Bacillus thrungensis를 이용한 미생물 살충제를 생산할 목적으로 두부폐수를 이용하여 내생포자 생산능을 검토하였다. 실험에 사용한 두부폐수원액의 성상은 pH 9.8, COD 276mg/$\ell$, 전질소량 71.1mg/$\ell$, 전인량 5.52mg/$\ell$ 이며 Bacillus thrungensis균을 대량배양하기 위한 기질로서의 이용 가능성을 확인한 결과, 두부폐수원액에서 가장 높은 포자형성능이 관찰 되었으며, 두부폐수원액의 첨가량이 작을수록 포자형성은 감소하는 경향을 나타내었다. 최대 포자형 성능은 1% $K_2$HPO4i 첨가때 가장 높은 포자형 성능을 나타내었다. 두부 공업폐수를 이용한 Bacillus thrungensis의 최적배지 조건에서 시간별 포자형 성능을 확인한 결과, 동일 시간당 1.5배 높은 포자형 성능이 확인되었다. 두부폐수는 Bacillus thrungensis를 생산하기 위한 적당한 배양기질로서 이용될 수 있을 것으로 생각되어 진다.
Bacillus thuringiensis produces insecticidal parasporal inclusions (crystal protein) used as a major ingredient of most microbial insecticides. Although many B. thuringiensis strains and their crystal proteins have been isolated and characterized, such findings have limitation of usefulness. For enhanced toxicity, fast effects, and the delay of resistance development, research on genetic manipulation of crystal genes and proteins by genetic engineering should be continued. (omitted)
Park, Hyeon-U;Kim, Ho-San;Kim, Yeong-Hun;Jin, Byeong-Rae;Gang, Seok-Gwon
한국잠사곤충학회지
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제36권2호
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pp.157-161
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1994
B. thuringiensis subsp. kurstaki Cry-B에서 cryIA(b) 유전자 promoter 조적을 받는 cryIA(c) 유전자와 그 자신의 promoter 조절을 받는 cryIIA 유전자의 발현 여부와 내독소 단백질의 형태를 관찰하기 위하여, 이들 두 내독소 단백질 유전자를 B.thuringiensis - E. coli shuttle vector를 이용하여 발현벡터 pKC1A와 pKC2A를 각각 제작하였다. 발현벡터 pKC1A와 pKC2A를 B. thuringiensis subsp. kurstaki Cry-B 균주에 형질전환시키고, 이들 형질전환체로부터 각각 bipyramid형과 cuboid형의 정상적인 내독소 단백질이 발현되었음을 확인하였다.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제1권2호
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pp.115-122
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2000
A Bacillus thuringiensis designated NT0423, belonging to B. thuringiensis subsp. aizawai (H 7), was isolated from samples of dust and soil of sericultural farms. B. thuringiensis NT0423 having dualspecificity against Lepidoptera and Diptera produced bipyramidal inclusions consisting of two major polypeptides of approximately 130- and 70-kDa. Proteolytic processing by trypsin and gut juice of Bombyx mori yielded predominant proteins with molecular masses of about 66-kDa. The whole crystal protein of B. thuringiensis NT0423 immunologically was related to that of B. thuringiensis subsp. aizawai. PCR analysis showed that B. thuringiensis NT0423 has at least five crystal protein genes including cryIA(a), cryIA(b), cryIC, cryID and cryIIA, and southern blot was determined the location of each gene on intact and enzyme-digested plasmid DNA fragments. Except for cryIA(a) gene on the high molecular weight plasmid of 165-kb, all of four genes were located on the plasmid of 66-kb. The production of $\beta$-exotoxin from B. thuringiensis NT0423 was identified by the HPLC analysis. In addition, the $\beta$-exotoxin showed its ability to prevent pupation of treated larvae of house flies (Musca domestica) from developing into normal adults.
To construct a new recombinant strain of Bacillus velezensis that has antifungal and insecticidal activity via the expression of the insecticidal Bacillus thuringiensis crystal protein, a B. thuringiensis expression vector (pHT1K-1Ac) was generated that contained the B. thuringiensis cry1Ac gene under the control of its endogenous promoter in a minimal E. coli-B. thuringiensis shuttle vector (pHT1K). This vector was introduced into a B. velezensis isolate that showed high antifungal activities against several plant diseases, including rice blast (Magnaporthe grisea), rice sheath blight (Rhizotonia solani), tomato gray mold (Botrytis cinerea), tomato late blight (Phytophthora infestans), and wheat leaf rust (Puccinia recondita), by electroporation. The recombinant B. velezensis strain was confirmed by PCR using cry1Ac-specific primers. Additionally, the recombinant strain produced a protein approximately 130 kDa in size and parasporal inclusion bodies similar to B. thuringiensis. The in vivo antifungal activity assay demonstrated that the activity of the recombinant B. velezensis strain was maintained at the same level as that of wild-type B. velezensis. Furthermore, it exhibited high insecticidal activity against a lepidopteran pest, Plutella xylostella, although its activity was lower than that of a recombinant B. thuringiensis strain, whereas wild-type B. velezensis strain did not show any insecticidal activity. These results suggest that this recombinant B. velezensis strain can be used to control harmful insect pests and fungal diseases simultaneously in one crop.
국내 토양으로부터 Bacillus thuringiensis 균주를 분리하여 농업해충에 높은 활성범위를 나타내는 균주를 선발하였다. 토양은 대전, 충청남북도, 전라북도 등의 산과 들에서 142곳의 토양시료를 채취하여 실험에 사용하였다. 142개의 토양시료 중 12개로부터 16개의 B. thuringiensis 균주가 분리되었다. 선발된 16개의 B. thuringiensis 균주 중에서 나비목의 배추좀나방(Plutella xylostella)에 활성을 나타내는 것이 11균주, 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 7균주, 암청색줄무늬밤나방(Arete coerulea)이 5균주, 파리목의 빨간집모기(Culex pipiens pallens)에 5균주가 독성을 나타내는 것으로 분리되었다. 그러나 나비목인 미국흰불나방(Hyphanria cunea)과 딱정벌레목의 쌀바구미(Sitophilus oryzae)에 활성을 나타내는 균주는 이 실험에서 발견되지 않았다. 또한 선발된 B. thuringiensis 균주가 2종류, 3종류 그리고 4종류의 해충에 함께 활성을 나타내는 것도 있었다. 그러나 시험된 6종류의 모든 곤충에 무독성인 균주도 3개가 나타났다. 선발된 16개 균주의 결정성단백질은 위상차 현미경으로 관찰하였을 때 이중피라미드형태가 13개이고 구형이 3개로 나타났다. 우리나라 난방제해충인 담배거세미나방에 대한 살충활성의 검정은 CAB109 균주가 $1.3{\times}10^{7}\;(cfu/ml)$에서 100%의 사망률을 보였다.
Park, Yong-Soo;Kang, Young-Jin;Lee, Kwang-Sik;Jianhong Le;Je, Yeon-Ho;Roh, Jong-Yul;Seo, Sook-Jae;Sohn, Hung-Dae;Jin, Byung-Rae
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제8권1호
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pp.61-66
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2004
Bacillus thuringiensis 656-3 which was isolated from a soil sample of mushroom house and showed high toxicity to mushroom flies, Lycoliella mali and Coboldia fuscipes, was surveyed for insecticidal effect in the oyster mushroom house.3. thutingiensis 656-3 was mass-cultured in the fermenter containing soybean cake(2%) and wheat bran (2%) as media source. Semi-for-mutation of B. thuringiensis 656-3 was performed with metamorphic starch only. When the formulation suspension containing $5{\times}{10^7}$ cfu was sprayed on the mushroom in mushroom house, the insecticidal effect of B. thuringiensis 656-3 to mushroom flies,1. mali and C. fuscipes, was maintained over 90% by the fifth day after starting spraying. The yield of oyster mushroom house with B. thuringiensis 656-3 was significantly increased compared to control. B. thuringiensis 656-3 represents a powerful biological insecticide for the control of mushroom flies.
B. thuringiensis는 많은 해로운 곤충들을 박멸시키는데 널리 사용되는 생물학적 살충제로 잘 알려져 있다. 그것은 측포자 형태의 결정체($\delta$-내독소)를 생산하고 내생포자들을 형성한다. 본 논문에서는 B. thuringiensis BT-1과 BT-2에 의해 생산되는 내독소의 특성을 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), SDS-PACE, 알칼리 용액에서의 용해 활성을 통하여 규명하였다. BT-1, BT-2 균주는 GBY 배지에서 배양되었고, 두 균주의 내독소는 당밀도구배법을 이용하여 정제되어, 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM)으로 관찰하였다. 형태학적으로, BT-1의 내독소는 사각형 및 납작형이고 크기는 $1.73{\mu}m{\times}0.7{\mu}m$, 그리고 BT-2 내독소는 구형이며 $1.1{\mu}m$, 폭이 $0.9{\mu}m$인 것으로 밝혀졌다. SDS-PACE 방법으로 분석한 결과, BT-1의 분자량은 28 kDa, 21 kDa, 반면에 BT-2의 분자량은 50 kDa, 35 kDa, 22 kDal으로 밴드가 형성되었다. 이들의 결정체는 알칼리 완충용액 내에서 시간에 지나감에 따라서 점차로 용해되었으며 3시간 후에는 거의 완전하게 용해되었다. 이 결과들을 통하여 BT1과 BT-2 결정체의 내독소가 곤충의 중장 내에서 시간이 흐름에 따라 비활성 상태에서 활성상태로 전환되는 것으로 보여진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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