• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.137-147
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• 2017

독소 생성 분류군의 정의는 분리균주에 의해서 동정되고, 단일배양에 의한 독소 생성 여부 및 유전적 검토가 확인된 분류군을 의미한다. 이러한 관점에서 Aphanizomenon flos-aquae의 독소 생성능은 세계적으로 아직 논쟁의 여지가 있다. 본 연구는 낙동강에서 분리한 Aphanizomenon flos-aquae (DGUC001, DGUC003)을 대상으로 16S rRNA 염기서열을 이용하여 계통학적 위치를 확인하고, 남세균독소인 saxitoxin (STX)과 cylindrospermopsin (CYN)의 잠재적 생성능력을 유전자 수준에서 검토하였다. 연구에 사용된 균주는 2016년 8월과 2016년 10월에 낙동강 본류구간의 하천수에서 분리되었다. 계통학적 분석에는 16S rRNA가 사용되었으며, 독소 생성 유전자는 CYN과 STX 생합성에 관여하는 cyrA, cyrJ, sxtA, sxtI 유전자가 선택되었다. 분리된 균주 DGUC001과 DGUC003은 육안으로 관찰 가능한 크기의 다발(fascicles)을 형성하였으며, 세포사(trichome)가 병렬 형태로 나열되고, 세포사의 양쪽 끝에 위치한 말단 세포(terminal cell)가 거의 투명하거나 긴 끈 형태의 세포질을 가지고 있었다. 또한, 두 개의 균주는 98.4%의 유전적 유사도를 나타내어 동일종으로 판단되었고, 유전자 은행에서 선별한 Cluster I의 Aph. flos-aquae strains과도 계통수에서 66~82%의 bootstrap value의 지지도로 단일 cluster에 포함되었다. 확보된 두 개 균주의 유전자 정보는 유전자은행 NCBI에 등록되었으며, KY327795, KY327796의 Accession no.를 부여받았다. 한편, 세포독소 CYN의 생합성에 관여하는 유전자 cyrA와 cyrJ는 두 개 균주 모두에서 확인되지 않았다. STX의 생합성을 담당하는 유전자 중 sxtA 유전자는 두 개의 균주에서 확보되었으며, 독소생합성 과정의 분자생물학적 지표 역할을 하는 sxtI 유전자는 발견되지 않았다. 따라서 낙동강 현장시료에서 분리된 두 개의 균주는 형태학적 및 계통분류학적으로 동일종인 Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet et Flahault 1888로 동정되었으며, 두 개의 균주는 CYN과 STX의 잠재적인 독소 비생성 균주로 확인되었다. 이 결과를 통하여 Aph. flos-aquae가 독소 생성 분류군으로 분류되는 것에 대한 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.242-251
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• 2014

국내에서 자생하는 P. thunbergiana 잎의 메탄올 추출물로부터 사람의 간암세포주, SK-HEP-1에 apoptosis를 유도하는 광과민성물질을 찾기 위해 연구를 시작하였다. Apoptosis를 유도하는 광과민성물질을 순수분리하기 위해 column chromatography법과 TLC법을 이용하였으며, 순수분리한 물질의 구조동정을 위하여 1D-NMR과 2D-NMR 및 FAB-MS분석을 실시하였다. P. thunbergiana 잎으로부터 크로마토그래피법을 이용해 순수분리한 M4-3 화합물의 흡광도를 측정한 결과 410 nm에서 최대 흡수를 보였고, 668, 502, 533, 607 nm에서 흡수 peak가 나타나는 녹색의 물질로 chlorophyll a, b와는 다른 물질이었다. FAB-MS 분석결과와 NMR 분석결과, 분자량 622의 132-hydroxy pheophorbide a methyl ester($C_{36}H_{28}N_2O_6$) 화합물로 porphyrin 환으로부터 Mg이온이 떨어져나간 pheophorbide a유도체화합물로 동정되었다. M4-3화합물을 SK-HEP-1세포에 대한 세포독성을 조사한 결과, 0.04 ${\mu}M$ 농도로 처리한 곳에서는 40% 세포증식 억제효과가 나타났고, 0.08 ${\mu}M$ 농도로 처리한 곳에서는 80% 세포증식 억제효과가 나타나 농도의존적이었다. 그리고 M4-3화합물을 동일한 농도로 처리하고, 광의 조사 유무에 따른 활성차이를 조사한 결과, 광을 조사한 곳에서만 세포독성이 나타났기 때문에 M4-3화합물은 광과민성물질이라는 것을 알 수 있었다. M4-3화합물을 처리하고 세포의 형태학적 변화를 관찰한 결과, 핵이 응축되었고, 소낭이 형성되었으며, DNA 단편화가 일어나는 등 apoptosis의 대표적인 현상들이 일어났기 때문에 M4-3화합물의 세포사멸은 광역학활성에 의한 apoptosis유도로 확인하였다.

• 원예과학기술지
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• 제33권1호
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• pp.70-82
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• 2015

본 연구는 덩굴쪼김병균(Fusarium oxysporum f. sp. melonis)에 대한 저항성 멜론의 효율적인 검정법을 확립하기 위하여 수행하였다. 고령에서 채집한 덩굴쪼김병이 발생한 멜론으로부터 GR 균주를 분리하였으며, 형태학적 및 분자생물학적 동정 방법에 의해 그리고 오이, 멜론, 참외, 수박의 박과 작물에 대한 기주 특이성 조사를 통하여 GR 균주는F. oxysporum f. sp. melonis로 동정되었다. 그리고 4종 덩굴 쪼김병 race 판별품종들의 저항성 반응에 따라 GR 균주는 race 1임을 알 수 있었다. GR 균주의 접종원(소형분생포자) 대량생산을 위해서는 실험한 6종 액체배지 중 V8-juice broth에서 가장 많은 포자가 형성되었다. 시판 중인 22개의 멜론 품종과 6개 멜론 재배용 대목 품종의 GR 균주에 대한 저항성의 정도를 실험하였다. 실험한 멜론 품종 중 3개 품종을 제외한 모든 품종은 다양한 정도의 저항성을 보였다. 그리고 실험한 대목 품종들 모두에서는 덩굴쪼김병이 전혀 발생하지 않았다. 실험한 멜론 품종 중 GR 균주에 대한 저항성 반응에 차이를 보이는 6개 품종('레드퀸', '썸머쿨', '슈퍼세지', '아시아파파야', '얼룩파파야', '아시아황금')을 선발하여 멜론 생육시기, 뿌리 상처, 침지 시간, 접종원 농도 및 재배 온도 등의 발병 조건에 따른 덩굴쪼김병 발생을 조사하였다. 이들 실험의 결과로부터 멜론 품종들의 덩굴쪼김병에 대한 저항성을 검정하기 위해서는 멜론 종자를 파종하고 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 7일 동안 재배한 유묘(떡잎 시기)를 뽑아 흙을 제거하고 뿌리 자르기와 같은 상처를 내지 않고 멜론 유묘의 뿌리를 $3{\times}10^5conidia/mL$ 농도의 F. oxysporum f. sp. melonis 포자현탁액에 30분 정도 침지하여 접종하고, 이를 새로운 토양에 이식하고 $25-28^{\circ}C$에서 약 3주일 동안 재배하는 것이 가장 효율적인 방법임을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제33권3호
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• pp.409-419
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• 2015

본 연구는 Fusarium oxysporum f. sp. niveum(Fon)에 의해 발생하는 수박 덩굴쪼김병에 대한 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위하여 수행되었다. 함안 지역에서 채집한 덩굴쪼김병이 발생한 수박으로부터 HA 균주를 분리하였다. 이 균주는 형태적 특성, ITS와 TEF 영역을 이용한 분자생물학적 동정 그리고 수박, 멜론, 참외, 오이 등의 박과 작물에 대한 기주 특이성 결과에 따라 F. oxysporum f. sp. niveum으로 동정되었다. 그리고 Fon HA 균주는 수박 덩굴쪼김병 race 판별품종의 저항성 반응에 의해 race 0인 것을 알 수 있었다. 그리고 실험한 7종 배지 중 V8-juice broth 배지에서 가장 많은 양의 포자가 형성되었고 배지 제조도 간단하여 이 배지를 Fon HA 균주의 접종원 대량 생산을 위한 최적 배지로 선발하였다. 시판 중인 21개 수박 품종과 11개 수박용 대목 품종의 덩굴쪼김병에 대한 저항성을 실험하였다. 중도저항성을 보인 '속노란꿀'을 제외한 20개 수박 품종들은 감수성을, 11종 대목 품종들은 모두 저항성 반응을 보였다. 이들 중 감수성과 중도저항성인 수박 2종 '서태자'와 '속노란꿀' 그리고 저항성인 대목 1종 '불로장생'을 선발하여 수박의 생육 시기, 접종원 농도, 포자현탁액에 침지하는 시간 및 접종 후 재배 온도 등 발병 조건에 따른 이들 품종의 덩굴쪼김병에 대한 저항성 반응의 차이를 조사하였다. 이들 결과로 부터 수박 덩굴쪼김병에 대한 저항성을 효과적으로 검정하는 방법으로 수박 종자를 파종하여 온실에서 10일 동안 재배한 수박 유묘의 뿌리로부터 흙을 제거한 후, 뿌리를 $1.0{\times}10^5-1.0{\times}10^6conidia{\cdot}mL^{-1}$의 포자현탁액에 30분간 침지한 후에 원예용 상토에 이식하고 $25^{\circ}C$에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 약 3주 동안 재배하는 것을 제안한다.