• 제목/요약/키워드: 대량 배양

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화단용 연황색 아시아틱나리 '예솔' 육성 (An Asiatic Hybrid Lily 'Yesol' with Unspotted Light Yellow Petals)

  • 이혜경;조해룡;신학기;임진희;김미선
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.659-663
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    • 2010
  • '예솔' 품종은 국립원예특작과학원에서 2005년에 육성된 분화용 아시아틱나리이다. 1992년에 백색 아시아틱나리 '화이트 버드'와 황색 아시아틱나리 '커?티컷킹'품종간의 교잡에서 1994년에 A94-11 계통이 선발되었다. 이 계통은 1995년부터 조직배양에 의한 대량증식, 순화 및 양구를 거쳐 2004년까지 생육 및 특성검정을 수행하여 최종적으로 '예솔' 품종을 육성하였다. 이 품종의 개화기는 6월 하순이고, 꽃의 색은 황색이며, 꽃잎에 반점이 없다. 초장은 32.4 cm로 짧고, 꽃의 크기는 14.7 cm이다. 잎의 길이는 4.8 cm이고, 엽폭은 2.0cm이다. 구근의 무게는 18.9 g이고, 구주는 11.8 cm로 양호하다.

표고버섯 수확 후 배지의 유용 생리활성 평가 (Evaluation of the Useful Bioactivities of Spent Mushroom Substrate of Shiitake)

  • 성화정;표수진;박종이;손호용
    • 생명과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.164-172
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    • 2019
  • 국내 표고버섯은 참나무 톱밥을 주 원료로 한 인공배지를 이용하여 재배하고 있으며, 표고버섯 재배 후 부산물로 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 약 50,000톤으로 추정된다. 본 연구에서는 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS를 유용 생물자원으로 이용하기 위해, 1회 수확 후 SMS 및 3회 수확 후 SMS의 열수 추출물을 조제하여 이들의 항산화, 항균, 항당뇨, 항응고 및 혈소판 응집저해활성을 평가하였다. 대조구로는 재배용 살균배지 및 표고버섯의 열수 추출물을 이용하였다. 그 결과, 표고버섯 SMS 추출물은 표고버섯 및 살균배지 추출물보다 우수한 DPPH 음이온, ABTS 양이온 nitrite 소거능 및 환원력을 나타내었다. 1회 및 3회 SMS 추출물들은 0.5 mg/disc 농도에서는 사용된 세균 및 진균에 대한 항균력이 나타나지 않았으나, 0.5 mg/ml 농도에서 우수한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 나타내었다. 또한 thrombin time, prothrombin time, activated partial thromboplastin time 및 혈소판 응집저해 활성 측정 결과, SMS 추출물들은 혈소판 응집에는 미미한 영향을 나타내었으나, 강력한 혈액응고저해 활성을 나타내어 항혈전 조성물로 개발 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 SMS를 폐기 대상이 아닌, 표고버섯 균사체가 대량 배양된 생물자원으로 고려하는 것이 필요함을 제시하며, SMS를 이용한 항산화, 항당뇨, 항혈전 조성물 개발이 가능함을 제시하고 있다.

온도조건에 따른 자생 층실사초 발아 특성 (Temperature Control of Seed Germination in Carex remotiuscula Wahlenb. Native to Korea)

  • 김도현;김상근;송치현;임현정;최규성;오범석;김양수;송기선;원창오
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.18-18
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    • 2019
  • 층실사초는 경북 북부를 포함한 강원도 지역의 습기있는 음지에서 자생한다. 여러해살이풀로서 주료 사료용으로 사용되며 지피식물 등 정원소재로도 사용된다. 본 연구는 층실사초의 대량증식을 위해 가장 효과적인 파종 시기를 구명하고자 수행하였다. 종자의 최적 발아조건을 찾기 위해 배양상 온도조건을 항온조건(30, 25, 20, 15, $5^{\circ}C$)과 변온조건(15/30, 20/10, $25/15^{\circ}C$) 총 8가지 조건으로 설정하여 발아율을 매일 측정하였다. 광조건은 형광등을 이용한 명조건과 암조건을 매일 12시간씩 반복하였다. 실험결과, 항온조건에서 발아율은 $25^{\circ}C$에서 $36{\pm}6.3%$로 가장 높게 나타났고, $20^{\circ}C$ ($27{\pm}4.4%$), $30^{\circ}C$ ($24{\pm}1.6%$) 순으로 나타났으며, $15^{\circ}C$, $5^{\circ}C$에서는 발아하지 않았다. 한편, 변온조건에서의 발아율은 $25/15^{\circ}C$에서 $22{\pm}7.3%$, $15/30^{\circ}C$에서 $10{\pm}2.5%$ 발아하였고, $20/10^{\circ}C$에서는 발아하지 않았다. 따라서 층실사초 종자의 발아최적온도는 $25^{\circ}C$이고 변온보다 항온이 유리했으며, 이 이상의 온도에서는 오히려 발아율이 낮아지는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 가장 효과적인 파종 시기를 추정할 때, 낮 기온 $25^{\circ}C$의 초여름에 실시하되, 밤 기온이 너무 내려가지 않도록 조절해준다면 보다 높은 발아율을 기대할 수 있을 것으로 여겨진다. 그러나 본 연구결과, 최고 발아율이 $36{\pm}6.3%$로 비교적 낮기 때문에 발아율 향상을 위한 추가적인 실험이 필요할 것이다.

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곤충병원성 진균을 활용한 해충 관리와 개발 전략 (Entomopathogenic Fungi-mediated Pest Management and R&D Strategy)

  • 이세진;신태영;김종철;김재수
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.197-210
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    • 2022
  • 곤충병원성 진균은 다양한 흡즙형 및 저작형 해충 방제에 적용이 가능하며, 익충과 천적에 낮은 영향을 보여, 화학농약의 대체체로서 관심이 높아지고 있다. 현재까지 전세계적으로 170여개의 제품들이 등록되어 판매되고 있으며, 최근 연구측면에서는 작용기작 및 곤충-진균 상호작용체 구명에 집중하고 있다. 해충 방제를 위한 곤충병원성 진균의 산업화 연구는 초기 살충성이 높은 균주 선발에 집중하였으나, 최근에는 환경 스트레스 인자에 대한 저항성 확보를 포함한 생산성 향상이 해결해야 할 주요 과제이다. 분생포자(conidia)가 주된 처리 형태였지만, 액체배양을 통해 생산되는 아포자(blastospore)의 한계점을 극복하여 대량생산의 경제성을 확보하려는 노력들도 진행되고 있다. 추가로 살충효과를 향상시키기 위해, 형질전환을 비롯한 분자생물학적 연구와 유전자 및 유전체 기능 구명에 집중하고 있다. 해충방제 시장측면에서, 글로벌 작물보호제 기업들은 인수합병 또는 공동 연구개발 형태로 전문 생물농약 기업들과의 협력체계를 구축하고 있으며, 화학농약과 곤충병원성 진균의 tank-mix 전략을 주된 방향성으로 삼고 있다. 현장에서 곤충 생태에 대한 이해를 기반으로 한 생태학적 처리(ecological application)는 곤충병원성 진균의 살충효과를 향상시킬 수 있는 기회가 된다. 앞으로의 디지털팜(digital farming) 기술과 접목된다면, 지상부 해충 방제를 위한 실질적인 적용도 가능하다. 곤충병원성 진균의 산업화를 위해서는 지적재산권 분쟁 해결을 위한 명확한 비교 연구자료 확보도 필요하다. 이와 같은 곤충병원성 진균이 식량생산의 안전성과 경제성을 확보하는 중요한 미생물자원으로 활발히 활용되고 개발되길 기대한다.

카벤다짐 분해 미생물인 Rhodococcus sp. 3-2의 대량 배양 및 미생물 제제 개발 (Mass Cultivation of Rhodococcus sp. 3-2, a Carbendazim-Degrading Microorganism, and Development of Microbial Agents)

  • 박준경;임성훈;김정원;지정환;김공민;박해성;윤영석;원항연;한귀환
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.259-268
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    • 2023
  • Rhodococcus sp. 3-2 strain has been reported to degrade benzimidazole-based pesticides, such as benomyl and carbendazim. Therefore, this study aimed to optimize culture medium composition and culture conditions to achieve cost-effective and efficient large-scale production of the Rhodococcus sp. 3-2 strain. The study identified that the optimal media composition for mass culture comprised 0.5% glucose, 0.5% yeast extract, 0.15% NaCl, 0.5% K2HPO4, 0.5% sodium succinate, and 0.1% MgSO4. Additionally, a microbial agent was developed using a 1.5-ton fermenter, with skim milk (20%), monosodium glutamate (15%), and vitamin C (2%) as key components. The storage stability of the microbial agent has been confirmed, with advantages of low temperature conservation, which helps to sustain efficacy for at least six months. We also assessed the benomyl degradation activity of the microbial agent within field soil. The results revealed an over 90% degradation rate when the concentration of viable cells exceeded 2.65 × 106 CFU/g after a minimum of five weeks had elapsed. Based on these findings, Rhodococcus sp. 3-2 strain can be considered a cost-effective microbial agent with diverse agricultural applications.

수원포플러와 구아디 포플러 원형질체(原形質體) 융합(融合)에 의한 체세포잡종체(體細胞雜種體) 유도(誘導) (Induction of Somatic Hybrid by Protoplast Fusion between Populus koreana × P. nigra var. italica and P. euramericana cv. Guardi)

  • 박용구;김정희;손성호
    • 한국산림과학회지
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    • 제81권3호
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    • pp.273-279
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    • 1992
  • 유망(有望) 속성수(速成樹)로 개발중(開發中)인 수원포플러(P. koreana ${\times}$ nigra var. italica)와 포플러 낙엽병(落葉病)에 내성(耐性)을 가진 구아디포플러(P. euramericana cv. Guardi)의 엽육조직(葉肉組織)에서 원형질체(原形質體)를 분리융합(分離融合)하여 잡종식물체(雜種植物體)를 생산(生產)하였다. 실험재료(實驗材料)인 수원포플러는 BA $0.5{\mu}M$, 구아디포플러는 BA $2.0{\mu}M$ 처리(處理)된 MS 배지(培地)에서 대량(大量) 증식(增殖)시킨 후 1/2 MS배지에서 계대배양(繼代培養)하여 전개(展開)된 엽조직(葉組織)을 사용(使用)하였다. 수원포플러는 효소용액(酵素溶液) I (Cellulase 2.0%, Macerozyme 0.4%, Hemicelluase 1.2%, Driselase 2.0%, Pectolyase 0.05%)에서 구아디포플러는 효소용액(酵素溶液) II (Cellulase 1.0%, Macerozyme 0.4%, Hemicellulase 1.2%, Driselase 2.0%, Pectolyase 0.05%)에서 원형질체(原形質體)를 분리(分離)하여 각각 $4.04{\times}10^7$, $2.45{\times}10^7$개의 높은 수율(收率)을 얻었다. 양수종간(兩樹種間)의 원형질체(原形質體) 융합율(融合率)은 PEG 40%가 포함(包含)된 융합용액(融合溶液)에 20분 처리(處理)하고 $Ca^{2+}$ 30mM 첨가(添加)된 희석액(稀釋液)(pH 10.5)을 사용(使用)하였을때 양수종간(兩樹種間) 1:1 융합율(融合率)이 30%정도로 높게 나타났다. 융합(融合)된 원형질체(原形質體)는 0.6M sucrose, $4.5{\mu}M$ 2, 4-D, $0.5{\mu}M$ BA가 첨가(添加)된 8p-KM에서 정치(定置) 혹은 진탕배양(震湯培養)하여 2개월후 캘루스를 얻을 수 있었으며, $5.0{\mu}M$ zeatin 처리구(處理區)에서 평균 4개의 식물체(植物體)가 재분화(再分化)되었다. 융합산물(融合產物)에서 유래(由來)한 식물체(植物體)의 잡종성(雜種性) 여부(與否)를 확인(確認)하기 위해 SDS-PAGE를 실시(實施)하였다. 모수(母樹)인 수원포플러와 구아디포플러간에는 단백질형에 차이(差異)가 있었으며 재분화(再分化) 개체중(個體中) 양친(兩親)의 중간형(中間型)을 나타내는 개체(個體)는 세포융합(細胞融合)에 의한 재분화개체(再分化個體)로 추정(推定)할 수 있었다.

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유전자 분석을 통하여 선발된 한우로부터 초음파 유래 체외수정란 이식에 의한 고품질 한우 생산기술의 실용화 II. DNA 검정우로부터 초음파 유래 체외수정란의 생산에 관한 연구 (Practical Applications of DNA Marker-Assisted Selection and OPU-Derived IVF Embryo Transfer for the Production of High Quality Meat in Hanwoo II. Production of IVF Embryos Derived Transvaginal Ovum Pick-up from DNA Marker-Proved Hanwoo)

  • 박희성;이지삼;진동인;박준규;홍승표;이명열;정장용
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.193-201
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    • 2001
  • 본 연구에서는 DNA marker가 검정된 한우로부터 생산한 체외수정란을 이식하여 육질 및 육량의 유전적 능력이 우수한 한우를 대량생산하여 고품질 한우 쇠고기 생산 시스템을 구축하기 위한 전단계로서 DNA marker 검정 한우로부터 초음파유도 난포란을 채란하여 체외수성 및 수정란의 체외 발달에 미치는 각종 요인들과 배반포기 수정란의 부화율 개선을 위하여 투명대를 laser로 drilling을 실시하여 부화율을 조사하였다. 초음파유래 체외수정란의 분할률은 swim-up과 percoll 방법이 각각 75.0%(48/64) 및 71.4% (45/63)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었고, 도축장유래 체외수정란의 분할율도 각각 69.9% (121/173) 및 62.2%(l12/180)로써 유의적인 차이가 없었다. 배반포기로의 발달율을 초음파유래 체외수정란이 25.0%(swim-up; 12/48) 및 22.2%(percoll; 10/45)로써 정자의 처리방법간에 유의적인 차이가 없었다. 초음파유래 체외수정란도 각각 29.8%와 28.6%로써 차이가 없었다. 초음파유래 난포란을 등급별로 분류하여 체외수정을 실시하였을 때 1(G I), 2(G II) 및 3(G III)등급 난포란의 분할율은 각각 60.0%(3/5), 69.2%(18/26) 및 62.1%(59/95)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었으나, 4등급 난포란의 36.2%(25/69) 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 배반포기로의 발달율은 1 및 2등급이 33.3% (1/3) 및 38.7%(7/18)로써 3 및 4등급의 16.9% (10/59) 및 4.0%(1/25)보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다 초음파유래 난포란을 체외수정 후 TFB, HT 및 HTB 배양액으로 체외배양을 실시하였을 때 분할율은 68.7%(55/80), 65.0%(13/20) 및 68.2% (15/22) 로써 유의적인 차이가 없었으며, 초음파유래 체외수정란의 배반포기로의 발달율은 TFB (25.5%), HT(23.1%) 및 HTB(20.0%)간에 유의적인 차이가 없었다. Laser system 으로 zona drilling을 실시한 EB, ExB 및 ExBO 수정란의 부화율은 각각 65.8%(25/38), 82.9%(29/35) 및 80%(16/20)로써 초음파유래 ExB 수정란이 가장 높게 나타났으며 (P<0.05), zona drilling 을 하지 않은 배반포기 수정란은 각각 25.0%(EB; 12/48) 및 35.7%(ExB; 15/42)로서 이들간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 zona drilling한 배반포기 수정란은 bona drilling을 하지 않은 배반포기 수정란에 비하여 부화율이 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다.

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눈꽃동충하초의 배양적 특성 및 생리활성 (Biological Activities and Cultural Characteristics of an Entomogenous fungus, Paecilomyces tenuipes (Peck) Samson)

  • 하남규;김승렬;강진호;강필돈;성규병;홍인표
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.12-17
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    • 2005
  • 경제적 가치가 매우 높은 눈꽃동충하초를 안정적 대량 생산이 가능하도록 균의 배양적 특성과 누에 품종별 생리활성에 관한 연구를 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 눈꽃동충하초 감염률은 3회 분무 접종시 양원밤과 하초잠이 90% 이상으로 가장 높았으며, 칠보잠은 1회 접종시 71%에서 3회 접종시 88%로 접종 회수가 증가함에 따라 동충하초 감염률이 상승하는 경향을 나타내었다. 자실체 동충하초 감염률이 상승하는 경향을 나타내었다. 자실체 발생률은 3회 분무 접종시 칠보잠이 가장 양호하였으며, 양원잠, 백옥자 순이었다. 2. 눈꽃동충하초의 유리당 함량은 백옥잠과 하초잠에서는 Glucose 함량이 가장 높았으며, 칠보잠과 양원잠에서는 Mannitol 함량이 많았다. 3. 눈꽃동충하초에 함유된 아미노산의 총 평균 함량은 10.3 ${\mu}mole/g$이며, 백옥잠이 10.7 ${\mu}mole/g$로 가장 높았으며 하초잠과 칠보잠이 10.5 ${\mu}mole/g$, 양원잠이 0.96 ${\mu}mole/g$로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 16종의 구성 아미노산 분포비율은 Arginine이 12.2%로 가장 높았으며, 다음으로 Glycine(10.5%) > Proline(9.6) > Tyrosine(8.9%) 순이었으며, Methionine이 2.1%로 가장 낮게 분포하였다. 4. 눈꽃동충하초의 유리 지방산 조성은 누에 품종에 관계없이 Oleic acid함량이 가장 높았으며, 다음이 Linolenic acid, Palmitic acid, Linoletic acid 순이었다.

무스카리 'Early Giant' 잎 절편 유래 캘러스 배양을 통한 고빈도 체세포배 발생 (High frequency somatic embryogenesis through leaf explant-derived callus culture in Muscari armeniacum cv. 'Early Giant')

  • 이향분;전수민;정미영;한증술;김창길;임기병;정재동
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권1호
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    • pp.69-74
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    • 2012
  • 수요가 증가하고 있는 단자엽 구근 화훼작물인 무스카리($Muscari$ $armeniacum$ Leichtl. Ex Bak.) 'Early Giant' 품종의 캘러스를 재료로 체세포배발생을 통한 기내 대량증식 체계를 확립하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 잎 절편을 1-naphthalene acetic acid(NAA), 2,4-dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D) 등 오옥신이 0.1~3.0 $mg{\cdot}L^{-1}$ 첨가된 배지에 배양하여 모든 배지에서 부드러운 엷은 연두색 캘러스를 고빈도로 유기하였지만 유기된 캘러스를 동일한 조성의 배지로 이식하였을 때 2,4-D, 4-amino-3,5,6-tri-chloropicolinic acid(picloram) 및 3,6-dichloro-o-anisic acid (dicamba) 첨가배지에서만 증식이 양호하게 이루어졌다. 비록 체세포배발생의 빈도가 캘러스의 기원과 배발생 유도 배지의 식물생장조절제 조성에 따라 차이가 있기는 했지만 식물생장조절제 무첨가 배지를 비롯하여 $N^6$-Benzylaminopurine (BAP) 등 다양한 시토키닌과 NAA 0.01 $mg{\cdot}L^{-1}$가 혼용된 배지에서 체세포배가 유기되었다. 무스카리 잎 절편을 picloram 0.1 $mg{\cdot}L^{-1}$ 배지에 치상하여 캘러스를 유기하고 동일한 배지로 이식하여 증식한 후 NAA 0.01 $mg{\cdot}L^{-1}$와 BAP 0.5 $mg{\cdot}L^{-1}$ 혼용배지로 이식했을 때 최고빈도인 캘러스 덩어리당 9.3개의 체세포배를 획득할 수 있었다. 또한 무스카리 체세포배는 구형, 편심장형, 편어뢰형, 초기 자엽형, 중기 자엽형, 후기 자엽형, 초기 맹아형, 중기 맹아형 및 후기 맹아형배 등 총 9단계로 그 외형이 뚜렷이 구분되었다.

Bacillus subtilis 균주의 기능성 분석 및 이를 활용한 고추 흰가루병 방제 (Functional Analysis of Bacillus subtilis Isolates and Biological Control of Red Pepper Powdery Mildew Using Bacillus subtilis R2-1)

  • 김용기;홍성준;심창기;김민정;최은정;이민호;박종호;한은정;안난희;지형진
    • 식물병연구
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    • 제18권3호
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    • pp.201-209
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    • 2012
  • 지자체 농업기술센터와 농과원에서 수집한 18개의 Bacillus subtilis 균주들이 보유하고 있는 기능성을 구명하기 위하여 항균활성을 비롯한 사이데로포아 생산, 질소고정능력, 인산가용화 능력 및 오옥신 생성능력을 조사하였다. B. subtilis 균주들은 대부분 입고병균(R. solani), 고추 탄저병균(C. acutatum), 채소류 시들음병균(F. oxysporum), 벼도열병균(M. oryzae), 고추 역병균(P. capsici)에 대하여 항균활성을 보였다. 대부분의 균주가 Siderophore와 오옥신 생성능력을 보였으며 질소고정능력도 함께 보유하고 있는 것으로 나타났다. 인산가용화능은 조사한 Bacillus 속 균주 중 단 한 균주에서 활성을 보였다. 대부분의 B. subtilis 균주가 고추 흰가루병 억제효과를 보였으나, 균주 간에는 방제효과에 있어서 큰 차이를 보이지 않았다. B. subtilis R2-1균주의 농업현장에서의 활용 가능성을 구명하기 위하여 2009년도에 강원도 화천의 유기재배농가에서 오이 흰가루병 방제용 미생물 농약으로 등록되어 사용되고 있는 '큐펙트'와 '탑시드'를 대조로 하여 방제효과를 검정하였다. 2009년도에 B. subtilis R2-1 처리시 방제효과는 37.7%로 '탑시드'(47.6%)보다는 낮았으나, '큐펙트'(25.7%)에 비해서는 높았다. 2010년도에는 B. subtilis R2-1의 고추 흰가루병 방제효과가 83.3%로 미생물 농약인 탑시드 보다도 높게 나타났다. B. subtilis R2-1균주의 발병억제 기작을 구명하기 위하여 B. subtilis R2-1균주와 미생물 농약(탑시드, 큐펙트)을 경엽 처리한 후 포자발아율을 계수한 결과, 미생물 농약인 큐펙트는 97.9%, 탑시드는 94.7% 억제하는데 비해서 B. subtilis R2-1균주는 84.2% 억제하는 것으로 나타났다. 앞으로 B. subtilis R2-1을 고농도로 배양할 수 있는 대량배양기술을 개발하고 항균활성 기능이 잘 발현되도록 제형화한다면 생물농약으로의 개발이 가능할 것으로 사료된다.