• 식물병연구
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• 제21권4호
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• pp.280-289
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• 2015

옥수수는 세계적으로 가장 중요한 작물이다. 옥수수의 소비가 꾸준히 증가하고 있지만, 생산량은 연작과 Fusarium spp.와 같은 토양전염성 곰팡이병의 감염에 의해 줄어들고 있다. 최근에 우리나라를 포함해 전 세계적으로 F. subglutinans와 F. temperatum에 의해 발생되는 옥수수 밑둥썩음병의 발생이 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 병에 걸리지 않은 건전한 옥수수 토양 근권에서 F. subglutinans와 F. temperatum에 대치배양을 통해 항균활성을 보이는 3 균주(GC02, GC07, GC08)를 선발하였다. 선발된 3 균주 중 GC02와 GC07이 균사생장을 효과적으로 억제하였다. 그리고 16s rRNA에 기반하여 분석한 결과, GC02는 Bacillus methylotrophicus, GC07은 B. amyloliquefaciens 그리고 GC08은 B. thuringiensis로 동정되었다. 또한, GC02와 GC07은 포자발아의 억제에도 효과적이었다. 3개의 Bacillus 균주들은 모두 protease의 활성이 강하게 나타났으며, cellulase 활성은 GC07과 GC08에서만 나타났다. 그리고 불용성 인산의 가용화와 siderophore의 생산은 GC02와 GC07이 비교적 GC08에 비해 우수한 것으로 나타났다. 옥수수 줄기에 2개의 Fusarium과 접종하여 발병억제효과를 검정한 결과 B. amyloliquefaciens GC07이 가장 효과적인 방제효과를 나타내었다. 또한 B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 다른 식물병원성 진균들도 효과적으로 균사생장을 억제하였다. 따라서, B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 식물병원성 진균방제에 생물학적 방제제로서 역할이 가능하다고 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.295-301
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• 2010

마늘병원균에 대한 토착길항미생물 선발을 위하여 경북 영천시 신덕리 및 구계리 일대 16개소의 토양 시료로부터 160균주의 세균들을 분리하였다. 이들 분리된 세균 중 마늘 잎집썩음병의 원인균인 P. marginalis와 마른썩음병의 원인균인 F. oxysporum에 대하여 길항능이 매우 뛰어난 3종의 토착길항세균을 선발하였다. 선발 균주들을 16s rDNA sequencing과 Bergey's manual을 이용한 방법에 의해 동정한 결과 B. subtilis YC82, B. vallismortis YC84, B. amyloliquefaciens YC240 균주들로 동정할 수 있었다. 선발된 3종의 토착길항세균들은 항세균 및 항진균 길항기작인 siderophore, ${\beta}$-glucanse, chitinase, 항생물질 생산능을 가진 균주들이었으며, 식물의 생장촉진에 도움이 되는 인산가용 화능과 식물생장촉진호르몬인 옥신 및 지베렐린을 생산하는 균주들로 확인되었다. 또한, 3종의 토착길항세균들은 in vivo 포트실험을 통해 잎집썩음병원균인 P. marginalis 에 대한 방제율이 70% 이상이고 동시에 생장촉진능도 있다는 것을 검증하였다. 그리고 마른썩음병원균인 F. oxysporum에 대한 방제율도 B. subtilis YC82와 B. amyloliquefaciens Y240의 경우 60%, B. vallismortis YC84는 80% 이상으로 나타났다. 또한, 발아촉진능에서는 선발된 토착길항세균의 처리구가 무처리구에 비하여 20% 이상 향상된 우수한 발아촉진능을 나타내었으며, 생장촉진능 역시 초장 길이의 차이에서 B. subtilis YC82는 평균 $49{\pm}1.53\;mm$, B. vallismortis YC84 는 평균 $47{\pm}1.15\;mm$, B. amyloliquefaciens YC240에서는 평균 $80{\pm}1.21\;mm$로 무처리구의 평균 $39{\pm}1.51\;mm$ 보다 매우 우수하였다. 이와 같은 결과는 선발된 마늘잎집썩음병 및 마른썩음병 방제용 토착길항세균은 마늘병원균 방제능과 동시에 생장촉진능을 가지는 다기능 토착길항세균으로 향후 추가적인 현장적용시험을 통하여 병방제능 및 생장촉진능 검증이 이루어 진다면 마늘병해방제 및 생장촉진용 미생물제제 개발이 가능할 것이라 생각된다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제22권3호
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• pp.289-294
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• 2006

Two isolates of mucous bacteria, mc75 and pc78, were isolated from fungal culture plate as culture contaminants with an interesting swarming motility. Both isolates were identified as Pseudomonas fluorescens based on microscopy, biochemical analysis, Biolog test and DNA sequence analysis of the 16S rRNA gene. Both strains have the exactly the same 16S rRNA gene sequences, and yet their biological control activity were not identical each other. In vitro analysis of antagonistic activity of two isolates against several plant pathogenic fungi indicated that both produced diffusible and volatile antifungal compounds of unknown identities. Treatment of the bacterial culture of P. fluorescens pc78 and its culture filtrate exhibited a strong biological control activity against rice sheath blight in vivo among six plant diseases tested. More effective disease control activity was obtained from treatment of bacterial culture than that of culture filtrate. Therefore, in addition to antifungal compound and siderophore production, other traits such as biofilm formation and swarming motility on plant surface may contribute to the biological control activity of P.fluorescens pc78 and mc75.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.101.1-101
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• 2003

Lipopolysaccharide, siderophore, and cyclic dipeptide have been shown to be necessary for ISR induction by pseudomnads. However, there is no report on cloning of genes or generating specific mutants involving in ISR activity. A biological control bacteium P. chlororaphis O6 induces resistance to Erwinia carotovora subsp. carotovara SCCI in tobacco and induces drought resistance in Arabidopsis. To isolate genes involved in ISR activity and induction of drough resistance of O6, we constructed Tn5 mutants and were used to screen for ISR activity and drought resistance activity using microtiter assay with tobacco and Arabidopsis. Thirty-three ISR-deficient mutants were selected, and the nine ISR-deficient mutants were also lost activity of drought resistance. The flanking sequence analysis of the ISR and drought resistance-deficient mutants showed that a gacS gene encoding a two-component sensor kinase, and a mce gene encoding a protein involved in mycobacterial cell entry were mutated. The flanking sequence of each Tn5 mutant altered ISR activity is currently under investigation. These results indicate that gacS and mce are important genes in induction of ISR activity and drought resistance of P. chlororaphis O6. Our works will open opportunities for identification of bacterial genes or traits that are involved in ISR activity and induced drought resistance of P. chlororaphis O6.

• 한국환경과학회지
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• 제27권9호
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• pp.771-780
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• 2018

To develope a microbial weed control agent, HCN-producing bacteria were isolated, and their characteristics were investigated. A selected strain of WA15 was identified as Pseudomonas koreensis by morphological, cultural, biochemical and 16S rRNA gene analyses. The conditions for HCN production was investigated by a One-Variable-at-a-Time (OVT) method. The optimal HCN production conditions were tryptone 1%, glycine 0.06%, NaCl 1%, and an initial pH and temperature of 5.0 and $30^{\circ}C$, respectively. The major component for HCN production was glycine. Under optimal conditions, HCN production was about 3 times higher than that of the basal medium. The WA15 strain had physiological activities, such as indoleacetic acid that was associated with the elongation of plant roots and siderophore and ammonification inhibiting fungal growth, and produced hydrolytic enzymes, such as cellulase, pectinase and lipase. The strain was able to inhibit the growth of phytopathogenic fungi, such as Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea and Fusarium oxysporum, by the synergistic action of volatile HCN and diffusible antimicrobial compounds. A microscopic observation of R. solani that was teated with the WA15 strain showed morphological abnormalities of fungal mycelia, which could explain the role of the antimicrobial metabolites that were produced by the WA15 strain. The volatile HCN produced by the WA15 strain was also found to have insecticidal activity against termites. Our results indicate that Pseudomonas koreensis WA15 can be applied as a microbial agent for weed control and also as a termite repellent. Furthermore, it could be applied as a microbial termiticidal agent to replace synthetic insecticides.

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.246-253
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• 2012

연령을 달리하는 인삼토양 내 근권세균의 다양성과 이들 세균이 갖고 있는 식물생장에 유용한 특성에 대하여 조사하였다. 인삼 근권으로부터 총 15개 속에 포함되는 143 균주를 분리하였다. 인삼 연령에 따른 세균 군집의 변화가 있었으나, 분리 균주의 58%가 Firmicutes에 속하였다. 특히 Bacillus는 연령에 관계없이 가장 우점하는 속으로 나타났다. 이들 분리 균주 중 30개의 균주를 선발하여 세포벽 분해효소 분비, 인돌아세트산 생성, siderophore 생성, 인 가용화, 식물병원성 곰팡이의 저해능 등에 대하여 평가한 결과, 다수의 균주가 식물생장을 촉진할 수 있는 기능적 특성을 갖고 있었다. 이 중에서도 모든 조사 항목에 대하여 양성 반응을 보인 B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. velezensis, B. licheniformis 균주는 향후 인삼 경작을 위한 생장 촉진 미생물제제로 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.437-447
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• 2012

Natural and beneficial associations between plants and bacteria have demonstrated potential commercial application for several agricultural crops. The sunflower has acquired increasing importance in Brazilian agribusiness owing to its agronomic characteristics such as the tolerance to edaphoclimatic variations, resistance to pests and diseases, and adaptation to the implements commonly used for maize and soybean, as well as the versatility of the products and by-products obtained from its cultivation. A study of the cultivable bacteria associated with two sunflower cultivars, using classical microbiological methods, successfully obtained isolates from different plant tissues (roots, stems, florets, and rhizosphere). Out of 57 plant-growth-promoting isolates obtained, 45 were identified at the genus level and phylogenetically positioned based on 16S rRNA gene sequencing: 42 Bacillus (B. subtilis, B. cereus, B. thuringiensis, B. pumilus, B. megaterium, and Bacillus sp.) and 3 Methylobacterium komagatae. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis showed a broad diversity among the Bacillus isolates, which clustered into 2 groups with 75% similarity and 13 subgroups with 85% similarity, suggesting that the genetic distance correlated with the source of isolation. The isolates were also analyzed for certain growth-promoting activities. Auxin synthesis was widely distributed among the isolates, with values ranging from 93.34 to 1653.37 ${\mu}M$ auxin per ${\mu}g$ of protein. The phosphate solubilization index ranged from 1.25 to 3.89, and siderophore index varied from 1.15 to 5.25. From a total of 57 isolates, 3 showed an ability to biologically fix atmospheric nitrogen, and 7 showed antagonism against the pathogen Sclerotinia sclerotiorum. The results of biochemical characterization allowed identification of potential candidates for the development of biofertilizers targeted to the sunflower crop.

• The Plant Pathology Journal
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• 제17권3호
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• pp.174-179
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• 2001

The plant growth-promoting Pseudomonas strains, WR8-3 (Pseudomonas fluorescens), WR9-11 (Pseudomonas sp.) and WR9-16 (P.putida), which induced resistance systematically in watermelon to gummy stem rot were investigated on their induced systemic resistance(ISR)-related characteristics. The pyoverdine production was repressed in the standard succinate medium by increasing the concentration of $\textrm{FeCL}_3$. But the iron-binding ability on chrome azurol S agar media (CAS) was observed only in the strains, WR8-3 and WR9-16. When the two strains were mutated, the resulting iron-binding siderophore-negative mutants, WR8-3m and WR 9-16m, failed to promote the growth of watermelon and to induce resistance. The strains, WR8-3 and WR 9-16, slightly inhibited the growth of Didymella bryoniae at a low concentration of $\textrm{FeCL}_3$ on Kong's medium B, but not to exert control dffect. The strain WR9-11 showed antagonism in the concentration of $\textrm{FeCL}_3$ from 0 to $1,000\mu\textrm{M}$. When the crude lipoplysaccharide of each strain was treated in the rhizosphere of watermelon, mean lesion area was similar to that of the untreated control. The strains, WR9-11 and WR9-16 produced some level of hydrogen cyanide (HCN). Salicylic acid production was not detected in all of the strains.

• 한국균학회지
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• 제42권4호
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• pp.333-340
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• 2014

미생물을 이용한 생물학적 방제제의 개발을 위해 연작피해가 없는 순창군 토양으로부터 다양한 미생물 201종을 분리하였고, 이들의 생물학적 활성을 조사하였다. 201종의 분리 세균 중에서 다양한 식물병원성 곰팡이에 대하여 항균활성이 우수한 5종을 선별하였다. 5종의 분리주에 대하여 siderophore를 생산하며 cellulase, protease, amylase와 같은 곰팡이 세포벽 분해효소를 생산하는 능력이 가장 우수한 SCS3 균주를 최종 선별하였다. 최종 선별한 균주 SCS3의 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사하였고, 16S rRNA 염기서열의 분석에 의해 B. subtilis SCS3으로 명명하였으며, 염기서열 분석에 기반하여 계통수를 작성하였다. 이상의 결과로부터 B. subtilis SCS3은 식물병원성 곰팡이의 방제를 위한 생물학적 방제제로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각한다.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-209
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• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.