words: bulb rot, disease index, disease resistance, Lillium spp. *Corresponding author: hyuns@kribb.re.kr ※ Received 15 May 2015; Revised 6 July 2015; Accepted 16 July 2015. 본 연구는 농림축산식품부・해양수산부・농촌진흥청・산림청 Golden Seed 프로젝트 원예종자사업단의 지원에 의해 이루어진 것임. C 2015 Korean Society for Horticultural Science 서 언 우리나라의 백합은 2013년 통계 기준 전년 대비 7.3% 재 배면적이 감소하였으나 절화 수출액의 32.5%를 차지하는 등 화훼 수출산업에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있다 (MAFRA, 2014). 주로 비닐하우스나 온실에서 재배되는 백 합은 그 재배환경으로 인해 뿌리나 구근의 부패병에 많이 노출되어 과다한 농약사용이 문제시되고 있는 것이 현실이 다(Lebiush-Mordechai et al., 2014). 구근으로 번식하는 백 합은 꽃 재배기간뿐만 아니라 구근의 증식, 보관 기간에도 Penicillium sp.와 Fusarium oxysporum f. sp. lilii(Fol)균에 인한 감염으로 절화나 종구의 생산량과 품질에 치명적인 저 하가 발생한다(Loffler and Rumine, 1991). 이 구근부패병은 주로 종구나 지하부 줄기에서 감염이 일어나는데, 연작지 사질토에서 발생이 심하고 주로 토양으로부터 전염이 된다. 구근표면에 갈색 부정형 병반이 생기며, 심하면 구근 전체 Korean J. Hortic. Sci. Technol. 33(6), December 2015 884 가 갈색으로 변하여 썩고, 계속 진전되면 인편이 탈락하게 된다(Komada, 1975). 외관상으로는 아랫잎부터 점차 떨어 져버리고 포기 전체가 죽어가기도 한다. 고사한 줄기의 지 제부위에는 병원체의 균사가 하얗거나 붉은색으로 자라나 있는 것을 볼 수 있다. 주로 정식 전에 토양해충방제를 철저 히 하고 작업 중에 상하지 않도록 하여 상처부위를 통한 침 입을 예방하는 등의 방법으로 피해 정도를 최소화하고 있다. 그러나 이러한 방법보다도 더욱 효율적으로 구근부패병을 방제하기 위해서는 구근부패병에 대한 저항성이 있는 품종 을 선별하여 재배하는 것이 중요하며, 이를 위하여 각 품종 의 구근부패병 저항성 정도를 진단하기 위한 간편하고 민감