KR100513845B1 - 곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208 - Google Patents

곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골프장 잔디의 토양전염성 병해 및 난의 토양전염성 병해 방제에 유용한 길항미생물 및 이를 이용한 미생물제제에 관한 것이다. 상기 길항미생물인 Trichoderma harzianum GBF-0208 균주를 함유한 미생물제제는 골프장 잔디의 주요 식물병인 브라운패치(Brown patch), 라지패치(Large patch), 피시움 블라이트(Pythium blight) 에 높은 생육저지 효과를 나타내었으며 또한 난(蘭)의 주요 병해인 흰비단병(Southern blight), 흑부병 (Black rot), 근부병(Rhizoctonia root rot)등에 대한 높은 생육저지 효과를 나타내었다.

Description

곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물 Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｈａｒｚｉａｎｕｍ ＧＢＦ-0208{Trichoderma harzianum GBF-0208 inhibiting and controlling the growth of the pathogenic fungus}
본 발명은 특이적인 식물병원균에 대한 길항력을 갖는 길항미생물에 관한 발명으로 더욱 상세하게는 골프장 잔디의 토양전염성 병해 및 난의 토양전염성 병해 방제에 유용한 길항미생물인 Trichoderma harzianum GBF-0208 균주 및 이를 이용한 미생물제제에 관한 것이다.
최근 환경에 대한 인식이 높아짐에 따라 화학농약의 과용, 오용, 독성, 환경오염 및 자연생태계에 미치는 악영향들에 대한 문제가 점차 증대되고 있으며 기존에 식물병해의 방제를 위해 필수 불가결하게 사용되어왔던 유기합성농약에 대한 규제가 엄격해지고 있는 실정이다. 이러한 유기 합성 농약의 대안으로 환경친화적이며 식물 병해를 효과적으로 방제할 수 있는 생물농약이 부각되고 있으며 이러한 생물농약의 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 이러한 생물농약을 이용한 환경친화적인 농법은 일반 농작물뿐만 아니라 골프장 잔디관리에도 적용되어 80년대 후반 이후 해외에서 수입된 미생물제제들이 국내에 일부 적용되었다. 그러나 수입된 미생물제제는 국내 토양 환경에 부적합하였으며 효과적인 적용 관리 및 사용자들의 인식 부족으로 인하여 크게 실효를 거두지 못하였다. 이에 90년대 들어 국내에서 개발된 미생물제제를 이용한 농작물의 식물병 뿐만아니라 잔디병해등에 대한 방제가 시도되었으며 최근에는 꾸준한 노력을 바탕으로 효과적인 미생물제제를 이용한 관리가 일부 이루어지고 있는 실정이다.
국외의 경우 1920년 대에 이미 방선균을 이용한 감자 더뎅이병의 방제가 시도되었으며 1960년 이후부터 농약의 형태로 실용화되기 시작하였고, 일본에서는 1960년대 Trichoderma를 이용한 담배 허리마름병을 방제하는 생균제제를 시초로 많은 제품이 개발되었으며 대부분의 실용화 제품이 육묘중 발생되는 모잘록병 방제용으로 개발되었다. 현재 국외의 생물농약 시장은 대단히 활성화되어 약 70여가지의 생물농약이 실용화되고 있다.
트리코더마를 이용한 식물병원균중 Rhizoctonia sp., Pythium sp., Botrytis cineria, Fusarium sp.등의 방제는 이미 오래전부터 알려져왔으며 국외에서는 여러제품들이 상용화 되고 있는 실정이다. 그러므로 국내 및 국외에서 본발명과 유사한 기존의 공개 특허가 수종이 존재한다. 그들 대부분이 Trichoderma viride, Trichoderma koningii, Trichoderma hamatum. Trichoderma harzianum균주를 이용한 것으로 본 발명과 유사한 Trichoderma harzianum균주를 이용한 기존의 공개 특허로는 Trichoderma harzianum T-35, Trichoderma harzianum T-315 균주를 이용한 특허들이 존재하고 있다. 그러나 본 발명과는 달리 Trichoderma harzianum T-35는 Fusarium sp.에 높은 방제 효과를 나타내고 있으며 Trichoderma harzianum T-315는 Pythim sp. 및 Sclerotium rolfsii에 대하여 높은 방제효과를 나타내고 있다. 그러나 본 발명의 Trichoderma harzianum GBF-0208는 국외에 기존에 공개된것에 비해 Rhizoctonia sp.에 대하여 높은 방제효과를 나타내며 특히 잔디의 브라운패치 라지패치에 높은효과를 나타내고 있다. 국내의 경우에는 트리코더마를 이용한 잿빛곰팡이성 병해 방제에 관한 것이 있으며 잔디의 경우 트리코더마를 포함하는 복합균주를 이용한 옐로우 패치성 병해 및 피시움 블라이트 병해 방제에 관한 것이 있다. 그러나 본 발명의 Trichoderma harzianum GBF-0208의 경우는 단독 균주를 사용하여 잔디의 피시움 블라이트외 및 브라운패치, 라지패치에 높은 방제효과를 나타내고 있다.
또한 고부가가치 작물인 난(蘭)의 경우 근부병, 흑부병, 흰비단병을 유발시키는 병원균으로서 Rhizoctonia solani, Pythium ultimate, Sclerotium rolfsii등이 알려져 있으므로 본 발명의 Trichoderma harzianum GBF-0208을 이용하여 이러한 병원균에 대한 방제 효과를 확인하여 보았다. 트리코더마는 작물에 따라 그 자체가 병원성을 나타내는 예가 있으므로 본 발명에서는 기존에 공개된적이 없는 작물인 난(蘭)에 Trichoderma harzianum GBF-0208은 적용하여 이러한 병원균에 대해 높은 방제효과 및 가능성을 확인하였다.
본 발명의 트리코더마속 곰팡이균주인 Trichoderma harzianum GBF-0208는 기존에 공개된 특허보다 브라운패치, 라지패치 방제에 효과가 뛰어남을 보여주며 또한 기존에 적용 사례가 없는 난에 적용하므로서 난의 흰비단병, 흑부병, 근부병에 효과적 방제의 가능함을 제시하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고, 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 특이적인 식물병원균에 대한 길항력을 갖는 미생물을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물인 Trichoderma harzianum GBF-0208을 제공한다.
본 발명의 미생물은 난의 흰비단병, 흑부병, 또는 근부병 및 잔디 브라운패치 또는 라지패치에 특히 뛰어난 효과가 있다.
또한 본 발명은 상기의 균주의 순수배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물제제를 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 식물병해 방제용 길항미생물에 관한 것이다. 적용작물 및 적용병해는 골프장 잔디의 브라운패치, 라지패치, 피시움 블라이트와 난의 흰비단병, 흑부병, 근부병으로 잔디의 경우 달라스팟과 더불어 패치 및 피시움 블라이트 병해가 크게 발생되며 난의 흰비단병, 흑부병, 근부병의 경우 시들음병, 연부병과 더불어 난에 발생되는 중요 병해로서 특히 고부가가치 상품으로 인기가 높은 동양란에 많은 피해를 주고 있다.
골프장의 경우 98년 기준 약 19,181.25ha 면적을 차지하고 있으며 현재에도 골프장 수의 증가로 인해 골프장 잔디 관리에 사용되는 유기합성 농약의 양이 매년 증가하는 추세이다. 또한 난의 경우 해외시장의 개척을 통하여 그 시장이 점차 증가하는 추세이다. 이에 본 발명에서는 잔디의 라지패치, 브라운패치, 피시움 블라이트병에 효과가 있는 길항미생물을 분리하였으며 고부가가치성 작물의 병해중에 대한 길항력을 살펴본 결과 난의 흰비단병, 흑부병, 근부병에 탁월한 효과가 밝혔다.
본 발명자들은 토양미생물로부터 식물병해 방제효과가 있는 균주를 찾아내고자 노력한 결과, 길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208을 분리하였으며, 이 길항미생물들을 함유한 미생물제제를 이용한 작물의 주요병해를 일으키는 곰팡이에 대한 방제효과를 통해 본 발명을 완성하였다.
본 미생물제제의 주성분인 Trichoderma harzianum GBF-0208은 국내의 자연토양에서 분리한 곰팡이균으로 각종 식물에 병원성 시험결과로 비병원성임이 확인된 균주이다.
본 미생물제제는 작물의 곰팡이성 병해인 잘록병, 브라운 패취, 라지 패취, 뿌리썩음병, 흰비단병, 흑부병, 근부병의 병원균에 대해 넓은 생육저지효과가 있으나 특히 잘록병, 브라운패치, 흰비단병에 매우 강한 길항효과를 나타내었다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다.
실시예 1 : 길항미생물의 검색 및 선별
식물병원균으로는 식물에 피해를 많이 주는 병원균인 잿빛곰팡이병균(Botrytis cineria), 시들음병균(Fusarium oxysporum.), 뿌리썩음병균(Pythium sp.), 고추역병균(Phytophtora capsici), 토마토잎마름역병균(Phytophtora infestant), 난흰비단병균(Sclerotium rolfsii), 난흑부병균(Pythium ultimate), 난근부병균(Rhizoctonia solani), 오이흑성병균(Cladosporium cucumerium), 벼도열병균(Piricularia oryzae), 잔디브라운패취병균(Rhizoctonia solani MAFF 511103), 잔디라지패취병균(Rhizoctonia solani MAFF 305245), 의 12종을 사용하였다.
상기의 공시 병원성미생물에 대한 길항력을 갖는 미생물을 분리하기 위해서, 경기 및 강원도 지역의 밭토양과 삼림토양을 계절별로 토양시료를 채취하였다. 토양으로부터 효과적으로 미생물을 분리하기 위하여 최소한천배지(Dipotassium phosphate 7g, Monopotassium phosphate 2g, Sodium citrate 0.5g, Magnesium sulfate 0.1g, Ammonium sulfate 1g, Glucose 5g, Agar 15g/Distilled water 1L)를 제조, 멸균 후 페트리디쉬에 약 20ml 씩 분주하여 고화시킨다. 채취한 토양시료 1g를 멸균생리식염수 100ml에 잘 현탁한 다음, 현탁액 100㎕를 준비된 최소한천배지에 떨군 후 도말봉으로 골고루 밀어준다. 토양시료가 도말된 배지를 배양기에서 배양하면서 나타나는 트리코더마속 곰팡이균주만을 따로 분리하였다. 분리된 트리코더마속 곰팡이들을 상기 병원균에 대하여 양쪽 끝에 접종하는 Dual plating법을 사용하여 병원성 미생물에대해 생육저지 및 우점하는 능력이 탁월한 트리코더마 균주를 선별하였다. 선별된 균주를 가지고 필드 실험을 한 결과 최종적으로 Trichoderma harzianum GBF-0208를 선별하였다.
실시예 2 : 작물의 주요병해를 일으키는 곰팡이에 대한 길항미생물의 동정
길항미생물 GBF-0208은 표1의 형태학적 관찰 분석결과 트리코더마 하지아늄(Trichoderma harzianum)으로 동정되었으며 Trichoderma harzianum GBF-0208로 명명하였다. 이 균주는 한국종균협회에 2001년 4월 25일자로 KCCM-10262의 수탁번호로 기탁되어 있다.
[표 1] Trichoderma harzianum GBF-0208의 형태 관찰, 생리·생화학적 분석
Characterization Trichoderma hazianum Rafai Trichoderma harzianum GBF-0208
Conidiomata Not produce Not produce
Conidia ·Smooth-walled ·One cell ·Globose/subglobose ·Phialoconidia ·Solitary conidium and successive conidia ·Smooth-walled ·One cell ·Globose/subglobose ·Phialoconidia ·Solitary conidium and successive conidia
Conidia size 2.8 - 3.2(2.97*) ×2.5 - 2.8(2.69*)㎛ 2.5 - 3.3(2.95*) ×2.4 - 2.8(2.79*)㎛
Branching system of conidiophore Dendroid Dendroid
Conidiophores Slender, Long Slender, Long
Phialide Plump Plump
Growthon 180ppm Dexon Yes Yes
150ppm Terraclor Yes Yes
150ppm Rose-Bengal Yes Yes
실시예 3 : 각종 식물병원균에 대한 생육저지효과
식물병원균으로는 식물에 피해를 많이 주는 병원균인 잿빛곰팡이병균 (Botrytis cineria), 시들음병균(Fusarium oxysporum.), 뿌리썩음병균(Pythium sp.), 고추역병균(Phytophtora capsici), 토마토잎마름역병균(Phytophtora infestant), 난흰비단병균(Sclerotium rolfsii), 난흑부병균(Pythium ultimate), 난근부병균(Rhizoctonia solani), 오이흑성병균(Cladosporium cucumerium), 벼도열병균(Piricularia oryzae), 잔디브라운패취병균(Rhizoctonia solani MAFF 511103), 잔디라지패취병균(Rhizoctonia solani MAFF 305245)의 12종을 을 사용하였다. 감자한천배지(PDA)를 페트리디쉬에 20ml씩 분주하여 고화시킨 다음 배지의 한쪽 가장자리에 병원균을 1block 접종하였다. 여기에 다시 길항미생물을 1block 취하여 반대편 가장자리에 접종하여 dual plate를 완성하였다. 완성된 dual plate를 20∼25℃에서 3∼4일 배양한다. 길항미생물이 각종 병원균에 미치는 영향을 병원성 균에 대한 균사 생육 저지효과 및 우점 능력으로 조사하였다(표 2).
표 2 에서 볼 수 있는 바와 같이, 길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208 균주와 식물 병원균과의 길항효과 검정결과, 피시움(Pythium sp.)과 라이족토니아(Rhizoctonia sp.) 계열의 병원성균에 높은 우점 능력을 나타내었다. 또한 고추역병의 원인이 되는 파이토프토라 켑사이시(Phytophtora capsici) 및 난 흰비단병의 원인이 되는 스크레로티움 로프시(Sclerotium rolfsii)에 대해서도 억제효과를 나타내었다.
[표 2] Trichoderma harzianum GBF-0208 균사 생육 저지효과
검정 대상균 우점능력
곰 팡 이 Botrytis cineria +
Cladosporium cucumerium +
Fusarium oxysporum +
Phytopthora capsici ++
Pythium aphanidermatum +++
Pythium ultimum +++
Phytophtora infestant +
Piricularia oryzae +
Rhizoctonia solani +++
Rhizoctonia solani AG1-1A +++
Rhizoctonia solani AG2-2Ⅳ ++++
Sclerotium rolfsii +++
* + : 10mm 이하, ++ : 20mm, +++ : 30∼40mm, ++++ : 50mm 이상
실시예 4 : Trichoderma harzianum GBF-0208의 배양
길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208는 영양원으로 미강과 설탕 질석으로 구성된 고체배지에서 배양되었다. 배양온도는 25℃를 유지하며 배양하였고 약 7일간 배양하였다. 배양중에 2∼3차례 뒤집어 주었으며 배양완료 후 건조후 잘게 부쉈다. 최종생성물은 그람 당 1.0×109 내지 1.0×1010 CFU(Colony Forming Unit)를 포함하였다.
실시예 5 : Trichoderma harzianum GBF-0208의 잔디 브라운패치, 라지패치 병에 대한 방제 효과
길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208의 최종생성물 0.1% 현탁액을 1ℓ/m2의 비율로 브라운패치병 및 라지패치병이 유발된 잔디에 살포하였다. 대조약제로서 브라운패치에는 지오판 수화제를 라지패치에는 펜시쿠론 수화제를 사용하였다. 시험구는 난괴법 3반복으로 발병초 7일 간격으로 3회 토양관주 하였다. 그 결과를 나타낸 표 3와 표 4에서 보면 Trichoderma harzianum GBF-0208은 효과적으로 잔디 브라운패치 및 라지패치를 억제시키는 것을 볼 수 있다. 특히 브라운패치 를 더욱 효과적으로 방제하는 것을 볼 수 있다.
[표 3] Trichoderma harzianum GBF-0208의 잔디 브라운패치에 대한 방제 효과
구분 병반면적율 (%)
A B C 평균
무처리 30 10 30 23.3
지오판수화제(0.1%) 0 0 5 1.7
GBF-0208(0.1%) 5 0 5 3.3
[표 4] Trichoderma harzianum GBF-0208의 잔디 라지패치에 대한 방제 효과
구분 병반면적율 (%)
A B C 평균
무처리 20 20 25 21.6
펜시쿠론 수화제(0.1%) 0 5 5 3.3
GBF-0208(0.1%) 5 10 10 8.3
실시예 6 : Trichoderma harzianum GBF-0208의 오이 잘록병에 대한 방제 효과
길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208의 최종생성물 0.1% 현탁액을 1ℓ/m2의 비율로 오이 잘록병이 유발된 시험구에 살포하였다. 온실에서 상토에 병원균(Rhizoctonia solani, Pythium ultimum) 접종체를 150g/pot 접종하고 가락만춘 오이 품종을 점파한 후 GBF-0208을 1주 간격으로 2회 관주하였다. 대조약제로는 에디졸 유제를 처리하였다. 그 결과를 나타내는 표 5에서 보면 GBF-0208은 잘록병의 원인이 되는 라이족토니아와 피시움을 효과적으로 억제시키는 것을 볼수 있다.
[표 5] Trichoderma harzianum GBF-0208의 오이 잘록병에 대한 방제 효과
구 분 GBF-0208(0.1%) T-315(0.1%) 에디졸유제(0.1%) 무처리
발병율(%) Rhizoctonia solani 15 60 10 95
Pythium ultimum 25 27 5 100
실시예 7 : Trichoderma harzianum GBF-0208의 난 위구경 및 뿌리성 병에 대한 방제 효과
길항미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208의 최종생성물 0.1% 현탁액을 1ℓ/m2의 비율로 난 흰비단병, 흑부병, 근부병이 유발된 시험구에 살포하였다. 톱밥, 유채박, 미강으로 구성된 식재용 매질에 코코넛피트를 1:10의 중량비로 혼합하여 식재용토로 사용하였다. 준비된 식재용토에 심비디움 유묘를 식재한고 준비된 병원균(Sclerotium rolfsii, Pythium ultimate, Rhizoctonia solani) 현탁액(5.0×107 cfu/ml)을 처리한 것과 병원균 처리 7일전에 GBF-0208을 처리한 것의 식물체 고사여부를 관찰하였다. 그 결과를 나타내는 표 6에서 보면 GBF-0208은 흰비단병, 흑부병, 근부병의 원인이 되는 스크레로티움, 라이족토니아, 피시움을 효과적으로 억제하여 높은 생존율을 나타냄을 볼 수 있다.
[표 6] Trichoderma harzianum GBF-0208의 난의 흰비단병, 흑부병, 근부병에 대한 방제 효과
구 분 GBF-0208(0.1%) 병원균처리구
생존율(%) 근부병(Rhizoctonia solani) 80 30
흰비단병(Sclerotium rolfsii) 70 40
흑부병(Pythium ultimum) 70 40
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 골프장 잔디의 주요 식물병인 브라운패치(Brown patch), 라지패치(Large patch), 피시움 블라이트(Pythium blight) 에 약 60 ∼ 85%에 이르는 높은 생육저지 효과를 나타내었으며 또한 난(蘭)의 주요 병해인 흰비단병(Southern blight), 흑부병 (Black rot), 근부병(Rhizoctonia root rot)등에 약 50 ∼ 70%의 높은 생육저지 효과를 나타내었다.

Claims (4)

  1. 곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물인 Trichoderma harzianum GBF-0208 KCCM-10262.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기의 미생물은 난의 흰비단병, 흑부병, 또는 근부병에 효과가 있는 것을 특징으로 하는 미생물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기의 미생물은 잔디 브라운패치 또는 라지패치에 효과가 있는 것을 특징으로 하는 미생물.
  4. 제 1 항의 균주의 순수배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물제제.
KR10-2001-0028945A 2001-05-25 2001-05-25 곰팡이성 병원균에 대한 방제용 미생물 Trichoderma harzianum GBF-0208 KR100513845B1 (ko)

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