• 식물병연구
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• 제17권1호
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• pp.44-51
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• 2011

우리나라에서 주로 재배되는 가지과작물의 종자 전염 병원균 중에서 세균성 병원균 Xanthomonns campestris pv. vesicatoria(Xcv), Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), Erwinia carotovora subsp. carotovora (Ecc)와 바이러스 병원균 Pepper mild mottle virus (PMMoV) and Tobacco mild green mosaic virus (TMGMV)를 종자로부터 동시검출하기 위한 One-step Multiplex RT-PCR을 개발하였다. 각각의 병원균을 특이적으로 증폭시키는 병원균 검출용 프라이머 15세트를 primer-blast 프로그램을 이용하여 제작하였고 각각의 병원균을 특이적으로 검출할 수 있는 5세트의 프라이머 세트(Cmm-F/R, Ecc-F/R, Xcv-F/R, PMMoV-F/R, TMGMVF/R)를 선발하였다. 이들 프라이머 세트는 프라이머간의 또는 병원균 cDNA간의 간섭없이 타겟 병원균만을 검출하였다. 가지과 작물 중에서 유통 중인 고추종자 20품종과 토마토종자 10품종에 대한 종자 감염 병원균 검출을 위한 PCR을 수행한 결과, 2개 품종의 토마토종자에서 Ecc가 검출되었고 4개 품종의 고추종자에서도 Ecc가 검출되었다. 특히 고추 종자에선 Ecc가 검출된 4개 품종 외에 1개 품종에서 PMMoV, TMGMV가 동시 검출되었다. 이로 인해 개발된 One-step multiplex RT-PCR은 서로 간섭 현상 없이 병원균을 효율적으로 검출할 수 있음을 보여 주었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권1호
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• pp.25-32
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• 2022

Plant pathogens pose major threats on agriculture and horticulture, causing significant economic loss worldwide. Due to the continuous and excessive use of synthetic pesticides, emergence of pesticide resistant pathogens has become more frequent. Thus, there is a growing needs for environmentally-friendly and selective antimicrobial agents with a novel mode of action, which may be used in combination with conventional pesticides to delay development of pesticide resistance. In this study, we evaluated the potentials of lichen substances as novel biopesticides against eight bacterial and twelve fungal plant pathogens that have historically caused significant phytopathological problems in South Korea. Eight lichen substances of diverse chemical origins were extracted from axenic culture or dried specimen, and further purified for comparative analysis of their antimicrobial properties. Usnic acid and vulpinic acid exhibited strong antibacterial activities against Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. In addition, usnic acid and vulpinic acid were highly effective in the growth inhibition of fungal pathogens, such as Diaporthe eres, D. actinidiae, and Sclerotinia sclerotiorum. Intriguingly, the growth of Rhizoctonia solani was specifically inhibited by lecanoric acid, indicating that lichen substances exhibit some degrees of selectivity to plant pathogens. These results suggested that lichen substance can be used as a selective biopesticide for controlling plant disease of agricultural and horticultural significance, minimizing possible emergence of pesticide resistant pathogens in fields.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권5호
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• pp.381-392
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• 2018

Clavibacter michiganensis subsp. michiganesis (Cmm) is a quarantine-worthy pest in $M{\acute{e}}xico$. The implementation and validation of new technologies is necessary to reduce the time for bacterial detection in laboratory conditions and Raman spectroscopy is an ambitious technology that has all of the features needed to characterize and identify bacteria. Under controlled conditions a contagion process was induced with Cmm, the disease epidemiology was monitored. Micro-Raman spectroscopy ($532nm\;{\lambda}$ laser) technique was evaluated its performance at assisting on Cmm detection through its characteristic Raman spectrum fingerprint. Our experiment was conducted with tomato plants in a completely randomized block experimental design (13 plants ${\times}$ 4 rows). The Cmm infection was confirmed by 16S rDNA and plants showed symptoms from 48 to 72 h after inoculation, the evolution of the incidence and severity on plant population varied over time and it kept an aggregated spatial pattern. The contagion process reached 79% just 24 days after the epidemic was induced. Micro-Raman spectroscopy proved its speed, efficiency and usefulness as a non-destructive method for the preliminary detection of Cmm. Carotenoid specific bands with wavelengths at 1146 and $1510cm^{-1}$ were the distinguishable markers. Chemometric analyses showed the best performance by the implementation of PCA-LDA supervised classification algorithms applied over Raman spectrum data with 100% of performance in metrics of classifiers (sensitivity, specificity, accuracy, negative and positive predictive value) that allowed us to differentiate Cmm from other endophytic bacteria (Bacillus and Pantoea). The unsupervised KMeans algorithm showed good performance (100, 96, 98, 91 y 100%, respectively).

• 한국균학회지
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• 제46권3호
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• pp.333-344
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• 2018

점박이응애와 복숭아혹진딧물 그리고 잿빛곰팡이병균에 대해 우수한 살충 및 항균활성을 지닌 4가지 곤충병원성 곰팡이에 대해 효율적인 배양 배지 선발 및 다른 식물병원균에 대한 항균활성을 검정하였다. 효율적인 배지 선발은 출아포자 생산량과 배양액의 항진균활성 검정을 통해 선발하였으며, 그 결과 Beauveria bassiana 2R-3-3-1, Metarhizium anisopliae 4-2, SD3의 경우 GY배지가, B. bassiana SD15의 경우에는 PDB 배지가 적절한 배지로 선발되었다. 다른 식물병원균에 대한 항균활성 검정 결과, 4개 균주 모두 Colletotrichum acutatum과 Sclerotinia sclerotiorum에 대해서는 항진균 활성을 보였으나, Phytophthora capsici와 Colletotrichum fructicola에 대해서는 M. anisopliae SD3만 P. capsici에 대해 높은 항진균 활성을 나타내었고 다른 균주들의 활성은 미미하였다. Clavibacter michiganensissubsp. michiganensis에 대한 항세균 활성은 Metarhizium속의 2균주는 높은 활성을 보였으나 Beauveria속의 2 균주들은 활성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 해충방제에 효과적인 곤충병원성 곰팡이가 다양한 식물병원균에 대해서도 효과적인 방제제로 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제39권1호
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• pp.117-123
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• 2012

Pathogenic fungi and bacteria such as Pectobacterium atrosepticum, Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus, Verticillium albo-atrum, and Rhizoctonia solani were the major microorganism which causes diseases in seed potato during postharvest process. Current detection method for disease-infected seed potato relies on human inspection, which is subjective, inaccurate and labor-intensive method. In this study, a reflectance spectroscopy was used to classify sound and disease-infected seed potatoes with the spectral range from 400 to 1100 nm. Partial least square discriminant analysis (PLS-DA) with various preprocessing methods was used to investigate the feasibility of classification between sound and disease-infected seed potatoes. The classification accuracy was above 97 % for discriminating disease seed potatoes from sound ones. The results show that Vis/NIR reflectance method has good potential for non-destructive sorting for disease-infected seed potatoes.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.945-955
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• 2016

지금까지 주요 식물병원세균에 대한 방제대책은 화학적 방제방법에 의존하여왔다. 그러나 항생제와 같은 화학적 방제방법은 저항성 균주의 출현으로 인해 효율성이 감소함에 따라 대체방법의 개발이 요구되어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 주요 7종(그램음성 - 무름병, 감귤 궤양병, 풋마름병, 가지검은마름병 및 과실썩음병; 그램 양성 - 토마토 궤양병 및 더뎅이병)의 식물병원세균에 대한 탄닌산 함유 친환경농자재(공시번호 2-4-064)의 억제효과를 고체배지 확산법과 액체배지 배양법으로 검정하였다. 고체배지 확산법에서는 가지검은마름병원세균을 제외한 6종의 병원세균에 대한 억제효과를 나타내었으며, 액체배지 검정에서는 액체배지법으로 실험가능한 6종의 병원세균의 생장을 억제하였다. 전자현미경을 통한 표면변화를 관찰한 결과, 모든 병원세균의 표면구조의 변화를 발생하여 생장저해 또는 세포사멸을 유도하는 현상이 관찰되었다.

• 식물병연구
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• 제15권2호
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• pp.130-133
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• 2009

Nano-silver 용액의 식물병원성 세균에 대한 항균 활성 검정을 하기 위해 Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis를 포함한 10가지 균주를 대상으로 실험을 수행 하였다. Nano-silver용액은 바이오 (주)플러스에서 제공된 WA-CV-WA13B, WA-AT-WB13R과 WA-PR-WB13R용액을 사용하였으며, 10 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm 농도로 nano-silver 용액을 배지에 첨가하여 nano-silver 배지를 제조한 후 실험대상 세균 균주를 72 h 배양 후 생장억제 정도를 관찰하기 위하여 세균의 colony 수를 세었다. 실험 결과, WA-CV-WA13B 용액의 경우 C-1에 대하여 10 ppm에서도 높은 생장 억제 효과를 나타냈고, P-6, X-1, 그리고 X-2에 대해서도 생장억제 효과를 나타냈고, WA-AT-WB13R용액의 경우 10 ppm의 농도에서 P-6에 대하여 살균효과가 나타났다. 10 ppm의 농도에서는 C-1, X-1, 그리고 X-2에 대해서 약간의 생장억제 효과가 관찰 되었다. WA-PR-WB13R용액의 경우 10 ppm 혹은 그이상의 농도가 P-5, P-6, 그리고 X-2 균주에 대하여 살균효과를 나타내었다. 실험에 사용된 3가지 nano-silver 용액 모두 25 ppm 이상에서 모든 실험대상 식물병원성 세균에 대하여 살균효과를 나타내었으며, 이러한 결과는 nano-silver 용액을 식물병원성 세균의 방제제로 활용할 수 있는 가능성을 보여주는 결과라고 판된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.160-170
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• 2016

The increasing spread of antibiotic-resistant pathogens has raised the interest in alternative antimicrobial treatments. In our study, the functionally active gram-negative bacterium bacteriophage CP933 endolysin was produced in Nicotiana benthamiana plants by a combination of transient expression and vacuole targeting strategies, and its antimicrobial activity was investigated. Expression of the cp933 gene in E. coli led to growth inhibition and lysis of the host cells or production of trace amounts of CP933. Cytoplasmic expression of the cp933 gene in plants using Potato virus X-based transient expression vectors (pP2C2S and pGR107) resulted in death of the apical portion of experimental plants. To protect plants against the toxic effects of the CP933 protein, the cp933 coding region was fused at its Nterminus to an N-terminal signal peptide from the potato proteinase inhibitor I to direct CP933 to the delta-type vacuoles. Plants producing the CP933 fusion protein did not exhibit the severe toxic effects seen with the unfused protein and the level of expression was 0.16 mg/g of plant tissue. Antimicrobial assays revealed that, in contrast to gram-negative bacterium E. coli (BL21(DE3)), the gram-positive plant pathogenic bacterium Clavibacter michiganensis was more susceptible to the plant-produced CP933, showing 18% growth inhibition. The results of our experiments demonstrate that the combination of transient expression and protein targeting to the delta vacuoles is a promising approach to produce functionally active proteins that exhibit toxicity when expressed in plant cells.

• 식물병연구
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• 제10권4호
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• pp.349-352
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• 2004

4품종(남도마늘, 고흥마늘, 단양마늘, 중국산 수입마늘)의 마늘추출액의 식물병원세균과 진균에 대한 항균효과를 조사하였다. 실내실험에서 마늘추출액은 그람양성세균, 그람음성세균, 진균 모두에 좋은 항균효과를 나타내었다. 본 연구에 사용된 4품종의 마늘추출액 중 남도마늘과 중국산 수입마늘이 보다 좋은 항균효과를 나타내었다. 그람양성세균인 Clavibacter michiganensis가 마늘추출액에 가장 민감하였으며, Burkholderia cepacia가 가장 저항성이 컸다. 마늘추출액을 이용한 오이 흰가루병에 대한 항균효과 포장실험에서는 59.7${\sim}$61.9%의 방제가를 보여주었다.