• The Plant Pathology Journal
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• 제27권3호
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• pp.225-231
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• 2011

Previously, we identified the 20S proteasome ${\alpha}$-subunit of Magnaporthe oryzae (M. oryzae) induced during appressorium formation, and detected an increase in multiple protein ubiquitination during the early appressorium formation process (Kim et al., 2004). In this study, we further attempted to determine whether the proteasome is involved in the appressorium formation of M. oryzae both in vitro and in planta, using proteasome inhibitors. A significant increase in 20S proteasome during fungal germination and appressorium formation was observed using Western blot analysis with 20S proteasome antibody, demonstrating that proteasome-mediated protein degradation was involved in appressorium formation. Pharmacological analysis using proteasome inhibitors, MG-132, proteasome inhibitor I (PI) and proteasome inhibitor II (PII) revealed that germination and appressorium formation were delayed for 4 to 6 h on rice leaf wax-coated plates. Similarly, the treatment of proteasome inhibitors with fungal conidia on the rice leaf surface delayed appressorium formation and host infection processes as well. Additionally, fungal pathogenicity was strongly reduced at 4 days' postfungal infection. These data indicated that the fungal 20S proteasome might be involved in the pathogenicity of M. oryzae by the suppression of germination and appressorium formation.

• 한국작물학회지
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• 제27권3호
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• pp.183-192
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• 1982

1961-1980년의 20개년간 수도 재배면적은 거의 일정하였으나 생산량은 1961년의 3,462.6천t에서 1977년의 6,0056.천t까지 73.4%가 증가되었는데 이는 재배기술의 개선과 더불어 다수성 통일성 품종의 육성 보급에 힘입은 바 크다 할 것이다. 그러나 1978년 통일형 품종의 도열병 신균계에 대한 리병화와 더불어 계속된 이상기상으로 하여 1980년의 생산량은 1960년대 수준으로 떨어지므로서 수도작은 새로운 국면에 처하게 되었다. 한편 통일품종이 육성 보급된 1971년을 전후한 20개년 생산성은 계속 증가되어 왔으나 농가와 시험연구기관간에 수량차이는 1960-1971년의 79kg/10a에서 1972-1980년의 101kg/10a으로 점차로 커져왔고, 또한 동기간중 지역간 차이도 50-60kg/10a과 80kg/10a으로 더 커지고 있는 것으로 나타났다. 따라서 품종의 생산능력을 증대시키므로서 전체 생산성의 상한선은 제고하였지만 절대편차는 변화시키지 못하였음을 입증해주고 있다. 그간의 생산성 증가에 있어서 품종적 요인이 40%이고 기술적 요인을 13%로 추정할 경우 나머지 47%는 품종과 기술외적인 요인으로 볼 수 있을 것인데 이에 대하여는 최근 사회적, 생산기반조성 및 환경개선 등 여러 각도에서 집중적으로 논의되어왔다. 물론 재배환경의 균일화나 재배기술의 평준화는 기대하기 어려운 요인이라 하더라도 농가수량과 시험장수량과의 차이 20%, 지역간 차이 20%를 가능한 줄이는 방향으로 노력해 간다면 현재의 품종 생산능력과 기술수준으로서도 상당한 정도의 증수를 기대할 수 있을 것으로 보인다. 이와 같은 효과를 기대하기 위하여는 다음과 같은 요인들이 착실하게 지속적으로 실천되어져야 할 것이다. 첫째, 품종의 생산능력 증대와 재해 저항성 증진을 위한 육종사업과 재배기술개선을 위한 수도의 생리ㆍ생태적 기초연구의 강화. 둘째, 안정된 생산기반 조성 특히 지력증진과 관배수시설을 위한 지속적 노력. 셋째, 농민들의 생산의욕 고취를 위한 안정된 정책적 뒷받침. 넷째, 장기계획 수립을 위한 정확한 통계조사 등이라 하겠다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제22권4호
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• pp.323-328
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• 2006

Serratia marcescens W1, isolated from cucumber-cultivated soil in Suwon, Korea, evidenced profound antifungal activity and produced the extracellular hydrolytic enzymes, chitinase and protease. In order to isolate the antifungal genes from S. marcescens W1, a cosmid genomic library was constructed and expressed in Escherichia coli. Transformants exhibiting chitinase and protease expression were selected, as well as those transformants evidencing antifungal effects against the rice blast fungus, Magnaporthe grisea, and the cucumber leaf spot fungus, Cercospora citrullina. Cosmid clones expressing chitinase or protease exerted no inhibitory effects against the growth of fungal pathogens. However, two cosmid clones evidencing profound antifungal activities were selected for further characterization. An 8.2 kb HindIII fragment from these clones conditioned the expression of antagonistic activity, and harbored seven predicted complete open reading frames(ORFs) and two incomplete ORFs. The deduced amino acid sequences indicated that six ORFs were highly homologous with genes from S. marcescens generating pyrroloquinoline quinone(PQQ). Only subclones harboring the full set of pqq genes were shown to solubilize insoluble phosphate and inhibit fungal pathogen growth. The results of this study indicate that the functional expression of the pqq genes of S. marcescens W1 in E. coli may be involved in antifungal activity, via as-yet unknown mechanisms.

• 한국응용곤충학회지
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• 제13권4호
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• pp.245-249
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• 1974

방사선을 이용한 도열병연구의 기초자료로서 도열병균의 포자와 발아균계에 각각 X-ray 10, 40, 80, 120kR를 조사시켜 그들의 방사선감수성 및 생존율을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 도열병균의 포자발아율은 X-ray 소사선량의 증가에 반비례하여 감소되었으며 120kR에서는 거의 생존하지 못하였다. 2. 비교적 저선량인 10kR 조사에서는 초기발아관신장의 촉진 현상을 보였으며 선량의 증가에 따라 균계의 사멸 현상이 현저하였다. 3. X-ray 조사에 의한 발아균계의 생존율 및 신장은 선량의 증가에 반비례하여 감소하였다. 4. X-ray를 조사받은 발아균계는 포자에 비하여 높은 방사선 감수성을 보였으며, 고선량일수록 그 차이는 현저하였다. 5. X-ray 조사에 의한 도열병균의 돌연변이율은 조사선량에 정비례하여 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권7호
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• pp.1158-1162
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• 2006

The glyoxylate cycle can conserve carbons and adequately supply tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates for biosynthesis when microorganisms grow on $C_{2}$ carbon sources. It has been reported that isocitrate lyase (ICL1), a key enzyme of the glyoxylate cycle, is highly induced when Magnaporthe grisea, the causal agent of rice blast, infects its host. Therefore, the glyoxylate cycle is considered as a new target for antifungal agents. A 1.6-kb DNA fragment encoding the ICL1 from M. grisea KJ201 was amplified by PCR, cloned into a vector providing His-tag at the N-terminus, expressed in Escherichia coli, and purified using Ni-NTA affinity chromatography. The molecular mass of the purified ICL1 was approximately 60 kDa, as determined by SDS-PAGE. The ICL1 inhibitory effects of TCA cycle intermediates and their analogs were investigated. Among them, 3-nitropropionate was found to be the strongest inhibitor with an $IC_{50}$ value of $11.0{\mu}g/ml$. 3-Nitropropionate inhibited the appressorium development in M. grisea at the ${\mu}M$ level, whereas conidia germination remained unaffected. This compound also inhibited the mycelial growth of the fungus on minimal medium containing acetate as a $C_{2}$ carbon source. These results suggest that ICL1 plays a crucial role in appressorium formation of M. grisea and is a new target for the control of phytopathogenic fungal infection.

• 한국균학회지
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• 제33권2호
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• pp.86-88
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• 2005

식물과 해양미세조류 추출물의 Magnaporthe grisea에 대한 항진균 활성을 조사하였다. 석류껍질, 부추 씨, 옥수수껍질의 아세톤 추출물은 M. grisea에 대하여 살진균제양상의 높은 항 진균 활성을 나타내었다. 석류껍질, 부추 씨, 옥수수껍질 아세톤 추출물들의 M. grisea에 대한 최소 억제 농도는 각각 100 ng/ml, $50\;{\mu}g/ml,\;and\;100\;{\mu}g/ml$이었다. Amphiprora gigantea의 에탄올 추출물은 $100\;{\mu}g/ml$의 최소억제 농도로 M. grisea에 대한 항진균 활성을 나타내었다.

• 식물병연구
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• 제24권2호
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• pp.87-98
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• 2018

곰팡이 종들은 유전체내에 대략 10% 정도의 다양한 전이인자와 함께 반복적인 염기서열을 갖는다. 이러한 전이인자들의 대부분은 유전체내에서 활발히 전이되며 곰팡이 병원균의 기주 범위와도 연관성을 갖으며 분포하는 것으로 알려져있다. 화본과 작물에 병을 일으키는 도열병에 분포하는 전이인자들은 활발히 전이하는 것으로 보이며, 특정 기주에 감염하는 개체군에 특이적으로 분포하는 경우가 많았다. 다수의 연구 보고에서도열병균의 전이인자가 비병원성 유전자의 기능을 상실하는데 작용하여, 이로인해 저항성 품종에 병을 일으켰다. 따라서, 도열병균의 전이인자들은 식물-곰팡이 사이의 상호 진화를 유도하는 원동력 중 하나일 수 있다. 본 총설에서는 도열병균에 존재하는 전이인자들의 종류와 생물학적인 기능에 관해 정리하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제21권3호
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• pp.113-122
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• 1982

병 잎위에서 도열병균 부착기형성은 고도저항성인 통일과 감수성인 농림 6호간에 큰 차이가 없었다. 감수성인 농림 6호에는 직접 기동세포에 침입 신전되었으나 고도저항성인 통일품종에서는 그와 반대로 균계가 신전되지 않았다. 고도저항성인 통일은 생리형에 관계없이 감수성인 진여, 농림 6호보다 급속히 기생세포가 변질되는 동시에 그 비율도 높았다. 호흡율을 산소흡수율로 보면 건전조직보다 병반조직에서 높은 경향이었다. 저항성품종인 수원 180호에서 건전조직과 호흡율에 차이가 없었으나 감수성인 진여의 경우에는 건전조직보다 호흡율이 훨씽 높았다. 그리고 품종간에도 건전부위의 호흡율의 차이가 심하였다. 호흡율은 병반이 최초로 형성되는 시기에 저항성 및 감수성을 막론하고 상승하였는데 감수성조직은 건전조직에 비하여 급속히 증가하는 반면 저항성병반에 있어서는 완만하게 증가하였다. 퍼옥시다제의 활성은 건전조직에 비하여 감수성조직에서 증가하였고 생리형과 품종간에 비친화성인 저항성병반에 있어서 그 활성이 감수성병반에 비하여 현저히 증가하였다. 그러나 고도저항성인 반응에 있어서는 건전 및 이병조직간에 퍼옥시다제의 활성차이가 거의 없었다. 아스코빅산, 하이드로퀴논 및 카테콜 산화효소 활성도 퍼옥시다제와 같은 경향이었다. 반대로 카탈라제의 활성은 친화성인 병반조직에서 오히려 감소하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제5_6권
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• pp.19-26
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• 1968

휴지상태에 있는 성숙한 도열병균 포자 1,000개를 관찰한 결과 각 세포에 단핵을 가지는 포자비율이 $95\%$로 단연 많았고 또 미숙회자인 1세포 1핵 포자로부터 출발하여 3세포 3핵인 성숙포자가 형성됨을 관찰할 수 있었다. 분열 중인 핵은 배열된 염색체로서 관찰할 수 있었으며, 염색체수는 n=3,4,5,6개로 나타났으나, n=5개가 가장 많았다. 핵이 발아관으로 이동하는 방법은 첫째로 휴지상태에 있던 핵이 분열하여 2핵이 되고 그 중 1핵이 발아관에 이동하고 1핵은 세포내에 머무는 것과$(43\%)$, 둘째 방법은 핵분열 없이 직접 세포내의 1핵이 발아관을 따라 이동하는 것들이 $(57\%)$ 있다. 또 부착기내의 핵을 염색하여 관찰한 결과 무핵의 부착기가 상당히 많았으나 핵질을 가진 500개의 부착기 중에 단핵이 476개로서 $95.2\%$였다(Chromosome 으로 관찰된 4부착기는 제외). 이상의 결과로서 도열병균은 전생활환을 통하여 단핵을 함유한다는 것을 인정할 수 있으며, 도열병균포자가 다세포일지라도 Homokaryon이라고 생각되므로 단포자분리균을 도열병에 관한 모든 시험에 공시하는 것은 합당하다고 할 수 있다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제26권1호
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• pp.8-16
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• 2010

The phytopathogenic fungus Magnaporthe oryzae is a major limiting factor in rice production. To understand the genetic basis of M. oryzae pathogenic development, we previously analyzed a library of T-DNA insertional mutants of M. oryzae, and identified ATMT0879A1 as one of the pathogenicity-defective mutants. Molecular analyses and database searches revealed that a single TDNA insertion in ATMT0879A1 resulted in functional interference with an annotated gene, MGG00056, which encodes a short-chain dehydrogenase/reductase (SDR). The mutant and annotated gene were designated as $MoSDR1^{T-DNA}$ and MoSDR1, respectively. Like other SDR family members, MoSDR1 possesses both a cofactor-binding motif and a catalytic site. The expression pattern of MoSDR1 suggests that the gene is associated with pathogenicity and plays an important role in M. oryzae development. To understand the roles of MoSDR1, the deletion mutant ${\Delta}Mosdr1$ for the gene was obtained via homology-dependent gene replacement. As expected, ${\Delta}Mosdr1$ was nonpathogenic; moreover, the mutant displayed pleiotropic defects in conidiation, conidial germination, appressorium formation, penetration, and growth inside host tissues. These results suggest that MoSDR1 functions as a key metabolic enzyme in the regulation of development and pathogenicity in M. oryzae.