개념 한 쪽
식물과 병원균의 상호작용은 침입 전·후의 방어 기작, 특이적·비특이적 저항성, 그리고 식물체가 생산하는 방어 물질로 나뉜다. 대표적 개념으로 확대저항성, 진정저항성(수직 저항성), 수평저항성, 면역성, 그리고 파이토알렉신이 있다.
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출제기준 단원 「병원성의 의미와 기작」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 침입 후 방어 기작 판별 | 1 | '침입 후' 조건에서 작용하는 저항성 유형을 가리기 |
| 면역성 정의 판별 | 1 | 병이 전혀 발생하지 않는 상태를 나타내는 용어를 묻기 |
| 유전자 대 유전자 특이 저항성 판별 | 1 | 품종-레이스 간 유전자 상호작용을 통해 발현되는 저항성 확인 |
확대저항성은 병원균이 이미 기주 내부로 침입한 이후에 발현되는 방어 기작을 의미한다. 침입 후에 일어나는 국소적 과민성 괴사처럼 병반의 확산을 막는 현상이 확대저항성의 예시에 해당한다. 침입 전의 방어와 구별하여 '침입 전'은 침입저항성, '침입 후'는 확대저항성으로 정리한다.
과민성 반응(HR)은 병원균 침입 부위의 식물 세포가 급속히 사멸하여 병원균 확산을 국소적으로 차단하는 기작이다. 이 반응은 주로 특정 저항성 유전자(R)와 병원성 유전자(Avr) 간의 상호작용으로 유도되며, 특이적인 단일 유전자 조절형 저항성과 밀접한 관련을 가진다.
수평저항성은 병원균의 여러 레이스에 대해 광범위하고 비교적 균일하게 발현되는 양적 저항성으로, 다유전자에 의해 조절되고 환경 영향이 큰 특성을 가진다. 반대로 진정저항성은 소수의 주동유전자에 의해 발현되는 특이적 저항성으로, 품종과 레이스 사이의 유전자 대 유전자의 상호작용에 의해 나타나며 재배 환경의 영향을 받기 어려운 특징을 가진다.
파이토알렉신은 병원균의 침입에 대응하여 기주가 자극되어 방어 목적으로 생성하는 물질이다. '파이토'가 식물을, '알렉신'이 방어를 뜻하므로 식물이 스스로 만들어 병원균에 대응하는 저분자 물질을 가리킨다.
문항에서 '병원균이 기주 내부에 침입한 다음'이라는 문구가 있으면 침입 후에 작용하는 확대저항성을 묻는 것으로 판단한다. 과민성 반응을 설명하는 선지에서는 '세포의 급속한 사멸로 국소적 확산을 차단'하는 표현이 있으면 수직 저항성 또는 진정저항성과 연결한다. '품종과 레이스 사이에 특이적 유전자 대 유전자 상호작용'이라는 표현이 있으면 진정저항성을 선택한다. 파이토알렉신을 묻는 문제에서는 생성 주체가 '기주 식물'인지 여부를 확인하여 '식물이 생성하는 방어물질'인지 확인한다.
병원균이 기주식물의 내부에 침입한 다음 병원균에 저항하는 기주식물의 성질을 무엇이라 하는가?
정답 ① · 식물의 병 저항성은 병원균의 침입 전 단계에서 작용하는 '침입 저항성'과 침입 후에 작용하는 '확대 저항성(침입후 저항성)'으로 나뉩니다. 병원균이 기주 식물 내부로 이미 침입한 이후에 세포의 괴사나 물질 축적 등을 통해 병원균이 더 이상 조직 내로 퍼져나가지 못하도록 방어하는 성질을 확대 저항성이라고 부릅니다.
병원균 침입 후 기주 세포가 국소적 괴사를 유발해 병원균 확산을 막는 방어 기작을 확대저항성이라 한다.
기주가 어떤 식물병원균에 대하여 병이 전혀 발생하지 않는 성질은?
정답 ④ · 식물병리학에서 기주식물의 병원균에 대한 저항성 정도에 따른 용어를 묻는 문제입니다. '면역성(Immunity)'은 기주식물이 특정 병원균에 대해 전혀 병을 일으키지 않는 성질을 의미합니다.
기주가 병원균에 대해 병이 전혀 발생하지 않는 성질을 면역성이라고 합니다.
품종과 레이스 사이에 특별한 유전자 대 유전자의 상호작용이 존재하는 저항성으로 품종 고유의 소수의 주동유전자에 의하여 발현되어 재배 환경 등의 영향을 받기 어려운 저항성은 ?
정답 ④ · 유전자 대 유전자 상호작용에 의해 소수의 주동유전자로 발현되는 저항성의 종류를 묻는 문제이다. 진정저항성은 품종 고유의 소수 주동유전자에 의해 결정되며 병원균 레이스와의 유전자 대 유전자 상호작용으로 발현되므로 재배 환경의 영향을 거의 받지 않는다.
진정저항성은 소수의 주동유전자에 의해 결정되며 유전자 대 유전자의 상호작용으로 발현되어 환경 영향이 적은 특이적 저항성이다.
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