• Title/Summary/Keyword: Burkholderia gladioli

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Computational Identification and Comparative Analysis of Secreted and Transmembrane Proteins in Six Burkholderia Species

  • Nguyen, Thao Thi;Lee, Hyun-Hee;Park, Jungwook;Park, Inmyoung;Seo, Young-Su
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제33권2호
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    • pp.148-162
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    • 2017
  • As a step towards discovering novel pathogenesis-related proteins, we performed a genome scale computational identification and characterization of secreted and transmembrane (TM) proteins, which are mainly responsible for bacteria-host interactions and interactions with other bacteria, in the genomes of six representative Burkholderia species. The species comprised plant pathogens (B. glumae BGR1, B. gladioli BSR3), human pathogens (B. pseudomallei K96243, B. cepacia LO6), and plant-growth promoting endophytes (Burkholderia sp. KJ006, B. phytofirmans PsJN). The proportions of putative classically secreted proteins (CSPs) and TM proteins among the species were relatively high, up to approximately 20%. Lower proportions of putative type 3 non-classically secreted proteins (T3NCSPs) (~10%) and unclassified non-classically secreted proteins (NCSPs) (~5%) were observed. The numbers of TM proteins among the three clusters (plant pathogens, human pathogens, and endophytes) were different, while the distribution of these proteins according to the number of TM domains was conserved in which TM proteins possessing 1, 2, 4, or 12 TM domains were the dominant groups in all species. In addition, we observed conservation in the protein size distribution of the secreted protein groups among the species. There were species-specific differences in the functional characteristics of these proteins in the various groups of CSPs, T3NCSPs, and unclassified NCSPs. Furthermore, we assigned the complete sets of the conserved and unique NCSP candidates of the collected Burkholderia species using sequence similarity searching. This study could provide new insights into the relationship among plant-pathogenic, humanpathogenic, and endophytic bacteria.

식물근권세균을 처리한 감귤 잎에서 주사전자현미경을 통한 감귤 더뎅이병균의 생장 억제 관찰 (Observation of Growth Inhibition of Elsinoe fawcettii on Satsuma Mandarin Leaves Pre-treated with Rhizobacterial Strains by a Scanning Electron Microscope)

  • 박재신;송민아;전용철
    • 식물병연구
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    • 제22권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 감귤 더뎅이병을 일으키는 E. fawcettii에 항균효과가 있는 식물근권세균 B. gladioli MRL408-3, TRH423-3, P. fluorescens THJ609-3, TRH415-2에 의해 감귤 더뎅이병이 감소하였다. 이들 식물근권세균을 전 처리한 Satsuma mandarin 감귤 잎에 감귤 더뎅이병균을 접종한 후 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 식물근권세균을 전 처리한 잎에서 무처리한 잎에 비해 감귤 더뎅이병의 병반수가 감소되었다. 특히 B. gladioli MRL408-3 균주를 전 처리한 식물에서 감귤 더뎅이병의 병반수가 뚜렷하게 억제되었다. 주사전자현미경을 통해 관찰 결과 식물근권세균을 전 처리한 감귤 잎 표면에서 병원균의 발아율과 발아관의 길이가 감소되는 것을 확인하였다. 시판 농약인 imibenconazole을 처리한 잎에서 감귤 더뎅이병균의 성장이 가장 뚜렷하게 억제되었는데, 이는 병반수가 가장 적게 형성된 것과 상통한다. 이들 결과를 통하여 식물근권세균에 의해 감귤 잎 표면에서 감귤 더뎅이병균의 발아와 생장이 억제되고 그 결과 감귤 더뎅이병의 발생이 감소되는 것으로 판단된다.

Rhizobacterial Exopolysaccharides Elicit Induced Resistance on Cucumber

  • Park, Kyung-Seok;Kloepper, Joseph W.;Ryu, Choong-Min
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권6호
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    • pp.1095-1100
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    • 2008
  • The role of exopolysaccharides (EPSs) from a plant growth-promoting rhizobacterium, Burkholderia gladioli IN26, on elicitation of induced systemic resistance was investigated. A purified EPS induced expression of PR-1a::GUS on tobacco and elicited induced resistance against Colletotrichum orbiculare on cucumber. The maximum level of disease protection was noted when seeds were soaked in 200 ppm of the EPS. Our results indicate that EPS from specific rhizobacteria can elicit induced resistance and suggest that bacterial EPS might be a useful elicitor of resistance under field conditions.

식물근권세균 처리에 의한 감귤 검은점무늬병에 대한 방제 효과 (Suppression of Citrus Melanose on the Leaves Treated with Rhizobacterial Strains after Inoculation with Diaporthe citri)

  • 고윤정;강소영;전용철
    • 식물병연구
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    • 제18권4호
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    • pp.331-337
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    • 2012
  • 감귤 검은점무늬병은 감귤 재배에 있어서 매우 중요한 병으로 감귤의 상품 가치를 떨어뜨리고 경제적 손실을 유발한다. 다른 감귤병과 마찬가지로 감귤 검은점무늬병 방제에는 주로 화학 농약이 사용된다. 최근 농약의 부작용 때문에 농약을 대체할 수 있는 방제 수단이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 감귤 검은점무늬병균 Diaporthe citri에 항균효과가 있는 식물근권세균 TRH423-3, MRL408-3, THJ609-3, TRH415-2을 선발하였다. 이들 세균의 감귤 검은점무늬병에 방제 효과가 있는지 알아보기 위해 감귤 잎에 전 접종한 후 감귤 검은점무늬병균을 접종하였다. 선발된 모든 식물근권세균이 감귤 검은점무늬병에 대해 방제 효과를 나타내었고 방제 정도는 식물근권세균의 균주에 따라 차이가 있었다. 감귤 검은점무늬병균을 접종한 후 추가로 식물근권세균을 접종하였더니 모든 처리구에서 방제 효과가 증진되었다. 한편, 식물근권세균 rDNA의 internal transcript spaces 염기서열을 분석한 결과 MRL408-3와 TRH423-3은 Burkholderia gladioli로, TRH415-2은 Pseudomons fluorescens로 그리고 THJ609-3은 Pseudomonas pudia로 동정되었다. 이들 선발된 식물근권세균은 화학적 방제 수단의 적용이 제한된 친환경 감귤 재배지에서 가치 있게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

근권세균을 전 접종한 감귤에서 감귤 더뎅이병 억제 효과 및 기작 (Suppression Effect and Mechanism of Citrus Scab in the Citrus Pre-inoculated with Rhizobacterial Strains)

  • 김소연;현재욱;전용철
    • 식물병연구
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    • 제17권3호
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    • pp.302-310
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    • 2011
  • Elsinoe fawcettii는 현재 감귤 산업의 경제 가치를 떨어뜨리며, 감귤 더뎅이병을 일으키는 원인중 하나로 일반적으로 살균제를 이용하여 방제가 이루어지고 있다. 하지만 안전한 농산물에 대한 관심이 증대되면서 생물학적인 방제에 대한 연구가 많이 요구되고 있다. 이에 미생물 방제에 대한 연구로서 제주에서 분리한 식물근권세균 215개 중 Elsinoe fawcettii에 의해 발병되는 감귤 더뎅이병균의 항균 효과와 병원균 발병 억제효과가 나타나는지 조사하였다. 그 중 in vitro 실험에서 더뎅이병균에 저지원을 형성하며 항균 효과를 나타내는 근권세균은 THJ 609-3, MRL 408-3, TRH 423-3이었다. 또한 이들 식물근권세균을 선처리하고 병원균을 접종한 결과 감귤 더뎅이병 억제효과가 있었다. 근권세균에 의한 병억제 기작을 알아보기 위해 형광현미경을 이용하여 조사한 결과 선발된 식물근권 세균이 병원균의 포자수를 감소시켰으며 병원균 발아율도 접종 1일 후에 감소되었다. 식물근권세균 rDNA의 Internal Transcript Spaces(ITS)을 분석을 통해 동정한 결과 THJ 609-3은 Pseudomonas pudia로 동정되었으며, MRL 408-3과 TRH 423-3은 Burkholderia gladioli로 동정되었다. 본 연구는 생물적 방제로 감귤 더뎅이병균을 방제할 수 있는 친환경적 미생물제제로 유용하게 이용할 수 있는 가치가 있다고 생각된다.

오염 토양의 식물상 복원효율에 미치는 식물, 근권세균 및 물리.화학적 인자의 영향 (Effects of Plants, Rhizobacteria and Physicochemical Factors on the Phytoremediation of Contaminated Soil)

  • 홍선화;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.261-271
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    • 2007
  • 토양오염을 복원하는 방법 중 식물상 복원은 식물을 이용하여 오염물을 제거하는 기술로, 환경 친화적이며, 경제적인 기술이기 때문에 많이 이용되고 있다. 이 연구에서는 식물상 복원에 있어 식물의 영향, 근권 세균과 물리화학적 제한인자에 대해 고찰하였다. 성공적인 식물상 복원을 위해서는 식물의 선택이 가장 중요하다. 유류(디젤) 분해를 위해 적용된 식물은 쥐보리(Lolium multiflorum lam), 베치(Vicia villosa), 버섯류(white mustard), 톨페스큐(Festuca arundinacea), 콩과식물(leguminosae), 포플러, 소나무(Pinus densiflora) 등이고, 유류 제거 효율은 68-99% 이었다. PAH(polycyclic aromatic hydrocarbons) 제거용으로는 옥수수(Zeo mays), 쥐보리, 베치, 버섯류, 토끼풀(Trifolium repens), 그리고 톨페스큐이 이용되었고, 50-98%의 제거 효율을 보였다. 식물의 성장을 향상시킬 뿐 만 아니라, 오염물질을 직접적으로 제거할 수 있는 근권 세균도 식물상 복원에 있어 중요한 역할을 한다. 식물상 복원에 이용된 근권 세균에는 Azospirillum lipoferum, Enterobactor cloacae, Azospirillum brasilense, Pseudomonas putida, Burkholderia xenovorans, Comamonas testosterone, Pseudomonas gladioli, Azotobacter chroococcu, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis 등이 있다. pH, 온도, 영양물질, 최종전자수용체, 수분함량, 유기물 함량, 오염물질 종류와 물리화학적 인자도 식물상 복원에 있어 제한 요소로 작용한다.

식물근권에서 분리한 세균의 어류질병세균에 대한 항균활성 효과 (Antibacterial Effect of Bacteria Isolated from the Plant Rhizosphere against Pathogenic Bacteria of Fish)

  • 정지운;박소현;김동휘;전용철;허문수
    • 생명과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.757-761
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    • 2014
  • 천연 항균물질의 연구는 대부분 식품소재, 특히 약용식물을 대상으로 하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 식품소재의 경우 대량의 추출물 등을 제조하기 위해 많은 양의 재료가 필요하며, 이로 인한 비용 문제가 발생하게 된다. 미생물은 적절한 환경 하에서 대량 배양이 용이하기 때문에 천연항생제로 이용하기 위해 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 식물병 억제에 효과가 있는 식물근권미생물을 이용하여 어류질병세균 4종을 대상으로 항균활성을 확인하였다. 이 중 항균활성을 나타낸 균 3종을 선발하여 배양액, 상층액, 균체 현탁액으로 나누어 어느 부위에서 항균효과를 나타내는지 탐색하고, 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 균을 동정하였다. 12종의 식물근권세균 중 BRH433-2, THJ609-3, TRH415-2 3종에서 항균활성이 나타나는 것을 확인하였다. 세 균주의 배양액, 상층액, 균체 현탁액 중에서는 균체 현탁액이 가장 강한 항균활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 세 균주의 16S rDNA 염기서열 분석 결과, BRH433-2는 Burkholderia gladioli와 99.5%, B. plantarii 98.9%, B. ubonensis 98.5%, B. pyrrocinia 98.3%, B. glumae 98%로 나타났다. THJ609-3은 Pseudomonas baetica와 97.7%, P. moorei와 P. plecoglossicida에 대해서는 각각 97.6%, 97.5%의 상동성이, TRH415-2는 P. koreensis, P. baetica와 98.4%, P. moraviensis 98.3%의 염기서열 유사도를 나타났다. 따라서 3종의 식물근권세균은 충분한 안정성 및 안전성 실험을 실행한 후, 양식산업에 적용하여 항생제 대체 물질로서의 이용가치가 있다고 생각된다.

당근 세균잎마름병에 대한 효과적 방제 수단 (Effective Control Strategy against Bacterial Blight on Carrot )

  • 강현수;김미진;신용호;전용철
    • 식물병연구
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    • 제29권4호
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    • pp.405-413
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    • 2023
  • 당근 세균잎마름병을 일으키는 Xanthomonas hortorum pv. carotae는 당근 생산량에 큰 피해를 주는 병 중 하나로 국내에서 아직 방제에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 당근 세균잎마름병균에 효과적인 농약을 선발하기 위하여 3종의 항생제 streptomycin, oxolinic acid, kasugamycin, 2종의 구리제 copper hydroxide, copper sulfate basic 그리고 길항근권세균 Burkholderia gladioli MRL408-3, Pseudomonas fluorescens TRH415-2, Bacillus cereus KRY505-3을 선정하여 인공배지를 이용하여 이들의 직접적인 항균효과를 조사하였다. 이 중 항생제 streptomycin, oxolinic acid와 길항미생물 MRL408-3을 처리한 배지에서 억제환이 형성되었다. 당근 잎에 농약과 항균효과를 보였던 길항미생물 MRL408-3을 전처리한 후 당근 세균잎마름병균을 접종하였더니 streptomycin과 oxolinic acid을 전처리한 당근 잎에 높은 방제효과를 보였다. 이들 당근 잎 표면의 장방출주사현미경 이미지에서 streptomycin과 oxolinic acid를 전처리한 잎에서는 세균 수가 무처리한 잎과 비교하여 급격히 감소하였다. 이들 결과를 통해 streptomycin과 oxolinic acid와 같은 항생제가 다른 약제에 비해 방제 효과가 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 당근 세균잎마름병에 대한 이상적인 방제 시스템을 구축하는 데 도움이 되는 자료로서 가치가 있을 것으로 생각된다.

식물근권에서 분리한 세균을 처리한 감귤열매에서 감귤 역병 억제 효과 (Suppressive Effect of Bacterial Isolates from Plant Rhizosphere against Late Blight Caused by Phytophthora citrophthora on Citrus Fruits)

  • 강소영;전용철
    • 식물병연구
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    • 제16권1호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • 식물근권에서 유래된 12개의 근권세균이 Phytophthora citrophthora에 의해 발생되는 감귤 역병에 대해 감귤 열매에서 병진전 억제 효과를 나타내는지 조사하였다. 조사한 근권세균 중 THJ609-3, TRH423-3, BRH433-2, Lysochit 및 KRY505-3 등에 의해 역병이 억제되는 것을 역병균의 in vivo 상처접종을 통하여 밝혀졌다. 근권세균을 P.citrophthora의 균사체와 대치 배양하여 역병균 저지대의 길이를 측정한 결과 역병 진전억제효과를 보였던 5개의 균주에서 모두 항진균활성이 나타났다. 그러나 근권세균의 균사생장억제효과와 역병억제효과 사이에 양의 상관관계는 성립되지는 않았다. 한편, 근권세균 rDNA의 internal transcript spaces(ITS)을 분석을 통해 동정 한 결과 Lysochit과 KRY505-3은 Bacillus cereus로 동정 되었고, BRH4332은 B. circulans로, TRH423-3는 Burkholderia gladiol로 동정되었다. 이 연구는 친환경 농가와 같이 농약사용이 제한된 농장에서 감귤 역병에 대해 생물적 방제를 위한 활성균을 모색하는데 매우 가치가 있을 것으로 생각된다.