• 농약과학회지
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• 제20권1호
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• pp.56-65
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• 2016

소나무재선충은 소나무류에 기생하여 치명적 피해를 입히는 선충으로 우리나라의 주요 산림해충의 하나이다. 살아있는 나무에서 소나무재선충을 대상으로 하는 방제법은 나무주사 방법이 가장 실효적인 방법의 하나이다. 본 연구는 소나무재선충의 나무주사 용도로 활용할 수 있는 물질을 탐색하기 위하여 46종의 키르기즈스탄과 88종의 베트남 식물체 및 21종의 식물유래 활성물질(${\alpha}$-terpinene, ${\alpha}$-pinene, ${\beta}$-thujaplicin, cinnamaldehyde, eugenol, emodin, geraniol, limonone, methyl palmitate, matrine, myrcene, methyl gallate, nicotine, quassin, resveratrol, rotenone, thymol, thujaplicin, terthiophene, tuberstemonine, ${\gamma}$-terpinene) 들을 이용하여 소나무재선충에 대한 살선충 활성을 검정하였다. 식물체 추출물들 중에서는 베트남에서 구입한 한련초(Eclipta prostrata) 추출물의 소나무재선충에 대한 살선충 활성이 높았으며 식물체 유래 활성물질들 중에는 terthiophene의 살선충 활성이 가장 높았다. Terthiophene의 곰솔 수간 살포는 22일차까지는 소나무재선충의 증식억제 효과가 있었으나 이후에는 효과가 없었다. 한련초 추출물과 terthiophene의 나무주사 효과와 다른 식물기생성선충에 대한 보완적인 연구가 수행된다면 살선충제로의 활용성도 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제19권2호
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• pp.141-150
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• 2015

우리나라의 소나무림에 만연되어 있는 소나무재선충에 대한 살선충 및 증식억제 활성을 우리나라 산림토양으로부터 분리 한 방선균을 이용하여 수행하였다. 우리나라 산림토양에서 분리 된 32개의 방선균 균주들 중 21개 균주의 2배 배양여액에서 소나무재선충에 대한 보정사충율이 90% 이상을 나타내었다. 방선균들 중 AM210, SG16, YD116, YD315 균주의 병원성이 가장 높았으며 YD116 균주는 분자생물학적, 형태적 특성 조사결과 Streptomyces atratus로 동정되었다. S. atratus로부터 몇 가지 활성 물질들이 알려져 있으며 그들 중 세포독성을 가지는 hydrazidomycin과 유사한 hydrazine hydrate를 이용하여 소나무재선충에 대한 살선충 활성을 검정하였다. 10 ppm 농도의 hydrazine hydrate는 소나무재선충에 대하여 60.8%의 보정사충율을 보였다. S. atratus YD116 균주의 실용화를 위한 부가적인 연구가 필요할 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권4호
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• pp.361-369
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• 2020

본 연구는 우리나라 고랭지 배추재배지에서 근래에 문제되고 있는 Heterodera속의 사탕무씨스트선충(H. schachtii)과 클로버씨스트선충(H. trifolii)에 대한 살선충 물질(Burkholderia rinojensis, fluazaindolizine, fluopyram, fosthiazate, hydrogen peroxide, imicyafos)들의 알과 유충에 대한 약제 반응 차이를 알아보기 위하여 수행하였다. 실험 물질에 따른 부화율 비교 결과 부화율은 처리 약제별에 따라 차이를 보였는데 fluopyram, fosthiazate, imicyafos 처리에서는 두 선충 모두 99%의 매우 높은 부화억제 효과를 보였으며 선충간 약효차이는 hydrogen peroxide를 제외하고는 없었다. 부화유충에 대한 처리별 살선충 활성은 부화 억제효과 실험에서 높은 부화억제 효과를 보였던 fluazaindolizine 처리에서만 두 선충 모두에 대하여 30%미만의 낮은 살선충 효과를 보였고, 나머지 처리에서는 90%이상의 치사율을 보였다. 처리 24시간 후와 48시간 후 모든 실험물질에 대한 2령충들의 약제반응은 종간 차이를 보이지 않았다. 실내 실험에서 동일한 기주를 가해하는 두 씨스트선충들의 살선충제들에 대한 약제 반응이 동일하게 나타나 두 선충 혼생지에서 동시방제가 가능할 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제22권4호
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• pp.227-235
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• 2016

뿌리혹선충에 의한 병 발생은 작물수확량의 감소를 초래하여 중요한 문제로 인식되고 있다. 화학농약의 사용은 선충방제를 위해 효과적인 방법 중의 하나로 고려되지만 환경 오염이나 인축에 대한 독성과 같은 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 친환경 살선충제 개발에 사용될 수 있는 미생물을 선발하고자, 토양으로부터 분리한 670여 개의 방선균을 대상으로 뿌리혹선충에 대한 살선충 활성을 조사하였다. 이들 중 가장 우수한 살선충 활성을 나타내는 KRA15-528 균주를 선발하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 S. flavogriseus로 동정하였다. S. flavogriseus KRA15-28 균주 배양여액을 최종농도 10%가 되도록 J2 단계의 유충과 선충알에 각각 처리 시, 48시간 후 71%의 선충 치사율과 9일째에 54%의 선충 알 부화 억제율을 확인하였다. 배양여액을 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 분획하여 에틸 아세테이트와 부탄올, 물 추출물에 대한 살선충 활성을 조사한 결과, 에틸 아세테이트 추출물로부터만 높은 살선충 활성을 확인하였다. 1,000, 500, $250{\mu}g/ml$의 농도에서 각각 91%, 53%, 30%의 치사율을 나타내었다. 이외에도, 오이에 대한 뿌리 혹 선충병 방제활성을 조사한 결과, 배양여액 처리구에서 눈에 띄게 뿌리혹형성이 억제되는 현상을 관찰하였다. 따라서, S. flavogriseus KRA15-528은 뿌리혹선충병을 방제에 사용할 수 있는 미생물제제로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제20권1호
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• pp.37-49
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• 2014

식물 기원의 살선충 물질 탐색 연구의 일환으로, 178과, 1,677종 식물의 부위별 조추출물 2,714종을 이용하여 이들이 선충의 활성에 미치는 영향을 검토하였다. 선충억제 활성 검정은 96-well microplate를 이용하였으며 부식성선충 20마리를 조추출물 $5,000{\mu}g/ml$에 침지하고 7일간 매일 관찰하였다. 시험결과 2,362종(87.0%)의 조추출물은 부식성선충에 전혀 영향을 미치지 않았고, 187종(6.9%)의 조추출물은 부식성선충의 활성을 50% 정도 억제하였고, 95종(3.5%)의 조추출물은 90% 이상 억제를 보였으며, 70종(2.6%)의 조추출물에서는 오히려 부식성선충이 번식되었다. 1차 검정에서 50% 이상 선충억제 활성을 보인 추출물중에서, 25개의 추출물을 임의로 선택하여 2, 3차(부식성선충), 4차(고구마뿌리혹선충 유충) 반복 시험을 수행한 결과, 약 44%의 시료는 지속적인 선충억제 활성을 보였다. 이번 시험에서 선충억제 활성을 나타낸 282개의 식물 조추출물은 앞으로 식물 기원의 살선충 물질 연구시 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 농약과학회지
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• 제14권2호
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• pp.138-147
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• 2010

소나무재선충에 대한 살선충 활성을 나타내는 Micromonospora sp. AW050027 균주를 최적의 배지에서 배양한 미생물배양액을 제제하여 포트 및 포장에서 살선충 효과를 확인하였다. 최적화된 배지조성은 리터당 glycerol 10 g, soybean meal 10 g, NaCl 1 g, $CaCO_3$ 2 g, $K_2HPO_4$ 0.125 g 이었으며, 활성균주를 배양하여 농축한 후 액상 및 분말 미생물제제를 제조하였다. 제제에는 소나무재선충 공생미생물에 대하여 가장 효과적으로 항균활성을 나타내는 kanamycin을 첨가하여 사용하였다. 포트시험, 예비포장 시험 및 본포장 시험을 통하여 소나무재선충 방제효과를 확인한 결과, 액상제제를 수간수사하여 처리한 경우 1회처리시 고사율 53%, 5회 분할처리시 28%로 분할처리가 1회처리보다 2배 가량 효과적이었고, 배양농축액을 분할처리한 경우에서는 대조구의 고사율 100%에 대하여 고사율 10% 이내로 가장 낮게 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권4호
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• pp.401-408
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• 2016

The present study described the isolation of 2-methylbutyric acid (2-MBA) produced from Bacillus pumilus L1, to subsequently investigate its nematicidal activity for the control of the root-knot nematode. The results showed that 2-MBA could be purified by chromatographic techniques and was identified using nuclear magnetic resonance and liquid chromatography-mass spectrometry. Crude extract and partially purified compounds had a significant effect on the inhibition of egg hatchability and second-stage juvenile (J2) mortality. A dose-dependent effect of 2-MBA was observed for J2 mortality and egg hatchability. Egg hatchability was 69.2%, 59.9%, 32.7%, and 0.0% at 125, 250, 500, and $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ of 2-MBA after 4 d of incubation, respectively. Meanwhile, J2 mortality was in the range of 24.4%-100.0% after 2 d of incubation, depending on the concentrations of 2-MBA used. A pot experiment also demonstrated that treatment of B. pumilus L1 culture caused a significant reduction in the number of galls, egg masses, and J2 population than that of the tap water (TW) control. However, as the B. pumilus L1 culture concentration was decreased, the efficacy of nematode control by treatment of B. pumilus L1 culture was reduced compared to that of TW. B. pumilus L1 inoculation at different concentrations also promoted cucumber plant growth. Therefore, our study demonstrated the potential of 2-MBA from B. pumilus L1 as a biocontrol agent against the root-knot nematode and a plant growth promoter for cucumber plants.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제60권5호
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• pp.345-352
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• 2022

Chitinase AO-801 is a hydrolase secreted by Arthrobotrys oligospora during nematode feeding, while its role remained elusive. This study analyzed the molecular characteristics of recombinant chitinase of Arthrobotrys oligospora (reAO-801). AO-801 belongs to the typical glycoside hydrolase 18 family with conserved chitinase sequence and tertiary structure of (α/β)₈ triose-phosphate isomerase (TIM) barrel. The molecular weight of reAO-801 was 42 kDa. reAO-801 effectively degraded colloidal and powdered chitin, egg lysate, and stage I larval lysate of Caenorhabditis elegans. The activity of reAO-801 reached its peak at 40℃ and pH values between 4-7. Enzyme activity was inhibited by Zn2⁺, Ca2⁺, and Fe3⁺, whereas Mg2⁺ and K⁺ potentiated its activity. In addition, urea, sodium dodecyl sulfate, and 2-mercaptoethanol significantly inhibited enzyme activity. reAO-801 showed complete nematicidal activity against C. elegans stage I larvae. reAO-801 broke down the C. elegans egg shells, causing them to die or die prematurely by hatching the eggs. It also invoked degradation of Haemonchus contortus eggs, resulting in apparent changes in the morphological structure. This study demonstrated the cytotoxic effect of reAO-801, which laid the foundation for further dissecting the mechanism of nematode infestation by A. oligospora.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권5호
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• pp.852-858
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• 2008

An extracellular protease (Mc1) was isolated from the nematode-trapping fungus Monacrosporium cystosporium by gel filtration, anion-exchange, and hydrophobic interaction chromatographies. This protease had a molecular mass of approximately 38 kDa and displayed an optimal activity at pH 7-9 and $56^{\circ}C$ (over 30 min). Its proteolytic activity was highly sensitive to the serine protease inhibitor PMSF (phenylmethylsulfonylfluoride, 0.1 mM), indicating that it belonged to the serine-type peptidase group. The Michaelis constant ($K_m$) and $V_max$ for substrate N-Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA were $1.67{\times}10^{-4}\;M$ and 0.6071 $OD_{410}$ per 30 s, respectively. This protease could degrade a broad range of substrates including casein, gelatin, BSA (bovine serum albumin), and nematode cuticle. Moreover, the enzyme could immobilize the free-living nematode Panagrellus redivivus and the pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus, suggesting that it might playa role in infection against nematodes. The encoding gene of Mc1 was composed of one intron and two exons, coding for a polypeptide of 405 amino acid residues. The deduced amino acid sequence of Mcl showed 61.4-91.9% identity to serine proteases from other nematode-trapping fungi. Our results identified that Mcl possessed biochemical properties including optimal reaction condition and substrate preference that are different from previously identified serine proteases.