• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제40회 국제학술심포지움
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• pp.43-43
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• 2003

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권6호
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• pp.976-986
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• 2018

Knowledge about the gut bacterial communities associated with insects is essential to understand their roles in the physiology of the host. In the present study, the gut bacterial communities of a laboratory-reared insecticide-susceptible (IS), and a field-collected insecticide-resistant (IR) population of a major rice pest, the brown planthopper Nilaparvata lugens, were evaluated. The deep-sequencing analysis of the V3 hypervariable region of the 16S rRNA gene was performed using Illumina and the sequence data were processed using QIIME. The toxicological bioassays showed that compared with the IS population, IR population exhibited 7.9-, 6.7-, 14.8-, and 18.7-fold resistance to acephate, imidacloprid, thiamethoxam, and buprofezin, respectively. The analysis of the alpha diversity indicated a higher bacterial diversity and richness associated with the IR population. The dominant phylum in the IS population was Proteobacteria (99.86%), whereas the IR population consisted of Firmicutes (46.06%), followed by Bacteroidetes (30.8%) and Proteobacteria (15.49%). Morganella, Weissella, and Enterococcus were among the genera shared between the two populations and might form the core bacteria associated with N. lugens. The taxonomic-to-phenotypic mapping revealed the presence of ammonia oxidizers, nitrogen fixers, sulfur oxidizers and reducers, xylan degraders, and aromatic hydrocarbon degraders in the metagenome of N. lugens. Interestingly, the IR population was found to be enriched with bacteria involved in detoxification functions. The results obtained in this study provide a basis for future studies elucidating the roles of the gut bacteria in the insecticide resistance-associated symbiotic relationship and on the design of novel strategies for the management of N. lugens.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제19권4호
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• pp.251-257
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• 1996

The detection of many synthetic chemicals used in industry that may pose a genetic hazard in our environment is subject of great concern at present. In this respect, the genetic toxicity of fenpropathrin ((RS)-.alpha.-cyano-3-phenoxybenzyl-2,2,3,3-tetramethyl cyclopropane carboxylate, CAS No.:39514-41-8), a pyrethroid insecticide, was evaluated in bacterial gene mutation system, chromosome aberration in mammalian cell system and in vivo micronucleus assay with rodents. In bacterial gene mutation assay, no mutagenicity of fenpropathrin (62-$5000\mug/plate$) was observed in Salmonella typhimurium TA 98, 100, 1535 and 1537 both in the absence and in the presence of S-9 metabolic activaton system. In mammalian cell system using chinese hamster lung fibroblast, no clastogenicity of fenpropathrin was also observed both in the absence and in the presence of metabolic activation system in the concentration range of $7-28\mug/ml$. And also, in vivo micronucleus assay using mouse bone marrow cells, fenpropathrin also revealed no mutagenic potential in the dose range of 27-105 mg/kg body weight of fenpropathrin (i.p.). Consequently, no mutagenic potential of fenpropathrin was observed in vitro bacterial, mammalian mutagenicity systems and in vivo micronucleus assay in the dose ranges used in this experiment.

• 한국응용곤충학회지
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• 제55권2호
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• pp.81-89
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• 2016

이중가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)는 표적 유전자의 발현을 억제하는 기능으로 해충방제에 응용되었다. 인테그린은 ${\alpha}$와 ${\beta}$ 단위체로 구성된 이량체 막 단백질이다. 진핵생명체에서 인테그린은 세포-세포 및 세포-세포외기질의 상호연결에 중요한 역할을 담당한다. 인테그린 ${\beta}$ 단위체 발현을 억제하는 특정한 dsRNA (= dsINT)는 해당 곤충에 뚜렷한 치사효과를 유발한다. 또한, dsINT를 발현시키는 형질전환된 대장균도 해당 곤충에 뚜렷한 살충력을 가진다. 그러나 이 세균 살충제의 야외 적용을 위해서는 제형화 기술이 필요했다. 본 연구는 dsINT를 발현하는 재조합 세균을 동결 건조시켜 대상 곤충에 대해 살충효능을 검정하였다. 동결 건조된 세균은 파밤나방(Spodoptera exigua) 종령 유충에 높은 섭식독을 일으켰다. 파밤나방에 대해서 Bacillus thuringiensis 상용 살충제 처리는 불과 60%의 살충력을 보이는 반면, 동결 건조된 dsINT 발현 세균과 혼합 처리할 때 살충력은 크게 증가하였다. dsINT 발현 세균은 해당 인테그린 염기서열 유사성에 따라 차이를 보이는 해충 종에 선택적 독성을 나타냈다. 이 결과는 인테그린에 특이적 dsRNA를 발현하는 세균이 동결 건조 제형화 조건하에서도 살충력을 유지한다는 것을 나타냈다.

• 농약과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-8
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• 2017

유기염소계 살충제 엔도설판은 2012년 국제적으로 사용이 금지되었으나 인도와 중국을 비롯한 국가들에서 여전히 사용되고 있으며 높은 잔류성과 이동성으로 인해 다양한 환경에서 검출되고 있다. 본 연구에서는 엔도설판이 토양세균의 군집구조에 미치는 영향을 16S rRNA 유전자 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 분석하였다. 엔도설판을 100 mg/kg의 수준으로 밭토양에 처리했을 때 세균의 Operational taxonomic unit (OTU) 수와 다양성 지수가 감소했다가 서서히 증가하였으며 Proteobacteria와 Verrucomicrobia 문의 점유율은 증가하고 Chloroflexi와 Spirochaetes 문의 점유율은 감소한 것으로 나타나 엔도설판 처리가 토양세균 군집구조를 변화시키는 것을 확인하였다. 엔도설판 처리 시 Sphingomonas와 Burkholderia 속에 속하는 OTU의 점유율이 배양 초기에 높게 나타났으며 Pseudonocardia와 Opitutus 속에 속하는 OTU의 점유율은 배양 후기에 높게 나타났다. 이전 연구에서 Sphingomonas, Burkholderia, Pseudonocardia 속에 속하는 균주들이 엔도설판을 분해하였으므로 이 속에 속하는 OTU들이 토양에서 엔도설판의 분해에 단계적으로 관여했을 것으로 추정된다.

• 한국수산과학회지
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• 제44권3호
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• pp.207-215
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• 2011

An endosulfan degrading bacterial strain, K-1321, was isolated by endosulfan-enrichment culture from a seaside sediment collected at Dadaepo Beach, Busan, Korea. The strain was identified as a Serratia sp. based on the results of morphological, biochemical and 16S rDNA homology analyses. Serratia sp. K-1321 was able to completely degrade 50 ppm endosulfan in culture media and soil within 6 weeks at $25^{\circ}C$. GC/MS analysis revealed that endosulfan diol was an intermediate of the bacterial endosulfan degradation. Considering the above results, we concluded that Serratia sp. K-1321 utilized endosulfan as a carbon source and metabolized endosulfan via a less toxic pathway, such as the formation of endosulfan diol as an intermediate.

• 식물병연구
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• 제20권3호
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• pp.216-218
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• 2014

Lysobacter antibiocus HS124 is a chitinase-producing rhizobacterium with proven capacities to suppress plant diseases. Bacterial cultures of L. antibioticus HS124 showed strong biocontrol efficacies against various plant diseases compared to those of bacterial cultures of Bacillus subtilis QST713 which is an active ingredient of a commercial biopesticide, Serenade. Here, we report the draft genome sequence and automated annotation of strain HS124. This draft genome sequence indicates the novelty of L. antibiocus HS124 and a subset of gene functions that may be related to its biocontrol activities.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권4호
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• pp.507-521
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• 2014

A phase variation has been reported in an entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus nematophila. Compared with a wild-type primary form, a secondary form usually loses several physiological and biochemical characters. This study showed that the phase variation of X. nematophila caused a significant alteration in its immunosuppressive activity and subsequent entomopathogenicity. A secondary form of X. nematophila was detected in laboratory colonies and exhibited significant differences in dye absorption and entomopathogenicity. In addition, the secondary form was different in its production of eicosanoid-biosynthesis inhibitors (EBIs) compared with the primary form of X. nematophila. Production of oxindole and p-hydroxypropionic acid was significantly reduced in the culture broth of the secondary form of X. nematophila. The reduced EBI production resulted in significant suppression in the inhibitory effects on cellular nodule formation and phenoloxidase activity. Culture broth of the primary form of X. nematophila enhanced the pathogenicity of Bacillus thuringiensis ( Bt) significantly more than the culture broth of the secondary form. Furthermore, this study developed a highly efficient "Dual Bt-Plus: to control both lepidopteran insect pests Plutella xylostella and Spodoptera exigua, by mixing two effective Bt strains along with the addition of potent bacterial metabolites or 100-fold concentrated X. nematophila culture broth.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권3호
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• pp.241-249
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• 2010

Xenorhabdus 및 Photorhabdus 두 곤충병원세균은 곤충의 아이코사노이드 생합성을 억제하여 면역작용을 저하시키는 인자로 알려지고 있다. 본 연구는 이들 세균의 배양액을 이용하여 배추좀나방(Plutella xylostella)을 방제하는 새로운 생화학농약을 개발하려 추진되었다. 두 세균 배양액의 단독 처리는 배추좀나방의 생존력에 뚜렷한 영향을 주지 않았다. 그러나 비티(Bacillus thuringiensis) 생물농약과 혼합하여 처리할 경우 비티 단독 처리에 비해 배추좀나방 4령충에 대해서 현격하게 높은 병원성 증가효과를 주었다. 배양액의 세균 활성을 조사하기 위해 이 세균 배양액을 고온 멸균 및 $0.2\;{\mu}m$ 여과 멸균 처리하였다. 이렇게 처리된 멸균 배양액은 세균이 생존했던 배양액과 차이 없이 비티 생물농약의 병원력을 상승시켰다. X. nematophila 배양액에서 유래된 세 가지 대사물질도 세균배양액과 유사한 비티 병원력 상승효과를 보였다. 야외 배추좀나방 방제 시험에서도 세균배양액은 비티 생물농약의 방제가를 상승시키는 효과를 나타냈다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권2호
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• pp.101-109
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• 2019

곤충병원선충인 Steinernema longicaudum에 공생하는 Xenorhabdus ehlersii KSY 세균은 나방류에 대한 높은 병원력을 발휘한다. 본 연구에서 이 세균의 병원력이 아이코사노이드 생합성을 억제하여 기주 곤충의 면역 저하를 유발한다는 것을 확인하였다. 그러나 이 세균의 병원력은 혈강 주입에 의해 야기된다. 섭식을 통해 이 세균을 혈강으로 전달하기 위해 곤충의 중장벽을 파괴하여 병원력을 발휘하는 Bacillus thuringiensis(Bt)와 혼합하여 처리하였다. 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 대해서 X. ehlersii 세균 배양액의 혼합 처리는 Bt 살충력을 현격하게 증가시켰다. 이러한 살충효과는 또 다른 나비목 해충인 콩명나방에 대해서도 확인되었다. 제형화를 위해 X. ehlersii 세균 배양액을 동결건조하여 Bt 수화제와 혼합하였다. 이를 기반으로 간이 포장실험을 수행하였다. Bt 단독으로 처리한 결과 약 80%의 방제 효과를 보인 반면 X. ehlersii 혼합제는 95% 이상의 방제효과를 나타냈다. 본 연구는 곤충병원세균 X. ehlersii가 새로운 해충 방제제로 개발될 가능성을 제시하고 있다.