• 농약과학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.49-53
• /
• 2010

다양한 식물병원균의 균사 생육을 억제하는 Bacillus subtilis KB-401을 수화제의 형태로 제제하여, 오이를 재배하는 하우스에서 오이 흰가루병에 대한 방제 효과를 실험하였다. B. subtilis KB-401을 제형화한 미생물 제제는 1000배로 희석하여 처리하였을 때, 250배와 500배로 희석하여 살포한 처리구보다 오이 흰가루병에 대한 방제 효과가 저조하였다. 하지만 250배와 500배 희석액 처리구의 방제효과는 통계적으로 유의성 있는 차이가 없었다. B. subtilis KB-401의 미생물제제는 흰가루병이 발생하기 전 또는 발생 초기에 처리하여야만 우수한 방제효과를 나타냈으며, 발병 중기 혹은 후기에 사용할 경우에는 방제효과가 크게 감소하였다. 미생물 제제를 처리하는 간격은 오이 흰가루병 방제효과에 영향이 없었다. 충남 아산시의 오이 재배 하우스에서 B. subtilis KB-401의 미생물 제제를 500배로 희석하여 10일 간격으로 3회 처리하였을 때 83.8%의 병 방제 효과를 얻었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2018년도 춘계학술대회 및 임시총회
• /
• pp.44-44
• /
• 2018

Fusarium head blight (FHB) caused by infection with Fusarium graminearum leads to enormous losses to crop growers, and may contaminate grains with a number of Fusarium mycotoxins that pose serious risks to human and animal health. Antagonistic bacteria that are used to prevent FHB offer attractive alternatives or supplements to synthetic fungicides for controlling FHB without the negative effects of chemical management. Out of 500 bacterial strains isolated from soil, Bacillus amyloliquefaciens JCK-12 showed strong antifungal activity and was considered a potential source for control strategies to reduce FHB. B. amyloliquefaciens JCK-12 produces several cyclic lipopeptides (CLPs) including iturin A, fengycin, and surfactin. Iturin A inhibits spore germination of F. graminearum. Fengycin or surfactin alone did not display any inhibitory activity against spore germination at concentrations less than 30 ug/ml, but a mixture of iturin A, fengycin, and surfactin showed a remarkable synergistic inhibitory effect on F. graminearum spore germination. The fermentation broth and formulation of B. amyloliquefaciens JCK-12 strain reduced the disease incidence of FHB in wheat. Furthermore, co-application of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides resulted in synergistic in vitro antifungal effects and significant disease control efficacy against FHB under greenhouse and field conditions, suggesting that B. amyloliquefaciens JCK-12 has a strong chemosensitizing effect. The synergistic antifungal effect of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides in combination may result from the cell wall damage and altered cell membrane permeability in the phytopathogenic fungi caused by the CLP mixtures and subsequent increased sensitivity of F. graminearum to fungicides. In addition, B. amyloliquefaciens JCK-12 showed the potential to reduce trichothecenes mycotoxin production. The results of this study indicate that B. amyloliquefaciens JCK-12 could be used as an available biocontrol agent or as a chemosensitizer to chemical fungicides for controlling FHB disease and as a strategy for preventing the contamination of harvested crops with mycotoxins.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.128-134
• /
• 2007

식물성장촉진 호르몬인 auxin, 식물병원성 진균의 생육을 억제하는 siderophore, 그리고 세포벽이 cellulose로 구성된 식물병원성 진균의 세포벽을 분해하는 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균주이자 생물방제균주로 선발된 Bacillus licheniformis K11이 생산하는 항진균성 siderophor의 특성을 확인한 결과 catechol type의 siderophore로 확인하였다. 또한 B. licheniformis K11의 siderophore 생산조건을 조사한 결과 nutrient broth(pH 9.0)를 $20^{\circ}C$에서 96 h 배양시 가장 많이 생산하였다. 그리고 탄소원과 질소원으로는 각각 trehalose와 $NH_4Cl$ 첨가시 siderophore를 가장 많이 생산하였다. 그리고 $siderophore_{K11}$의 정제는 Amberlite XAD-2과 sephadex LH-20 column chromatography를 통해 수행하였으며, HPLC를 통해 단일 물질임을 확인하였다. 정제된 $siderophore_{K11}$은 2, 3-dihydroxybenzoate의 유도체로 추정하며, P. capsici의 zoospores와 F. oxysporum의 conidia의 발아를 강하게 억제하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.223-229
• /
• 2006

다기능성 농업용 미생물 제제를 개발하기 위하여 항진균능을 가진 불용성 인산 가용화 세균을 식물의 근권 토양으로부터 분리하였다. 분리균주의 분류학적 위치를 검토한 결과, Pseudomonas fluorescens RAF15로 동정되었다. P. fluorescens RAF15는 농작물의 잿빛곰팡이병균 Botrytis cinerea와 줄기썩음병균 Rhizoctonia solani의 생육을 억제할 수 있었다. 불용성 인산인 $Ca_3(PO_4){_2}$로부터 가용성 인산을 생성하기 위한 최적 배지 및 배양조건은 glucose 1.5%, urea 0.005%, $MgCl_2{\cdot}6H_2\;0.3%,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O\;0.01%,\;CaCl_2{\cdot}2H_2O$ 0.01%, NaCl 0.05%, 배양온도 $30^{\circ}C$ 및 초기 pH 7.0이었으며, 최적조건에서 배양 5일 후 863 mg/L의 가용성 인산이 생성되었다. 불용성 인산 가용화는 유기산 생성에 의한 배양액의 pH 감소와 밀접한 관계가 있었다. P. fluorescens RAF15는 $10-35^{\circ}C$, 1-4% 염 농도 및 pH 2.0-11.0의 범위에서도 가용성 인산을 생성할 수 있었다. 본 균주는 $CaHPO_4,\;Ca_3(PO_4){_2}$ 및 hydroxyapatite에서 각각 971-1121 mg/L, 791-908 mg/L 및 844 mg/L의 가용성 인산을 생성하였다. 그러나 $FePO_2$ 및 $AlPO_4$의 경우, 생성된 가용성 인산의 농도는 각각 18 mg/L, 5 mg/L이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.190-196
• /
• 2012

식물생장 촉진 홀몬 auxin을 생산하는 균주를 선발하기 위해 경북 경산시 소재 고추경작지 근권토양으로 부터 739종의 일반호기성 균주와 urease 생산 균주 80종 및 광합성 균주 303종과 같이 총 1000여종 이상의 균주를 분리하였다. 이 균주들을 대상으로 Salkowski test를 실시한 결과, auxin을 생산하는 158종의 일반호기성 균주와 70종의 urease 생산 균주 및 228종의 광합성 균주를 선발할 수 있었으며, Holbrook test를 통해 또 다른 식물생장 촉진 호르몬인 gibberellin도 대부분의 균주에서 생산되는 것을 확인할 수 있었다. 선발된 균주 중 항진균 물질인 ${\beta}$-Glucanase와 siderophore를 생산하고 다양한 병원성 진균에 대해 길항 범위를 가지는 6가지 균주 BCB14, BCB17, C10, HA46, HA143, HJ5를 toothpicking 및 대치배양을 통해 최종 선발할 수 있었으며, 분류학적으로 동정한 결과 6종 모두 B. subtilis BCB14, B. methylotrophicus BCB17, B. methylotrophicus C10, B. sonorensis HA46, B. subtilis HA143, B. safensis HJ5로 확인되었다.

• 식물병연구
• /
• 제24권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2018

섬유소 분해 점액세균인 Sorangium cellulosum 균주들 중 Botrytis cinerea에 길항력을 갖는다고 보고한 4균주(Antagonistic to Botrytis, AB 계열)와 Colletotrichum acutatum에 길항력을 갖는다고 보고한 2균주(Antagonistic to Colletotrichum, AC 계열)를 5가지(A-E)의 S. cellulosum 아종(subspecies)으로 분류하였다. 분류 기준 유전자인 xynB1, bglA2, groEL1 세 유전자의 유전자 유무 및 염기서열 분석을 통해 AB 계열은 아종 C, AC 계열은 아종 D로 분류하였다. 또한, 배양추출물을 고효율 액체크로마토그래피(HPLC)로 분석한 아종 분류 결과 AB 계열 4균주는 머무름시간 20-22.5분에 유사한 특징 피크가 나타난 반면, AC 계열인 2균주는 특징 피크가 없으므로 AB 계열은 아종 C, AC 계열은 아종 D임을 재확인하였다. AB 계열 4균주들의 배양여액을 사용하여 방울토마토에 전처리 후 B. cinerea를 접종한 생물검정으로 방제가와 크로마토그램 특징 피크의 상대 면적값과의 상관분석 결과, 피크 면적이 큰 균주일수록 방제가도 높은 양의 상관관계($R^2=0.9652$)를 확인하였다. 아종 분류 결과 AB 계열은 아종 C의 대표 생리활성 물질의 파생물인 epothilone D로 추정되어, 이를 표준시료로 HPLC 분석한 결과 epothilone D의 머무름시간은 9.9분이었던 반면, KYC 3270 특성 피크의 머무름시간은 11.581분으로 달랐다. 따라서 우리는 AB 계열이 분비하는 생리활성 물질은 epothilone의 파생물인 7-ketone epothilone D로 추정하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1005-1012
• /
• 2005

식물 내생균 Bacillus sp. CY22는 식물병원균 Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum 및 Phythium ultimum에 대해 강한 항균력을 나타내었다. 일반적으로 많은 Bacillus속 균주들은 iturin, fengycin, mycosubtulin과 같은 항균 물질을 분비한다. 본 연구에서는 식물내생균 Bacillus sp. CY22의 배양액으로부터 항균물질을 분리, 정제하였으며 MALDI-TOF mass로 분자량을 확인하였다. MALDI-TOF mass spectrum분석 결과 분리된 항균물질은 Bacillus 속 균주가 생성하는 항균물질로서 잘 알려져 있는 iturin의 분자량과 거의 일치하였으며, m/z 1043.4, 1057.4, 1071.4에서 molecular ion peak를 나타내었다. 이들은 각각 m/z 14차이를 가진 iturin의 isoform으로 추정되며 이 것은 iturin을 구성하고 있는 지방산의 탄소수 차이로 생각되며 m/z 1065.4, 1079.4 peak는 sodium adduct로서 추정된다. 또한 항균물질 iturin을 생성하는데 관여하는 transacylase 유전자를 크로닝하여 ita22 유전자로 명명하고, 그 특성으로 ita22 유전자는 400 개의 아미노산을 인지하는 1,200 bp의 open reading frame (ORF)을 가지며, 아미노산의 상동성을 조사한 결과 Bacillus subtilis 168의 FenF (BAB69697)와 가장 유사하였다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.65-76
• /
• 2019

작물생육촉진과 병 방제 기능을 지닌 Bacillus velezensis GH1-13 균주의 대량배양을 위한 최적배지(glucose 0.5%, soy bean flour 0.8%, NaCl 0.15%, $K_2HPO_4$ 0.25%, $Na_2CO_3$ 0.05%, $MgSO_4.7H_2$ 0.1%) 조성을 확립하였다. 최적배지(MMS)를 이용하여 500 L 대용량 발효기에서 배양한 결과 총 균체수 $7.5{\times}10^9cells/mL$, $6.8{\times}10^9\;endospore\;cells/mL$ 및 90% 내생포자 형성률 등 안정된 대량생산을 확인하였다. 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체와 배양 상층액의 경우 Colletotrichum gloeosporioides를 포함한 4종의 식물병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 보였다. 또한 식물생육촉진 호르몬의 일종인 IAA 생산량을 비교한 결과, 최적배지에서 배양한 경우 상업용 배지(TSB, R2A)에 비해 2.5~13배 이상 높은 생산성을 보였다. 더불어, 최적배지에 0.3% tryptophan을 첨가하여 배양했을 경우 28.50 mg/L의 IAA 최대 생산량을 보였으며, 이는 tryptophan을 첨가하지 않고 배양한 경우보다 약 4배 높은 수준이었다. 이러한 결과로 볼 때 본 연구에 사용된 B. velezensis GH1-13 균주는 작물생육촉진 및 곰팡이 병 방제 측면의 복합기능 생물학적 제제로서 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 농약과학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2012

Diarylthiazole 화합물인 4-[5-(2-cyclopropylaminopyrimidin-4-yl)-4-(4-fluorophenyl)thiazol-5-yl]-1-methylpiperidine (I)의 식물병원균에 대한 살균활성은 우수하다고 알려져 있으며, 본 연구의 선도물질로 사용되었다. 화합물(I)의 4-fluorophenyl기 대신 4-fluoro-3-methylphenyl, 4-fluoro-3-chlorophenyl, 4-chloro-2-fluorophenyl, 4-bromo-3-methylphenyl와 2,4-dichlorophenyl기 로, 2-N-methylpiperidine-4-yl-thiazol 대신 2-amino-, 2-(N-ethoxycarbonyl)piperidin-4-yl-, and 2-piperidin-4-yl-thiazole로 치환하여 합성하였다. 새로운 VIII-1~VIII-5, XIII-1~XV-5 화합물들을 합성하였고, 1H-NMR-spectrum으로 구조를 확인하였다. Phytophthora capsici에 대한 모든 합성 화합물들의 살균활성은 whole plant법으로 시험하였고, 그 결과 VIII-1~VIII-5, XIII-1~XV-5 화합물들 중 XIV-3이 in vivo 에서 가장 우수한 살균활성을 나타내었다. 상용되고 있는 살균제인 dimethomorph와 화합물 I의 $EC_{50}$ 과 $EC_{90}$ 값이 각각 $4.26{\pm}0.02$, $14.72{\pm}0.05$와 $1.01{\pm}0.11$, $6.31{\pm}0.09mM$인 반면, 4-[5-(2-cyclopropylaminopyrimidin-4-yl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)thiazol-5-yl]-1-methylpiperidine (XIV-3)은 $0.98{\pm}0.21$과 $5.85{\pm}0.05mM$을 나타내었다. 따라서, 화합물 XIV-3은 P. capsici 에 의해 발생하는 식물병에 대하여 식물보호제로서의 가능성을 보여주었으며, 화합물 XIV-3에 대한 작용 메커니즘에 대한 연구가 필요할 것이라 사료된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
• /
• pp.25-25
• /
• 2014

Three species of Fusarium, F. fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum, are known to be associated with bakanae disease of rice [1, 2]. F. fujikuroi infects rice flowers and survive in endosperm and embryo of the seeds. Infected seed is an important source of primary inoculum of pathogens [3]. Seeds of rice (Oryza sativa cv. Boramchan) collected from bakanae-infected field were found to be 96% infected with Fusarium sp., 52% with F. fujikuroi, 42% with F. verticillioides, and 12% with F. proliferatum as determined by incubation method and species-specific PCR assays. F. fujikuroi was detected at lemma/palea, endosperm and embryo whereas F. verticillioides and F. proliferatum were recovered only from lemma/palea by means of component plating test. Seed disinfection methods have been developed to control bakanae disease and prochloraz has been most widely used for rice seeds. Two chemicals formulated with prochloraz (PC 1) and prochloraz + hexaconazole (PC 2) that inhibit biosynthesis of ergosterol strongly reduced the incidence of Fusarium spp. on selective media to 4.7% and 2.0%, respectively. Disease symptoms of rice seedlings in nursery soil were alleviated by chemical treatment; seedlings with elongated leaves or wide angle between leaf and stem were strikingly reduced from 15.6 to 3.2% (PC 1) and 0 (PC 2), stem rots were reduced from 56.9 to 26.2% (PC 1) and 32.1% (PC 2), and normal seedling increased from 0.4 to 13.3% (PC 2). Prochloraz has some disadvantages and risks such as the occurrence of tolerant pathogens [4] and effects on the sterol synthesis in animals and humans [5]. For these reasons, it is necessary to develop new disinfection method that do not induce fungal tolerance and are safe to humans and animals. Chlorine dioxide ($ClO_2$), that is less toxic, produces no harmful byproducts, and has high oxidizing power, has been reported to be effective at disinfection of several phytopathogenic fungi including Colletotrichum spp. and Alternaria spp. [6]. Gaseous $ClO_2$ applied to rice seeds at a concentration of 20 ppm strongly suppressed mycelial growth of Fusarium fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum. The incidence of Fusarium spp. in dry seed with 8.7% seed moisture content (SMC) tended to decrease as the concentration of $ClO_2$ increased from 20 to 40 ppm. Applying 40 ppm $ClO_2$ at 90% relative humidity, incidence was reduced to 5.3% and resulted in significant reduction of disease symptoms on MS media. In nursery soil, stem rot was reduced from 56.9 to 15.4% and the number of normal seedlings increased from 0.4 to 25.5%. With water-soaked seeds (33.1% SMC) holding moisture in the endosperm and embryo, the effectiveness of disinfection using $ClO_2$ increased, even when treated with only 20 ppm for four hours. This suggests that moisture was a key element for action of $ClO_2$. Removal of the palea and lemma from seeds significantly decreased the incidence of Fusarium spp. to 3.0%. Seed germination appeared to decrease slightly by water-soaking at $30^{\circ}C$ because of increased SMC and by physical damage of embryos from hulling. These results indicate that the use of gaseous $ClO_2$ was effective as a means to disinfect rice seeds infected with Fusarium spp. and that moisture around the pathogens in the seed was an important factor for the action of $ClO_2$. Further investigations should be conducted to ascertain the best conditions for complete disinfection of Fusarium spp. that infect deep site of rice seeds.