• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.95-100
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• 2007

식물성장 촉진호르몬인 auxin, 식물병원성 진균을 방제하는 siderophore 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균이자 생물방제균인 Bacillus licheniformis K11의 cellulase의 유전자를 PCR을 이용해 pUC18에 재조합 후 E. coli DH5${\alpha}$에 cloning하였으며, 이 형질전환 된 균주를 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)라 하였다. 형질전환 균주 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)는 B. licheniformis K11의 1.6kb 유전자를 포함하며, 이 cellulase는 1,479 bp, 499개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정된다. 형질전환균주가 생산하는 cellulase(CelW)는 lac 프로모터를 이용해 발현되었으며, CMC-SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. licheniformis K11의 cellulase는 4종의 대표적인 Bacillus spp. 들이 생산하는 cellulase의 아미노산 배열이 97% 이상 일치하였다. CelW는 carboxymethyl-cellulose(CMC) 뿐만 아니라 불용성 섬유소인 Avicel, Filter paper(Whatman$^{\circledR}$ No. 1)는 물론이고 고추역병균 P. capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. CMC를 기질로 60$^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 CoCl$_2$ 또는 MnSO$_4$ 첨가시 활성이 2배 이상 증가하였지만, FeCl$_3$ 또는 HgCl$_2$ 첨가 시는 활성이 20% 이하로 떨어졌고, SDS와 sodium azide 등 여러 화학 저해제들을 첨가하여도 87% 이상의 활성을 유지하였다. 이 결과들은 B. licheniformis K11이 식물뿌리에 근권 microflora형성의 중요한 요인으로 작용할 수 있고, 생물방제력을 발휘하는 식물병원성 진균의 세포벽 분해 cellulase 기능 연구를 가능케 하여 식물병의 생물학적 방제 연구에 기초가 될 것이라 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.384-389
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• 1992

식물근부균 Fusarium solani의 생육을 강력히 길항하는 Bacillus sp. YBL-7을 토양으로부터 분리하였으며 그 길항기작이 항생물질임을 이미 보고하였다. 분리된 생물방제균 Bacillus sp. YBL-7 균주들 siderophore, 가수분해능 등의 타 방제기능을 도입할 수 있는 다기능적인 방제균으로 육종하기 위해 plasmid vector pE194를 이용하여 효율적인 형질전환 system을 확립하고자 하였으며, 이때 필요한 여러가지 조건을 조사하였다. 생물방제균 Bacillus sp. YBL-7 원형질체 형성의 최적조건은 5시간 배양된 균체를 사용함으로써, 최종농도가 200${\mu}g$/ml인 lysozyme을 $37^{\circ}C$에서 90분간 처리함으로써 원형질체 생성율이 가장 높았다. 삼투압안정 완충제인 SMM bufferso의 sucrose 농도는 0.5M에서 안정하였고, mannitol 재생 배지에서 원형질체를 재생시켰을 경우 첨가된 agar의 농도가 1.2%에서, mannitol은 0.7M의 농도에서 가장 재생율이 높았다. 형질전환율은 polyethylene glycol 농도가 40%(w/v)일 때 가장 높았으며, plasmid DNA와의 접촉시간과 발현배양시간은 각각 10분, 120분에서 가장 효과가 좋았다. 또한 plasmid DNA의 농도는 5$\mu$g/ml 첨가에서 가장 높았으며, 형질전환된 숙주균주 Bacillus sp. YBL-7내에서의 pE194는 매우 안정하게 유지되었으며, 외붕 전자가 도입된 전환체와 숙주균주가 동일한 억제력을 갖는 것으로 확인되었으며, agarose gel 상에서도 고유의 plasmid pE194의 band를 확인 할 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제24권2호통권77호
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• pp.93-103
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• 1996

오이 덩굴쪼김병에 효과 있는 새로운 토양첨가제의 조제와 방제효과를 구명코저 본 연구를 1993년부터 지난 2년간 수행하였다. 석회를 포함한 14종의 무기성분(1%, w/w)을 성분별로 공시하여 억제효과를 조사하였는데 특히 $Al_2(SO_4)_3$, Alum 및 CaO 등의 Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum에 대한 포자발아 억제율은 72.8-97%였고 균사생장 억제율은 20.9-25%이었다. 한편 $Ca(NO_3)_2$는 균사생장에만, KCl, $K_2SO_4,\;NH_4NO_3$와 Urea는 포자발아에만 억제효과가 켰으며 그 억제율은 37.0-71.9%이었다. 결과적으로 7종의 무기성분이 선발되었다. 부숙소나무 수피등 2종의 유기물을 2, 5 및 10% 농도별로 공시한 결과 부숙소나무 수피는 알팔파 잎가루에 비하며 병원균의 포자발아나 균사신전 억제효과가 우수하였다. 소나무 수피와 무기성분(1%, w/w)을 혼합한 토양첨가제 처리토양에서 길항균(Tr-3)의 생장은 양호하였을 뿐만 아니라 병원군의 균사생장을 효과적으로 억제하였다. 그리고 길항세균(Pseudomonas sp.)여액에서의 병원균에 대한 길항력도 우수함이 확인되었다. 부숙 소나무수피와 알팔파 잎가루의 추출액배지에서의 균사생장 억제는 크지 않았으나 포자발아는 부숙 소나무수피액 처리에서 뚜렷하였고 농도에 따라 억제율이 90% 이상이었다. 무기성분과 부숙 소나무 수피가루 및 2종의 길항균을 토양에 혼합한 (1% w/w)구에서는 오이 덩굴쪼김병에 대한 방제효과가 폿트와 포장시험결과로 완벽함이 밝혀졌다. 따라서 토양 첨가제에 의한 오이 덩굴쪼김병의 생물학적 방제를 위하여 농가포장에서의 그 활용이 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제42권3호
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• pp.225-230
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• 2014

상추재배시 문제가 되고 있는 균핵병과 시들음병에 대한 미생물 방제제 개발을 위하여 병해가 발생된 상추 포장에서 미생물을 분리하고, 길항미생물을 선발하여 균의 특성을 조사하고 균핵병에 대한 예방효과를 검정한 결과는 다음과 같다. 경기도 주요 상추 재배지에서 균핵병은 10월부터 발생하여 다음해 5월까지 발생하였으며, 12월에는 최대 40%까지 발생하여 피해를 주고 있었다. 균핵병과 시들음병에 모두 억제효과가 있는 균주를 대치배양을 통해 선발하였다. 선발됨 균주는 Vitek 2의 BCL카드를 이용한 생화학적반응과 형태적 확인, 16s rRNA 분석을 통해 동정한 결과 Bacillus subtilis로 동정되었고 B. subtilis GG95로 명명하였다. B. subtilis GG95의 배양특성을 조사한 결과 온도 $25{\sim}30^{\circ}C$, 산도 7의 배양조건에서 배양이 잘 되었으며, 배양에 적정한 영양원은 탄소원 전분, 질소원 tryptone과 yeast extract를 무기염류 $MgCl_2$를 사용하였을 때 가장 잘 되었다. 영양원에 따라 균핵병과 시들음병에 대한 길항효과가 좋은 탄소원은 fructose, maltose였고 질소원은 peptone였으며, 무기염류는 균핵병은 $CaCl_2$, $K_2HPO_4$, 시들음병은 $MgSO_47H_2O$로 병원균에 대한 길항효과가 차이가 있었다. 상추 균핵병에 대한 B. subtilis GG95의 포장검정 결과 $1{\times}10^8cfu/mL$ 농도의 길항미생물 배양액을 포기당 10 mL씩 3회 관주하고 균핵병원균을 접종한 후 균핵병의 발병정도를 조사한 결과 88% 방제효과가 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권3호
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• pp.225-231
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• 2004

내부기생봉의 일종인 프루텔고치별(Cotesia plutellae)이 배추좀나방(Plutellae xylostella)을 대상으로 생물적 방제제로 이용되고 있다. 이 기생봉은 생식기관에 폴리드나바이러스를 공생시키고, 이 바이러스의 존재는 기생봉의 성공적 기생에 필수적이다. 본 연구는 암컷 프루텔고치벌 성장에 따라 플리드나바이러스의 복제시기를 결정하였으며, 또한 교미나 기주 요인에 따른 암컷의 생식 능력을 분석하였다. 기생봉은 $25^{\circ}C$ 발육조건에서 용화 2일째 겹눈과 날개와 같은 성충조직을 발달시키기 시작했으며, 5일째에는 촉각을 포함한 모든 성충조직이 발달되어 우화 직전 단계의 모습을 보였다. 프루텔고치벌 폴리드나바이러스에 대한 다클론성항체에 의한 면역블로팅 분석은 용화 4일째에서 바이러스 복제를 확인할 수 있었다. 바이러스 입자들은 용화 5일째 산란관 내부에서 투과전자현미경으로 관찰되었다. 우화후 난소소관의 길이는 변하지 않았지만, 독샘과 난소받침의 크기는 증가했다. 교미한 암컷은 $25^{\circ}C$에서 약 8일관 생존하였으며, 초기 4일동안 집중된($60\%$ 이상) 산란을 보였다. 미교미 암컷은 교미한 암컷에 비해 낮은 산란을 보였으며, 이 미수정난은 모두 수컷으로 발육하였다. 프루텔고치벌은 배추좀나방과 미국흰불나방(Hyphantria cunea)모두를 기생시킬 수 있었다. 그러나 배추좀나방에서 더 빠르고, 높은 기생율을 보였다.

• 식물병연구
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• 제21권4호
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• pp.280-289
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• 2015

옥수수는 세계적으로 가장 중요한 작물이다. 옥수수의 소비가 꾸준히 증가하고 있지만, 생산량은 연작과 Fusarium spp.와 같은 토양전염성 곰팡이병의 감염에 의해 줄어들고 있다. 최근에 우리나라를 포함해 전 세계적으로 F. subglutinans와 F. temperatum에 의해 발생되는 옥수수 밑둥썩음병의 발생이 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 병에 걸리지 않은 건전한 옥수수 토양 근권에서 F. subglutinans와 F. temperatum에 대치배양을 통해 항균활성을 보이는 3 균주(GC02, GC07, GC08)를 선발하였다. 선발된 3 균주 중 GC02와 GC07이 균사생장을 효과적으로 억제하였다. 그리고 16s rRNA에 기반하여 분석한 결과, GC02는 Bacillus methylotrophicus, GC07은 B. amyloliquefaciens 그리고 GC08은 B. thuringiensis로 동정되었다. 또한, GC02와 GC07은 포자발아의 억제에도 효과적이었다. 3개의 Bacillus 균주들은 모두 protease의 활성이 강하게 나타났으며, cellulase 활성은 GC07과 GC08에서만 나타났다. 그리고 불용성 인산의 가용화와 siderophore의 생산은 GC02와 GC07이 비교적 GC08에 비해 우수한 것으로 나타났다. 옥수수 줄기에 2개의 Fusarium과 접종하여 발병억제효과를 검정한 결과 B. amyloliquefaciens GC07이 가장 효과적인 방제효과를 나타내었다. 또한 B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 다른 식물병원성 진균들도 효과적으로 균사생장을 억제하였다. 따라서, B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 식물병원성 진균방제에 생물학적 방제제로서 역할이 가능하다고 판단된다.

• 한국버섯학회지
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• 제22권2호
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• pp.60-66
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• 2024

Cladobotryum mycophilum에 의해 발생하는 솜털곰팡이병은 양송이버섯 재배에서 문제가 되는 대표적인 병해이다. 본 연구에서는 솜털곰팡이병의 생물학적 방제법에 이용할 수 있는 길항미생물의 항균활성과 선발된 길항미생물의 생물검정 및 적정배양 조건을 설정하였다. 재배중인 양송이버섯 배지에서 솜털곰팡이병 병원균을 강하게 억제하는 길항세균 HC7을 선발하였으며, 생리·생화학적 실험과 유전적 실험결과 HC7균주는 Bacillus altitudinis로 동정되었다. B. altitudinis HC7을 양송이버섯에 처리한 결과 78.2%의 방제효과를 보였다. 따라서 B. altitudinis HC7이 양송이버섯 솜털곰팡이병 방제를 위해 합성농약을 대체할 수 있는 친환경 방제제가 될 수 있을 것으로 생각된다. HC7균주의 생장온도는 25~35℃, pH는 6.0 이상에서 왕성한 생장을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생장정도를 조사하였다. 대량배양을 위한 생육 조건은 온도 30℃, pH 6, 탄소원 3% Soluble startch, 유기질소원 10% Soytone, 무기질소원 1% (NH₄)₂HPO₄, 아미노산 0.5% Lasparagin 그리고 무기염류는 1.0 mmol KCl에서 왕성한 생장을 보였다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.52-63
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• 1998

1,2,4-oxadiazole기를 가진 quinolinyloxadiazole 화합물 KSC-16960을 피 전문 제초제로서 개발하기 위하여 처리시기별 피 방제효과, 직파 및 이앙벼에 대한 안전성, 혼합처리 효과 및 후작물에 대한 특성 등을 조사하였다. 신규 화합물 KSC-16960은 6.25 g/ha 처리량에서도 2엽기의 피를 95% 이상, 3엽기의 피를 90% 이상 방제하였으며, 4엽기 및 5엽기의 피를 90% 이상 방제하는데 요구되는 처리량은 각각 50, 100 g/ha이었다. KSC-16960과 quinclorac의 벼-피간 선택성 폭은 4엽기의 피와 1엽기의 직파벼를 대상으로 할 경우 각각 83, 42배이었으며, 5엽기의 피와 1엽기의 직파벼를 대상으로 할 경우 각각 44, 23배 이었다. KSC-16960+bentazone 혼합처리에서는 상가적, quinclorac+bentazone 혼합처리에서는 길항적인 상호작용을 나타내었으며, KSC-16960 또는 quinclorac과 pyrazosulfuron-ethyl의 혼합처리에서는 모두 상가적으로 나타났다. 온실조건에서 KSC-16960의 후작물 토마토에 대한 약해 발생 가능성은 quinclorac에 비하여 1/4로 감소되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.409-415
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• 2005

Phytophthora capsici에 의해 발생하는 고추 역병을 생물학적으로 방제하기 위해 상업용 Trichoderma harzianum DYMC를 개발하였다. DYMC는 은박 포장하여 실온에서 1년간 저장하면서 3개월 간격으로 T. harzianum 밀도를 조사하였다. 온실에서 T. harzianum의 활성 밀도를 조사하기 위해 DYMC를 pot 토양과 혼합 한 처리와 현탁액으로 pot에 처리 한 후 95일 동안 조사하였다. 온실에서 고추 역병 방제와 고추 생육에 미치는 효과는 DYMC를 토양과 혼합한 처리와 현탁액으로 pot에 처리한 후50일 동안 조사하였다. 실온에서 T. harzianum 밀도는 1년 동안 경시적으로 감소되었으나 통계적으로 유의성은 없었다. Pot 토양에 Trichoderma spp. 밀도는 DYMC 5 g을 토양과 혼용하여 처리한 구에서 가장 높았으나, 경시적으로 균의 밀도는 통계적으로 유의성 있게 감소되었다($R^2=0.76$, F=10.5960, P=<.0001). 고추역병 발생율은 DYMC 처리 50일에 모든 처리 구에서 유의성있게 감소하였다($R^2=0.82$, F=16.4758, P=<.0001). 병방제가는 DYMC 5 g을 토양과 혼합 처리한 구에서 62.5%로 가장 높았다. 고추생육 효과는 60일 조사에서 줄기 직경을 제외하고는 식물체나 뿌리 생육에서 통계적인 유의차이가 나타나지 않았다 DYMC의 분말을 토양과 혼합하여 시비한 구가 물에 희석하여 현탁액으로 시비한 구 보다 효과가 우수하였다. DYMC 길항 미생물 제제는 고추 역병에 대한 생물학적 방제제로서의 사용 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1672-1678
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• 2009

B. amyloliquefaciens IUB158-03균주에서 정제된 항진균물질은 극성인 용매에 잘 용해되고, pH 6.0~10.0와 $-70{\sim}121^{\circ}C$에서와 같이 넓은 범위의 온도 및 pH에서 안정성을 보였다. 항진균물질의 FAB-MS, UV 흡수 스펙트럼, 아미노산 조성 등을 분석한 결과 분자량은 1,042 이었고, TLC를 이용하여 분석한 결과 ninhydrin solution에서 보라색으로 발색되었다. UV 스펙트럼은 220 nm, 277 nm에서 ${\lambda}max$를 보였으며, $Asn_3$, $Gln_2$, $Ser_1$ $Gly_1$, $Tyr_1$의 아미노산 조성을 갖는 것으로 나타났다. 그리고 $^1H$-NMR spectrum, $^1H$-COSY, HMQC 을 분석한 결과 iturin A계에 속하는 물질로 확인되었다. NIH3T3 섬유아세포에 대해 항진균물질이 세포독성을 나타내지 않는 것은 물론 마우스에 항진균물질을 경구투여하여 장기 내의 변화와 백혈구 수, 생체내의 생리적인 기능면에서 정상 마우스와 차이를 보이지 않았으므로 생체독성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 B. amyloliquefaciens IUB158-03에서 분리된 항진균물질이 앞으로 고추탄저병의 생물적 방제제로 이용될 수 있는 잠재성을 갖고 있는 것으로 사료된다.