• 제목/요약/키워드: White rot

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백색부후균에 의한 크라프트 리그닌의 분해(I) -리기다소나무 리그닌- (Biodegradation of Kraft Lignins by White-Rot Fungi(I) -Lignin from Pitch Pine-)

  • 김명길;안원영
    • 임산에너지
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    • 제17권1호
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    • pp.56-70
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    • 1998
  • This study was carried out to investigate the structural characteristics of kraft lignin and the wood degrading characteristics, the productivity of ligninolytic enzymes and the enzymatic degradation of kraft lignin by white-rot fungi. To purify kraft lignin, precipitation of kraft pulping black liquors of pitch pine meal was done by titration with lN $H_{2}SO_{4}$ reaching to pH 2, and isolation of the precipitates done by centrifugation. The isolated precipitates from pitch pine were redissloved in lN NaOH, reprecipitated by titration with lN $H_{2}SO_{4}$, washed with deionized water, and kept ofr analysis after freeze drying. Fractionation of the precipitates in solution by successive extraction with $CH_{2}Cl_{2}$ and MeOH, and the fractionates were named SwKL, SwKL I, SwKL II, and SwKL III for pitch pine kraft lignin. The more molecular weights of kraft lignin increased, the less phenolic hydroxyl groups and the more aliphatic hydroxyl groups. Because as the molecular weights increased, the ratio of etherified guaiayl/syringyl(G/S ratio) and the percentage were increased. The spectra obtained by 13C NMR and FTIR assigned by comparing the chemical shifts of various signals with shifts of signals from autherized ones reported. The optimal growth temperature and pH of white-rot fungi in medium were $28^{\circ}C$ and 4.5-5.0, respectively. Especially, in temperature and pH range, and mycelial growth, the best white-rot fungus selected was Phanerochaete chrysosporium for biodegradation. For the degradation pathways, the ligninolytic fungus jcultivated with stationary culture using medium of 1% kraft lignin as a substrate for 3 weeks at $28^{\circ}C$. The weight loss of pitch pine kraft lignin was 15.8%. The degraded products extracted successively methoanol, 90% dioxane and diethyl ether. The ether solubles were analyzed by HPLC. Kraft lignin degradation was initiated in $\beta$-O-4 bonds of lignin by the laccase from Phanerochaete chrysosporium and the degraded compounds were produced from the cleavage of $C\alpha$-$C\beta$ linkages at the side chains by oxidation process. After $C\alpha$-$C\beta$ cleavage, $C\alpha$-Carbon was oxidized and changed into aldehyde and acidic compounds such as syringic acid, syringic aldehyde and vanilline. And the other compound as quinonemethide, coumarin, was analyzed. The structural characteristics of kraft lignin were composed of guaiacyl group substituted functional OHs, methoxyl, and carbonyl at C-3, -4, and -5 and these groups were combinated with $\alpha$ aryl ether, $\beta$ aryl ether and biphenyl. Kraft lignin degradation pathways by Phanerochaete chrysosporium were initially accomplished cleavage of $C\alpha$-$C\beta$ linkages and $C\alpha$ oxidation at the propyl side chains and finally cleavage of aromatic ring and oxidation of OHs.

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백색목재부후균중 Biopulping에 이용가능한 선택적 리그닌분해균의 스크리닝 (Screening of White Rot Fungi with Selective Delignification Capacity for Biopulping)

  • 이종규;오은성
    • 한국균학회지
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    • 제26권2호통권85호
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    • pp.144-152
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    • 1998
  • 선택적 리그닌 분해능을 가지고 생물펄프공정에 사용가능한 백색부후균을 얻기 위하여 94종류의 목재부후균을 검정하였고 선발된 7개종에 대하여 활엽수와 침엽수의 부후능력을 측정하였다. 우선 백색부후균은 셀룰로오즈 분해효소, 페놀산화효소, laccase, peroxidase 등의 효소활성을 간단한 방법으로 검정하여 선발하였는데, Bavendamm test에서 양성을 나타내는 대부분의 균들은 syringaldazine을 사용한 laccase test에서도 강한 반응을 나타낸 반면, 음성반응을 나타낸 대부분의 균들은 laccase와 peroxidase test에서도 음성반응을 나타내었다. 선택적 리그닌 분해능력을 지닌 부후균을 선발하기 위하여 부후균을 은사시나무와 일본잎갈나무(낙엽송) 목재블럭에 접종하여 12주간 배양한 후에 부후된 목재의 중량감소율, 리그닌 량의 감소, 형태적 변화들을 화학분석과 주사전자현미경을 통하여 분석하는 목재부후 실험을 실시하였다. 이 실험에서 사용한 거의 모든 균주는 목재블럭의 중량감소율이 일본잎갈나무 보다 은사시나무에서 2배이상 높게 나타났으며 균을 접종하지 않은 목재블럭에서는 중량감소가 전혀 나타나지 않았다. Ceriporiopsis subvermispora와 Phanerochaete chrysosporium이 다른 균주에 비해서 침엽수와 활엽수의 리그닌을 모두 잘 분해시키는 것으로 나타났으나 분해 능력은 Ceriporiopsis subvermispora가 더욱 우수하였다. Bjerkandera adusta와 미동정된 2균주는 은사시나무에서만 상대적으로 높은 리그닌 분해능력을 나타내었다. B. adusta는 모든 세포벽 성분을 동시에 분해시켜서 2차세포벽을 얇게 만들었으나 다른 균주들은 선택적 리그닌 분해력을 나타내어 두 세포의 세포벽 사이에 위치하는 중벽에 존재하는 리그닌을 분해시켜서 세포를 분리시키는 것이 관찰되었다.

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Screening and Evaluation of Streptomyces Species as a Potential Biocontrol Agent against a Wood Decay Fungus, Gloeophyllum trabeum

  • Jung, Su Jung;Kim, Nam Kyu;Lee, Dong-Hyeon;Hong, Soon Il;Lee, Jong Kyu
    • Mycobiology
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    • 제46권2호
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    • pp.138-146
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    • 2018
  • Two-hundred and fifty-five strains of actinomycetes isolated from soil samples were screened for their antagonistic activities against four well-known wood decay fungi (WDF), including a brown rot fungus, Gloeophyllum trabeum and three white rot fungi Donkioporia expansa, Trametes versicolor, and Schizophyllum commune. A dual culture assay using culture media supplemented with heated or unheated culture filtrates of selected bacterial strains was used for the detection of their antimicrobial activity against four WDF. It was shown that Streptomyces atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp. greatly inhibited the mycelial growth of the WDF tested compared with the control. To evaluate the biocontrol efficacy of S. atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp., wood blocks of Pinus densiflora inoculated with three selected Streptomyces isolates were tested for weight loss, compression strength (perpendicular or parallel to the grain), bending strength, and chemical component changes. Of these three isolates used, Streptomyces sp. exhibited higher inhibitory activity against WDF, especially G. trabeum, as observed in mechanical and chemical change analyses. Scanning electron microscopy showed that cell walls of the wood block treated with Streptomyces strains were thicker and collapsed to a lesser extent than those of the non-treated control. Taken together, our findings indicate that Streptomyces sp. exhibits the potential to be used as a biocontrol agent for wood decay brown rot fungus that causes severe damage to coniferous woods.

Occurrence of Rhizopus Soft Rot on Peach (Prunus persica var. vulgaris) Caused by Rhizopus nigricans in Korea

  • Kwon, Jin-Hyeuk;Kang, Soo-Woong;Park, Chang-Seuk
    • Mycobiology
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    • 제28권4호
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    • pp.177-179
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    • 2000
  • A soft rot of fruits caused by Rhizopus nigricans occurred on peach (Prunus persica var. vulgaris) in The Chinju City Agricultural Products Wholesale Marke during in summer season of 2000. The disease infection usually started from wounding after harvest fruits, and then moved to outside. At first, the lesions started with water soaked and rapidly softened and diseased area gradually expanded. In severely infected film house, the rate of infected fruits reached 65.2%. Numerous sporangiospores were produced on the diseased fruits. Most of the sporangiospores were appeared to be readily dispersed in the air. The mycelia grew surface of fruits and produced stolons. Colonies on potato dextrose agar at $25{\sim}30^{\circ}C$ white cottony at first becoming heavily speckled by the presence of sporangia and the browinish black at maturity, spreading rapidly by means of stolons fired at various points to the substrate by rhizoids. Sporangia were $85.3{\sim}243.5{\times}53.4{\sim}219.2\;{\mu}m$ in size and were globose or sub-globose with. somewhat flattened base. The color of sporangia was white at first and then turned black with many spores, and never over-hanging. Sporangiophores were $8.9{\sim}36.6\;{\mu}m$ in width, smooth-walled, non-septate, light brown, simple, long, arising in groups of $3{\sim}5$ from stolons opposite rhizoids. Sporangiospores was $9.7{\sim}24.8{\times}5.9{\sim}15.8\;{\mu}m$, irregular, round, oval, elongate, angular, and browinish-black streaked. Columella was $70.2{\times}149.7{\mu}m$. brownish gray, and umberella-shaped when dehisced. The causal organism was identified as. Rhizopus nigricans Lind on the basis of the morphiogical characteristics of the fungus. Rhizopus soft rot on peach (Prunus persica) caused by the fungi has not been reported in Korea. This is the first report of rhizopus soft rot on peach caused by Rhizopus nigricans in Korea.

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Sclerotium rolfsii에 의한 고추 흰비단병 발생 (Stem Rot of Capsicum annuum Caused by Sclerotium relfsii in Korea)

  • 권진혁;박창석
    • 식물병연구
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    • 제10권1호
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    • pp.21-24
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    • 2004
  • 2002년 경남 하동군 진교면 노지재배 포장과 2003년 진주시 문산읍 촉성재배 비닐하우스 고추에서 이상증상이 발생하였다 병징은 지제부의 줄기가 수침상으로 물러지고 부패하면서 암갈색으로 변하고 시들면서 말라 죽는다. 병반부에 흰색의 곰팡이가 솜털처럼 생기고, 병반 부위와 토양 표면에 갈색의 둥근 균핵이 많이 형성된다 병원균의 균사생장 및 균핵형성은 감자한천배지에 배양시 3$0^{\circ}C$에서 가장 양호하였다. 균핵은 갈색 또는 암갈색으로 크기는 1.0∼2.7 mm이었다. 균사 특유의 clamp connection이 관찰되었고 균사 폭은 3.6∼10.2 $\mu\textrm{m}$이었다. 본 병원균을 Sclerotium rolfsii로 동정하였으며 고추 흰비단병으로 명명할 것을 제안한다.

Fusarium avenaceum에 의한 복숭아 신규 과실 썩음병 발생 보고 (First Report of Peach Fruit Rot Caused by Fusarium avenaceum in Korea)

  • 허아영;구영모;최영준;김상희;정규영;최형우
    • 식물병연구
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    • 제26권1호
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    • pp.48-52
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    • 2020
  • 2019년 7월 안동지역 노지 재배지에서 복숭아에 과실 썩음병 피해가 발생하였다. 피해 과실에서는 병이 진전됨에 따라, 썩음증상과 함께, 흰색과 자주색을 띄는 균사 및 포자가 관찰되었다. 병원균을 순수 분리한 뒤, 건전한 복숭아 과일에 접종하였을 때 동일한 과실 썩음 증상을 유도하였다. 분리된 병원균의 internal transcribed spacer (ITS), translation elongation factor 1-alpha (TEF) 그리고 β-tubulin (β-TUB) sequence 분석을 통해 Fusarium avenaceum으로 동정되었다. 따라서, 이 증상을 Fusarium avenaceum에 의한 "복숭아 과실 썩음병"으로 명명하고자 한다. 분리된 균주는 농촌진흥청 국립농업과학원 미생물 은행[Korean Agricultural Culture Collection(KACC)]에 기탁되었다(KACC accession number 48936).

Sclerotium rolfsii에 의한 약모밀 흰비단병 (Occurrence of Stem Rot of Houttuynia cordata Thunb. Caused by Sclerotium rolfsii)

  • 박경석;박준홍;김산영;최장수
    • 식물병연구
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    • 제12권1호
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    • pp.55-57
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    • 2006
  • 2005년도 6월에서 8월 사이에 경상북도농업기술원 신물질연구소의 약용식물시험재배포장에서 재배하는 약모밀에서 줄기와 지제부가 수침상으로 물러지고 썩으면서 암갈색으로 변하는 증상이 발생하였고, 병반부와 지제부 주위의 토양에 흰색의 곰팡이가 생기고 시간이 경과함에 따라 갈색의 둥글고 부정형의 균핵이 형성되었다. 병원균을 순수 분리하여 감자한천 배지(PDA)에서 배양학적 형태적 특성을 조사한 결과 병원균의 생육적온은 $28{\sim}30^{\circ}C$ 이었으며, PDA에서 생육중인 균사의 폭은 $3.0{\sim}9.0{\mu}m$이었고, 형성된 균핵의 크기는 $1.0{\sim}2.5mm$이었으며, 균사 특유의 clamp connection 형태가 현미경하에서 관찰되었다. 병원성 실험결과 병원성이 인정되었다. 이상과 같이 병징과 균학적 특징 및 병원성을 검정한 결과, 이 병을 Sclerotium rolfsii에 의한 약모밀 흰비단병으로 명명하고자 한다.

Sclerotium rolfsii 에 의한 섬쑥부쟁이 흰비단병 발생 (Occurrence of Stem Rot of Aster glehni Caused by Sclerotium rolfsii)

  • 권진혁;이찬중;박창석
    • 식물병연구
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    • 제11권1호
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    • pp.85-87
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    • 2005
  • 2003년 6월에 경상남도 농업기술원 함양 약초시험포장에 재배중임 섬쑥부쟁이에서 Sclerotium rolfsii에 의한 흰비단병이 발생되였다. 병징은 줄기와 지제부위가 수침상으로 물러지고 부패하면서 암갈색으로 변하고 그 위에 흰색의 곰팡이가 솜털처럼 생기고, 병반부와 지제부위의 토양 표면에 갈색의 둥근 균핵을 많이 형성되었다. 병원균은 감자한천 배지상에서 왕성하게 생장하였으며 균사생장 중에 특유의 clamp connection이 관찰되었다. 균사의 크기는 3~$8\mu\textrm{m}$이었다. 감자한천 배지에서 갈색을 띤 구형 또는 부정형의 많은 균핵을 형성하였는데 균핵의 크기는 1~3mm였다. 균사생육 적온은 $30^{\circ}C$였다. 이상과 같이 병징과 균학적 특징 및 병원성을 검정한 결과, 이 병을 Sclerotium rolfsii에 의한 섬쑥부쟁이 흰비단병으로 명명하고자 한다.

Sclerotium rolfsii에 의한 수세미오이 흰비단병 (Sclerotium Rot of Sponge Gourd Caused by Sclerotium rolfsii)

  • 권진혁;김진우;이용환;심홍식
    • 식물병연구
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    • 제18권1호
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    • pp.54-56
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    • 2012
  • 경상남도농업기술원 시험포장에서 S. rolfsii에 의한 수세미오이 흰비단병 증상이 발생하였다. 병징은 과실이 수침상으로 무르고 갈색으로 변하면서 썩는다. 병반부와 토양 표면에 흰색의 곰팡이가 발생하며 갈색의 작은 둥근 균핵이 형성되었다. 감자한천배지에서 균총은 흰색이고 잘 자라며 배양기간이 경과됨에 따라 갈색의 작은 둥근균핵을 많이 형성하였다. 균핵의 크기는 1-3 mm이며 균사의 폭은 4-9 ${\mu}m$였다. 균사생육과 균핵 형성 적온은 $30^{\circ}C$이었다. 균사특유의 clamp connection이 관찰되었다. 수세미오이에서 발생한 병징과 병원균의 균학적 특징, 그리고 ITS rDNA 염기서열 비교분석 결과, 이 병을 Sclerotium rolfsii Saccardo에 의한 수세미오이 흰비단병으로 명명하고자 제안한다.

First Report of Sclerotium Rot on Cymbidium Orchids Caused by Sclerotium rolfsii in Korea

  • Han, Kyung-Sook;Lee, Seong-Chan;Lee, Jung-Sup;Soh, Jae-Woo;Kim, Su
    • Mycobiology
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    • 제40권4호
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    • pp.263-264
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    • 2012
  • Sclerotium rot was found on Cymbidium orchids at Seosan-si, Chungcheongnam-do, Korea, in July, 2010. Symptoms occurred on low leaves, which turned yellowish, after which the entire plant wilted. Severely infected plants were blighted and eventually died. White mycelial mats and sclerotia appeared on pseudobulbs. Based on the mycological characteristics and pathogenicity, the causal fungus was identified as Sclerotium rolfsii. This is the first report of new Sclerotium rot on Cymbidium spp. caused by S. rolfsii in Korea.