Bacterial soft rot, caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc), is one of the destructive diseases of radish (Raphanus sativus) in Asian countries. The objective of this study was to establish an efficient bioassay method for the evaluation of bacterial soft rot resistance in commercial radish cultivars. First, an efficient bioassay method for examining resistance to bacterial soft rot in commercial radish cultivars was investigated. Six commercial radish cultivars were tested under various conditions: two temperatures (25℃ and 30℃), three inoculations methods (drenching, spraying, and root dipping), and two growth stages (two- and four-leaf stages). The results suggested that spraying with 1×106 cfu/ml of bacterial inoculums during the four-leaf stage and incubating at 30℃ could be the most efficient screening method for bacterial soft rot resistance in commercial radish cultivars. Second, we investigated the degree of resistance of 41 commercial radish cultivars to five Pcc isolates, namely KACC 10225, KACC 10343, KACC 10421, KACC 10458, and KACC 13953. KACC 10421 had the strongest susceptibility in terms of moderately resistant disease response to bacterial soft rot. Out of the 41 radish cultivars, 13 were moderately resistant to this pathogen, whereas 28 were susceptible. The moderately resistant radish cultivars in this investigation could serve as resistance donors in the breeding of soft rot resistance or could be used to determine varietal improvement for direct use by breeders, scientists, farmers, researchers, and end customers.
Kim, Na-Ye Seul;Kim, Chae Rin;Kim, Da-Woon;Jeong, Myung-In;Oh, Kwang Kyo;Kim, Bo-Eun;Ryu, Jae Gee;Jung, Jieun;Jeon, Ik Sung;Ryu, Kyoung-Yul
Journal of Food Hygiene and Safety
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v.36
no.6
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pp.481-487
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2021
The purpose of this study was to provide safety management information by analyzing the survival and growth-related properties of foodborne pathogens from Romaine lettuce. After cultivating E. coli O157:H7 for 72 h on Romain lettuce via spray inoculation, the bacteria population increased by 2.0 log CFU/g from the initial population, confirming the possibility of survival and multiplication of the pathogen thereon. The study also revealed that there is no significant difference in the cultivation of E.coli O157:H7 after 72 h from inoculation on damaged and undamaged lettuce leaves. As a result of investigating distribution of E.coli O157:H7 on damaged lettuce leaves, it was found that the bacteria is unlikely to adhere on the smooth surface of undamaged leaves and, thus, results in a low population density, whereas the bacteria cluster on the rough surface of damaged leaves and easily enter through the damaged tissues. Furthermore, after 24 h of cultivation of the pathogenic microbe in the extract with concentrations of 10-100%, utilization of the lettuce extract by the pathogen was found to be 8.9 log CFU/mL E. coli O157:H7, 8.6 log CFU/mL L. monocytogenes, and 8.8 log CFU/mL P. carotovorum. The increase in the population of both the pathogenic microbe and foodborne pathogen reached over 4 log CFU/mL, implying the microbe can utilize the lettuce extract as a source of nutrition. Compared to the initial inoculation concentration in 0.1% lettuce extract, the final concentration has increased up to 2.7 log CFU/mL E. coli O157:H7, 1.3 log CFU/mL L. monocytogenes, and 2.9 log CFU/mL P. carotovorum. Accordingly, the study confirms that the minimal growth concentration of the pathogenic microbe is lower than 0.1% and that the pathogen possibly survive and multiply inside the lettuce leaves given the lettuce extract with concentration of 0.1% is consistently supplied through the damaged tissues.
A novel and simple method for the synthesis of 2-amino-4H-pyran-3,4,5-tricarboxylate derivative and the evaluation of their antibacterial activity against Pseudomonas syringae, Xanthomonas citi and Pectobacterium carotovorum are reported. The structure of the isolated compounds has been determined by means of $^1H/^{13}C$ NMR and FT-IR Spectroscopy. The reaction of alkyl isocyanides with acetylenic esters in the presence of dimethyl acetone-1,3-dicarboxylate in the present of $BF_3.SiO_2$ at ambient temperature. Some of the compound showed significant inhibition to growth of bacteria.
Vu, Nguyen Trung;Roh, Eunjung;Thi, Thuong Nguyen;Oh, Chang Sik
Research in Plant Disease
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v.28
no.3
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pp.166-171
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2022
Commercial products with antibiotics like streptomycin as active ingredients have been used to control soft rot disease caused by Pectobacterium species for a long time. In this study, antibiotic resistance of twenty-seven Korean strains of Pectobacterium species including P. carotovorum, P. odoriferum, P. brasiliense, and P. parmenteri, which were previously shown to be susceptible to the bacteriophage phiPccP-1 was surveyed using a disk diffusion assay. While all strains were highly susceptible to ampicillin, kanamycin, chloramphenicol, tetracycline, and rifampicin, some strains showed weak susceptibility to 300 ㎍/ml of streptomycin. Furthermore, some of them are partially or completely resistant to commercial pesticides-Buramycinand streptomycin at the concentration of 250 ㎍/ml that is recommended by the manufacturer for streptomycin-based pesticides. These results indicate the presence of streptomycin-resistant Pectobacterium strains in South Korea, and the development of antibiotic alternatives to control soft rot is needed.
Han, Kyu Suk;Ju, Ho-Jong;Hong, Jin Sung;Chung, Jong-Sang;Park, Duck Hwan
Korean Journal of Organic Agriculture
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v.24
no.4
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pp.945-955
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2016
To date, chemical managements of plant bacterial diseases are complicated by limitations on use of antibiotics in agriculture, antibiotic resistance development, and limited efficacy of alternative control agents. In this study, thus, we performed screening of eco-friendly farming material (notice no. 2-4-064) containing tannic acid as new antibacterial-activity against 7 plant bacterial pathogens: Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc), Ralstonia solanacearum (Rs), Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac), Xanthomonas cirti pv. citri (Xcc), Erwinia pyrifoliae (Ep), Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), and Streptomyces scabies (Sc), Initial screening of antibacterial effects of eco-friendly farming material was performed using the paper disk diffusion method and co-cultivation in broth culture. Tannic acid based eco-friendly farming material showed inhibitory effect against Pcc, Rs, Aac, Xcc, Cmm, and Ss, whereas it did not show inhibition zone against Ep. However, when it tested by co-cultivation in broth culture, it showed strong inhibition effect against all pathogens that declined growth curve compared to bacterial pathogen only. Interestingly, when we observed morphological changes on those pathogens by SEM, cell morphologies of 7 pathogens were slightly changed that seem to be malfunction in their cell envelope.
Joung, Hyang Young;Cho, Hae Ryong;Rhee, Ju Hee;Shin, Hak Ki;Park, Sang Kun
Horticultural Science & Technology
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v.33
no.4
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pp.618-623
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2015
The new white calla lily (Zantedeschia aethiopica) cultivar 'White Cutie' was bred at the National Institute of Horticultural & Herbal Science (NIHHS) in 2011. 'Childsiana' showing the multi-flowering characteristic and 'Wedding March' resistant to soft rot disease were artificially crossed in 2004. Of the progeny, 'White Cutie' was selected specifically for use in cut flower production after investigation over seven years (2005 to 2011) of genetic and phenotypic characteristics, resistance against soft rot, and customer preference regarding the culture vigor and post-harvest quality. 'White Cutie' was early flowering (85.6 days to flowering) with white flowers (RHS W155C), although it had a mid-sized flower in which spathe height and width were 8.6 cm and 8.7 cm, respectively. It was multi-flowering (6.2 flowers per plant) and produced a very high number of cormels (13.4 per plant). Furthermore, it was resistant to soft rot disease.
Kim, Byung-Ryun;Hahm, Soo-Sang;Han, Kwang-Seop;Kim, Jong-Tae;Park, In-Hee
한국균학회소식:학술대회논문집
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2016.05a
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pp.25-25
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2016
Biological control has many advantages as a disease control method, particularly when compared with pesticides. One of the most important benefits is that biological control is an environmental friendly method and does not introduce pollutants into the environment. Another great advantage of this method is its selectivity. Selectivity is the important factor regarding the balance of agricultural ecosystems because a great damage to non target species can lead to the restriction of natural enemies' populations. The objective of this research was to evaluate the effects of several different bacterial isolates on the efficacy of biological control of soil borne diseases. White rot caused by Sclerotium cepivorum was reported to be severe disease of garlic and chive. The antifungal bacteria Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 was tested in field bioassays for its ability to suppress white rot disease. In field tests, B. pyrrocinia CAB08106-4 isolates suppressed white rot in garlic and chive, with the average control efficacies of 69.6% and 58.9%, respectively. In addition, when a culture filtrate of B. pyrrocinia CAB08106-4 was sprayed onto wounded garlic bulbs after inoculation with a Penicillium hirstum spore suspension in a cold storage room ($-2^{\circ}C$), blue mold disease on garlic bulbs was suppressed, with a control efficacy of 79.2%. These results suggested that B. pyrrocinia CAB08106-4 isolates could be used as effective biological control agents against both soil-borne and post-harvest diseases of Liliaceae. Chinese cabbage clubroot caused by Plasmodiophora brassicae was found to be highly virulent in Chinese cabbage, turnips, and cabbage. In this study, the endophytic bacterium Flavobacterium hercynium EPB-C313, which was isolated from Chinese cabbage tissues, was investigated for its antimicrobial activity by inactivating resting spores and its control effects on clubroot disease using bioassays. The bacterial cells, culture solutions, and culture filtrates of F. hercynium EPB-C313 inactivated the resting spores of P. brassicae, with the control efficacies of 90.4%, 36.8%, and 26.0%, respectively. Complex treatments greatly enhanced the control efficacy by 63.7% in a field of 50% diseased plants by incorporating pellets containing organic matter and F. hercynium EPB-C313 in soil, drenching seedlings with a culture solution of F. hercynium EPB-C313, and drenching soil for 10 days after planting. Soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum was reported to be severe disease to Chinese cabbage in spring seasons. The antifungal bacterium, Bacillus sp. CAB12243-2 suppresses the soft rot disease on Chinese cabbage with 73.0% control efficacy in greenhouse assay. This isolate will increase the utilization of rhizobacteria species as biocontrol agents against soft rot disease of vegetable crops. Sclerotinia rot caused by Sclerotinia sclerotiorum has been reported on lettuce during winter. An antifungal isolate of Pseudomonas corrugata CAB07024-3 was tested in field bioassays for its ability to suppress scleritinia rot. This antagonistic microorganism showed four-year average effects of 63.1% of the control in the same field. Furthermore, P. corrugata CAB07024-3 has a wide antifungal spectrum against plant pathogens, including Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium cepivorum, Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides, Phytophotra capsici, and Pythium myriotylum.
For the taxonomic evaluaition, 15 strains of the genus Pectobacterium and Erwinia were analyzed for 16S-23S rDNA intergenic spacer regions (ISRs). These species contained two types of ISRs, large and small ISRs. Large ISRs were on the range of 474-569 bp size, and coding transfer $\textrm{RNA}^{11e}$($\textrm{tRNA}^{11e}$) and $\textrm{tRNA}^{Ala}$. Small ISRs were 354-459 bp in length and coding $\textrm{tRNA}^{Glu}$. The sequence variations of two ISRs among species and strains were very high as compared with 16S rRNA gene sequences. By phylogenetic trees on the basis of two ISRs, Pectobacterium ere differentiated into P. carotovorum-P. cactiaidum group and P. chrysanthemi group. However, the taxonomic position of E. cypripedii and E. rhapontici, which were not clear on taxonomic delineation between Pectobacterium and Erwinia, were not clearly resolved on the basis of ISRs.
C3HC4-type RING zinc finger proteins essential in the regulation of plant processes, including responses to abiotic stresses. We previously isolated and examined the C3HC4-type RING zinc finger protein (BrRZFP1) from Brassica rapa under abiotic stresses. To elucidate the role of the BrRZFP1 transcription factor in gene regulation, we transformed tobacco plants with the BrRZFP1 gene. Plants were regenerated from 82 independently transformed callus lines of tobacco and analysed for transgene expression. Transgene integration and expression was confirmed by Southern and RT-PCR analyses, respectively. T2 plants displayed more tolerance to the bacterial pathogens Pectobacterium carotovorum and Ralstonia solanacearum, and the tolerance levels were correlated with BrRZFP1 expression levels. These results suggest that the transcription factor BrRZFP1 is an important determinant of stress response in plants and its overexpression in plants could increase biotic stress resistance.
Kim, Chul Hong;Kim, Yong Hwan;Anderson, Anne J.;Kim, Young Cheol
The Plant Pathology Journal
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v.30
no.2
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pp.220-227
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2014
The GacS/GacA system in the root colonizer Pseudomonas chlororaphis O6 is a key regulator of many traits relevant to the biocontrol function of this bacterium. Proteomic analysis revealed 12 proteins were down-regulated in a gacS mutant of P. chlororaphis O6. These GacS-regulated proteins functioned in combating oxidative stress, cell signaling, biosynthesis of secondary metabolism, and secretion. The extent of regulation was shown by real-time RT-PCR to vary between the genes. Mutants of P. chlororaphis O6 were generated in two GacS-regulated genes, trpE, encoding a protein involved in tryptophan synthesis, and prnA, required for conversion of tryptophan to the antimicrobial compound, pyrrolitrin. Failure of the trpE mutant to induce systemic resistance in tobacco against a foliar pathogen causing soft rot, Pectobacterium carotovorum SCCI, correlated with reduced colonization of root surfaces implying an inadequate supply of tryptophan to support growth. Although colonization was not affected by mutation in the prnA gene, induction of systemic resistance was reduced, suggesting that pyrrolnitrin was an activator of plant resistance as well as an antifungal agent. Study of mutants in the other GacS-regulated proteins will indicate further the features required for biocontrol-activity in this rhizobacterium.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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