2004년은 전년에 비해 기온이 높았고 강수량이 적었다. 벼 못자리 병, 잎도열병 발생 필지, 잎집무늬마름병, 흰잎마름병과 고추 역병, 탄저병 및 바이러스병, 시설참외의 급성 시들음 증상, 흰가루병 등이 2003년에 비해 증가하였다. 특히 벼잎집무늬마름병과 흰잎마름병은 전년에 비해 2배 이상 병 발생이 증가하였다. 벼 이삭도열병이 전년 $3\%$에서 2004년 $0.7\%$로 감소된 것은 출수기 동안 평균기온은 높았으나 강수일수, 강수량 및 습도가 낮아 잎도열병균이 이삭으로의 전파를 억제한 것으로 추정되었다. 고추역병은 전년에 비해 크게 감소되었다. 그리고 발표하지 않은 다른 병에 의한 피해는 다소 감소 혹은 유사한 수준이었다.
벼 문고병원균인 Rhizoctonia solani의 균사체에서 비조절 trehalase을 초음파처리, gel filtration 및 Fast protein liquid chromatography를 통해서 분리하여 단일 단백질임을 확인하였다. 분리된 trehalase는 분자량이 54000, pI가 5.1인 단백질로 최대 역가가 pH 5.4, $45^{\circ}C$에서 나타났다. Trehalase 에 대한 Km치는 3.11mM, Vmax는 105.$\mu mol min^{-1}\times mg^{-1}$로 나타났고 벼 문고병 농용항생제인 validamycin은 trehalase에 대해서 non-competitive inhibiton을 하였다.
Two types of Rhizoctonia solani esterases induced by cutin hydrolysate were partially purified by ammonium sulfate precipitation and gel filtration. The esterase I with hydrolyzing activity toward both ${\rho}-ni-trophenyl$ butyrate and ${\rho}-nitrophenyl$ palmitate and the esterase II with hydrolyzing activity toward only ${\rho}-ni-trophenyl$ butyrate were inhibited by ebelactone B, an esterase inhibitor produced by actinomycetes with $IC_{50}$ values of 0.01 and $0.09{\;}\mu\textrm{g}/l$, respectively. Spraying on rice seedling with ebelactone B at a concentration of $30{\;}\mu\textrm{g}/ml$ completely suppressed infection by R. solani. Ebelactone B could not protect the wounded rice seedling and did not show any inhibitory effect on the mycelial growth at a concentration of 1 mg/ml. These results indicate that ebelactone B, an esterase inhibitor protects rice plants from infection with R. solani by inhibition of penetration, not through fungitoxic or fungicidal effect.
Methanol extracts of fresh materials of 57 plants were screened for in vivo antifungal activity against Magna-porthe grisea, Corticium sasaki, Botrytis cinerea, Phyto-phthora infestans, Puccinia recondita, and Blumeria graminis f. sp. hordei. Among them, seven plant extracts showed disease-control efficacy of more than 90% against at least one of six plant diseases. None of the plant extracts was highly active against tomato gray mold. The methanol extracts of Chloranthus japonicus (roots) (CjR) and Paulownia coreana (stems) (PcS) displayed the highest antifungal activity; the CjR extract controlled the development of rice blast, rice sheath blight, and wheat leaf rust more than 90%, and tomato gray mold and tomato late blight more than 80%. The PcS extract displayed control values of more than 90 % against rice blast, wheat leaf rust, and barley powdery mildew and more than 80% against tomato gray mold. The extract of PcS also had a curative activity against rice sheath blight and that of CjR had a little curative activity against rice blast. On the other hand, the extract of Rumex acetocella roots reduced specifically the development of barley powdery mildew. Further studies on the characterization of antifungal substances in antifungal plant extracts are underway and their disease-control efficacy should be examined under greenhouse and field conditions.
Protox 유전자를 형질전환하여 protox 저해 제초제에 대한 내성이 증가한 벼를 모품종인 동진벼와 다른 벼 품종인 일품벼, 추청벼, 온누리벼와 같이 충북 청원, 경기 수원 그리고 전남 광주에 있는 형질전환 작물 격리포장에서 재배하면서 포장에서 발생하는 다양한 식물병을 조사하여 식물병원균에 대한 감수성 정도를 비교하였다. 충북 청원 포장에서는 벼 도열병, 깨씨무늬병, 잎집무늬마름병, Fusarium 마름증상 등이 발생하였다. 하지만 수원 포장에서는 깨씨무늬병이 거의 발생하지 않았고, 다른 포장에서 볼 수 없었던 이삭누룩병의 발생이 CCPO6벼와 온누리벼에서 0.28%와 0.37%의 발병수율을 보였다. 광주 포장에서는 깨씨무늬병의 발생이 다른 병보다 심하게 나타났다. 하지만 모든 포장에서 Fusarium에 의한 마름증상을 제외하고 벼 품종간에 있어서 발생량에 차이는 보이지 않았다. Fusarium에 의한 마름증상은 다른 벼 품종보다도 제초제를 처리하거나 처리하지 않은 CCPO6벼에서 높은 발병주율을 보였다.
Fifty isolates of myxobacteria were isolated from soils from several areas in Korea during 1996-1997 and bioactivity against plant pathogenic fungi of these isolates was examined. A myxobacterial isolate KR025 showed good antifungal activities against Pyricularia oryzae, Cryphonectria parasitica, Colletotrichum lagenarium, and C. gloeosporioides but did not against Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum and Pythium ultimum. The bacterium was identified as Myxococcus fulvus based on morphological and physiological characteristics. Antifungal substances were extracted from culture broth and bacterial cell of Myxococcus fulvus KR025 by ethyl acetate. Antifungal substance of Myxothiazole (100 ${\mu}{\textrm}{m}$/ml) produced by Myxococcus fulvus KR 025 controlled 97.0% rice blast, tomato late blight, wheat leaf rust, and barley powdery mildew and showed 45.0 and 82.6% disease control of rice sheath blight and cucumber gray model, respectively.
In the course of a searching natural antifungal compounds from plant sources, we found that the methanol extract ($3,000\;{\mu}g/ml$) of Malus domestica fruits had potential of control against rice blast (Magnaporthe grisea) and tomato late blight (Phytophthora infestans). Under bioassay-guided purification, we isolated phloretin, a phenolic compound, with in vivo antifungal activity against M. grisea. By 1-day protective application of phloretin ($500\;{\mu}g/ml$), the compound strongly inhibited the disease development of M. grisea and P. infestans on rice and tomato seedlings, respectively. And red pepper anthracnose caused by Colletotrichum coccodes also was moderately suppressed. However, rice sheath blight (Rhizoctonia solani AG1), and barley powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) were hardly controlled. In addition, the compound showed in vitro antifungal activity against some plant pathogenic fungi including Phytophthora capsici, Alternaria panax, Sclerotinia sclerotiorum, R. solani AG4, and M. grisea. This is the first report on the antifungal activity of phloretin against plant pathogenic fungi.
벼잎집무늬마름병균(RS: Rhizoctonia solani) 및 고추역병균 (PC: Phytophtora capsici)에 대한 N-phenyl-O-phenylthionocarbamate 유도체 중, N-phenyl 치환체(X)들의 살균활성에 관한 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 모델을 유도하고 기질분자와 ${\beta}-tubulin$ 사이의 수소결합성을 정량적으로 검토하였다. CoMSIA 모델들의 기여도로부터 두 균주에 대한 살균활성은 공통적으로 수소결합 받게장이 가장 크게 기여하였다. 두 균주 사이의 살균활성에 있어서 선택성은 N-phenyl 고리상 para- 및 meta-치환기로서, RS에서는 수소결합 주게가 아닌 작용기를 그리고 PC에서는 수소결합 받게가 아닌 작용기들의 역할에 기인하는 것으로 예측된다. 또한, RS에서는 meta-위치에 입체적으로 작고 음하전을 선호하는 치환기(X)가 그리고 PC에서는 para-위치에 수소결합 받게가 도입된다면 두 균주에 대한 살균 활성이 증가 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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