1. 전국에서 채집 분리한 51개의 균주를 phage의 용 균형에 따라 분류하여 8가지 계통으로 나누었다. 2. 8가지 계통 중 F-계통이 우리나라에 가장 많았으며 H.C.A계통이 그 다음 순이었고 일본이나 남방계에 많은 D-계통은 발견되지 않았다. 3. 우리나라에 분포하고 있는 흰빛잎마름병균은 지역에 따라서 계통이 한정되거나 특이성을 보이지 않았다. 4. 통일품종은 단일품종내에서 6가지의 계통이 분리되었으나 다른 품종에서는 3가지 이내의 계통이 분리되었다.
벼 흰빛잎마름병의 병원균(Xanthomonas oryzae)을 이용하여 항생제의 일종인 Agrepto에 대한 약제저항성형성을 조사하기 위하여 세대 경과에 따른 약제처리효과를 Optical Density로 간접 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Agrepto는 액체배양기에 첨가되었을 때 처리 제1세대 30ppm까지의 낮은 농도 처리에서도 세균증식에 현저한 저지 효과를 나타내었다. 2. 동일농도의 4세대간 처리에서 세대의 경과에 따라 세균 증식량이 현저히 증가하였고 증식율은 10ppm 처리구에서 보다 30ppm 처리구에서 더욱 뚜렷하였다. 3. 전세대 20ppm 처리구의 선발집단의 경우 세대가 경과할수록 더욱 내성의 증가 현상을 나타내었다. 4. 고농도 처리구에서 선발된 세균이 저농도처리구에서 선발된 세균의 경우보다 저항성 형성이 현저히 증가되는 경향을 보였다.
벼 흰빛잎마름병의 저항성의 품종간 차이와 그 유전양식을 조사하여 저항성품종육성의 기초자료로 활용코저 몇 가지 시험을 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 최고분얼기와 출수기때의 저항성정도는 품종에 따라 상이한 반응을 보였고 공시품종중에서 IR2061-465-1-5-5, IR2061-553-6-9, IR1561-228-3-3, 밀양 42호는 공시된 3균주에 대해 최고분얼기나 출수기에 모두 높은 저항성을 보였다. 2. 질적저항성이 동일한 품종군에 속하는 품종중에서도 저항성정도의 양적인 차이는 크게 인정되었고, 그 차는 품종군별로는 밀양 23호군에서 균주별로는 II 균군에서 크게 나타났다. 3. IR2061-465-1-5-5와 IR1561-228-3-3의 II균군에 대한 저항성의 유전은 $F_1,F_2$ 및 $F_3$ 세대의 분리양상으로 보아 $1\~2$개의 유전인자에 의해 저항성이 지배된다고느 보기 어렵고 상당수의 유전인자가 이에 관여하는 것으로 생각된다.
벼흰빛잎마름병균의 균주를 효과적으로 보관하기 위하여 동결건조, 동결, 액체파라핀, 살균수, 계대배양등의 방법을 사용하여 생존율과 병원성유지 정도를 4개월에 걸쳐 조사하였다. 실험결과 $10\%$ sucrose와 $1\%$ gelatin을 함유한 현탁액에서 가장 높은 생존율을 나타냈으며 병원성은 $2\%$ dextrin, $0.5\%$ ascorbic acid, $0.5\%$ ammonium chloride, $0.5\%$ tguiyrea, $0.85\%$ NaCl 등을 함유한 현탁액에서 가장 잘 유지되었다. 계대배양한 균주는 병원성이 약화되었다. 거친집락형은 동결건조 또는 동결과정에서 모두 나타났으며 이는 정상집락에 반해 주름진 집락모습과 사상형이었다. 거친집락형은 병원성이 매우 약하였으며, 탄소원 요구도가 다양하였으므로 동결건조 과정에서 대사작용의 저해가 일어난 것으로 추측되었다.
식물 특이 NAC (NAM, ATAF, and CUC) 전사인자는 식물 성장, 발달과 스트레스에 대한 저항성에 관여한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 벼의 NAC 전사인자 중의 하나인 OsNAC69 유전자를 분리하였으며 유추된 아미노산 서열을 바탕으로 조사해본 결과 이 유전자는 NAC 전사인자의 5개 group 중에서 group II에 속하였다. 흰잎마름병균인 X. oryzae pv. oryzae (Xoo)를 처리하여 발현을 분석한 결과 접종 1시간 이후부터 발현이 현저하게 증가하였다. 따라서 OsNAC69 유전자의 생물학적인 기능을 분석하고자 이 유전자를 과발현시킨 형질전환벼를 만들었으며 형질전환벼의 분석 결과 대조구인 동진벼에 비해 발현이 높은 9개의 계통을 선발하였다. 높은 발현을 보인 이 9개의 계통에 벼흰잎마름병균을 접종한 결과 동진벼에 비해 흰잎마름병에 대한 저항성이 훨씬 더 증대하였음을 보여 주었다. 이것은 OsNAC69 유전자가 흰잎마름병균 침입시 벼의 병저항성 기작을 조절하여 나타난 결과로 추정되며 정확한 기작에 대한 연구를 앞으로 더 해야 할 것이다.
This study explores beneficial bacteria isolated from the roots and rhizosphere soil of Khao Rai Leum Pua Phetchabun rice plants. A total of 315 bacterial isolates (KK001 to KK315) were obtained. Plant growth-promoting traits (phosphate solubilization and indole-3-acetic acid (IAA) production), and antimicrobial activity against three rice pathogens (Curvularia lunata NUF001, Bipolaris oryzae 2464, and Xanthomonas oryzae pv. oryzae) were assessed. KK074 was the most prolific in IAA production, generating 362.6 ± 28.0 ㎍/ml, and KK007 excelled in tricalcium phosphate solubilization, achieving 714.2 ± 12.1 ㎍/ml. In antimicrobial assays using the dual culture method, KK024 and KK281 exhibited strong inhibitory activity against C. lunata, and KK269 was particularly effective against B. oryzae. In the evaluation of antimicrobial metabolite production, KK281 and KK288 exhibited strong antifungal activities in cell-free supernatants. Given the superior performance of KK281, taxonomically identified as Bacillus sp. KK281, it was investigated further. Lipopeptide extracts from KK281 had significant antimicrobial activity against C. lunata and a minimum inhibitory concentration (MIC) of 3.1 mg/ml against X. oryzae pv. oryzae. LC-ESI-MS/MS analysis revealed the presence of surfactin in the lipopeptide extract. The crude extract was non-cytotoxic to the L-929 cell line at tested concentrations. In conclusion, the in vitro plant growth-promoting and disease-controlling attributes of Bacillus sp. KK281 make it a strong candidate for field evaluation to boost plant growth and manage disease in upland rice.
한국식물병리학회 1994년도 Proceedings of International Symposium on BIOLOGICAL CONTROL OF PLANT DISEASES Korean Society of Plant Pathology
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pp.75-85
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1994
Biocontrol is playing a more and more important role in plant disease management. Evidences show that there are optimum prospects for people to apply biocontrol approach to control plant disease or to study the mechanism of antagonism.“The study of Antagonistic Protein of Bacillus spp.to Xanthomonas oryzae pv. oryzae”has been worked in our laboratory since 1986. One hundred and thirty antagonistics bacteria were screened out, most of them belonged to Bacillus spp., and showed very strong inhibitive effect to various plant pathogens. Nine antagonistic proteins (peptides) were purified (P11-I, P11-II, B8, B826-I, B826-II, A30-I, A30-II, G35). Two antagonistic protein related DNA fragments (B826-I, A30-II) were cloned and sequenced. B826-I DNA fragment composed by 905 bp, and it contained two ORF encoding 95, and 54 amino acids, respectively. By using Rifr and Kamr as the selective markers, we found the bacteria could colonize on rice leaf for at least 40 days. In greenhouse the antagonistic bacteria showed certain degree of control efficiency.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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