• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권3호
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• pp.420-427
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• 2007

We investigated the temperature effects on the virulence, development, reproduction, and otility of two Korean isolates of entomopathogenic nematodes, Steinernema glaseri Dongrae strain and S. longicaudum Nonsan strain. In addition, we studied the growth and virulence of their respective symbiotic bacterium, Xenorhabdus poinarii for S. glaseri and Xenorhabdus sp. for S. longicaudum, in an insect host at different temperatures. Insects infected with the nematode-bacterium complex or the symbiotic bacterium was placed at $13^{\circ}C,\;18^{\circ}C,\;24^{\circ}C,\;30^{\circ}C,\;or\;35^{\circ}C$ in the dark and the various parameters were monitored. Both nematode species caused mortality at all temperatures tested, with higher mortalities occurring at temperatures between $24^{\circ}C\;and\;30^{\circ}C$. However, S. longicaudum was better adapted to cold temperatures and caused higher mortality at $18^{\circ}C$ than S. glaseri. Both nematode species developed to adult at all temperatures, but no progeny production occurred at $13^{\circ}C\;or\;35^{\circ}C$. For S. glaseri, nematode progeny production was best at inocula levels above 20 infective juveniles/host at $24^{\circ}C\;and\;30^{\circ}C$, but for S. longicaudum, progeny production was generally better at $24^{\circ}C$. Steinernema glaseri showed the greatest motility at $30^{\circ}C$, whereas S. longicaudum showed good motility at $24^{\circ}C\;and\;30^{\circ}C$. Both bacterial species grew at all tested temperatures, but Xenorhabdus sp. was more virulent at low temperatures $(13^{\circ}C\;and\;18^{\circ}C)$ than X. poinarii.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.321-330
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• 1999

우리나라의 다양한 지역에서 100개의 토양과 곤충사체에서 누에 trap을 이용하여 곤충병원성 선충을 분리하였으며, 위생해충인 털검정파리유충(Calliphora vomitoria)과 농업해충인 멸강나방유충(Pseufaletia separata), 북방풀노린재 (Palomena angulosa) 그리고 왕풍뎅이유충(Melolontha incana) 에 대하여 20∼80%의 살충력을 나타내며, 누에(Bombyx mori mori)유충과 번데기에 대한 살충력은 100%인 선충 30계통을 선발하였다. 선발한 선충 30계통은 형태적 특징에 따라 Rhabditidae, Heteror-habditidae, Diplogasteridae, Steinernematidae, Tylenchidae의 5개 분류군으로 나뉘어졌다. 선충의 동정법 개선 및 분자생물학적 분류기준의 검토를 위하여 random primer 130개 중에서 20개의 primer를 선발하고, genomic DNA의 RAPD-RCR을 수행한 결과 유사도 0.853에서 형태적 분류기준과 일치하였다. 유사도계수를 이용한 5개 분류군에 속하는 선충 계통간의 유전적 근연관계는 Rhabditida에서 Steiner-nematidae는 경우 동일 목의 Heterorhabditidae및 Rhabditidae와는 유사도 0.819로서 거리가 멀고, 다른 목인 Tylenchidae와는 0.827로서 보다 더 근연이었다. 또한 Rhabditidae분류군은 유사도 0.863에서 다시 2개의 분류군으로 나누어졌으나 형태적 차이는 명확하지 않았다. 형태적 분류를 참조한 genomic DNA의 RAPD결과 유사도의 적절한 응용은 생물적 방제를 위한 곤충병원성 선충의 선발 및 동정에 있어서 형태적 단순성에 기인하는 자연분류의 한계를 보완 또는 극복할 수 있는 분자생물학적 동정법으로서 유용할 것이다. 또한 RAPD에 의한 동정은 생태환경에서 다수의 개체를 확보하기 쉬운 dauer larvae 또는 infective juvenile 등 유충기의 선충을 이용할 수 있다. 그러므로 노력이 소요되는 성충의 채집과 표본제작 등이 생략되므로 선충의 동정에 매우 안정적이며 효율적인 방법으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.303-308
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• 1999

본 연구에서는 환경친화적인 무공해생물농약 재발을 위하여 곤충병원성 선충의 in vitro 배양방법을 개별하였다. 곤충병원선 층연 Steinernem$\alpha$ glasen 종으로부터 공생박테리아를 분리하여 동정한 결과 Xenorhabdus nem$\alpha$tophllus 종임을 확인하였으며, X enorhabdus nematophilus는 감염단계 선충의 장내에서와 in vitro 배양 동안에 그 생화학적 특성이에서 차이를 보이는 동 질형화 헨상을 나타냄을 확인하였다. 균주의 최적바지 조성은 5% yeast extract, 0.5% NaCl, $K_2HPO_4$, $0.02% MgSO_4$.$7H_2O$이였으며, $28^{\circ}C$가 최적배양 온도였다, 초기 pH 6-7에 관계 없이 성장이 진행됨에 따라서 약 90까지 층가하였다. Flask 배양에 비해서 fennentortor양에서 균주의 성장속도가 1.4배 빠르게 나타났으나, 그에 따른 상변회도 빠르게 진행되었다. 한편 Steinem$\xi$ma glaseri익 in vitro 배양을 위 힌 인공배지원으로 chIcken offal, dog food, peanut 퉁이 사용될 수 있으며 최적의 배지는 농축펀 bovine liver로 조사되었으며, 그 농도논 80%일 때 가장 높은 증식을 보였다. 또한 곤충병원선충으로부터 분리된 공생박테리아를 이용한 혼합배양방법은 공생박테리아를 사용­하지 않는 경우보다 선충의 in vitro 증식속도가 2 배 가량 빨랐으며, 15일만에 약 $5.5\times10^4$/mL 의 선충이 수확되였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제30권1호
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• pp.50-53
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• 1991

이화명나방 유충을 방제할 목적으로 이화명충이 가해한 벼 줄기에 곤충병원성선충인 Steinernema carpocapsae와 Heterorhabditis bacteriophora를 살포한 결과 효과가 좋았다. 8cm 길이의 벼 줄기 2본에 S. carpocapsae 250, 500, 1,000, 2,000마리/ml를 살포한 결과 68.6$\pm$10.0~94.9$\pm$2.6%의 치사율을 얻었으며 H. bacteriophora 100, 200, 400, 800마리 ml살포구에서는 91.4$\pm$0.7~100%의 방제를 얻었다. 그러나 3본의 벼줄기를 H.bacteriophora 현탁액에 침적한 경우는 100마리/ml 구에서는 42.6$\pm$4.7%, 200마리/ml구에서는 63.1$\pm$4.7%로 선충의 현탁액을 살포하는 것보다는 치사율이 낮아 효과가 적었다. 벼 줄기는 선충의 생존과 기주 탐색에 좋은 환경을 유지해 주어 곤충병원 성선충은 이화명충의 방제에 유용한 생물적 인자로 확인 되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제42권2호
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• pp.145-152
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• 2003

곤충병원선충(Steinernema carpocapsae)을 이용한 지상부 가해 해충 방제는 자외선과 건조 등의 제약점 때문에 적용의 한계를 갖고 있다. 본 연구는 이를 극복하기 위한 방제 기술을 개발하는 데 목적을 두고, 기주의 지상부를 가해하는 두 나비목 해충인 파밤나방(Spodoptera exigua)과 담배거세미나방(Sp. litura)을 대상으로 실시하였다. 감염태 선충을 포함하는 알지닌캡슐은 이들 두 해충에 대해 뚜렷한 섭식독성을 보였다. 이러한 독성은 캡슐내에 함유되어 있는 감염태 선충의 밀도에 따라 증가하는 전형적인 양독곡선을 나타냈다. 캡슐내에 잔존하는 수분함량은 감염태 선충의 생존력에 가장 중요한 요인으로 작용했다. 캡슐내에 약 10%이상의 수분이 함유되었을 때 약 80%의 감염태 선충이 생존하였다. 캡슐내 보습 능력은 상대습도, 온도 및 캡슐의 크기에 따라 변동되나, 캡슐 형성 과정 중의 시트릭산 반응 시간과는 무관하였다. 알지닌캡슐이 15$^{\circ}C$ 증류수에 보관되었을 때, 60일 경과후에도 80%이상의 생존 능력을 보였다. 이러한 감염태 선충이 함유된 캡슐을 섭식유도제로서 사용된 파추출물을 함유시킨 후 야외 땅콩을 가해하는 파밤나방 3령충에 적용시켰을 때, 약 90%의 방제 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 알지닌캡슐이 곤충병원선충의 저장 형태의 캡슐 용도 뿐만 아니라 지상부 해충 방제용 제제화로서 이용될 수 있다고 제시한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권4호
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• pp.644-648
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• 2001

The biological control potential of entomopathogenic nematodes (EPN) can be enhanced by improved culture efficiency. Optimization of the media is a key factor for improving in vitro mass production of entomopathogenic nematodes. This study reports the effect of medium concentration. The medium is a combination of carbohydrates, lipids, proteins, sats, and growth factors, on the growth of Heterorhabditis bacteriophora and its symbiotic bacterium Photorhabdus liminescens. The overall optimal medium concentration for nematode recovery, hermaphrodite size, bacterial mass, infective juveniles (IJs) yield, and doubling time was 84 g/l. At this concentration rate, the doubling time of IJs production and the biomass of symbiotic bacteria was 1.6 days and 12.8 g/l, respectively. The maximum yield of $2.4{\times}{10^5}IJs/ml$ was attained within a one-generation cycle (eight days). The yield coefficient was $2.8{\times}{10^6}$ IJs/g medium, and the maximum productivity was $3.1{\times}{10^7}$ IJs per day. Medium concentration affected two independent factors, recovery and hermaphrodite size, which in turn influenced the final yield.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제4권1호
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• pp.12-16
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• 1999

Xenorhabdus nematophilus sp., an insect-pathogenic bacterium, was newly isolated from Korean entomopathogenic nematode of Steinernema carpocapsae, which can be used as a useful bioinsecticide. Primary and secondary form variants of Xenorhabdus nematophilus were observed when cultured in vitro. Primary form variants adsorbed bromothymol blue, while secondary form did not. However, many other characters of two variants were very similar. The variants were all rod-shaped and cell size was highly variable ranging from 0.5 by 2.0 ${\mu}$m to 1.0 by 5.0 ${\mu}$m. Both produced highly toxic substances and killed the insect larva within 20∼38 hr, indicating that insect pathogenicity of Xenorhabdus is not directly associated with its phase variation. In addition, cell-free culture supernatant of Xenorhabdus was sufficient to kill the insect larva by injecting it ito insect hemolymph; however, cell-harboring culture broth was more effective for killing the insect. The use of Xenorhabdus nematophilus may provide a potential alternative to Bacillus thuringiensis (Bt) toxins.

• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.31-37
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• 1998

A simple method for the in vivo production of third-stage infective juveniles(IJs) of Steinernema glaseri was developed. Using Galleria mellonella larvae, only IJs can be rapidly generated inadequate quantities for field application. The nematode inoculation concentration and incubation temperature were critically important. The most effective temperature for infectivity of Steinernema glaseri IJs to Galleria mellonella larvae was 33$^\circ C$. However, the total number of menatodes harvested at 25$^\circ C$ about 66,000 IJs per larva was significantly greater than those at other temperatures. The optimal inoculation number of nematodes was 60 to 80 nematodes per host larva. The higher nematode inoculation concentration of 100 IJs per larva caused a rapid decrease in the total number of IJs harvested. As the inoculation medium pH increased, the number of IJs harvested increased and reached about 110,000 IJs per larva at pH 9.0. The pathogenicity of IJs decreased y increasing the salt concentration in the medium.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.107-110
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• 2001

The biological control potential of entomopathogenic nematodes (EPN) can be enhanced by improved culture efficiency. Optimization of media is a key factor for improving in vitro mass production of entomopathogenic nematodes. EPN yield was dependant of complex medium concentration, of which mixture is carbohydrates, lipids, proteins, salts, and growth factors, on the growth of Heterorhabditis bacteriophora and its symbiotic bacterium Photorhabdus luminescensLipids.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
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• pp.201-207
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• 2000

The strategies of commercial development have been focused on the economy of scale for a process. The design of media has been recognized as a key in assuring mass production of entomopathogenic nematodes. Media optimization was conducted with insect host, proteins, lipids, and symbiotic bacteria mass. G. mellonella (insect host) produced about 290,000 infective juveniles per one. Complex media produced about 250,000 infective juveniles / ml in liquid culture within 8 days (one generation).