• 제목/요약/키워드: Biocontrol agents

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식물생장촉진근권세균 Bacillus subtilis YGB36을 이용한 고추 탄저병의 생물학적 방제 (Control of Red Pepper Anthracnose Using Bacillus subtilis YGB36, a Plant Growth Promoting Rhizobacterium)

  • 이용윤;이연미;김영수;김현섭;전용호
    • 식물병연구
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    • 제26권1호
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    • pp.8-18
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    • 2020
  • 고추는 한국의 주요 경제 작물 중 하나이지만 재배과정에서 Colletotrichum acutatum에 기인한 탄저병이 많이 발생한다. 이의 방제를 위해 길항균인 Bacillus subtilis YGB36을 선발하여 16S rRNA 염기서열 및 생리·생화학적 분석을 통해 Bacillus subtilis로 동정하고 이를 생물학적 방제제로 개발하고자 실험을 진행하였다. In vitro screening에서 YGB36은 Cylindrocarpon destructans에 강한 항균활성을 나타내었고, cellulase, protease, amylase, siderophore 생산 및 phosphate solubility를 보유하고 있었다. 이 균주의 배양액(106 cfu/ml) 및 배양여액은 in vitro 실험에서 C. acutatum의 포자발아를 강하게 억제하였고, 고추 과실을 이용한 실내실험에서도 이 배양액이 탄저병 병반의 진전을 억제하였으며, 방제가는 65.7%로 나타났다. 아울러 YGB36배양액은 고추 종자의 발아 및 초기 뿌리 생장을 촉진하였고, 온실에서의 식물 생장을 촉진하였다. 기존 화학농약과의 혼용 가능성 조사 결과, YGB36은 실험에 사용한 모든 살충제에서 생존에 영향을 전혀 받지 않았으며, 살균제 21종 중 11종에서 잘 생존하였다. 따라서 YGB36균주는 고추 탄저병에 대한 생물농약으로서의 잠재적 가치가 상당한 것으로 판단된다.

벼 흰잎마름병균 파지의 생태학적 특성 및 이를 이용한 생물방제 (Ecological Characteristics of Bacteriophages Infecting Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Their Use as Biocontrol Agents)

  • 유상미;노태환;김동민;전태욱;이영기;이세원;유오종;김병석;이용훈
    • 식물병연구
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    • 제17권1호
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    • pp.90-94
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    • 2011
  • Xanthomonas oryzae pv. oryzae에 의해서 발생하는 벼 흰잎마름병은 세계적으로 벼 재배지역에서 큰 피해를 주고 있다. 그러나, 이 병의 효과적인 방제 수단은 적은 실정이다. 본 연구에서는 국내 벼 재배지의 관개수에서 분리한 Xoo 파지를 이용하여 흰잎마름병을 생물적으로 방제하고자 하였다. 먼저 포장에서의 사용가능성을 확인하기 위하여 pH, 온도, 자외선에 대한 Xoo 파지의 안정성을 조사하였다. Xoo 파지는 pH 5-pH 10 사이에서는 안정적이었고, $50^{\circ}C$에서 1시간 이상 처리시 대부분 불활성화 되었다. 자외선을 조사하였을 때는 약 2분간의 노출에서도 불활성화 되었다. 벼의 유묘에 살포한 파지는 세균이 없이도 7일간 벼 잎에서 활성을 유지하였고, 스킴 밀크에 혼합하여 살포하면 PBS 완충액에 넣어 살포한 것 보다 10배 이상의 생존율을 보였다. 그러나 이러한 생존율의 증가에도 불구하고 포장에서의 방제효과는 저조하였다. 하지만 파지 혼합액을 Tecloftalam WP, ASM 등과 혼합하여 동시에 살포하면 방제효과가 월등히 증가하였다. 이상의 결과는 Xoo 파지가 흰잎마름병의 방제에 사용될 수 있으며, 약제의 사용 빈도나 농도를 줄여 줄 수 있을 것임을 의미한다.

잔디 근권에서 분리된 Actinomycetes균주의 생리학적 특성 (Physiological Characteristics of Actinomycetes Isolated from Turfgrass Rhizosphere)

  • 이정한;민규영;심규열;전창욱;곽연식
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제4권4호
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    • pp.348-359
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    • 2015
  • 방선균을 대상으로 생물적 방제 균주를 선발한 결과 총 248개의 균주가 분리되었다. 분리된 균주의 셀룰로스 분해능력은 S11 균주와 S4 균주의 투명환의 크기는 약 1.2mm로 셀룰로스 분해 능력이 가장 좋은 것으로 나타났다. 키틴분해 능력을 검정한 결과 S12 균주의 투명환의 크기가 2.1mm로 가장 키틴분해 능력이 우수한 것으로 나타났다. Skim milk agar 배지를 이용하여 15개 균주의 단백질 분해 능력을 검정한 결과 S2 균주가 접종된 배지의 투명환의 크기가 7.5mm로 단백질 분해 능력 가장 우수한 것으로 나타났다. Chrome azurol S agar 배지를 이용하여 병원균에 대한 중요한 항균 기작으로 알려져 있는 siderophore 생성정도를 조사한 결과 S1 균주의 투명환의 크기가 0.6mm으로 가장 높게 나타났다. 선발된 4개 균주가 분비하는 휘발성 물질의 달라스팟과 라지패취 병원균에 대한 항균활성 능력 검정한 결과 달라스팟의 경우 S8 균주가 94.8% 억제하는 것으로 나타났다. Rhizoctonia solani AG2-2균사생장에 미치는 영향은 S8 균주가 72.9%로 가장 높게 억제하였으며 다음으로 S2 균주가 62.1%로 S5 균주가 37.8%로 S12 균주가 27% 억제하는 것으로 나타났다.

Bacillus amyloliquefaciens IUB158-03이 생산하는 항진균물질의 생화학적 특성 및 독성 (Toxicity and Characteristics of Antifungal Substances Produced by Bacillus amyloliquefaciens IUB158-03)

  • 김혜영;이태수
    • 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.

식물 생장 촉진 활성을 가진 인산분해 미생물 Pantoea 종의 분리 및 특성 규명 (Isolation and Characterization of Phosphate Solubilizing Bacteria Pantoea Species as a Plant Growth Promoting Rhizobacteria)

  • 윤창연;정용화
    • 생명과학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.1163-1168
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    • 2016
  • 식물생장촉진미생물(PGPR)은 농업생산성에 전세계적으로 매우 중요한 기작과 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 미생물들은 식물생장조절, 생물비료, 식물의 병 저항 및 방제 등 다양한 기작으로 식물생장을 촉진하면서 유용하게 이용되고 있다, 본 논문에서는 토양으로부터 네 종류의 서로 다른 Pantoea 종을 분리하여 식물생장 특성을 규명하고자 하였다. 16S rDNA 유전자의 분석에 의하면, 이들은 각각 Pantoea ananatis, Pantoea citrea, Pantoea dispersa, Pantoea vagans으로 확인되었고 각각 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1으로 명명하였다. 분리된 모든 종들은 pH 5정도의 수치를 보이는 접종 1일차에 매우 높은 인산 분해 활성을 보였으며 배지의 pH 감소와 높은 상관성을 보였다. 또한 네 종류의 모든 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1종은 각각 85.3±16.3 μg/ml, 183.9±16.8 μg/ml, 28.8±17.3 μg/ml, 114.1±16.5 μg/ml 농도의 매우 높은 인돌 아세트산 생성활성을 보였다. 지베렐린 생성의 경우 Pa1, Pc1와 Pd1는 각각 331.1±19.2 μg/ml, 288.5±16.8 μg/ml, 309.2±18.2 μg/ml 농도로 높은 활성을 보였지만, Pv1는 10.2±11.5 μg/ml 농도의 비교적 낮은 생성활성을 보였다. 또한 모든 분리 종들은 어린 상추식물의 경우 생체량의 32~37%, 상층부길이의 10~15% 생장을 촉진하는 활성을 보이므로 이들 분리된 미생물을 잠재적으로 식물생장촉진을 위한 미생물비료제재로 사용할 수 있다고 생각된다.

한라산 고지대 토양에서 분리한 미생물의 항균 및 단백질분해 활성, 오옥신 생산 특성 (Antifungal and Proteolytic Activity and Auxin Formation of Bacterial Strains Isolated from Highland Forest Soils of Halla Mountain)

  • 김택수;고민정;이세원;한지희;박경석;박진우
    • 농약과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.495-501
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    • 2011
  • 한라산에서 해발 1000미터부터 100미터의 고도 간격으로 산림토양 샘플을 채집하고 총 398점의 토양 세균을 분리하여 항균 및 단백질 분해활성과 Auxin 생산특성을 규명하였다. 항균활성 균주를 선발하기 위해 주요 작물병원균 8종에 대하여 대치배양한 결과 여러 종의 병원균에 대해 항균활성을 가지는 26균주를 1차적으로 선발하였으며, 단백질 분해활성이 높은 34균주, Auxin을 생산하는 26균주도 함께 선발하였다. 토마토잿빛곰팡이병에 대한 생물검정 결과 Je28-4(Rhodococcus sp.)가 80%의 방제효과를 나타내었다. 한라산에서 분리한 항균 및 단백질 분해활성, Auxin 생산균주 중 대표적인 균주를 선발하여 종을 동정한 결과 다양한 속에 속하는 미생물이 동정되었으며 Bacillus 속이 12균주로 가장 많았고 Streptomyces 8균주, Paenibacillus 속 5균주, Chryseobacterium 속 5균주, Pseudomonas 속 4균주, Rahnella 속 2균주, Lysinibacillus 속 2균주, Burkholderia 속 2균주로 동정되었으며, Enterobacter, Janthinobacterium, Microbacterium, Rhodococcus, Sphingomonas 속은 각각 1균주씩 동정되었다. 본 실험 결과 선발된 균주들은 추후 다각도의 in vitro 검정 및 생물검정을 걸쳐 식물 생장촉진 및 병 방제용 다기능성 미생물 자재의 소재로 활용 가능성을 검토할 필요가 있다고 사료된다.

뿌리혹 선충에 대한 기생 천적 진균 분리 및 이들의 생장에 미치는 환경조사 (Isolation of Nematophagous Fungi against Root-knot Nematode and Their Growth in Vitro)

  • 정미정;김희규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.149-158
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    • 1988
  • 진주 근교와 금산, 오석 등의 선충발생 상습지의 건전 식물의 근권토괴으로부터 미 끼 이용법, 원심분리법으로 천적진균을 분리하었고, 또 자연감염선충으로부터 직접 천적 진균을 분리하여, 선충에 대한 기생능력이 우수한 다음 7 균주를 동정한 결과 Arthrobotrys arthrobotryoides, A. conoides, A. oligospora, Dactylella lobata, Fusarium oxysporum, Monacrosporium ellipsosporum과 Harposporium anguillulae였다. 그중 인공배양기에서 증식이 어려운 H. anguillulae릅 제외한 6균주의 배양상의 특징을 조사하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 14종류의 배양기에서 건물량과 균총생장 및 포자형성량을 조사 했던 바, CMA와 OMA에서 는 공시완 6 균주의 생장상태가 양호하며 , 부생성이 매우 약하여 일반배양기상에서는 생장이 극히 부양한 M. ellipsosporum도 다른 배양기에서보다 뛰어나, 배양상의 특징을 조사하기에 충분하였다. 균주에 따라 건물중, 균총생장 및 포자형성에 큰 차이를 나타내어 다양하였다. D. lobata는 GPA에서 균멱생장과 포자형성이 특히 우수하였고, F. oxysporum은 SNA에서 포자형성은 가장 우수하였으나 균멱생장은 비교적 양호한 편이었고, CM에서는 포자형성은 양호하였고, 균면생장은 최상이었다. SNA상에서 선충기생균의 건물중, 균멱생장 및 포자형성의 최적조건은 pH5--8 및 20-$30^{\circ}C$였다. 이들중 D. lobata와 F. oxysporum의 포자형성 및 균멱생장이 다른 균에 비 해 월등히 우수하였다.

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Endophytic fungi harbored in Panax notoginseng: diversity and potential as biological control agents against host plant pathogens of root-rot disease

  • Zheng, You-Kun;Miao, Cui-Ping;Chen, Hua-Hong;Huang, Fang-Fang;Xia, Yu-Mei;Chen, You-Wei;Zhao, Li-Xing
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권3호
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    • pp.353-360
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    • 2017
  • Background: Endophytic fungi play an important role in balancing the ecosystem and boosting host growth. In the present study, we investigated the endophytic fungal diversity of healthy Panax notoginseng and evaluated its potential antimicrobial activity against five major phytopathogens causing root-rot of P. notoginseng. Methods: A culture-dependent technique, combining morphological and molecular methods, was used to analyze endophytic fungal diversity. A double-layer agar technique was used to challenge the phytopathogens of P. notoginseng. Results: A total of 89 fungi were obtained from the roots, stems, leaves, and seeds of P. notoginseng, and 41 isolates representing different morphotypes were selected for taxonomic characterization. The fungal isolates belonged to Ascomycota (96.6%) and Zygomycota (3.4%). All isolates were classified to 23 genera and an unknown taxon belonging to Sordariomycetes. The number of isolates obtained from different tissues ranged from 12 to 42 for leaves and roots, respectively. The selected endophytic fungal isolates were challenged by the root-rot pathogens Alternaria panax, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Phoma herbarum, and Mycocentrospora acerina. Twenty-six of the 41 isolates (63.4%) exhibited activity against at least one of the pathogens tested. Conclusion: Our results suggested that P. notoginseng harbors diversified endophytic fungi that would provide a basis for the identification of new bioactive compounds, and for effective biocontrol of notoginseng root rot.

Lysobacter antibioticus HS124를 이용한 배추좀나방 (Plutella xylostella L.)의 생물학적 방제 (Biological Control of Diamondback Moth (Plutella xylostella L.) by Lysobacter antibioticus HS124)

  • 강성준;이용성;이소연;윤근영;홍성현;박윤석;김익수;박노동;김길용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.659-666
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    • 2010
  • 선행연구에서 근권 토양으로부터 분리된 Lysobacter antibioticus HS124 (HS124)는 lytic enzyme으로써 chitinase, gelatinase, lipase 및 protease 등의 효소와 항생물질인 4-hydroxyphenylacetic acid (4-HPAA)를 생성하였다. 본 실험에서는 HS124를 이용하여 배추좀나방 (diamondback moth, Plutella xylostella L.) 3~4령 유충의 살충활성을 검정하였다. HS124 배양액을 배추좀나방 유충에 처리하였을 때 유충은 파괴되어 분해되었다. HS124가 생성하는 4-HPAA를 유충에 처리하였을 때 처리 농도가 높을수록 살충율은 증가하였으며, HS124 배양액에 Tween 80을 첨가하였을 때 첨가하지 않은 처리구보다 살충율이 1.4배 높았다. 한편 화학 살충제 (IS), HS124 배양액 (HS124), 식물추출물 (매직파이; MP), HS124 배양액+식물추출물 (HS124+MP) 및 멸균수 (SDW)를 이용하여 배추좀나방 유충의 살충율을 검정하였다. HS124+MP 처리구에서 가장 높은 살충율을 나타내었고, IS, MP, HS124 및 SDW 처리구 순으로 살충율이 감소하였다. HS124 처리구는 대조구인 멸균수처리구보다 31% 높은 살충율을 나타내었고, HS124+MP처리구 보다 40% 낮은 살충율을 나타내었다. 이러한 결과로 보아 항생물질과 다양한 lytic enzyme을 생성하는 L. antibioticus HS124 배양액과 식물추출물의 혼합제제는 배추좀나방의 생물학적 방제제로써 가치가있다고 사료된다.

국산 발효식품 추출물과 발효식품유래 미생물을 활용한 벼 종자전염성 진균병 방제 (Effect of Korean Fermented Food Extracts and Bacteria Isolated from the Extracts for the Control of Rice Seed-borne Fungal Diseases)

  • 김용기;홍성준;심창기;김민정;이민호;박종호;한은정;최은정;배수일;지형진
    • 농약과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.383-395
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    • 2014
  • 국내산 9개 작물 51품종의 종자를 수집하여 종자오염 실태 및 발아율을 조사한 결과, 참깨와 벼 종자의 오 염이 심한 것으로 나타났다. 벼 종자전염성 병해를 방제하기 위하여 다양한 유용미생물을 함유하는 김치, 고추장, 된 장, 간장, 막걸리 및 토하젓을 채집하여 식품 추출물 조제하고 종자전염성병원균에 대한 억제효과를 조사하였다. 추 가로 식품유래 미생물의 벼 종자전염성 병해 억제효과를 in vitro 및 in vivo 조건하에서 조사하였다. 40개 식품추출 물 중 11개 식품추출물을 샤레 상에 처리하였을 때 유묘썩음증상을 50~79%까지 감소시켰고, 5개 식품추출물 처리 는 온실조건에서 건전묘율을 8~33% 증가시키는 것으로 나타났다. 발효식품 40제품으로부터 얻은 218종의 발효미생 물 중 43균주는 7종의 종자전염성 병원균에 대하여 높은 항균활성을 보였다. 선발된 43균주의 종자소독효과를 검정 한 결과, 32균주가 병 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 32균주 중 17균주는 모썩음증상을 유의성 있게 감소시켜 건전주율을 향상시키는 것으로 나타났으며, 나머지 15균주도 Kc 4-2와 Mkl 2-2균주를 제외하고는 지상부 출현율 및 건전묘율을 향상시키는 것으로 나타났다. 16S r-DNA region의 염기서열분석을 통해 in vitro 및 in vivo에서 항균활 성 및 종자소독 효과를 보인 식품유래 유용미생물 30종에 대한 동정을 수행하였다. 그 중 21균주는 Bacillus 속 세균 으로, 막걸리로부터 분리된 3균주는 Saccharomyces 속 효모로 동정되었다. B. amyloliquifaciens는 간장을 제외한 6 개 식품에서 분리되었으며, 고추장 및 젓갈에서 분리된 우수 항균활성 보유균주는 대부분 B. amyloliquifaciens인 것 으로 나타났다. 김치에서는 B. subtilis, B. pumilus 및 B. amyloliquificiens 등 다양한 Bacillus 속 세균이 분리되었다. 이상의 선발된 발효식품유래 유용미생물은 in vitro와 온실조건에서 종자전염성병 방제에 있어서 효과적인 것으로 확 인되었다. 이상의 결과를 근거로 국내산 발효식품 추출물 및 발효식품 유래 미생물은 벼 종자소독용 방제제로서 사 용될 수 있을 것으로 생각된다.