• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.244-249
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• 2014

Biosynthesis pathway of medium-chain-length (MCL) polyhydroxyalkanoates (PHA) from fatty acid ${\beta}$-oxidation pathway was constructed in recombinant Escherichia coli by introducing the Pseudomonas sp. 61-3 PHA synthase gene (phaC2) and the maoC genes from Pseudomonas putida, Sinorhizobium meliloti, and Ralstonia eutropha. The metabolic link between fatty acid ${\beta}$-oxidation pathway and PHA biosynthesis pathway was constructed by MaoC, which is homologous to P. aeruginosa (R)-specific enoyl-CoA hydratase (PhaJ1). When the E. coli W3110 strains expressing the phaC2 gene and one of the maoC genes from P. putida, Sinorhizobium meliloti, and Ralstonia eutropha were cultured in LB medium containing 2 g/L of sodium decanoate as a carbon source, MCL-PHA that mainly consists of 3-hydroxyhexanoate (3HHx), 3-hydroxyoctanoate (3HO) and 3-hydroxydecanoate (3HD), was produced. The monomer composition of PHA and PHA contents varied depending on MaoC employed for the production of PHA. The highest PHA content of 18.7 wt% was achieved in recombinant E. coli W3110 expressing the phaC2 gene and the P. putida maoC gene. These results suggest that MCL-PHA biosynthesis pathway can be constructed in recombinant E. coli strains from the b-oxidation pathway by employing MaoC able to supply (R)-3-hydroxyacyl-CoA, the substrate of PHA synthase.

• The Plant Pathology Journal
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• 제16권6호
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• pp.312-317
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• 2000

The selected five plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) strains, WR8-3 (Pseudomonas fluorescens), WR8-6 (P. putida), WR9-9 (P. fluorescens), WR9-11 (Pseudomonas sp.), and WR9-16 (P. putida) isolated in the rhizosphere of watermelon plants were tested on their growth promotion and control effect against gummy stem rot of watermelon. Strains, WR8-3 and WR9-16 significantly increased stem length of watermelon, and there was a little increase in leaf area, fresh weight and root length when strains, WR8-3, WR9-9 and WR9-16 were treated. Generally, seed treatment was better for plant growth promotion than the soil drench, but there was no significant difference. Seed treatment and soil drench of each bacterial strain also significantly reduced the mean lesion area (MLA) by gummy stem rot, but there was no significant difference between the two treatments. At initial inoculum densities of each strain ranging from 10$^6\;to\;10^{15}$ cfu/g seed, approximately the same level of disease resistance was induced. But resistance induction was not induced at the initial inoculum density of 10$^3$ cfu/g seed. Resistance was induced by treating the strains, WR9-9, WR9-11 and WR9-16, on all of four watermelon varieties tested, and there was no significant difference in the decrease of gummy stem rot among varieties. Populations of the strains treated initially at log 9-10 cfu/g seed, followed with a rapid decrease from planting day to 1 week after planting, but the population density was maintained above log 5.0 cfu/g soil until 4 weeks after planting. Generally no or very weak in vitro antagonism was observed at the strains treated excepting WR9-11. Rifampicin-resistant bacteria which had been inoculated were not detected in the stems or leaves, which suggesting that the bacterium and the pathogens remained spatially separated during the experiment. This is the first report of rsistance induction in watermelon to gummy stem rot by PGPR strains.

• 농업과학연구
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• 제10권1호
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• pp.146-155
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• 1983

색소로 인한 수질오염의 방지책에 대한 기초자료를 얻고자 대전근교의 토양을 분리원으로 하여 amaranth를 분해하는 미생물을 분리하고 그의 균학적 성질을 검토하여 동정하였다. 또한 색소 분해에 대한 몇가지 주요한 요인등을 검토하고 분해산물을 TLC로 검정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Amaranth의 분해능이 가장 강한 A12-은 Pseudomonas속으로 동정되었다. 2. A12-1 균주의 생육최적온도는 $35^{\circ}C$, pH 7.5이었으며 통기배양에서 더욱 생육이 촉진되었다. 3. Amaranth를 분해하는 최적조건은 생육최적조건과 비슷하였으나 통기는 생육을 촉진하는데 비해 색소분해는 저해하였다. 4. Amaranth 농도가 높을수록 균의 생육 및 색소분해는 저하되었다. 5. A12-1 균주의 배양으로 얻은 조효소의 amaranth에 대한 최적반응조건은 온도 $35^{\circ}C$, pH 7.5이었다. 6. Amaranth의 분해산해물은 TLC로 검토해본 결과 sodium naphthionate와 R -amino salt로 추정되었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권4호
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• pp.402-409
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• 2017

Cyclic dipeptides (CDPs) are one of the simplest compounds produced by living organisms. Plant-growth promoting rhizobacteria (PGPRs) also produce CDPs that can induce disease resistance. Bacillus vallismortis strain BS07 producing various CDPs has been evaluated as a potential biocontrol agent against multiple plant pathogens in chili pepper. However, plant signal pathway triggered by CDPs has not been fully elucidated yet. Here we introduce four CDPs, cyclo(Gly-L-Pro) previously identified from Aspergillus sp., and cyclo(L-Ala-L-Ile), cyclo(L-Ala-L-Leu), and cyclo(L-Leu-L-Pro) identified from B. vallismortis BS07, which induce disease resistance in Arabidopsis against Pseudomonas syringae infection. The CDPs do not directly inhibit fungal and oomycete growth in vitro. These CDPs require PHYTOALEXIN DEFICIENT4, SALICYLIC ACID INDUCTION DEFICIENT2, and NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED PROTEINS1 important for salicylic acid-dependent defense to induce resistance. On the other hand, regulators involved in jasmonate-dependent event, such as ETHYLENE RECEPTOR1, JASMONATE RESPONSE1, and JASMONATE INSENSITIVE1, are necessary to the CDP-induced resistance. Furthermore, treatment of these CDPs primes Arabidopsis plants to rapidly express PATHOGENESIS-RELATED PROTEIN4 at early infection phase. Taken together, we propose that these CDPs from PGPR strains accelerate activation of jasmonate-related signaling pathway during infection.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.66-78
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• 2019

In this study, strain KNU17Pc1 was tested for its antifungal activity against Rhizoctonia solani AG-1(IA), which causes banded leaf and sheath blight (BLSB) of maize. KNU17Pc1 was tested further for its broad-spectrum antifungal activity and in vitro plant growth promoting (PGP) traits. In addition, the in vivo effects of KNU17Pc1 on reduction of BLSB severity and seedling growth promotion of two maize cultivars under greenhouse conditions were investigated. On the basis of multilocus sequence analysis (MLSA), KNU17Pc1 was confirmed as P. chlororaphis subsp. aurantiaca. The study revealed that KNU17Pc1 had strong in vitro antifungal activity and was effective toward all in vitro PGP traits except phosphate solubilization. In this study, for the first time, a strain of P. chlororaphis against Colletotrichum dematium, Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum f.sp. melonis, Fusarium subglutinans and Stemphylium lycopersici has been reported. Further biochemical studies showed that KNU17Pc1 was able to produce both types of phenazine derivatives, PCA and 2-OH-PCA. In addition, solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS) analysis identified 13 volatile organic compounds (VOCs) in the TSB culture of KNU17Pc1, 1-undecene being the most abundant volatile. Moreover, for the first time, Octamethylcyclotetrasiloxan (D4), dimethyl disulfide, 2-methyl-1,3-butadiene and 1-undecene were detected in P. chlororaphis. Furthermore, this study reported for the first time the effectiveness of P. chlororaphis to control BLSB of maize. Hence, further studies are necessary to test the effectiveness of KNU17Pc1 under different environmental conditions so that it can be exploited further for biocontrol and plant growth promotion.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.79-90
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• 2019

Lichens are generally known as self-sufficient, symbiotic life-forms between fungi and algae/cyanobacteria, and they also provide shelter for a wide range of beneficial bacteria. Currently, bacterial-derived biodegradable polyhydroxyalkanoate (PHA) is grabbing the attention of many researchers as a promising alternative to non-degradable plastics. This study was conducted to develop a new method of PHA production using unexplored lichen-associated bacteria, which can simultaneously degrade two ubiquitous industrial toxins, anthracene and naphthalene. Here, 49 lichen-associated bacteria were isolated and tested for PHA synthesis. During the GC-MS analysis, a potential strain of EL19 was found to be a 3-hydroxyhexanoate (3-HHx) accumulator and identified as Pseudomonas sp. based on the 16S rRNA sequencing. GC analysis revealed that EL19 was capable of accumulating 30.62% and 19.63% of 3-HHx from naphthalene and anthracene, respectively, resulting in significant degradation of 98% and 96% of naphthalene and anthracene, respectively, within seven days. Moreover, the highly expressed phaC gene verified the genetic basis of $PHA_{mcl}$ production under nitrogen starvation conditions. Thus, this study strongly supports the hypothesis that lichen-associated bacteria can detoxify naphthalene and anthracene, store energy for extreme conditions, and probably help the associated lichen to live in extreme conditions. So far, this is the first investigation of lichen-associated bacteria that might utilize harmful toxins as feasible supplements and convert anthracene and naphthalene into eco-friendly 3-HHx. Implementation of the developed method would reduce the production cost of $PHA_{mcl}$ while removing harmful waste products from the environment.

• 한국균학회지
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• 제22권1호
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• pp.50-61
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• 1994

토양으로부터 분리한 380개체의 균주 중 Fusarium solani에 대해 길항능력이 있는 방선균 및 세균 42개 균주로부터 길항작용이 큰 균주로 CHA 1과 5-PFHR 6을 공시하여 동정한 결과 각각 Promicromonospora sp.와 Pseudomonas pseudoalcaligenes로 동정되었다. PDA 평판배지상에서 두 균주는 모두 F. solani의 저해작용으로 균사의 길이 생장억제, 비정상적인 균사의 분지, 세포벽 분해에 의한 돌기형성 등이 관찰되었다. F. solani 포자발아에 미치는 길항균주의 배양여과액의 작용으로 감자즙액 배지나 nutrient broth에 배양한 여과액은 포자발아 억제력이 높아 14.3%의 낮은 발아율을 보였으며, 토양침출액 단독 또는 두 영양배지에 토양침출액을 첨가하여 준비한 배양 여과액에서의 발아율은 85% 이상으로 포자발아가 촉진되었으나 S-PFHR 6의 경우 두 영양배지에 소량의 토양침출액을 첨가한 배앙여과액에서 4%의 발아율을 보였다. 자연토양에서 대형포자는 19.4%, 후막포자는 17.7%가 발아하였으나 증기살균 토양에서의 발아율은 79.7% 이상으로 증가하였다. 자연토양에 공시길항균 CHA 1과 S-PFHR 6의 균체를 처리하면 토양 정균력이 증가되어 F. solani의 대형 포자 발아율은 각 처리구에서 각각 14.7%, 11.7%로 감소하였다. 길항균을 처리한 토양에 glucose와 asparagine을 처리하면 토양의 정균력이 점차 해소되어 대형포자의 발아율은 48.0% 이상으로 증가하였다. 공시균주의 2차 대사산물에 의한 길항작용으로 두 균주의 배양여과액을 토양에 처리한 경우 CHA 1의 배앙여과액을 처리한 토양에서의 F. solani 대형포자의 발아율은 9.3%, 5-PFHR 6 처리구에서의 발아율은 38.0%가 되었다. F. solani의 후막포자는 공시길한균주의 균체나 배양여과액 처리구에서의 발아율이 자연토양에서의 발아율보다 낮았으며 이러한 현상은 영앙원을 첨가해 주어도 변하지 않았다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.28-35
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• 1998

전국에서 분리한 세균으로부터 항균력이 있는 길항세균들을 먼저 분리한 다음 그중 배양배지 속으로 강력한 항균력을 나타내는 peptide를 분비하는 A405균주를 선발, Biolog System 및 rDNA 염기서열을 이용하여 Bacillus subtilis로 동정하고 이 균주가 생성하는 항균 peptide의 항균력을 조사한 바 Botrytis cinerea, Cercospora sp., Fusarium oxysporum, Penicillium digitatum, Celletotrichum gloeosporioides, Rhizoctonia solani, Pythium ultimum, Pyricularia oryzae등의 식물병원균과 Escherichia coli, Pseudomonas spp. 등의 세균 및 효모인 Candida albicans의 성장도 억제하는 강력한 항균력을 보였다. 또한 이 균주가 생산하는 항균 peptide는 알콜, 아세톤과 같은 유기용매에 내성을 가지고 있었으며 proteinase K와 phenol 처리시에는 항균력이 감소되거나 소실되는 특성을 가지고 있었다. 이 항균 peptide를 SDS-PAGE, Native-PAGE 및 Tris-Tricine 전기영동으로 분자량이 3kDa인 작은 peptide임을 확인하였고 aspartic acid, glycine, serine, glutamine, valine, leucine, isoleucine, proline, tyrocine 등의 9가지 아미노산으로 구성되어 있음을 Amino Acid Analyzer로 확인하였으며 냉동건조한 항균 peptide 50 ug/ml을 체리토마토에 처리하여 과일의 선도유지를 조사한 결과 대조구에 비하여 월등한 선도유지 효과가 있음을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.533-540
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• 2012

BAC 공정 운전초기부터 부착 박테리아들의 생체량이 정상상태(steady-state)에 도달한 이후까지 $BDOC_{total/rapid/slow}$ 제거율의 변화와 DGGE와 ATP 분석을 통하여 부착 박테리아들의 군집과 생체량을 평가하였다. 용존 유기물질 제거율 평가에 따른 BAC 공정의 정상상태 도달 여부 평가결과를 보면 DOC의 경우 운전 bed volume 27,500 부근에서 BAC 공정이 정상상태에 도달하였고, $BDOC_{rapid}$와 $BDOC_{total/slow}$의 경우는 각각 운전 bed volume 15,000 부근과 32,000 부근에서 정상상태에 도달하였다. BAC 공정의 운전기간 증가에 따른 HPC 및 ATP 농도 분석을 통한 부착 박테리아들의 생체량 평가결과 bed volume 22,500 이후로 거의 일정한 생체량을 유지하였으며, 이 때 HPC와 ATP 농도는 각각 $3.3{\times}10^8$ cells/g 및 $2.14{\mu}g/g$ 정도로 나타났다. DGGE를 이용하여 운전기간 증가에 따른 BAC 부착 박테리아들의 군집분석 결과 운전초기(bed volume 8,916)의 경우 분석가능한 DGGE band 개수가 5개였으나 운전기간 증가에 따라 분석가능한 DGGE band 개수는 최대 11개로 증가하였다. 또한, DGGE를 이용한 박테리아 군집분석 결과 BAC 운전기간의 증가에 따라 다양한 박테리아 그룹들이 존재하였고, Pseudomonas fluorescens, Acinetobacteria와 유사한 uncultured bacterium, uncultured Novosphingobium sp. 및 Flavobacterium frigidarium은 운전초기 단계부터 지속적으로 부착 박테리아 군집을 형성하였고, 전체적으로 Proteobacteria 그룹이 비교적 높은 비율로 우점하였다.

• 농업과학연구
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• 제34권2호
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• pp.161-170
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• 2007

Poly($\gamma$-glutamic acid) 및 levan의 생성균주로 알려진 Bacillus subtilis BS 62의 $\gamma$-GTP(ggt) 유전자를 해석하기 위하여 PCR 반응에 의해 BS 62의 염색체 DNA로부터 약 2.5 kb의 $\gamma$-GTP(ggt) 유전자 분획을 얻어 그 PCR 산물의 염기서열을 분석하여 기왕에 보고된 기타의 ggt 유전자와 비교 분석한 결과, B. subtilis $\gamma$-GTP 유전자(BSU49358)와 98%의 높은 상동성을 보였으며, Pseudomonas sp. A14(S63255)와는 37%, 방선균인 Streptomyces avermitils(AP005028)의 게놈 DNA와는 38%의 상동성을 나타냈다. BS 62의 $\gamma$-GTP 유전자의 open reading frame은 587개의 amino acid로 구성된 polypeptide의 것으로 해석되었으며, N-terminal의 28개 아미노산은 B. subtilis 펩타이드의 전형적인 형태를 보였고, 전형적인 리보솜의 부착부위는 개시코돈 ATG의 위쪽 7번에서 12번 염기(AGGAGG)에 위치하였고, 그리고 종지코돈 다음에서는 stem-loop 구조, ORF의 위쪽 약 50 bp 지점에서는 catabolite-responsive element가 발견되었다. 또한 B. subtilis 효소의 촉매자리로 추정되는 467번 잔기는 threonine으로서, 다른 박테리아의 serine, 포유동물의 cysteine과는 구별되는 것이었다.