• 제목/요약/키워드: biological control agent

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Application of Bacterial Endophytes to Control Bacterial Leaf Blight Disease and Promote Rice Growth

  • Ooi, Ying Shing;Nor, Nik M.I. Mohamed;Furusawa, Go;Tharek, Munirah;Ghazali, Amir H.
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제38권5호
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    • pp.490-502
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    • 2022
  • Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes bacterial leaf blight (BLB) disease in rice (Oryza sativa L.) and it is among the most destructive pathogen responsible for severe yield losses. Potential bacterial biocontrol agents (BCAs) with plant growth promotion (PGP) abilities can be applied to better manage the BLB disease and increase crop yield, compared to current conventional practices. Thus, this study aimed to isolate, screen, and identify potential BCAs with PGP abilities. Isolation of the BCAs was performed from internal plant tissues and rhizosphere soil of healthy and Xoo-infected rice. A total of 18 bacterial strains were successfully screened for in vitro antagonistic ability against Xoo, siderophore production and PGP potentials. Among the bacterial strains, 3 endophytes, Bacillus sp. strain USML8, Bacillus sp. strain USML9, and Bacillus sp. strain USMR1 which were isolated from diseased plants harbored the BCA traits and significantly reduced leaf blight severity of rice. Simultaneously, the endophytic BCAs also possessed plant growth promoting traits and were able to enhance rice growth. Application of the selected endophytes (BCAs-PGP) at the early growth stage of rice exhibited potential in suppressing BLB disease and promoting rice growth.

미국선녀벌레 천적인 선녀벌레집게벌 대량사육 체계 (Mass rearing system for Neodryinus typhlocybae(Hymenoptera: Dryinidae) as a biological control agent of Metcalfa pruinosa)

  • 서미자;김정환;노현정;서보윤;조점래;박홍현
    • 환경생물
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    • 제40권4호
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    • pp.423-432
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    • 2022
  • 미국선녀벌레 생물적 방제를 위한 기생성 천적인 선녀벌레집게벌 대량사육 체계를 구축하였다. 선녀벌레집게벌 고치 생산은 기주인 미국선녀벌레 약충밀도와 기주식물의 재식밀도에 따른 차이를 보였지만, 뽕나무 기주식물 잎당 평균 5~8개, 주당 평균 70~150개가 생산되었다. 선녀벌레집게벌 암컷 평균 고치 길이는 6.01~6.46 mm, 수컷은 4.20~4.62 mm로 암수 간 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며, 우화 전 고치상태에서의 암수 구분으로 선녀벌레집게벌을 효과적으로 방사할 수 있을 것으로 보인다. 반야외조건에서 선녀벌레집게벌 기생률은 평균 13~17%로, 방사 마리수에 따른 기생률 차이는 확인되지 않았으나 방사 마리수가 많을수록 미국선녀벌레 개체군밀도증가율이 낮아지는 경향을 보였다. 선녀벌레집게벌의 성비나 이화성은 기주의 영기에 따라 달라졌다. 기주의 영기가 낮을수록 이화성 비율이 증가했고, 4~5령 약충에 기생시 암컷의 비율이 높게 나타나 대량사육 시 개체조절이 가능할 것으로 판단된다.

IoT 헬스케어 서비스를 위한 ISO/IEEE 11073 DIM/REST 기반 생체정보 모니터링 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Bio-data Monitering System Based on ISO/IEEE 11073 DIM/REST for IoT Healthcare Service)

  • 최주연;천승만;장동현;박종태
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권3호
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    • pp.3-12
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    • 2015
  • 최근 들어, 웹 서비스와 연동을 통해 생체정보 모니터링 서비스를 제공하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있다. 의료정보전송 표준인 ISO/IEEE 11073 PHD에서는 ISO/IEEE 11073 에이전트와 ISO/IEEE 11073 매니저간의 생체정보 교환을 위해 비 IP (No-Internet Protocol) 기반의 최적화된 교환 프로토콜인 ISO/IEEE 11073-20601을 정의하고 있다. 이러한 ISO/IEEE 11073-20601을 이용한 비IP 기반의 시스템 구조는 사물인터넷 기반의 원격 생체정보 모니터링 서비스를 제공하는 데 적합하지 않다. 왜냐하면, 사물인터넷 기반 U-헬스케어 서비스에서 원격지의 IP가 탑재된 생체정보 측정 장치들을 관리 및 제어할 수 있는 기능을 지원하기 어렵기 때문이다. 게다가, ISO/IEEE 11073-20601에서 정의하고 있는 ACSE와 CMDISE는 구조적인 복잡도로 인해 구현하기 어렵고 복잡하기 때문에 사물인터넷 기반의 U-헬스케어 서비스를 제공하는데 적합하지 않다. 이러한 기존의 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 생체정보 모니터링 서비스를 제공하기 위한 사물인터넷의 ISO/IEEE 11073 DIM/REST 기반 생체정보 모니터링 구조를 제안한다. 이를 위해 사물인터넷 기반 생체정보 모니터링 시스템 구조를 설계하였고, ISO/IEEE 11073 에이전트와 ISO/IEEE 11073 매니저간의 ISO/IEEE 11073 DIM/REST 기반의 메시지 교환 프로토콜을 설계하였다. 제안된 시스템 구조의 실현 가능성을 검증하기 위해 서비스 프로토타입을 구현하였다.

Paenibacillus elgii SD17 as a Biocontrol Agent Against Soil-borne Turf Diseases

  • Kim, Dal-Soo;Rae, Cheol-Yong;Chun, Sam-Jae;Kim, Do-Hyung;Choi, Sung-Won;Choi, Kee-Hyun
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.328-333
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    • 2005
  • Paenibacillus elgii SD17 (KCTC $10016BP^T$=NBRC $100335^T$) was recently reported as a new species. Based on its inhibitory activity to Thanatephorus cucumeris AG1-1, strain SD17 was further evaluated for its potential as a biocontrol agent against soil-borne diseases of turf grasses in Korea. P. elgii SD17 showed a broad spectrum of antimicrobial activity in vitro test and suppressed development of turf grass diseases; Pythium blight caused by Pythium aphanidermatum and brown patch caused by T. cucumeris AG1-1 on creeping bentgrass (Agrostis palustris) in the growth chamber tests. Under a condition for massive culture in a 5,000 L fermenter, P. elgii SD17 reached $6.4{\times}10^8$ spores/ml that resulted in approximately $1.0{\times}10^7$ cfu/g when formulated into a granule formulation (GR) using the whole culture broth instead of water. Using the GR formulation, biocontrol activity of P. elgii SD17 was confirmed. In the growth chamber tests, the GR formulation was effective against brown patch and Pythium blight with similar level of disease severity compared to each of the standard fungicides at the application rates of 10 g/$m^2$ or above. In the field tests, compared to each untreated control, the GR formulation also effectively controlled Pythium blight, brown patch and large patch at all the application rates of 5, 10 and 20 g/$m^2$, respectively, without significant response by the application rates. However its performance was inferior to each of the standard chemical fungicides. Based on these results, we consider this GR formulation of P. elgii SD17 as an effective biocontol agent to suppress Pythium blight, brown patch and large patch of turf grasses in Korea.

길항작용을 나타내는 Trichoderma harzianum SJG-99721의 분리 및 형태학적 특징 (Isolation and Morphological Characterization of Ttichoderma harzianum SJG-99721, a Powerful Biocontrol Agent)

  • 이호용;민봉희
    • 환경생물
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    • 제20권2호
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    • pp.130-135
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    • 2002
  • PDA배지에서 $25^{\circ}C$로 배양할 때 초기 균사의 색은 흰색을 띄고 있었으며 배양 후기에 생성되는 포자의 색은 짙은 푸른색을 나타내고 있었다. 시간당 성장률은 1.1mm보다 빠른 것으로 나타났으며 성숙한 포자의 모양은 부드럽고 구형에 가까운 모양이었다. 이러한 형태학적 결과는 시간당 성장률이 0.5-0.7mm 이하인 Tricho-derma viride 및 T. hamatum의 특징과 성숙 포자의 모양이 실린더 모양인 T. koningii, T longibrachiatum과 구별되는 결과였다(Raifai 1969; Seaby 1996; Gams and Bissett 1998). 또한 Trichoderma harzianum의 분류에 있어 가장 중요한 구조는 phialospore의 형태가 구형이어야 하며, 포자의 겉은 부드럽고 크기는 $2.5-3.0\times{3.4-4.0}\mu{m}$ 정도인 것이 특징이다(Morris and Doyle 1995a, b). 이러한 결과를 종합하여 분리 균주를 동정한 결과 Trichoderma harzianum으로 확인할 수 있었다. Phytophthora capsici에 대한 분리 균주의 성장저해정도를 측정한 결과 $27^\circ{C}$의 조건에서 가장 높은 길항력을 나타내었으며 다른 곰팡이에 대한 성장억제도 이 온도에서 가장 높을 것으로 판단되었다. 또한 $31^\circ{C}$ 이상에서는 T. harzianum SJG-99721의 성장 속도가 급속히 떨어짐을 확인한 바 이러한 성질을 이용하여 느타리버섯의 균사 배양시 고온 배양을 실시할 경우 푸른곰팡이 병 오염을 극히 제한할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 이러한 고온에서의 성장 속도 제한은 식물 병원성 미생물과의 길항 작용에서도 영향을 미치는 만큼 생물농약으로서의 사용은 토양 온도가 $30^\circ{C}$ 넘지 않는 기간에 최대한 토양 내에서 증식이 이루어지도록 조처해야 한다. 진균성 식물 병원균의 세포벽 분해효소인 extracellular chitinase의 높은 활성도를 확인함으로서 Trichoderma harzianum SJG-99721의 강력한 식물 병원균 제어능력은 이들의 높은 chitinase의 활성도에 의한 것으로 유추할 수 있었다.

Bacillus sp. AB02를 이용한 식물 병원균에 대한 생물검정 (Biological Control of Plant Pathogens by Bacillus sp. AB02.)

  • 김근기;김용철;최영환;신택순;박기도;강위금;최용락;박현철
    • 생명과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.858-864
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    • 2008
  • 겨울철 과채류 시설 재배 단지에서는 저온 다습하여 균핵병 발생이 많아 피해가 심각하기 때문에, 미생물을 이용한 생물학적 방제법으로 균핵병을 방제하고자 길항균을 분리하였다. 시설 재배 토양으로부터 길항세균 55종을 분리하였으며, 분리한 길항세균 중에 가장 활성이 뛰어난 균주를 AB02 균주로 명명하고 이를 이용하여 식물병원균 5종에 대한 항균 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 잿빛곰팡이병원균인 Botrytis cinerea와 균핵병원균인 Sclerotinia sclerotiorum에 항균효과가 뛰어났다. AB02 균주의 균핵병에 대한 생물학적 방제실험은을 위해 들깨 pot 실험으로 병발생 억제효과와 병 방제효과를 조사했다. 그 결과 균핵병 발생 억제효과는 40%로 나타났고, 병 방제효과는 62%로 아주 높게 나타났다. AB02 균주의 식물 생육 촉진 효과는 전장이 120%, 생체중량이 141% 증가되었으며, 엽수와 엽면적은 각각 121%와 185%의 생육 촉진 효과를 보였다. 그리고 뿌리 생육조사에서는 생체 중량이 무처리 보다 327% 증가하였다. 항균활성과 식물 생육 촉진 활성을 갖는 AB02 균주를 동정한 결과, Bacillus sp.로 확인되었다.

Potentiation of Apoptin-Induced Apoptosis by Cecropin B-Like Antibacterial Peptide ABPs1 in Human HeLa Cervical Cancer Cell Lines is Associated with Membrane Pore Formation and Caspase-3 Activation

  • Birame, Basse Mame;Wang, Jigui;Yu, Fuxian;Sun, Jiazeng;Li, Zhili;Liu, Weiquan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권6호
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    • pp.756-764
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    • 2014
  • Apoptin, a chicken anemia virus-encoded protein, induces apoptosis in chicken or human tumor cells, localizing in their nuclei as opposed to the cytoplasm of non-transformed cells. The present study was undertaken to investigate whether ABPs1 could potentiate apoptin-induced apoptosis in HeLa cells. ABPs1 and the apoptin genes were successfully cloned into pIRES2-EGFP expression vector and expressed in HeLa cells. We report that ABPs1 augments apoptin cell growth inhibition in a concentration- and time-dependent manner. The DAPI staining and scanning electron microscopy observations revealed apoptotic bodies and plasma membrane pores, which were attributed to apoptin and ABPs1, respectively. Further, ABPs1 in combination with apoptin was found to increase the expression of Bax and to decrease the expression of survivin compared with either agent alone or the control. The apoptotic rate of HeLa cells treated with ABPs1 and apoptin in combination for 48 h was 53.95%. The two-gene combination increased the caspase-3 activity of HeLa cells. Taken together, our study suggests that ABPs1 combined with apoptin significantly inhibits HeLa cell proliferation, and induces cell apoptosis through membrane defects, up-regulation of Bax expression, down-regulation of survivin expression, and activation of the caspase-3 pathway. Thus, the combination of ABPs1 and apoptin could serve as a means to develop novel gene therapeutic agents against human cervical cancer.

Biological Control of Mulberry Root Knot Nematode Meloidogyne incognita by Trichoderma harzianum

  • Sukumar, J.;Padma, S.D.;Bongale, U.D.
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제8권2호
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    • pp.175-179
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    • 2004
  • Trichoderma harzianum-THN1 parasitising the egg masses of root knot nematode Meloidogyne incognita was isolated from galled mulberry roots and evaluated for its potential to control root knot disease. In pot experiments root galling was reduced and leaf yield increased significantly following soil treatment with T. harzianum-THN1. The extracts obtained from the soils inoculated with T. harzianum-THN1 drastically inhibited the hatching of nematode eggs and the effect was irreversible even after the eggs were transferred to fresh water. The fungus was equally effective in controlling the disease in nematode infested mulberry garden under field conditions which was significant over the most commonly used egg parasitic fungus Paecilomyces lilacinus. The disease reduction recorded with T. harzianum was on par with the plants treated with the nematicide Carbofuran. The results suggest that T. harzianum- THN1 could be used as a potent ecofriendly biocontrol agent against M. incognita in mulberry without any residual toxicity to silkworms. T. harzianum- THN1 can form an important component of integrated disease management package in mulberry cultivation.

Immunomodulatory Activity of the Water Extract from Medicinal Mushroom Inonotus obliquus

  • Kim, Yeon-Ran
    • Mycobiology
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    • 제33권3호
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    • pp.158-162
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    • 2005
  • The immunomodulatory effect of aqueous extract of Inonotus obliquus, called as Chaga, was tested on bone marrow cells from chemically immunosuppressed mice. The Chaga water extract was daily administered for 24 days to mice that had been treated with cyclophosphamide (400 mg/kg body weight), immunosuppressive alkylating agent. The number of colony-forming unit (CFU)-granulocytes/macrophages (GM) and erythroid burst-forming unit (BFU-E), increased almost to the levels seen in non-treated control as early as 8 days after treatment. Oral administration of the extract highly increased serum levels of IL-6. Also, the level of $TNF-{\alpha}$ was elevated by the chemical treatment in control mice, whereas was maintained at the background level in the extract-treated mice, indicating that the extract might effectively suppress $TNF-{\alpha}$ related pathologic conditions. These results strongly suggest the great potential of the aqueous extract from Inonotus obliquus as immune enhancer during chemotherapy.

Biological control of Flavobacterium psychrophilum infection in ayu (Plecoglossus altivelis altivelis) using a bacteriophage PFpW-3

  • Kim, Ji Hyung;Park, Se Chang
    • 대한수의학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.39-43
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    • 2018
  • The efficacy of using a bacteriophage (phage) to control Flavobacterium psychrophilum (F. psychrophilum) infection of ayu (Plecoglossus altivelis altivelis) was evaluated in this study. Intramuscular challenge failed to induce sufficient infection levels; therefore, a newly designed net-scratch challenge method was also used to induce bacterial infection. Administration of phage PFpW-3 in F. psychrophilum-infected ayu showed notable protective effects, increased survival rates and mean times to death. Additionally, the fate of inoculated bacteria and phage in ayu were investigated. Our results suggest that the phage PFpW-3 could be considered an alternative biocontrol agent against F. psychrophilum infections in ayu culture.