• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.228-235
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• 2011

친환경 선충 방제제 개발을 위해 경북 성주군 선남면 및 충남 공주시 우성면의 시설원예 재배지 토양으로 부터 선충 포식성이 뛰어난 곰팡이 Arthrobotrys thaumasia Nema-1과 선충 표피성분인 collagen과 알집 주성분인 gelatin 분해능이 뛰어난 Pseudomonas putida C-5를 분리 하였다. 이들 분리균의 선충치사 효과를 검토한 결과, A. thaumasia Nema-1 곰팡이 배양액 $5,000mL\;L^{-1}$을 처리 시 방제효과는 72시간 후에 55%이었으나, 포식성 곰팡이 Nema-1과 P. putida C-5 세균 배양액 각각 $5,000mL\;L^{-1}$ 혼합 처리구에서는 65%로 상승하였다. 또한 선충치사효과를 증진시키기 위하여 살선충 활성이 있다고 보고된 계피추출물 $50mg\;L^{-1}$을 $5,000mL\;L^{-1}$의 Nema-1과 C-5 배양액과 혼합하여 처리하였을 때 72시간 경과 후의 치사율은 89%로 상승되었으며, 대표적 살선충제인 선충탄(Fosthiazate) $50mg\;L^{-1}$의 방제가 17%와 님오일 $2,000mL\;L^{-1}$의 방제가 57% 보다 훨씬 높은 수준이었다. 이상의 결과는 생물학적 선충방제제는 미생물 또는 식물체 추출물 단제 보다는 혼합물 형태로 사용하는 것이 더 효과적이라는 결과를 제시하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권6호
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• pp.968-975
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• 2018

In the course of screening for microbes with nematicidal activity, we found that Enterobacter asburiae HK169 displayed promising nematicidal activity against the root-knot nematode Meloidogyne incognita, along with plant growth-promoting properties. Soil drenching of a culture of HK169 reduced gall formation by 66% while also increasing root and shoot weights by 251% and 160%, respectively, compared with an untreated control. The cell-free culture filtrate of the HK169 culture killed all juveniles of M. incognita within 48 h. In addition, the nematicidal activity of the culture filtrate was dramatically reduced by a protease inhibitor, suggesting that proteolytic enzymes contribute to the nematicidal activity of HK169. In order to obtain genomic information about the HK169 isolate related to its nematicidal and plant growth-promoting activities, we sequenced and analyzed the whole genome of the HK169 isolate, and the resulting information provided evidence that the HK169 isolate has nematicidal and plant growth-promoting activities. Taken together, these observations enable the future application of E. asburiae HK169 as a biocontrol agent for nematode control and promote our understanding of the beneficial interactions between E. asburiae HK169 and plants.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권4호
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• pp.247-252
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• 2012

본 연구는 뿌리혹선충의 화학적 방제를 대체할 수 있는 친환경 선충방제제 개발을 목적으로 닭 우모분으로부터 추출한 아미노산 생화학제(feather amino acid; FAA)의 고구마뿌리혹선충에 대한 방제효과를 검정하였다. 다양한 종류의 아미노산을 대상으로 고구마뿌리혹선충 유충 치사효과를 조사한 결과, 5종류(L-asparagine, L-aspartic acid, L-methionine, L-tyrosine, _L-cysteine)의 아미노산이 50 mM 농도에서 50% 이상의 치사율을 나타내었고, L-asparagine 50 mM에서 치사율이 94%로 가장 높았다. 닭 우모분으로부터 추출한 FAA 생화학제의 고구마뿌리혹선충 2령 유충의 치사력과 알 부화억제 효과를 조사한 결과, 1/50 농도에서 80% 이상의 유충 치사력과 74%의 알 부화 억제율을 보였다. 토마토 근권토양에 FAA 생화학제를 처리하고 60일간 재배시험을 통하여 관찰한 결과, 토양 내 유충밀도는 63%, 난낭수는 59%, 뿌리혹 형성 61%의 방제효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 닭 우모분으로부터 추출한 FAA 생화학제는 뿌리혹선충의 친환경 선충방제제로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1383-1391
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• 2016

The fungal strain EML-DML3PNa1 isolated from leaf of white dogwood (Cornus alba L.) showed strong nematicidal activity with juvenile mortality of 87.6% at a concentration of 20% fermentation broth filtrate at 3 days after treatment. The active fungal strain was identified as Aspergillus oryzae, which belongs to section Flavi, based on the morphological characteristics and sequence analysis of the ITS rDNA, calmodulin (CaM), and β-tubulin (BenA) genes. The strain reduced the pH value to 5.62 after 7 days of incubation. Organic acid analysis revealed the presence of citric acid (515.0 mg/kg), malic acid (506.6 mg/kg), and fumaric acid (21.7 mg/kg). The three organic acids showed moderate nematicidal activities, but the mixture of citric acid, malic acid, and fumaric acid did not exhibit the full nematicidal activity of the culture filtrate of EML- DML3PNa1. Bioassay-guided fractionation coupled with ¹H- and ¹³C-NMR and EI-MS analyses led to identification of kojic acid as the major nematicidal metabolite. Kojic acid exhibited dose-dependent mortality and inhibited the hatchability of M. incognita, showing EC₅₀ values of 195.2 μg/ml and 238.3 μg/ml, respectively, at 72 h post-exposure. These results suggest that A. oryzae EML-DML3PNa1 and kojic acid have potential as a biological control agent against M. incognita.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권6호
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• pp.662-673
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• 2019

Root-knot nematodes (RKNs) are among the most destructive plant-parasites worldwide, and RKN control has been attempted mainly using chemical nematicides. However, these chemical nematicides have negative effects on humans and the environment, thus necessitating the search for eco-friendly alternative RKN control methods. Here, we screened nematicidal lactic acid bacteria (LAB) isolated from kimchi and evaluated their efficacy as biocontrol agents against RKNs. Of 237 bacterial strains, Lactobacillus brevis WiKim0069 showed the strongest nematicidal activity against the second-stage juveniles (J2) of Meloidogyne incognita, M. arenaria, and M. hapla and inhibited the egg hatch of M. incognita. The culture filtrate of WiKim0069 had a pH of 4.2 and contained acetic acid (11,190 ㎍/ml), lactic acid (7,790 ㎍/ml), malic acid (470 ㎍/ml), and succinic acid (660 ㎍/ml). An artificial mixture of the four organic acids produced by WiKim0069 also induced 98% M. incognita J2 mortality at a concentration of 1.25%, indicating that its nematicidal activity was derived mainly from the four organic acids. Application of WiKim0069 culture filtrate suppressed the formation of galls and egg masses on tomato roots by M. incognita in a dose-dependent manner in a pot experiment. The fermentation broth of WiKim0069 also reduced gall formation on melon under field conditions, with a higher efficacy (62.8%) than that of fosthiazate (32.8%). This study is the first report to identify the effectiveness of kimchi LAB against RKNs and to demonstrate that the organic acids produced by LAB can be used for the RKN management.

• 한국응용곤충학회지
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• 제39권3호
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• pp.171-179
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• 2000

우리 나라 골프장의 잔디 가해 해충과 천적에 관한 조사에서 잔디를 가해하는 해충은 6목 10과 28종이 확인되었고, 잔디흑응애(Eriophydae zoysiae)와 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)도 피해를 주고 있었다. 풍뎅이 유충인 굼벵이는 전 조사 골프장의 모든 코스에서 피해를 조고 있었으며, 검거세미나방이나 거세미나방도 많은 피해를 주고 있었다. 그리고 푸충나방류(Crambus sp.)와 깍지벌레류, 각다귀(Tipula sp.)도 잔디에 피해를 주고 있었다. 반면, 일본왕개미(Camponitus japonicus), 곰개비(Formica japonica), 고동털개미(Lasins japonicus)는 직접적인 잔디 피해보다는 간접적인 피해가 많았다. 즉, 잔디나 골프장 군데군데에 집을 만들거나 골퍼들에게 피해를 주고 있었다. 잔디 해충의 천적으로는 곤충병원성 선충과 곤충변원성 곰팡이 및 유화병균등의 곤충 병원미생물과 파리매와 같은 포식성 천적류, 그리고 굼벵이벌 등과 같은 기생성 곤충류가 채집되었다. 병원성 선충으로는 Heterorhabditidae과의 Heterorhabditis sp.와 Steinernematidae과의 Steinernema glaseri와 S. longicaudum이 굼벵이와 잔다밭에서 발견되었다. 특히, 경산의 대구골프장에서 발견된 Heterorhabditia sp,는 동얼룩풍뎅이와 주둥무늬차색풍뎅이 유충에서 분리되었는데 병원성이 매우 뛰어났다. 병원성 곰팡이는 Beauveria bassiana와 Metarhizium anisopliae가 등얼룩풍뎅이에서 확인되었다. 그리고 유화병(milky disease)을 일으키는 Paenibacillus popilliae가 주둥무늬차색풍뎅이(Adoretus tenuimaculatus)와 등얼룩풍뎅이(Exomala orientalis), 주황긴다리풍뎅이(Ectinohoplia rufipes), 녹색풍뎅이(Popillia quadriguttata)에서 발견되었다. 특히, 경산의 대구 골프장에서 발견되 Heterorhabditis sp.는 등얼룩풍뎅이와 주둥무늬차색？뎅이 유층에서 분리되었는데 병원성이 매우 뛰어났다. 병원성 곰팡이는 Beauveria bassiana와 Metarhizium anisopliae가 등얼룩풍뎅이에서 확인되었다. 그리고 유화병(milky disease)을 일으키는 Paenibacillus popilliae가 주둥무늬차색풍뎅이(Adoretus tenuimaculatus)아 등얼룩풍뎅이(Exomala orentalis), 주황긴다리풍뎅이(Ectinohoplia rufipes), 녹색풍뎅이(Popillia quadriguttata)에서 발견되었다. 관찰된 파리매 3종 중 파리매(Promachus yesonicus)의 활동이 가장 활발하였다. 굼벵이벌(Tiphia sp.)은 주둥무늬차색풍뎅이와 등얼룩풍뎅이의 유충에서 확인되었는데 발견된 개체수는 많지 않았다. 식무 기생선충으로는 고구마뿌리혹선충이 들잔디(Zoysia japonica)와 금잔디(Z.matrella), 버뮤다그라스(Cynodon dactylon)에서 발견되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제52권2호
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• pp.109-113
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• 2013

선충절대기생세균(Pasteuria penetrans)이 감염되어 있는 온실토양을 이용하여 세균의 내생포자가 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria) 유충 표면에 부착하는데 대한 온도의 영향에 대해 시험하였다. 갓 부화된 뿌리혹선충 2령충(J2)을 페트리디쉬 내의 토양에 접종한 후 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $35^{\circ}C$에서 7일간 처리하였다. 모든 온도에서 내생포자의 J2 부착률은 모두 100%로 나타났으나 J2당 내생포자 부착수는 $25^{\circ}C$에서 28.3개로 가장 많았으며 $30^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$에서 각각 J2 당 20.2, 18.6 및 13.6개로 낮아졌다. J2를 접종하기 전에 세균이 있는 토양을 온도별로 10일간 전처리하였을 때 내생포자 부착률은 실온에서의 60%에 비해 $-300^{\circ}C$, $4^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$에서 각각 25.0, 31.7, 8.3, 5.0 및 0%로 현저하게 낮아졌다. J2 당 내생포자 부착수도 실온에서의 5.3개에 비해 $-30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$에서 각각 3.5, 4.3, 1, 1, 0개로 적었다. P. penetrans 세균의 내생포자를 뿌리혹선충 종별로 J2에 부착 시험한 결과 땅콩뿌리혹선충에서는 100%였으나 당근뿌리혹선충(M. hapla)과 고구마뿌리혹선충(M. incognita)에서는 모두 0%로 본 균주는 뿌리혹선충 종에 대해 기주선호성을 가진 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권11호
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• pp.1510-1515
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• 2014

Lysobacter capsici YS1215 isolated from soil previously showed nematicidal potential for biological control of the root-knot nematode. In this study, lactic acid, a nematicidal compound, was isolated from culture filtrate of YS1215, and its ovicidal activity was investigated. Purification and identification of lactic acid were performed by a series of column chromatographies and identified by $^1H$ and $^{13}C$ NMR spectra and GC-MS analysis. Our results showed that bacterial culture filtrate containing lactic acid significantly inhibited egg hatching. The lowest egg hatch rate (5.9%) was found at a high concentration ($25 {\mu}l/ml$) of lactic acid at 5 days after incubation, followed by 20 (15.2%), 15 (23.7%), 10 (29.8%), and $5(36.4%){\mu}l/ml$, while egg hatching in the control (sterile distilled water) was 44.5%. This is the first report of lactic acid as an ovicidal compound, and it may be considered as an alternative of chemical pesticide against root-knot nematodes.