침입사

병원체의 감염(infection)은 병원체가 기주의 감수성 세포나 조직과 접촉하여 양분을 탈휘하는 일련의 과정 즉, 식물조직에서 병원체의 침투단계와 감염조직에서 병원체의 생장과 번식(정착단계) 과정이다. 병원체의 기주식물 침입 방법으로는 직접침입, 상처를 통한 침입, 자연개구부를 통한 침입이 있다. 직접침입의 방법으로 각피를 침입하는 병원체의 대부분은 발아 후 발아관 끝에 편평한 바닥을 가진 구형 내지 원주형의 부착기(appressorium)를 만들고 물리적인 힘과 세포벽 분해효소를 분비하여 각피와 세포벽을 뚫는다. 이 과정에서 부착기 아래쪽으로부터 식물체쪽으로 가는 균사를 내어 기주의 큐티클과 세포벽을 통하여 안으로 침입하는데, 이 균사를 침입사 또는 침입관 이라고 한다. Alternaria, Cochlioblus, Colletotrichum, Gaeumannomyces, Magnaporthe, Verticillium 속과 같은 일부 균류에서는 멜라닌이 부착기 세포벽에 축척되어야만 식물체 침입이 일어난다. 멜라닌은 단단한 구조층을 생성하고 부착기 안에 용질을 함유하게 함으로써 물이 흡수되도록 한다. 이 과정에서 부착기의 팽압이 증가하기 때문에 침입사(침입관)가/이 식물체에 물리적으로 침입하는 것처럼 보인다. 균류와 기생식물이 식물체의 방어벽을 뚫고 침입하는 데에는 항상 병원체로부터 분비되는 효소가 방어벽을 연화하거나 용해하여 침입을 도와준다. 한 예로, 어떤 희가루병균의 부착기가 기주세포를 침입하기에 충분한 최대 2~4 MPa의 팽압을 발생시키는 동안에 부착기 발아관의 끝과 1차 발아관의 끝에서 셀룰로스 분해효소가 주로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 일반적으로 침입사가 큐티클을 통과하는 동안에는 흔히 곰팡이 균의 정상균사보다 직경이 훨씬 작은 미세균사로 자라지만, 큐티클을 침입하고 난 뒤에는 그 균이 갖는 균사의 정상적인 직경을 회복한다.

그림: 진용주/국립농업과학원

목차

박동석/농촌진흥청 국립농업과학원

윤상선/연세대학교

1.     George, NA. 2004. Plant Pathology (5th ed.). Elsevier Science Publising Co Inc., USA.

2.     Meng, S., Alalibo, TT., Chibucos, MC., Tyler, BM., Dean, RA. 2009. Common processes in pathogenesis by fungal and oomycete plant pathogens, described with Gene Ontology terms. BMC Microbiol. 9, S7.