• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권5호
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• pp.794-808
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• 2019

Bacillus velezensis strain WRN014 was isolated from banana fields in Hainan, China. Bacillus velezensis is an important member of the plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) which can enhance plant growth and control soil-borne disease. The complete genome of Bacillus velezensis WRN014 was sequenced by combining Illumina Hiseq 2500 system and Pacific Biosciences SMRT high-throughput sequencing technologies. Then, the genome of Bacillus velezensis WRN014, together with 45 other completed genome sequences of the Bacillus velezensis strains, were comparatively studied. The genome of Bacillus velezensis WRN014 was 4,063,541bp in length and contained 4,062 coding sequences, 9 genomic islands and 13 gene clusters. The results of comparative genomic analysis provide evidence that (i) The 46 Bacillus velezensis strains formed 2 obviously closely related clades in phylogenetic trees. (ii) The pangenome in this study is open and is increasing with the addition of new sequenced genomes. (iii) Analysis of single nucleotide polymorphisms (SNPs) revealed local diversification of the 46 Bacillus velezensis genomes. Surprisingly, SNPs were not evenly distributed throughout the whole genome. (iv) Analysis of gene clusters revealed that rich gene clusters spread over Bacillus velezensis strains and some gene clusters are conserved in different strains. This study reveals that the strain WRN014 and other Bacillus velezensis strains have potential to be used as PGPR and biopesticide.

• 농약과학회지
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• 제20권4호
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• pp.369-374
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• 2016

Bacillus velezensis YP2 균주는 쌈채소에서 분리한 Cercospora sp. 1~3, Septoria sp., Colletotrichum sp., Sclerotinia sclerotiorum, Phoma sp., Botrytis cinerea에 대하여 균사생육을 억제하였다. B. velezensis YP2 균주의 LB배양액을 10배 희석액은 적겨자와 청겨자에 발생하는 Erysiphe cruciferarm에 의한 흰가루병을 91.8%와 80.9% 방제효과을 보였다. B. velezensis YP2 균주의 배양액을 10배 희석하여 5일 간격 4회 처리구가 적겨자 흰가루병을 70.6%, 7일 간격 3회 처리구는 65.0%, 10일 간격 2회 처리구는 49.5% 방제하였다. 또한 B. velezensis YP2 균주는 적겨자 종자 발아를 증가시켜고 생육을 촉진하였다. 이상의 결과에서 YP2 균주는 겨자채 흰가루병 방제에 매우 효과적이었다.

• 한국균학회지
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• 제44권3호
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• pp.176-183
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• 2016

Bacillusvelezensis CC112 균주는 인삼 잘록병을 일으키는 Rhizoctonia solani를 비롯한 여러 식물병원균의 균사 생장을 억제하였다. 인삼 잘록병균 R. solani에 대하여 B. velezensis CC112 균주를 Luria-Bertani (LB)와 Bacillus-soytone medium 배지에 배양한 10배 희석액의 종자침지처리와 LB 배지에 배양한 10배 희석액을 토양관주처리하여 65.8%, 67.1%와 64.2% 방제효과를 나타냈다. B.velezensis CC112 균주의 시제품을 100배로 희석하여 토양관주처리하여 R. solani에 77.3%, Pythium sp.에 65.7% 방제효과를 각각 나타내었다. 이들 결과에서 B. velezensis CC112 균주는 인삼 잘록병의 방제에 유망한 미생물살균제가 될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권5호
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• pp.757-766
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• 2012

향미가 우수한 100년 묵은 재래 간장에서 부터 강력한 항진균 활성(antifungal)균주를 분리 동정하여 Bacillus velelzensis SSH100-10으로 명명하였다. B. velezensis SSH100-10은 식품 위해 및 식품 변패곰팡이에 대한 항곰팡이 활성과 장류에 이취를 주는 산막효모 등에 대한 항효모 활성이 동시에 있으며, 강력한 단백분해활성을 나타내었다. NaCl 내염성도 우수하여 12% NaCl 농도하에서도 생육 48시간에 $A_{600}$에서 3.51의 생육도를 나타내었다. 또한 최근 Bacillus subtilis group 중 일부 균주에서 설사형 독소인 enterotixon을 나타내는 균주들에 대한 보고가 증가함에 따라, 안전성검증의 일환으로 enterotoxin 생성 여부를 조사하였을 때, 본 분리 균주는 enterotoxin 검지반응에서 음성을 나타내었다. B. velezensis SSH100-10이 생산하는 항진균 활성물질을 SPE, preparative HPLC, reverse phase-HPLC로 정제 후, MALDI-TOF-MS와 아미노산 조성 분석을 통하여 그 항진균 원인 물질이 $C_{14}$ iturin A와 $C_{15}$ iturin A 임을 구명하였다. 또한 B. velezensis SSH100-10의 배양상징액과 분리 정제된 항진균 물질 $C_{14}$ iturin A와 $C_{15}$ iturin A와 대조구로 시판되는 $C_{14{\sim}15}$ iturin A의 pH, 온도, 효소 안정성 실험을 통하여 B. velezensis SSH100-10은 pH, 열, 효소처리에 매우 안정한 iturin A 이외에도 pH에 불안정한 또 다른 구명되지 않은 항진균 물질을 생산함을 보고하였다. 본 연구에서 보고된 강력한 항진균 활성을 지니는 B. velezensis SSH100-10은 맛있는 발효과정의 종균으로서의 작용과 더불어 콩발효식품에서 유해요소가 될 수 있는 바람직하지 못한 미생물을 제어함으로서 콩발효식품의 안전과 위생수준을 개선할 수 있는 우수한 종균으로 활용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제53권4호
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• pp.329-331
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• 2017

식물 내생 세균인 Bacillus velezensis YC7010은 벼의 병원성 세균과 곰팡이에 대해 전신유도저항성을 일으키며, 식물생육촉진 및 항생작용의 특징을 가지고 있다. 대한민국 진주지역 벼의 근권에서 분리된 B. velezensis YC7010의 유전체는 3,790개의 단백질-암호화 유전자(86 tRNAs와 27 rRNA 유전자)로 구성되어 있으며, 3,975,683 염기쌍의 환상 염색체이다. 유전체 분석을 통해 식물의 발달과 생육을 촉진하는 휘발성 화합물, 식물호르몬 생산, surfactin, plipapastatin, bacillibactin, bacillaene 같은 활성 화합물의 생합성, 식물 내부정착 및 군집화와 관련된 유전자들이 유전체에 존재하는 것을 확인하였다

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.289-297
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• 2021

Bacillus velezensis CJ1, showing significant fibrinolytic activity, was isolated from Myeolchi Jeotgal, a popular Korean fermented seafood. When B. velezensis CJ1 was grown on four different culture media, the culture on the Luria-Bertani (LB) broth showed the highest fibrinolytic activity (102.94 mU/μl) at 48 h. LB was also the best medium for growth. SDS-PAGE of culture supernatant showed four major bands, 38, 35, 27, and 22 kDa in size. Fibrin zymography showed four active bands, 50, 47, 40, and 30 kDa in size. A gene homologous to aprE of the Bacillus species was cloned by PCR. DNA sequencing showed that aprECJ1 can encode a protease consisting of 382 amino acids. The translated amino acid sequence of AprECJ1 showed high identity values with those of B. velezensis strains and other Bacillus species. The aprECJ1 gene was introduced into B. subtilis WB600 using an E. coli-Bacillus shuttle vector, pHY300PLK, and overexpressed. A 27 kDa band corresponding to the mature form of AprECJ1 was produced and confirmed by SDS-PAGE and fibrin zymography. B. subtilis WB600 [pHYaprECJ1] showed 1.8-fold higher fibrinolytic activity than B. velezensis CJ1 at 48 h.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권2호
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• pp.217-232
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• 2018

전 세계적인 지구 온난화로 인한 가뭄은 농작물의 생산성을 저해하는 주요 원인 중 하나이며, 고온과 건조가 복합적으로 작용하여 식물 생장을 감소시킨다. 본 연구에서는 Bacillus velezensis YP2 균주의 식물 생육촉진 및 건조 스트레스 내성 증진 효과를 온실과 시설하우스 포장에서 조사하였다. 또한 B. velezensis YP2 균주의 처리 전과 후 케일 근권과 뿌리에서 배양법에 의한 상대 정량 방법으로 B. velezensis YP2 균주의 근권 및 뿌리 정착능을 분석하였다. 온실 검정 결과 YP2 균주 처리구에서는 무처리구와 비교하여 케일 유묘의 초장 26.7% 및 지상부 생체중 142.2% 증가시키는 효과가 있었다. 또한 B. velezensis YP2 처리구에서는 무처리구와 비교하여 39.4%의 건조 피해 경감 효과가 있었다. 시설하우스 포장 검정 결과에서도 B. velezensis YP2 균주 처리에 의한 케일의 생장촉진 효과와 건조 스트레스 내성 증진 효과가 있었으며, B. velezensis YP2 처리구에서 케일 잎의 상대수분함량이 무처리구와 비교하여 7, 10, 14일에 모두 높은 것으로 나타났다. B. velezensis YP2 균주의 뿌리 정착능 분석 결과, 균주 처리 21일까지 케일 근권 및 뿌리 균밀도가 무처리구와 비교하여 B. velezensis YP2 처리구에서 유의하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 균주 처리 후 최소한 21일이 경과할 때까지 B. velezensis YP2 균주가 케일 근권과 뿌리에 정착하여 식물과 상호작용함으로서 생육을 촉진하고 식물의 물 이용률을 증가시켜 건조 스트레스 내성을 증진하는 데 관련이 있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통하여 B. velezensis YP2 균주는 가뭄으로 인한 건조한 토양 조건에서 작물 생산성을 향상시키는 가능성이 있는 유용한 미생물로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1223-1229
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• 2009

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.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.897-904
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• 2023

본 연구는 Bacillus velezensis K10의 유전체 분석결과에 따른 유전자의 고유한 특성을 이용하여 유전자마커를 탐색하고 확립하여 산업현장에서 활용하기 위해서 수행하였다. B. velezensis K10은 총 4,159,835 bps를 유지하였으며, 5,136개의 단백질을 발현하는 것으로 조사되었다. B. velezensis K10은 표준균주에 비교하여 전반적으로 외부요인에 기인되는 유전자의 이동이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 이와 같은 양상에 기인하여 B. velezensis K10은 특유의 유전적 서열을 유지할 수 있는 것으로 추정되었다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 9개 부위를 확보하였다. 후보마커는 일부 다른 영역에서 특이성을 보이는 영역들이 존재했지만, phage 연관 유전자들에서 매우 특이성이 높았기 때문에, 모두 phage 관련 부위에서 모두 탐색되었다. 종간 후보 선발마커로써 B. licheniformis K12, B. velezensis K10, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BV3, BV5~9까지 총 6 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 확인하였다. 다른 한편으로, subspecies 수준에서 분석 결과, BV3, 5, 8, 9 등 4 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 관찰했다. 분석된 마커 중에서 BV5와 8가 가장 특이성이 높았기 때문에 종(species) 및 아종(sub-species) 수준에서 B. velezensis K10 유전자 선발마커로써 BV5와 8을 활용 가능할 것으로 제의된다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권4호
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• pp.272-278
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• 2021

Bacillus velezensis HKB-1가 표고버섯 수확후배지 퇴비로부터 분리되었으며 고추역병균(Phythopthora capsici), 인삼모잘록병균(Rhizoctonia solani), 고추탄저병균(Collectotrichum coccodes) 및 시들음병(Fusarium oxysporium)의 균사체 성장을 70% 이상 억제하는 항 진균 활성을 보였다. B. velezensis HKB-1은 표고버섯 수확후배지 퇴비 물 추출물과 당밀 1% 첨가배지에서 다른 상업용 세균배지보다 10~100배 더 높은 세균증식률을 보였으며 고추 역병균의 균사체 생장을 90% 억제하였으며 고추생육 촉진효과 및 고추역병에 대하여 70% 이상의 방제효과가 있었다.