Kim, Hye-Sook;Sang, Mee-Kyung;Myung, Inn-Shik;Chun, Se-Chul;Kim, Ki-Deok
The Plant Pathology Journal
/
제25권1호
/
pp.62-69
/
2009
In this study, we characterized the bacterial strain KJ2C12 in relation with its biocontrol activity against Phytophthora capsici on pepper, and identified this strain using morphological, physiological, biochemical, fatty acid methyl ester, and 16S rRNA gene sequence analyses. Strain KJ2C12 significantly (P=0.05) reduced both final disease severity and areas under the disease progress curves of 5-week-old pepper plants inoculated with P. capsici compared to buffer-treated controls. As for the production of antibiotics, biofilms, biosurfactant, extracellular enzyme, HCN, and swarming activity, strain KJ2C12 produced an extracellular enzyme with protease activity, but no other productions or swarming activity. However, Escherichia coli produced weak biofilm only. Strain KJ2C12 could colonize pepper roots more effectively in a gnotobiotic system using sterile quartz sand compared to E. coli over 4 weeks after treatments. However, no bacterial populations were detected in 10 mM $MgSO_4$ buffer-treated controls. Strain KJ2C12 produced significantly higher microbial activity than the $MgSO_4$-treated control or E. coli over 4 weeks after treatments. Bacterial strain KJ2C12 was identified as Bacillus luciferensis based on morphological, physiological, and biochemical characteristics as well as FAME and 16S rRNA gene sequence analyses. In addition, these results suggested that B. luciferensis strain KJ2C12 could reduce Phytophthora blight of pepper by protecting infection courts through enhanced effective root colonization with protease production and an increase of soil microbial activity.
Survival of biocontrol agents and their effective colonization of rhizhosphere are the essential components for successful disease suppression. The effects of hydrogel supplement on bacterial survival and disease control were evaluated in pot and in the field. Addition of 2% hydrogel material to potting soil resulted in significant enhancement of colonization of biocontrol agent Serratia plymuthica A21-4 both in soil and rhizosphere of pepper plants. Rhizosphere colonization of S. plymuthica A21-4 retrieved from 40 days old pepper seedlings indicated 100 times higher bacterial population in hydrogel treated soil than in ordinary pot soil. The pepper plants sown in hydrogelated potting soil showed higher seed germination rate and the better growth of pepper plant than those in ordinary commercial pot soil. Although the suppression of Phytophthora capsid density in the potting soil by treatment of biocontrol agent A21-4 was not significantly different between in hydrogelated soil and ordinary potting soil, the suppression of Phytophthora blight between two treatments was significantly different. A21-4 treatment in hydrogelated potting soil was completely disease-free while same treatment in ordinary potting soil revealed 36% disease incidence. Our field study under natural disease occurrence also showed significantly less disease incidence(12.3%) in the A21-4 treatment in the hydrogelated soil compared to other treatments. Yield promotion of pepper by the A21-4 treatment in the hydrogelated potting soil was also recognized. Our results indicated that hydrogel amendment with biocontrol agent in pot soil would be a good alternative to protect pepper seedlings and increase plant yield.
In vitro and in vivo activities of a biocontrol agent, Serratia plymuthica strain A2l-4, was evaluated for the control of Phytophthora blight of pepper, Strain A2l-4 inhibited mycelial growth, germination of zoosporangia and cystospores, and formation of zoospore and zoosporangia of Phytophthora capsici in vitro. In the pot experiment, incidence of Phytophthora blight of pepper in non-treated control was 100% at 14 days after inoculation, while no disease was observed in the plot treated with S. plymuthica A2l-4. In the greenhouse test, infection rate of pepper in the non-treated plots was 74.5%, while it was only 12.6% in the plots treated with A2l-4. Results indicate that S. plymuthica A2l-4 is a potential biocontrol agent for Phytophthora blight of pepper.
A bacterial strain YB-70 which has powerful biocontrol activity against Fusarium solani causing plant root-rot resulting in considerable losses of many economical crops was isolated and selected from over 500 isolates from a ginseng rhizosphere in suppressive soil, and identified as a strain of Bacillus subtilis. In several biochemical and in vitro antibiosis tests on F. solani with culture filterates from B. subtilis YB-70, our data strongly indicated metabolites which mediated inhibition of the fungal growth were presumed to be heat-stable, micromolecular, and ethyl alcohol solutable antifungal substances. Suppression of root-rot by B. subtilis YB-70 was demonstrated in pot trials with eggplant (Solanum melongena L) seedlings. Treatment of the seedling with the bacterial suspension (1.7~1.9$\times$$10^5$ CFU/g) in F. solani-infested soil significantly reduced disease incidences by 68 to 76% after 25 to 30 days. The results supported that B. subtilis YB-70 have excellent potentials as a biocontrol agent.
Rice blast, caused by Magnaporthe oryzae, is one of the most destructive rice diseases worldwide. The aim of this study was to screen bacterial isolates to efficiently prevent the occurrence of rice blast. A total of 232 bacterial isolates were extracted from nonrhizospheric rice soil and were screened for antifungal activity against M. oryzae using a leaf segment assay. Strains S170 and S9 showed significant antagonistic activity against M. oryzae in vitro and in leaf disk assays, and controlled M. oryzae infection under greenhouse conditions. The results showed that strains S170 and S9 could effectively control rice leaf blast and panicle neck blast after five spray treatments in field. This suggested that the bacterial strains S170 and S9 were valuable and promising for the biocontrol of rice disease caused by M. oryzae. Based on 16S rDNA, and gyrA and gyrB gene sequence analyses, S170 and S9 were identified as Bacillus amyloliquefaciens and B. pumilus, respectively. The research also demonstrated that B. amyloliquefaciens S170 and B. pumilus S9 could colonize rice plants to prevent pathogenic infection and evidently suppressed plant disease caused by 11 other plant pathogenic fungi. This is the first study to demonstrate that B. amyloliquefaciens and B. pumilus isolated from nonrhizospheric rice soil are capable of recolonizing internal rice stem tissues.
Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) and Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc), are the causal agent of Fusarium wilt disease of tomato and banana, respectively, and cause significant yield losses worldwide. A cost-effective measure, such as biological control agents, was used as an alternative method to control these pathogens. Therefore, in this study, six isolates of the Streptomyces-like colony were isolated from soils and their antagonistic activity against phytopathogenic fungi and plant growth-promoting (PGP) activity were assessed. The results showed that these isolates could inhibit the mycelial growth of Fol and Foc. Among them, isolate STRM304 showed the highest percentage of mycelial growth reduction and broad-spectrum antagonistic activity against all tested fungi. In the pot experiment study, the culture filtrate of isolates STRM103 and STRM104 significantly decreased disease severity and symptoms in Fol inoculated plants. Similarly, the culture filtrate of the STRM304 isolate significantly reduced the severity of the disease and symptoms of the disease in Foc inoculated plants. The PGP activity test presents PGP activities, such as indole acetic acid production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, lignin hydrolysis, and cellulase activity. Interestingly, the application of the culture filtrate from all isolates increased the percentage of tomato seed germination and stimulated the growth of tomato plants and banana seedlings, increasing the elongation of the shoot and the root and shoot and root weight compared to the control treatment. Therefore, the isolate STRM103 and STRM104, and STRM304 could be used as biocontrol and PGP agents for tomato and banana, respectively, in sustainable agriculture.
Recently, strategies for controlling Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), the causal agent of Fusarium wilt of tomato, focus on using effective biocontrol agents. In this study, an analysis of the biocontrol and plant growth promoting (PGP) attributes of 11 isolates of loamy soil Bacillus spp. has been conducted. Among them, the isolates B.PNR1 and B.PNR2 inhibited the mycelial growth of Fol by inducing abnormal fungal cell wall structures and cell wall collapse. Moreover, broad-spectrum activity against four other plant pathogenic fungi, F. oxysporum f. sp. cubense race 1 (Foc), Sclerotium rolfsii, Colletotrichum musae, and C. gloeosporioides were noted for these isolates. These two Bacillus isolates produced indole acetic acid, phosphate solubilization enzymes, and amylolytic and cellulolytic enzymes. In the pot experiment, the culture filtrate from B.PNR1 showed greater inhibition of the fungal pathogens and significantly promoted the growth of tomato plants more than those of the other treatments. Isolate B.PNR1, the best biocontrol and PGP, was identified as Bacillus stercoris by its 16S rRNA gene sequence and whole genome sequencing analysis (WGS). The WGS, through genome mining, confirmed that the B.PNR1 genome contained genes/gene cluster of a nonribosomal peptide synthetase/polyketide synthase, such as fengycin, surfactin, bacillaene, subtilosin A, bacilysin, and bacillibactin, which are involved in antagonistic and PGP activities. Therefore, our finding demonstrates the effectiveness of B. stercoris strain B.PNR1 as an antagonist and for plant growth promotion, highlighting the use of this microorganism as a biocontrol agent against the Fusarium wilt pathogen and PGP abilities in tomatoes.
In this biocontrol research, we evaluated disease suppressive effects of antagonistic bacterial strains ISE13 and KJ1R5 against Korean ginseng root rot caused by P. eaetorum. We also examined the effects of nutrient solution in the hydroponic culture system for Korean ginseng on biological activity of the bacterial strains. As results of dual culture tests of the bacterial strains on $V_{8}$ juice agar, the strain ISE13 showed antifungal activity against P. eaetorum and other plant pathogenic fungi, but the strain KJ1R5 did not. When their inhibitory effects against infection of P. eaetorum on the roots grown in either nutrient solution or water were tested, the strains ISE13 and KJ1R5 inhibited the disease severity of Korean ginseng roots only grown with water, compared to buffer-treated, inoculated controls. However, the nutrient solution used for hydroponic cultures of ginseng in pots caused higher levels of disease severity by the strains ISE13 and KJ1R5 from 418.8\%$ to 40.0\%$ and from 24.3\%$ to 45.0\%$, respectively. In this study, the bacterial strains ISE13 and KJ1R5 could be potentially biocontrol agents to suppress Korean ginseng root rot caused by P. eaetorum. However, more attention using nutrient solution in hydroponic cultures for Korean ginseng production should be applied in biocontrol of plant diseases using the antagonistic microorganisms.
Botrytis cinerea에 의한 포도 잿빛곰팡이병은 특히 하우스 재배시 큰 피해를 주는 병원 진균이다. Pseudomonas속 세균들은 토양 미생물중 가장 잘 연구되어 있고, 토양 내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 근권토양에서 분리한 형광성 Pseudomonas속 세균 83균주 중 P84균주는 실내 항균력 실험결과 다양한 식물병원진균(Phytophthora capsici, Sclerotium spp., Botryosphaeria dothidea, Fusarium spp.)에 대해 항균효과를 나타내었다. 생리적 실험과 유전적 실험결과 P84균주는 P. putida로 동정되었다. 이 세균의 항균력은 항생물질(2,4-diacetylphloroglucinol)의 생산과 관련되어 있는 것으로 사료되며, 이 세균이 포도 잿빛곰팡이병의 생물적 방제에 이용될 수 있는 가능성이 시사되었다.
Biocontrol microbes have mainly been screened among large collections of microorganisms $via.$ nutrient-rich $in$$vitro$ assays to identify novel and effective isolates. However, thus far, isolates from only a few genera, mainly spore-forming bacilli, have been commercially developed. In order to isolate field-effective biocontrol microbes, we screened for more than 200 oligotrophic bacterial strains, isolated from rhizospheres of various soil samples in Korea, which induced systemic resistance against the soft-rot disease caused by $Pectobacterium$$carotovorum$ SCC1; we subsequently conducted in $planta$ bioassay screening. Two oligotrophic bacterial strains were selected for induced systemic disease resistance against the $Tobacco$$Mosaic$$Virus$ and the gray mold disease caused by $Botrytis$$cinerea$. The oligotrophic bacterial strains were identified as $Pseudomonas$$manteilii$ B001 and $Bacillus$$cereus$ C003 by biochemical analysis and the phylogenetic analysis of the 16S rRNA sequence. These bacterial strains did not exhibit any antifungal activities against plant pathogenic fungi but evidenced several other beneficial biocontrol traits, including phosphate solubilization and gelatin utilization. Collectively, our results indicate that the isolated oligotrophic bacterial strains possessing induced systemic disease resistance could provide useful tools as effective biopesticides and might be successfully used as cost-effective and preventive biocontrol agents in the field.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.