• The Plant Pathology Journal
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• 제38권1호
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• pp.25-32
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• 2022

Plant pathogens pose major threats on agriculture and horticulture, causing significant economic loss worldwide. Due to the continuous and excessive use of synthetic pesticides, emergence of pesticide resistant pathogens has become more frequent. Thus, there is a growing needs for environmentally-friendly and selective antimicrobial agents with a novel mode of action, which may be used in combination with conventional pesticides to delay development of pesticide resistance. In this study, we evaluated the potentials of lichen substances as novel biopesticides against eight bacterial and twelve fungal plant pathogens that have historically caused significant phytopathological problems in South Korea. Eight lichen substances of diverse chemical origins were extracted from axenic culture or dried specimen, and further purified for comparative analysis of their antimicrobial properties. Usnic acid and vulpinic acid exhibited strong antibacterial activities against Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. In addition, usnic acid and vulpinic acid were highly effective in the growth inhibition of fungal pathogens, such as Diaporthe eres, D. actinidiae, and Sclerotinia sclerotiorum. Intriguingly, the growth of Rhizoctonia solani was specifically inhibited by lecanoric acid, indicating that lichen substances exhibit some degrees of selectivity to plant pathogens. These results suggested that lichen substance can be used as a selective biopesticide for controlling plant disease of agricultural and horticultural significance, minimizing possible emergence of pesticide resistant pathogens in fields.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.526-534
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• 2019

Chlorella gloriosa (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) was isolated from seawater off the coast of the Dokdo Islands in Korea. An axenic culture was established using the streak-plate method on f/2 agar media supplemented with antibiotics, allowing identification of the isolate by morphological, molecular, and physiological analyses. The morphological characteristics observed by light and electron microscopy revealed typical morphologies of C. gloriosa species. The molecular phylogenetic inference drawn from the small-subunit 18S rRNA sequence verified that the microalgal strain belongs to C. gloriosa. Additionally, gas chromatography-mass spectrometry analysis showed that the isolate was rich in nutritionally important omega-3 and -6 polyunsaturated fatty acids and high-performance liquid chromatography analysis revealed that the high-value antioxidants lutein and violaxanthin were biosynthesized as accessory pigments by this microalga, with arabinose, galactose, and glucose as the major monosaccharides. Therefore, in this study, a Korean marine C. gloriosa species was discovered, characterized, and described, and subsequently added to the national culture collection.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권6호
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• pp.730-734
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• 2019

Cryopreservation is one of the ideal and suitable methods for long-term storage of plant germplasm. The plant contaminated with diseases and pathogens are decreased the multiplication rate, survival rate and high quality of plants after cryopreservation. The aim of this work was to improve a micropropagation method for lily in Korea, which is indigenous plant. In the last process of rinsing scales after surface-sterilization, we tried to control the diseases and pathogens lived within the tissue by rinsing in 0.03% sodium hypochlorite (NaClO) instead of sterile distilled water. Bulb scales of Lilium were cultured in vitro on MS medium supplemented with Plant Preservative Mixture (PPM). The results showed that L. tsingtauense accessions were observed ranged from 53.9 to 100% with a mean value of 76.8% and L. hansonii accessions were checked from 84.5 to 85.5% with a mean of 85% survival rate. The newly small bulb formed from bulb-scales was transferred to MS medium. We checked the presence of microorganisms and survival rate after 3 weeks in culture after examination of bacterial incidences. The results indicated that the non-contamination rate were shown ranged from 75.0 to 94.1% with mean value of 83.2% in L. tsingtauense species, and that L. hansonii were observed 85.1 to 91.7% with mean value of 88.4%. This study will provide a valuable basis for establishment of effective axenic cultures for in vitro micropropagation of Korean native lily species.

• 한국균학회지
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• 제42권4호
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• pp.312-321
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• 2014

가송이(Tricholoma bakamatsutake)는 송이(Tricholoma matsutake)의 근연종으로 식용 가능한 외생균근성 버섯 중의 하나이다. 본 연구는 우리나라 신갈나무림에서 수집한 가송이 균주들의 생리학적 특성에 관한 최초의 보고로, 자실체의 조직으로부터 순수 분리한 균주를 대상으로 다양한 조건(배지, 온도, 질소원)에서 이들의 배양 특성을 조사하였다. 대부분의 균주들은 PDA 배지, 20 또는 $25^{\circ}C$의 배양온도에서 균 생장력이 높았으며, 시험균 중 2균주는 그들의 균사생장에 질산염보다 암모늄 형태의 무기질소원을 더 선호하였다. 가송이는 근연종인 송이와 최적배양 조건이 유사하기는 하나, 균사생장 속도가 송이보다 더 느림을 알 수 있었다. 가송이의 모든 균주들은 carboxymethylcellulose 배지 상에서 cellulase 활성을 나타냈다. 또한 가송이 2균주는 소나무 실생묘에 이들 균을 접종한 지 3 또는 8개월 후 균근을 각각 형성하였으며, 균을 접종하지 않은 묘목보다 균을 접종한 묘목의 생체량이 더 큰 것으로 조사되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.71-76
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• 1998

C. polykrikoides의 항생제에 대한 특이성을 알아보기 위해 C. polykrikoides의 항생제에 대한 $50\%$ 생존시간을 조사하였다. C. polykrikoides는 tetracycline과 thlorarnphe-nicol에 대해서는 아주 민감하였고, polymixin-B, ampicil-lin, penicillin-G, dihydrostreptomycin, neomycin에 대 해 서 는 저항성이 큰 선택적 특이성을 가졌다. C. polykrikoides에 민감한 항생제인 tetracycline과 chloramphenicol의 경우는 사멸곡선을 분석하여 사멸에 영향을 주지 않는 농도를 확인했으며, 또한, 농도에 따른 C. polykrikoidess에 대한 항생제의 작용특성을 분석하였다. 박테리아에 오염된 C. polykrikoides 배양액을 percoll 원심분리로 박테리아를 제거하기 전에 C. polykrikoides에 저항성이 큰 항생제에 대한 박테리아 군집의 감수성 시험을 행하여 박테리아 제거를 위한 적당한 항생제와 농도를 결정 한 뒤, percoll 원심분리로 박테리아와 곰팡이를 제거하고, 조체를 회수한 후, 남아있는 소량의 박테리아를 감수성이 큰 항생제를 연속적으로 처리 (antibiotic cascade)하여 C. polykrikoides의 순수배양(axonic culture)이 가능하게 되었다. 순수배양한 C. polykrikoides은 밀도가 약 740cells/ml 이상에서 대수증식기에 접어들었고 최대 5,800cells/ml까지 증식하였다. C. polykrikoides의 하루당 분열율 k 값은 저밀도 세포 상태에서 아주 정확한 증식지표를 제시하였고, 대수증식기 전에 반드시 최대의 k 값 변화를 가진 세포의 밀도가 존재하였으며, 우리는 이 최대 k 값 변화를 가진 밀도를 정확한 적조 예보와 초기에 적조제어를 위한 모델로서 사용될 수 있음을 제시한다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 C. polykrikoides의 순수분리에 의한 배양방법은 C. polykrikoides 뿐만 아니라 다른 적조 생물의 독성학적, 면역학적, 생화학적, 생태학적, 분자생물학적 연구를 위해 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2001년도 추계학술대회
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• pp.46-53
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• 2001

A commensal thermophile, Symbiobacterium toebii, isolated from hay compost (toebii) in Korea commensally interacted with a thermophilic Geobacillus toebii sp. nov., which was a new species within the genus Geobacillus on the basis of the phenotypic traits and molecular systematic data. S. toebii required the crude extracts and/or culture supernatant of the Geobacillus toebii for axenic growth and could grow on the temperature between 45 and $70^{\circ}C$ (optimum: $60^{\circ}C$; 2.4 h doubling time) and pH 6.0 and 9.0 (optimum: pH 7.5). The G+C content of the genomic DNA was $65 mol\%$, and the major quinones were MK-6 and MK-7. A phylogenetic analysis of its 16S rDNA sequence indicated that Symbiobacterium toebii was closely related with solely reported Symbiobacterium thermophilum. The presence of the commensal thermophile 16S rDNA and accumulation of indole in all the enriched cultures indicate that Symbiobacterium toebii is widely distributed in the various soils. The genome of S. toebii constituted a circular chromosome of 3,280,275 base pairs and there was not an extra-chromosomal element (ECE). It contained about 4,107 predicted coding sequences. Of these protein coding genes, about $45.6\%$ was encoded well-known proteins and annotated the functional assignment of 1,874 open reading frames (ORFs), and the rest predicted to have unknown functions. The genes encoding thermostable tyrosine phenol-lyase and tryptophan indole-lyase were cloned from the genomic DNA of S. toebii and the enzymatic production of L-tyrosine and L-tryptophan was carried out with two thermostable enzymes overexpressed in recombinant E. coli.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.266-287
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• 2004

식물체에 해를 끼치지 않고 식물체와 공생하는 박테리아는 식물의 생장을 촉진 시키며 친환경적 식물 보호제 역할을 함으로서 높은 관심을 받아왔다. Methylobacterium spp.로 분리된 분홍색 색소를 형성하는 methylotrophic bacteria (PPFMS)는 식물의 잎 표면에 서식한다. 거의 모든 식물체의 잎에는 PPFMS를 가지고있으며, Methylobacterium의 특별한 특성을 가진 이들은 탄소와 에너지원으로 잎의 methanol를 이용한다. 비록 이들 박테리아들은 잘 알려 지지 않았지만. 그들은 식물 대사 작용에 영향을 주면서 함께 진화되어 왔다. 이 주장은 다음의 예로 보인 관찰로서 뒷받침 한다. (1) PPFMS는 씨 안에서 발견되고 (2) PPFMS는 자주 무균 세포 배양에서 발견되고 (3) 적은 수의 PPFMS를 지닌 종자는 낮은 발아율을 보였고, (4) 감소된 PPFMS를 가진 식물들은 낮은 줄기/뿌리 비율을 보이고, (5) 콩깍지 형성 시기에 콩잎에 PPFMS의 엽면처리는 종자 수와 생산량을 높이며, (6) 우산이끼를 배양하는데 있어서 PPFM에 의해 생성된 비타민 Rl2는 우산이끼의 생장을 위해 필요하고 (7) 벼에 있어서 Rhizoctonia solani에 인해 나타나는 엽초마름병의 발병률은 PPFMS를 처리한 벼에서 억제되거나 감소되었고, 그리고 (8) PPFM의 종은 기공과 엽록소의 농도, malic acid의 함량을 증가시켜 식물의 광합성 능을 증가시켰다. Methylobacterium spp.은 식물체의 잔사를 이용하거나 식물체에 유용한 대사산물을 생산함으로써 식물의 신진대사에 관여하는 것으로 알려진 공생자이다. 박테리아와 식물체간의 이로운 상호작용에 관해 알려진 많은 보고서들이 있다. 식물체의 수분장애 완화, 광합성호르몬 생산, 그리고 질소고정과 같은 식물의 생장을 촉진시키는 박테리아 종과 같은 선발은 성공적으로 분리 해낼 수 있었고, 작물생산에 있어서 이 같은 미생물의 처리는 생산력을 증가시킬 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권3호
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• pp.364-372
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• 1995

1993년 진해만 일원의 마비성패독 발생의 원인규명을 위한 모니터링의 일환으로 원인생물의 독생산과 성분조성을 조사하기 위하여 양식장 인근해역의 저서 휴면포자를 발아시켜 분리한 무균주의 독성분을 분석하였다. 분리된 전체주중에서 수정리산 (St. 1) 5주, 욱곡리산 (St. 2) 3주 및 대곡리산 (St. 4) 11주의 독조성 및 독함량을 비교하였을 때, 각 지점별 평균 독량은 약 54-70 fmol/cell 높은 량을 나타내었고, 동일 휴면포자의 clone 분리주 뿐만 아니라 전체 분리주에서 개체별 독함량의 차이가 크게 나타났다. 독조성은 C1/C2 (epiGTX8/GTX8), GTX1/GTX4 및 neoSTX가 주요 구성성분을 이루었고, GTX2/GTX3, GTX5, C4, dcSTX 및 STX성분은 미량 또는 산발적으로 출현하였다. 주요 성분중에서 neoSTX는 $5-54mol\%$로 변동이 컸으나, 전체 분리주의 절반은 출현을 보이지 않아 이 지역에서 조성이 다른 개체군의 출현이 시사되었다 한편, 상대적으로 독성이 강한 GTX1-4 및 neoSTX와 같은 Carbamate군의 성분이 세 정점에서 각각 $57\%,\;54\%$ 및 $67\%$의 높은 평균치를 나타내어 이 지역에서의 높은 독화율과 독화 가능성의 잠재력이 큰 것으로 시사되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제10권1호
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• pp.41-45
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• 2002

본 연구에서는 헛개나무 조직 배양에서 체세포배 유도 및 식물체 재분화를 위한 적절한 배지, 생장조절물질, 탄소원 그리고 배양 환경을 조사하였으며 대량 번식 시스템을 위해 체세포 배로부터 식물체로 재분화 하기 전 세포 동조화와 건실한 유묘 생산에 최적인 배양 조건을 조사하였다. 강원도 양양 헛개나무 자생지에서 채취한 종자를 배배양하여 기내 발아시킴으로 기내 식물체를 얻었으며 이를 본 실험에 이용하였다. 기내 발아 후 7-14일 된 식물체의 자엽과 잎 절편을 NAA를 처리한 배지에 배양했을 때 callus 상태를 거치지 않고 직접 shoot가 유기되었는데 NAA 0.5mg/l에서 43.6%로 형성율이 가장 높았으며 절편체 당 shoot 의 수도 2.8개였다. NAA와 BA 조합처리하였을 때 BA 0.1mg/l+ NAA 1mg/l에서 38.1%의 형성율을 보였으며 절편체 당 shoot의 수는 4개 이상으로 유기되었다. 체세포배는 NAA와 2,4-D의 단독처리 또는 BA와의 조합처리에서 발생하였으며 직접 체세포배 또는 배발생캘러스가 형성하였다. BA 0.1mg/l+ 2,4-D 1mg/l 또는 BA 0.1mg/l+ NAA 1mg/l에서 발생한 배발생 캘러스의 생장과 성숙 및 발아에 최적 배양 조건을 조사하였을 때 $GA_3$ 1mg/l을 처리하여 배 발아를 촉진시켰으며 자엽은 발달하지 못하고 하배축이 신장하여 유근이 발생한 형태의 유묘를 생산하였다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.20-29
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• 2001

순수 배양한 남조류 3종 (Microcystis aeruginosa, Anabaena flos-aquae, Oscillatoria agardhii)을 대상으로 식물플랑크톤에 의한 체외배출 용존유기탄소(extracelluar dissolved organic carbon:EOC)의 배출양상, 화학적성분, 자외선흡광 특성을 연구하였다. EOC의 화학적성분은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; AHSs), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals: HoNs), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiAs), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiBs), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiNs)으로 분류하였다. 3종의 남조류로부터 배출된 EOC의양과 화학적조성은 종마다 상이하였고, 조류의 성장단계에 따라서도 다르게 나타났다. HiAs성분은 남조류가 배출한 EOC의 가장 많은 부분(25${\sim}$92%)을 차지했고, 정체기로 갈수록 HiAs성분이 차지하는 비율이 감소하였다. 반면, HiBs와 HiNs 성분은 정체기로 진행될수록 비율이 증가하였다. 특히 HiNs성분은 성장초기에는 거의 배출되지 않다가 정체기에서는 전체 EOC의 상당한 부분을 차지하였다 (M. aeruginosa: 44%, A. flos-aquae: 28%). AHSs성분은 M. aeruginosa에서 0.2${\sim}$2.5%로 매우 작았지만, A. flos-aquae(8.7${\sim}$16%)와 O. agardhii (7.5${\sim}$16%)에서는 상당한 부분을 차지했다. 그러나 AHSs의 배출은 M. aeruginosa와 O. agardhii에서 성장이 진행될수록 증가한 반면, A. flos-aquae에서는 반대의 경향을 보였다. 남조류에 의해 배출된 EOC의 자외선흡광 특성도 종에 따라 상이한 결과를 보였다. 본 연구의 결과는 남조류의 종과 성장단계에 따라 배출되는 용존유기물의 특성이 다르다는 것을 시사한다.