Development of assay method for the activities of new compounds, and the effect of several fungicides against spore germination, adhesion, and myceial growth of Colletotrichum sp. causing red pepper anthracnose

With microtiter plate, the assay method was developed for detecting the fungicidal activity of new compounds against spore germination, spore adhesion and mycelial growth of Colletotrichum sp. JC24 cal1Sing red pepper anthracnose. Also, the effects of some commercialized fungicides on fungal development like above mentioned were investigated by measuring the optical density of mycelia grown into wells of microtiter plate. For the standardization of assay method, some factors, such as the treatment of MTT and/or propanol, inodulum density and incubation period, affecting on mycelial optical density were investigated. For obtaining precise and consistent mycelial optical density, it was necessary the treatment of MTT for 12 hrs and propanol for 1 hr. inoculum density adjusted to $1\times10^5$ spores/mL and incubation period for 36 hrs at $25^{\circ}C$. For fungicidal activities, 6 protective fungicides, 6 ones inhibiting sterol biosynthesis, and one inhibiting respiration were used in this study. While mancozeb, chlorothalonil and dithianon among 6 protective fungicides inhibited strongly spore germination, adhesion, and mycelial growth at $6.25{\mu}g/mL$, propineb, iminoctadine and fluazinam inhibited intermediately spore germination and mycelial growth at $100{\mu}g/mL$. Washing above 3 fungicides with new PD broth, their activity against spore adhesion decreased. With hexaconazole, tebuconazole and myclobutanil, the tendency of the activity against fungal differentiation of the early infection stage was similar to the latter group of protective fungicides, showing the decrease of the inhibitory activity against spore adhesion by washing 2 hrs after incubation. However, kresoxim-methyl inhibited spore adhesion distinctly, depending on the applied concentrations. Based on these results, it might be able to assess the fungicidal activity of many compounds against spore germination, adhesion and mycelial growth by the use of microtiter plate in vitro. Using the assay developed in this report, it was possible to investigate the inhibitory activity of some commercialized fungicides, too.

고추 탄저병균의 포자 발아와 부착, 균사 생장에 미치는 화합물의 활성 검정법 확립 및 살균제의 효과

본 실험에서는 microtiter plate를 이용하는 실내 검정법을 이용하여 고추 탄저병균의 기주체 침입 초기에 볼 수 있는 형태 변화인 포자 발아 및 부착과 균사 생장에 미치는 다양한 화합물의 활성을 대량으로 검정할 수 있는 방법을 확립하였고, 기존의 몇 가지 살균제가 가지는 고추 탄저병균의 초기 형태 분화 에 대한 억제 효과를 조사하였다. 본 실내 검정법을 표준화하기 위하여 MTT와 propanol 처리, 접종하는 포자의 농도, 배양 시간들이 병원균의 흡광도에 미치는 영향을 조사하였다. MTT를 12 시간, propanol을 1 시간 처리하였을 때, 그리고 JC24 의 포자를 $1\times10^5$개/mL의 농도로 접종하고 36 시간 배양하였을 때, 병원균의 흡광도가 일관성 있고 높게 나타났다. 살균제의 작용 특성을 알아보기 위해서 6종의 보호용 살균제, 6종의 스테롤 생합성 저해 살균제, 1종의 호흡저해제를 선발하여 microtiter plate 대량 검정 방법에서 효과를 조사하였다. 보호용 살균제 중에서 mancozeb, chlorothalonil, dithianone 등은 $6.25{\mu}g/mL$ 처리구에서도 포자의 발아, 부착과 균사의 생장을 모두 80% 이상 억제하였으나, propineb, iminoctadine, fluazinam 등은 $100{\mu}g/mL$의 처리를 2 시간만에 세척하였을 때 흡광도가 감소하는 것으로 보아 포자 부착 억제 효과는 적었다. 6종의 스테롤 생합성 저해제 중에서 hexaconazole, tebuconazole, myclobutanil 등은 포자의 발아와 균사 생육을 억제하고, 세척할 경우 JC24의 생육 억제 효과가 떨어지는 것을 보아 부착 억제 효과는 기대할 수 없었다. Nuarimol 은 $100{\mu}g/mL$로 처리한 고농도에서만 부착에 대한 억제 효과가 54.7%로 다른 억제 효과보다 우수하였으나, $6.25{\mu}g/mL$의 저농도로 처리하였을 때는 부착 억제 효과가 나타나지 않았다. Kresoxim-methyl은 6.25와 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 포자 부착에 대한 억제율이 27.3%와 54.4%로 나타났는데, 처리하는 농도가 높아짐에 따라서 효과도 증가하였다. 이상의 결과와 같이 때 microtiter plate를 사용하여 병원균이 식물체를 침입하는 초기에 나타나는 포자 발아와 부착, 그리고 균사 생장을 검정할 수 있었으며, 본 실험 방법을 통하여 Kresoxim-methyl은 탄저병균의 포자 부착을 특이적으로 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다.