균류 주요 분류군의 특징과 주요 식물병원균의 분포

대부분의 식물병원균은 진균계의 자낭균문과 담자균문에 속한다. 자낭균문 중에서 흰가루병균목은 식물의 흰가루병을 일으키는 대표적인 활물기생성 병원균이다. 헬로티아균목과 플레오스포라균목에는 많은 사물기생성 병원균이 포함되며, 몇몇 다른 목에서도 사물기생성 병원균이 발견된다. 타프리나균목은 대부분의 종이 활물기생성 병원균이다.

담자균문에서는 병원균의 대부분이 활물기생성으로, 대표적으로 녹병균과 깜부기병균이 있다. 또한 일부 종은 나무의 뿌리와 그루터기에 병을 일으킨다.

한편, 접합균류 중 털곰팡이목에 속하는 Rhizopus 속의 균류는 과일과 채소에 무름병을 유발한다.

유사균류인 난균문에도 중요한 식물병원균이 존재한다. 예를 들어, 역병균, Pythium 속의 균류, 그리고 노균병균 등이 이에 속한다. 또한, 뿌리혹병균류에 속하는 Plasmodiophora brassicae는 배추에 뿌리혹병을 일으키는 대표적인 활물기생성 병원균이다. 그 외의 균류 문에는 식물병원균이 거의 포함되지 않는다.

 

1. 진균

(1) 자낭균문

자낭균문(Ascomycota)은 진균 중 가장 큰 그룹으로, 33,000종 이상의 균류가 포함되며 생활사도 매우 다양하다.

• 대부분의 영양체는 격벽이 있는 균사체로 존재하지만, 일부는 효모처럼 출아세포 형태를 가진다.
• 세포벽의 주성분은 키틴과 글루칸이지만, 효모는 글루칸과 만난을 포함한다.

자낭균류는 유성생식 시 자낭(asci)이라는 포자 형성 세포를 만든다. 일반적으로 자낭 안에는 8개의 자낭포자(ascospore)가 생성된다.

자낭은 기주 조직에 직접 노출되어 생성되거나, 자낭과(ascocarp)라고 불리는 구조 내에서 형성된다.

자낭과는 형태에 따라 다음과 같이 분류된다.

• 자낭구(cleistothecium): 완전히 폐쇄된 형태로, 포자 방출을 위한 구멍이 없다.
• 자낭각(perithecium): 플라스크 모양이며, 머리 부분에 포자 방출 구멍이 있다.
• 자낭반(apothecium): 찻잔 모양으로, 자낭이 외부로 노출되어 있다.
• 자낭자좌(ascostroma): 밀집된 균사 조직(자좌) 내의 작은 방에 자낭이 형성된다.
• 위자낭각(pseudothecium): 자좌 내부의 작은 방이 자낭각과 유사한 구조를 가진다.

무성생식 시에는 분생포자(conidia)가 분생포자경(conidiophore)이라는 대 위에서 형성된다.
일부 균류는 분생포자과(conidiomata)라고 불리는 조직 내에서도 분생포자를 만든다.

주요 분생포자과의 형태는 다음과 같다.

• 분생포자각(pycnidium): 둥글거나 플라스크 모양의 구조
• 분생포자반(acervulus): 얕은 접시 모양
• 분생포자좌(synnema): 매트 형태의 균사 조직 위에 분생포자와 분생포자경이 형성됨

자낭균문에 속하는 균류 중 일부는 유성세대(자낭포자를 형성하는 단계) 없이 무성세대(분생포자만 형성하는 단계)만 알려져 있다. 과거에는 이러한 균류를 불완전균류(Deuteromycetes)라고 따로 분류했지만, 현재는 분자분류학적 연구를 통해 대부분 자낭균문에 포함된다.

자낭균문은 다시 다음과 같은 아문으로 나뉜다.

1. 진정자낭균아문(Euascomycotina)
2. 사카로마이케스균아문(Saccharomycotina)
3. 타프리나균아문(Taphrinomycotina)

식물병원균의 약 70%가 자낭균문에 속할 정도로, 이 그룹에는 다양한 식물병원균이 포함된다.

 

(2) 담자균문

담자균문(Basidiomycota)에는 약 30,000종이 포함되며, 다양한 균류가 여기에 속한다.
예를 들면, 버섯류, 목이버섯, 효모, 그리고 중요한 식물병원균인 녹병균(Rust fungi) 및 깜부기병균(Smut fungi) 등이 있다.

담자균류의 주요 특징은 다음과 같다.

• 세포벽의 주성분: 키틴과 글루칸
• 격벽이 있으며, 격벽 중앙에는 유연공(dolipore septum)이 존재한다.
• 유연공의 주변이 부풀어 있어, 핵이 자유롭게 이동할 수 없다.

 

 

대부분의 담자균류는 이핵성(dikaryotic) 생활사를 가진다.

• 일차균사(monokaryotic hyphae): 담자포자 발아 후 생성되는 단핵성 균사
• 이차균사(dikaryotic hyphae): 두 개의 일차균사가 융합하여 형성
• 꺽쇠연결체(clamp connection): 핵이 균사 내에서 정상적으로 배분될 수 있도록 돕는 구조

담자균문 중 녹병균(Uredinales)과 깜부기병균(Ustilaginales)은 대표적인 식물병원균이며, 곡물과 목본식물에 심각한 피해를 준다.

녹병균은 숙주 교대(host alternation)를 하는 종이 많으며, 다양한 식물에 녹병을 일으킨다.
깜부기병균은 주로 벼과 식물(밀, 보리, 옥수수 등)에 깜부기병(smut disease)을 유발한다.

 

이처럼 자낭균문과 담자균문에는 다양한 식물병원균이 포함되며, 이들은 전 세계 농업 및 식생에 큰 영향을 미친다.