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Morphological and Genetic Characteristics of Colletotrichum gloeosporioides Isolated from Newly Emerging Static-Symptom Anthracnose in Apple

  • Jeon, Yongho;Cheon, Wonsu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.34-34
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    • 2014
  • Filamentous fungi of the genus Colletotrichum (teleomorph, Glomerella) are considered major plant pathogens worldwide. Cereals, legumes, vegetables, and fruit trees may be seriously affected by this pathogen (1). Colletotrichum species cause typical disease symptoms known as anthracnoses, characterized by sunken necrotic tissue, where orange conidial masses are produced. Anthracnose appears in both developing and mature plant tissues (2). We investigated disease occurrence in apple orchards from 2013 to 2014 in northern Gyeongbuk province, Korea. Typical anthracnose with advanced symptoms was observed in all apple orchards studied. Of late, static fruit spot symptoms are being observed in apple orchards. A small lesion, which does not expand further and remains static until the harvesting season, is observed at the beginning of fruit growth period. In our study, static symptoms, together with the typical symptoms, were observed on apples. The isolated fungus was tested for pathogenicity on cv. 'Fuji apple' (fully ripe fruits, unripe fruits, and cross-section of fruits) by inoculating the fruits with a conidial suspension ($10^5$ conidia/ml). In apple inoculated with typical anthracnose fungus, the anthracnose symptoms progressed, and dark lesions with salmon-colored masses of conidia were observed on fruit, which were also soft and sunken. However, in apple inoculated with fungi causing static symptoms, the size of the spots did not increase. Interestingly, the shape and size of the conidia and the shape of the appressoria of both types of fungi were found to be similar. The conidia of the two types of fungi were straight and cylindrical, with an obtuse apex. The culture and morphological characteristics of the conidia were similar to those of C. gloeosporioides (5). The conidia of C. gloeosporioides germinate and form appressoria in response to chemical signals such as host surface wax and the fruitripening hormone ethylene (3). In this study, the spores started to germinate 4 h after incubation with an ethephon suspension. Then, the germ tubes began to swell, and subsequently, differentiation into appressoria with dark thick walls was completed by 8 h. In advanced symptoms, fungal spores of virtually all the appressoria formed primary hyphae within 16 h. However, in the static-symptom fungus spores, no primary hyphae formed by 16 h. The two types of isolates exhibited different growth rates on medium containing apple pectin, Na polypectate, or glucose as the sole carbon. Static-symptom fungi had a >10% reduction in growth (apple pectin, 14.9%; Na polypectate, 27.7%; glucose, 10.4%). The fungal isolates were also genetically characterized by sequencing. ITS regions of rDNA, chitin synthase 1 (CHS1), actin (ACT), and ${\beta}$-tubulin (${\beta}t$) were amplified from isolates using primer pairs ITS 1 and ITS 4 (4), CHS-79F and CHS-354R, ACT-512F and ACT-783R, and T1 and ${\beta}t2$ (5), respectively. The resulting sequences showed 100% identity with sequences of C. gloeosporioides at KC493156, and the sequence of the ${\beta}$t gene showed 100% identity with C. gloeosporioides at JX009557.1. Therefore, sequence data from the four loci studied proves that the isolated pathogen is C. gloeosporioides. We also performed random amplified polymorphic DNA-PCR, which showed clearly differentiated subgroups of C. gloeosporioides genotypes. The clustering of these groups was highly related to the symptom types of the individual strains.

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Pseudomonas sp. MN5의 특성과 망간산화단백질 정제 (Characterization of Pseudomonas sp. MN5 and Purification of Manganese Oxidizing Protein)

  • 이승희;박경량
    • 생명과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.84-90
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    • 2008
  • 충청남도 병천면 일대의 6곳의 토양시료를 채취하여 망간을 산화하는 균주들을 순수분리 하고, 이 중 망간 산화능이 가장 우수한 한 균주를 최종 선별하여 본 실험에 사용하였다. 최종 선별된 균주의 생리, 생화학적 특성을 조사하고, 16S rRNA 염기 서열분석 등을 통하여 동정한 결과 최종 선별된 균주는 Pseudomonas sp. MN5로 확인되었다. Pseudomonas sp. MN5은 fructose와 maltose를 제외한 다양한 당을 이용하지 못하였으며, 항생제인 kanamycin, chloramphenicol, streptomycin 그리고 tetracycline에는 높은 감수성을 보이고, 리튬, 망간, 바륨과 같은 중금속에 대해서는 mg/ml 단위의 높은 내성을 나타냈다. 그리고 Pseudomonas sp. MN5의 망간산화 최적 pH는 7.5이고, 망간산화 활성이 proteinase K와 가열처리를 한 시료에서 저해되었다. Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질을 ammonium sulfate precipitation, HiTrap Q FF ion exchange chromatography 그리고 G3000sw $_{XL}$ gel filtration chromatography를 통해서 정제한 결과, 15 kDa, 46.7 kDa 그리고 63.5 kDa의 세종류의 manganese oxidizing protein가 확인되었고, 내부서 열과 N-말단 서열 분석 결과 Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질은 외막의 porin 단백질인 것으로 추정되었다.

Phenol 분해균주의 분리 및 페놀함유 폐수의 생물학적 처리 (Isolation of a Phenol-degrading Bacterial Strain and Biological Treatment of Wastewater Containing Phenols)

  • 이현돈;이명은;김형갑;서현효
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1273-1279
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    • 2013
  • 방향족화합물들로 오염되어있는 토양 및 산업폐수를 포함한 각종 시료로부터 phenol에 분해활성이 높은 56균주를 순수분리 하였으며, 이들 분리 균주 중 균체생육과 phenol 분해활성이 가장 높은 균주인 GN13을 선별하였다. 분리균주 GN13은 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 Neisseria 속 세균과 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 Neisseria sp. GN13으로 명명하였다. 분리균주 Neisseria sp. GN13의 균체생육 및 phenol 분해를 위한 최적온도와 최적 pH는 각각 $32^{\circ}C$와 7.0였다. 유일 탄소원으로 phenol 1,000 mg/l를 포함하여 최적화된 배지를 사용한 jar-fermentor 배지에서 배양 30시간에 균체생육이 최대에 이르렀으며 배양 27시간째 거의 모든 phenol이 분해되었으며, catechol deoxygenase 활성측정에 의하여 Neisseria sp. GN13은 meta-와 ortho-pathway를 통하여 catechol 분해가 일어났다. Neisseria sp. GN13은 phenol 함유 인공폐수에서의 phenol 분해율은 배양 30시간 만에 97%의 phenol이 분해되는 것으로 나타났으며, 인공폐수에 대한 Neisseria sp. GN13과 활성슬러지 처리구에서의 TOC 제거효율은 각각 83%와 78%였다. 석유화학폐수에 대한 Neisseria sp. GN13의 COD 제거율은 활성슬러지만을 포함한 대조구보다 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 분리균주 Neisseria sp. GN13은 phenol을 함유하고 있는 여러 폐수에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

Benzoate 분해세균 Acinetobacter sp. kS-1에서 분리된 catechol 1,2-dioxygenase의 특성 및 N 말단 아미노산 서열 분석 (Characterization and N Terminal Amino Acid Sequence Analysis of Catechol 1,2-Dioxy-genase from Benzoate Degrading Acinetobacter sp. KS-1)

  • 오계헌;송승열;김승일;윤경하
    • 미생물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.74-80
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    • 2002
  • 단일 탄소원 및 에너지원으로 benzoate를 이용하는 Acinetobacter sp. KS-1에서 분리 정제한 catechol 1,2-dioxygenase (Cl,2O)의 특성과 아미노산 서 열을 분석하였다. Cl,2O는 catechol과 4-methylcatechol에 대해서 효소활성을 나타내었으며, 활성 최적온도는 $35^{\circ}C$이고, 활성 최적 pH는 7.5-9.0의 범위 내에 있었다. 효소활성 저해제로서 은, 수은, 그리고 구리는 Acinetobacter sp. KS-1의 Cl,2O 활성을 억제하였다. SDS-PAGE에 의해 측정된 Cl,2O의 분자량은 약 36 kDa 였으며, N-말단 아미노산 서 열을 분석한 결과, $^{1}MNYQQIDALVKQMNVDTAKG^{20}$로 Acinetobacter radioresistens의 Cl,2O와 95%의 유사성을 보여주었다. In-gel 아미노산 서열 분석을 위하여 trypsin 처리와 peptide mapping을 실시하였다. MALDI-TOF를 이용하여 trypsin으로 처리된 세 개의 peptide flagmen써 분자량을 분석한 결과 966.3 Da, 2081.7 Da, 그리고 1933.8 Da으로 각각 나타났는데, 이는 A. radioresistens의 Cl,2O와 내부 서 열$^{1}SQSDFNLRR^{9}\, ^{1}HGNRPSHVHYFNSAPGYR^{18}\, ^{1}TIEGPLYVAGAPESVGFAR^{19}$ 이 일치하는 것으로 분석되었다. N-말단 서열과 내부 서열을 바탕으로 primer를 제작하여 polymerase chain reaction을 실시하였다.

Methylophaga aminosulfidovorans SKI bfmo 오페론의 클로닝 및 구조 분석 (Cloning and Structural Analysis of bfmo Operon in Methylophaga aminosulfidovorans SK1)

  • 임현숙;구재환;김리현;김시욱;조은희
    • 미생물학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • Methylophaga aminosulfidovorans SK1 (KCTC 10323 BP)은 단일 탄소원, 질소원 그리고 에너지원으로 난분해성 화합물인 트리메틸아민을 이용할 수 있다. M. aminosulfidovorans SK1는 진핵세포의 flavin-containing monooxygenase와 유사한 유전자(bFMO)를 지니고 있으며 대장균에서 발현된 재조합 단백질은 강력한 트리메틸아민 산화활성을 보인다. 본 연구에서는 bEMO의 기능과 조절 메커니즘을 연구하기 위하여 bfmo의 상단부 및 하단부 유전자의 염기서열을 결정하였다. bfmo 상단부의 세 개의 열린해독틀은 잘 보존된 nitrate/nitrite response regulators와 methyl accepting protein 유사단백질을 암호화하였다. 하단부의 두 개의 작은 열린해독틀은 기능은 알려져 있지 않지만 진정세균계에서 잘 보존된 단백질의 일종으로 나타났다. 역전사효소 중합효소증폭반응을 통하여 여섯 개의 유전자는 세 개의 독립된 오페론으로 구성되어 있음을 확인하였다. bfmo의 상단부에 위치하는 세 개의 조절유전자는 두 개의 프로모터에서 전사되었다. 그리고 이와 독립적으로 bfmo와 두 개의 하단부 유전자가 하나의 전사단위를 이루고 있다.

도시폐수처리장의 활성슬러지에서 분리한 Aniline 분해세균 Delftia sp. JK-2의 특성연구 (Characterization of an Aniline-degrading Bacterium, Delftia sp. JK-2 Isolated from Activated Sludge of Municipal Sewage Treatment Plant)

  • 조윤석;강형일;장효원;오계현
    • 미생물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.79-83
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    • 2000
  • 도시폐수처리장의 활성슬러지 표본으로부터 유일 탄소원 및 질소원으로 aniline을 이용할수 있는 미생물 컨소시엄을 농화배양하였다. 농화배양으로부터 분리된 3개의 분해세균 가운데 분해능이 탁원한 세균을 본 연구에 사용되었다. 분리세균운 그람 음성세균으로서 여러 가지 생리.생화학적 시험을 통하여 Delftia acidovorans로 동정되었으며 이를 Delftia sp. JK-2로 명명하였다. 10mM의 aniline이 포함된 액체배지에 Delftia sp. JK-2를 접종한 결과 24시간 이내에 aniline이 완전히 분해되엇다. 이 가간동안 배양액 내에 $NH_4^+$이온은 일시적으로 생성되었다가 aniline이 완전히 분해됨에 따라 완전히 사라졌다. Aniline을 포함하여 무기배지에 부가탄소로서 glucose를 첨가하였을 때 분해능은 크게 감소하였다. 질소원으로서 0.5% nitratef,f 첨가하였을 때 첨가하지 않은 대조군에 비해 anline의 분해가 80% 이상 향상되었다. Aniline 분해세균의 16S rDNA 염기서열을 이용하여 phylogenetic 분석을 실시한 결과 이 세균은 Delftia acidovorans와 96%의 유사성을 나타내었으며, Acidovorax, Aquaspirllum, Xylophilus, Variovorax, Rhodoferax 등의 세균과도 상당한 유사성을 나타내었다.

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유류오염방제를 위한 Pseudomonas sp. SW1로부터 생물계면활성제의 생산 (Production of Biosurfactant by Pseudomonas sp. SW1 for Microbial Remediation of Oil Pollution)

  • 손홍주;석완수;이건;이상준
    • 미생물학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.193-198
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유류로 오염된 환경을 생물학적으로 정화하는 방법의 확립을 위하여 생물계면활성제를 생산하는 세균을 유류오염지역으로부터 분리한 후, 생물계면활성제의 생산에 미치는 각종 환경요인과 분리세균의 hydrocarbon 이용능 등을 조사하였다. 유류로 오염된 해수 및 토양시료로부터 crude oil을 기질로 하여 생물계면활성제를 생산하는 172개의 균주를 순수분리하였다. 이들중에서 표면장력 감소능이 가장 우수한 SW1을 공시균주로 선정한 후, 형태학적, 배양적 및 생화학적 제반 특성을 조사하여 그 분류학적 위치를 검토한 결과 Pseudomonas속으로 판명되어, 편의상 Pseudomonas sp. SW1로 명명하였다. 각종 탄소원을 이용하여 유화활성 및 표면장력 감소능을 조사한 결과, crude oil과 n-hexadecane에서 비슷한 유화활성 및 표면장력 감소능을 나타내었다. 생물계면활성제 생산을 위한 배지 및 배양조건은 n-hexadecane 2.0%, yeast extract 0.04%, $K_{2}HPO_4$ 0.02%$KH_2PO_4$ 0.03%, $MgSO_4$ center dot $7H_2O$ 0.04%, 30^{\circ}C.$ 및 pH 7.0이었다. 상기실험에서 결정된 조건하에서 공시균을 배양한 결과, 배양 2일 후인 정지기 초기에 생물계면활성제가 가장 많이 생산되었으며, 이때 minimum surface tension은 32mN/m이었다. 또한 본 공시균은 Bunker oils, n-alkanes, branched alkanes등을 기질로 하여 생육할 수 있었다.

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Rhodococcus sp. CP01에 의한 페놀과 6가 크롬이온의 동시 제거 (Simultaneous Removal of Phenol and Hexavalent Chromium by Rhodococcus sp. CP01)

  • 최광현;오영숙;김병동;최성찬
    • 미생물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.279-284
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    • 2000
  • 페놀을 유일한 탄소 및 에너지원으로 이용할 수 있는 Rhodococcus sp. CP01을 침출수로부터 분리하고 회분식 및 연속배양 체제에서 크롬(VI)을 동시에 환원시키는 능력을 추정하였다. 크롬(VI) 환원의 최적 pH 7.0과 페놀 농도 1,000 mg/L에서 최소배지에 주어진 0.25 mM의 크롬(VI)은 CP01 균주에 의해 60시간만에 완전히 환원되었으며, 이때 크롬의 환원속도는 4.17 $\mu$M/hr, 페놀의 분해속도는 38.4 mg.$L^{-1}$.$hr^{-1}$로 측정되었다. 수리학적 체류시간을 100hr으로 유지한 호기성 연속배양 체제에서 크롬(VI)의 농도를 0.0625, 0.125, 그리고 0.25 mM로, 페놀 농도를 1,000~4,000 mg/L까지 변화시키면서 46인간 운전한 결과, 크롬(VI) 0.125 mM과 페놀 3,000 mg/L일 때 유사 steady state에 이르렀으며 이때 크롬의 환원율은 거의 100%로 일정하게 유지되었다. 이 구간에서 계산된 specific reduction rate는 0.34 mg Cr(VI).g $protein^{-1}$.$hr^{-1}$로서 glucose를 생장기질로 이용한 기존의 연구 결과와 유사한 수준으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구는 중금속 크롬(VI)과 방향족 화합물인 페놀을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 생물학적 처리 가능성을 보여 주었다.

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뇌졸중후 경직에 대한 침치료 임상진료지침 (Clinical Practice Guideline on Acupuncture for Post-stroke Spasticity)

  • 김제신;신승원;이의주;신병철;이명수;임성민;남동우;문상관
    • 대한한의학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • Objectives: This study is aimed to develop a Clinical Practice Guideline (CPG) on acupuncture treatment for the patients with post-stroke spasticity. Methods: Experts committee, consisting of stroke or methodology specialists, searched Medline, EMBASE, Cochrane Library, China National Knowledge Infrastructure, and 19 Korean medicine journals. The search terms were selected to screen the randomized controlled trials (RCTs) or systematic reviews for the effectiveness of acupuncture on post-stroke spasticity, compared with placebo or conventional group. Levels of evidence and grades of recommendations were appraised based on Recommendations for Development of Clinical Practice Guideline in Korean Medicine. Results & Conclusions: One systematic review and 7 RCT were included to build the CPG. There was a strong evidence to support the effectiveness of electroacupuncture treatment for post-stroke spasticity. However, it did not show any sufficient evidence to treat the patients with post-stroke spasticity with the sole acupuncture. The moderate evidence was presented that over 3 times of the electroacupuncture treatments with 1-100 Hz frequency should be performed every week on the acupoints, such as LI11, LI10, TE5, LI4, ST36, GB34, ST40, or LR3, for 20-30 minutes. It was also suggested that the procedure should begin at the acute stage just after the vital signs of the patients are stabilized. Finally, there was a moderate evidence to support safety of acupuncture treatment for post-stroke spasticity.

농산폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제육보) 섬유소단세포단백 생산에서의 천연기질의 이용성 (Studies on Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part IV) Cellulosic Waste Materials as Substrate on the Production of Cellulosic Single Cell Protein.)

  • 배무;고영희
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.18-23
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    • 1977
  • 섬유소자화세균 Cellulomonas flavigena KIST 321로 섬유소 단세포 단백을 생산하기 위하여 우리주변에서 제기되고 있는 각종 섬유소폐기물을 수집하여 기질로서의 사용 가능성을 검토하였는 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 당유를 유일한 탄소원으로 하였을 때 cellulose와 rylose에서 균체량이 가장 많았다. 2. 폐지유와 폐의유를 기질로 하였을 때 알카리 전처리를 함으로써 알카리 전처리하지 않았을 때보다 균체량이 많았으며, 폐신문지와 같은 인쇄물에서는 균체량이 적었다. 3. 짚류(straws)를 기질로 하였을 때는 대체로 균체수율이 높았으며, 볏짚, 채종대, 피를 기질로 하였을 때 균체량이 많았다. 4. 목재유의 톱밥에서는 균체량이 적었으나 잎류(leaves)에서는 비교적 많았다. 5. 기질의 종류에 따라 전처리시 NaOH농도를 다르게 하여 균체생산량을 조사하였다. NaOH 농도는 기질의 종류에 따라 최적농도가 달랐으나 짚류(Straws)에서는 0.8∼1.0% 일때가 좋았고, 잎류(leaves)에서는 0.4∼0.6%일때가 좋았다. 6. 각종기질을 알카리 처리후 세척하여 기질로 사용하였을 때 볏짚에서는 균체량이 감소하였으나 소나무 톱밥, 피나무 톱밥, 소나무잎, 폐신문지에서는 증가하였다.

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