KR100563298B1 - 감자 더뎅이 병 방제효과를 갖는 스트렙토마이세스 속 균주 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감자 더뎅이 병 방제효과를 갖는 스트렙토마이세스 속 균주에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방선균인 스트렙토마이세스 속(Streptomyes sp.) A010321[KCTC 10530BP] 균주, A020645[KCTC 10531BP] 균주, 이들의 배양액 또는 이들의 배양 추출물이 감자 더뎅이 병원균(Streptomyces scabiei, 이전명은 S. scabies)에 대해 항균활성을 지님으로써 더뎅이병 방제용 생물농약(biocontrol agent)으로서 이용 가능한 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주 또는 A020645[KCTC 10531BP] 균주에 관한 것이다.
스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.), 생물농약, 감자 더뎅이병
Description
도 1은 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주의 균사와 포자형태를 보여주는 전자현미경 사진이다.
도 2는 스트렙토마이세스 속 A020645[KCTC 10531BP] 균주의 균사와 포자형태를 보여주는 전자현미경 사진이다.
도 3은 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주의 in vitro 플레이트 상에서 더뎅이병원균, 스트렙토마이세스 스케비스(Streptomyces scabiei)에 대한 항균활성을 나타낸 것이다.
도 4는 스트렙토마이세스 속 A020645[KCTC 10531BP] 균주의 in vitro 플레이트 상에서 더뎅이병원균, 스트렙토마이세스 스케비스에 대한 항균활성을 나타낸 것이다.
본 발명은 감자 더뎅이 병 방제효과를 갖는 스트렙토마이세스 속 균주에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방선균인 스트렙토마이세스 속(Streptomyes sp.) A010321[KCTC 10530BP] 균주, A020645[KCTC 10531BP] 균주, 이들의 배양액 또는 이들의 배양 추출물이 감자 더뎅이 병원균에 대해 항균활성을 지님으로써 더뎅이병 방제용 생물농약(biocontrol agent)으로서 이용 가능한 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주 또는 A020645[KCTC 10531BP] 균주에 관한 것이다.
감자는 가지과에 속하는 다년초본으로 우리나라 감자생산은 식품산업 등의 발전과 관련하여 2000년에는 6,696ha로 증가추세에 있으며 98년도 조수익이 1,200억으로 1.8%의 높은 비중을 차지할 정도로 매우 중요한 산업이다. 감자 더뎅이 병은 우리나라를 포함한 감자를 재배하는 세계 어느 지역에서나 쉽게 관찰할 수 있는 병이며 그 피해도 막대하다. 최근에는 제주도 감자연작 지역에서 조사포장의 82%에서 발생하였으며, 가을 수확량의 70% 이상을 버린 농가도 있을 정도로 그 피해도 막대한 실정이어서 본 병을 효율적으로 방제하는 것은 농업생산성 차원에서 매우 중요한 일이다. 이처럼 최근 수년간 더뎅이 병의 발생으로 감자생산에 차질을 빚고 있는데 특히 2기작 품종인 대지품종의 경우 더뎅이 병균에 의한 발병이 매우 심하여 국내 감자 재배지에서 문제가 되어왔다. 특히, 씨감자를 이용하는 제주도에서는 심한 경우 90%의 발병율을 보이고있는 실정이다. 더뎅이 병을 일으키는 병원균들은 다양하여 스트렙토마이세스 스케비tm(Streptomyces scabiei 또는 Streptomyces scabies), 스트렙토마이세스 에시디스케비스(S. acidiscabies), 스트렙토마이세스 터지디스케비스(S. trugidiscabies), 스트렙토마이세스 케비스케 비스(S. caviscabies), 스트렙토마이세스 이포모에아에(S ipomoeae)가 있으나, 스트렙토마이세스 에시디스케비스는 pH 4.0에서도 자랄 수 있는 병원균으로 1953년 미국 Maine 지역에서 발견되었고, 스트렙토마이세스 터지디스케비스는 일본지역에서, 스트렙토마이세스 케비스케비스는 캐나다에서, 스트렙토마이세스 이포모에아에는 고구마에서만 발견되는 병원균들이다. 이들 중 스트렙토마이세스 스케비스는 세계적으로 가장 널리 퍼져있는 병원균이다. 이 병은 주로 괴경의 코르크층을 형성하는 병으로 감자의 수량 감소보다는 상품가치를 저하시킨다. 우리나라에서 감자 더뎅이 병 발병률은 평균 30 ∼ 40% 정도이며 심한 경우 60 ∼ 70%에 이른다. 특히, 이 병에 의해 씨감자의 품질이 떨어져 농민들이 외국의 비싼 씨감자를 선호하는 경향이 있다. 본 병원균은 나선형 균사와 회색포자를 형성하면 멜라닌 색소를 분비한다. 균사의 굵기는 1 ㎛이며 격막은 거의 없고 가지를 치며 나선형으로 자란다. 포자는 실린더 혹은 타원형으로 크기가 0.6 ㎛ ㅧ 1.5 ㎛로 기균사가 자라면서 조여져 균사로부터 떨어져 나온다. 포자는 한 두개의 발아관이 형성되어 균사로 발아한다. pH 5 이하에서는 자라지 못하며 L-아라비노스, D-프럭토스, D-글루코스, D-만니톨, 라피노스, 람노스, 슈크로스, D-자일로스, 이노시톨을 이용한다. 국내에서 분리한 병원세균 균주들은 일본, 미국, 캐나다 균주의 분류적 특성과 많은 부분이 일치하지 않는다. 균주의 분류 동정을 위해 균사의 색, 포자의 형태 및 색, 멜라닌 색소 생성유무, 탄소원 중 라피노스 이용 유무, 최소 생장 산도, 스트렙토마이신에 대한 감수성 등의 조사를 한 결과 약 6개의 그룹이 국내 감자 더뎅이 병을 일으키는 것으로 분류된 바 있으며 최근에도 새로운 종의 보고가 이루어지고 있다. 특히, 제주도를 비롯한 감자재배 포장에서 발생하는 더뎅이병원균의 경우 외국 균주에 비해 낮은 산도조건에서도 잘 자라는 균의 발생 분포도 높은 것으로 보고되고 있다.
본 병원균의 기주범위를 보면 감자를 비롯하여 무, 튜립, 당근, 땅콩 등에도 병을 일으킨다. 본 병의 발병은 방선균은 유기물을 분해하여 침입할 수 있는 기질을 생성하고 유기화합물로부터 영양물질을 얻기 위해 가수분해효소를 분비한다.
극 산성이 아닌 토양이나 병든 식물의 조직내에서 월동한 후 이듬해 온도 조건이 맞으면 영양균사가 생장하여 격막이 발달하면서 포자를 형성하게 된다. 발아관이 형성된 포자는 기공이나 상처 또는 직접 괴경에 침입한다. 일부 병원세균은 괴경세포내에서 코르크층의 형성을 유도하는 물질인 식물독소의 한 종류인 택스토민(thaxtomin)을 분비한다. 이 독소이외에 병원성요인으로 작용한다고 추정되는 물질들은 현재까지 셀룰로즈 분해효소, 가수분해 효소, 단백질분해효소, 펙틴분해효소, 에스터라아제와 규틴 분해효소 등이 있으나 이들의 병원성 기작에 대하여 명확하게 규명되지 않았다.
지금까지 더뎅이 병 방제법으로 저항성 품종인 러셋버뱅크, 슈베리얼을 재배하거나, 괴경이 형성되고 비대하는 동안에 적절한 토양습도의 유지는 더뎅이병의 정도를 제어하는데 있어서 중요한데 괴경발달 초기에 6주정도 관수하여 높은 토양습도를 유지시키면 더뎅이병을 상당 수준 감소시킨다고 한다. 또한, 토양산도를 pH 5.2로 낮추어 주고 이 병이 많이 발생되는 밭에는 비 기주작물로 윤작을 하 여 병원균 밀도를 감소시키기는 방법이 있다. 최적의 토양습도는 포장용수량의 정도인데, 이것은 감자 성장을 위해서도 최적의 상태이다. 이병 건조 토양에서 괴경이 자라도록 하면 특히 감수성 품종에서 더뎅이병의 정도는 증가된다. 감자 재배작기 사이의 휴작기간(윤작)을 길게 하는 것이 효과적이다. 이것은 더뎅이 병의 정도를 감소시키지만 토양내에서 완전히 제거할 수는 없다. 또한, 건전한 씨감자를 사용하고 더뎅이 병 증상이 있는 씨감자의 사용을 금하거나, 펜타클로로니트로 벤젠(PCNB)을 토양 처리하여 방제하기도 한다. 토양의 석회수준을 높이지 않도록 한다. 석회는 토양의 산도를 증가시키며 토양의 Ca-P율을 낮춘다. 망간시비도 병원균 밀도를 감소시킨다. 토양산도를 증가시키기 위해서 황과 산성비료와 기타 토양훈증제를 토양 처리한다. 씨감자 처리제로서 사용되는 다이센엠(Mancozeb 8%)분제는 산성 더뎅이병을 효과적으로 방제한다. 다량의 미숙토비 사용을 피하고 수확 후 이병 토양에 줄기 뿌리 등의 잔재물 제거를 철처히 한다. 최근에는 괴경의 붕산침지 처리의 효과를 보고한 바 있다.
감자품종으로는 남작, 수미, 대지, 세풍, 조풍, 남풍, 대서 품종이 있으며, 가장 많이 재배되고 있는 대지품종이 우리나라에서는 봄과 가을, 1년에 두 번 재배할 수 있는 대표적인 품종으로 더뎅이 병에 매우 약한 것으로 알려져 있으며, 수미품종은 일반 병에 약한 편이지만 더뎅이 병에는 강한 것으로 알려져 있다. 주로 스트렙토마이세스 스케비스에 의해 발생하는 감자 더뎅이 병은 최근에 제주도에서 다발생하고 있으며, 합성농약으로서도 방제가 어려워 제주도에서는 그 피해가 막대한 실정이며, 기주작물의 범위가 최근에는 감자는 물론 무, 멜론, 고구마 등으 로 늘어나고, 발생지역도 확대되고 있는 실정이며, 산성토양에서도 생육이 가능한 새로운 형의 균주가 보고되는 등 피해가 늘어나고 있다.
오늘날 작물보호제로서 합성농약의 대안으로 제시되고 있는 미생물농약은 자연계에 존재하는 미생물을 이용한 환경친화적 작물보호제로서 합성농약을 대신하거나 합성농약으로 방제하기 어려운 병을 효과적으로 방제하여 작물의 생산량을 증대시킴과 동시에 합성농약의 문제점인 생태계 교란, 토양 및 지하수 오염, 잔류 독성 등의 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 부각되고 있다. 미생물 균주를 이용하는 방법은 각종 식물병원균에 대해 증식억제작용, 기생작용 및 포식작용을 나타내는 길항 미생물을 이용하는 것인데, 이러한 생물학적 방제는 1920년대 말 미국에서 감자 더뎅이 병 방제에 방선균을 이용한 것이 최초이며 지금까지 16종이 개발되었으며, 길항 미생물로서는 주로 세균과 곰팡이가 사용되고 있다.
선진국에서는 비교적 소규모 회사들을 중심으로 주로 미생물을 이용하여 생물농약을 개발하고 있는데, 1998년 현재 188개의 생물농약이 개발되었으며 이중에서 60종이 미생물농약으로서, 곰팡이와 세균이 각각 36.7%와 31.7%로 우위를 점하고 있는 실정이다. 선진국들은 미생물농약 기술 개발 및 관리에서 단연 선진화가 이루어져 있는데 주요 생물농약회사들로는 Mycogen Co.(www.mycogen.com)(미국), Abbott Lab.(www.abbott.com)(미국), EcoSciences Co.(www.ecosci.com)(미국), Thermo Trilogy Co.(www.certisusa.com)(미국), Natural Plant Protection(NPP)(프랑스), Koppert BV(www.koppert.nl)(네덜란드), Kemira Agro Oy.(www.kemira.com)(핀란드) 등의 회사들이 미생물농약을 개발 판매 하고 있고, 일본에서는 Nissan Chemical Industries Ltd.(www.nissanchem.co.jp)와 Japan Tobacco Inc.(www.jti.com)회사에서 개발 판매하고 있다. 병 방제용 생물농약 중 세균제제로서 가장 획기적으로 성공한 예는 뿌리혹 세균병(crown gall)에 길항미생물인 아그로박테리움 래디오박터(Agrobacterium radiobacter) 84 및 K1026 균주를 이용한 갈트롤(Galltrol), 다이갈(Dygall), 노갈(Nogall), 바쿠테로주(Bakuterozu) 등이며 그 후 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.)을 이용한 사탕무우, 모잘록병 방제제의 개발 등에 많은 연구가 이루어져 왔으며, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)를 이용한 유묘병 방제 및 종자 전염방제제인 Quantum 4000, 밀 뿌리썩음병 방제제인 슈도모나스가 생산하는 페나진(phenazine)계 항생물질 및 2,4-디아세틸플로로클루시놀(diacetylphloroglucinols), 슈도모나스 세파시아(Pseudomonas cepacia)를 이용한 유묘뿌리병 방제인 블루 써클(Blue circle), 슈도모나스 플로레센스(P. fluorescens) EG-1053을 이용한 모잘록병 방제제인 대거 쥐(Dagger G), 스트렙토마이세스 그리세오비리데스(Streptomyces griseovirides)를 이용한 모잘록병 방제제인 마이코스탑(Mycostop) 등이 있다.
곰팡이 미생물제제로서는 주로 길리오클라디움(Gliocladium) 및 트리코데르마(Trichoderma)속 균 등이 토양전염성 식물병 방제용 종자처리제 및 post-harvest, 야채 등의 부패방지용 제제로 자주 사용되는 등 진균류가 현재 25개 이상이 등록, 시판되고 있고, 보트리티스(Botrytis)에 의한 식물병 방제에 트리코데르마 하르지아눔(Trichoderma harzianum)을 이용한 트리코덱스(Trichodex), 파이티움(Pythium) 및 리족토니아(Rhizoctonia) 속 균에 의한 모잘록병 방제에 길 리오클라디움 비렌스(Gliocladium virens)와 트리코데르마 하르지아눔을 이용한 솔리가드(SoilGard)와 에프-스탑(F-stop), 각종 푸사리움(Fusarium) 시들음병 방제를 위해 비병원성 푸사리움을 이용한 푸사클레안(Fusaclean)과 바이오폭스-씨(Biofox-C), 감귤 부패를 막기 위한 캔디다 올레오필라(Candida oleophila)를 이용한 Aspire 제품 등이 사용되고 있다. 미생물농약은 미생물체와 그 대사산물을 이용하는 것으로서 전 세계적으로 100여 종 이상이 보고되었으며 세균 중에는 바실러스 속, 슈도모나스 속을 이용하는 연구가 활발하고 곰팡이 중에는 트리코데르마 속을 이용한 연구가 활발하다. 이들 대부분이 토양전염성인 파이토프토라(Phytophthora), 파이티움, 푸사리움, 리족토니아, 스클레로티니아(Sclerotinia) 등에 의해 발생하는 식물병 방제용으로 개발되었다. 미생물 살균제 개발에는 주로 식물병원균에 길항을 보이는 세균 및 곰팡이를 이용하는데 최근에는 유독성 농약사용에 대한 규제가 전세계적으로 확산되는 과정에서 많은 선진국들이 생물제제 개발을 더욱 서두르고 있어 현재 40여개에 달하는 미생물 살균제가 등록된 바 있다[Baker와 Dunn, 1990; Chet, 1987]. 미생물 대사산물을 이용한 농용 항생물질로는 20여종이 알려져 있으며 그중 살균제로서는 6종이 실용화되었는데, 1958년 도열병 방제용 항생물질로 개발된 블라스티시딘 에스(blasticidin S)를 선두로 카수가마이신(kasugamycin), 폴리옥신(polyoxin), 발리다마이신(validamycin) 등이 살균제로 사용되고 있다.
한편, 우리나라에서는 2001년 6월에 비로소 미생물농약 등록을 위한 가이드라인(guideline)이 정해졌기 때문에 미생물농약 개발 기술은 아직까지 초보단계에 있으나, 앞으로 이 분야에 대한 종합적이고 체계적인 기술확립이 크게 요구되고 있다. 선진국에서는 이미 1998년 현재 188개의 생물농약이 개발 상용화되고 있으나, 우리나라의 경우 OECD 회원국으로서 친환경농업 육성정책에 따라 2004년까지 합성농약의 사용량을 1998년 대비 30%, 2010년까지 50% 감축할 예정이다.
각 나라마다 문제가 되는 병은 그 종류가 상이하고, 기주식물에 따라 병원성 등의 차이가 있으며, 유기합성농약과는 달리 미생물제제의 경우 높은 선택성을 갖기 때문에 각기 농업 환경에 적합한 미생물제제를 자체적으로 개발하여야 한다. 국내 감자재배 토양에서 분리되는 식물병원성 균을 방제대상으로 하여 동일지역에서 우수한 길항 미생물을 분리 활용하는 것이 필요하다. 따라서, 환경친화적이며 국내에 적합한 새로운 생물농약을 개발시 국내토양에 서식하는 고유의 토착 미생물을 분리 활용하는 것이 효과적이다. 감자 더뎅이 병의 병원균으로는 방선균인 스트렙토마이세스 스케비스로 일반적으로 알려져 있는데 최근에 산성토양 등 국내의 다양한 농업환경에서도 생육이 가능한 스트렙토마이세스 에시디스케비스를 비롯한 새로운 종류의 종이나 균주가 보고되고 있으나, 아직까지 본 병의 방제를 위한 효과적이고, 환경에 안전한 합성농약은 물론 환경친화적인 생물농약의 개발은 거의 이루어지지 않은 상태이다. 우리나라에서는 원예연구소와 전라남도 진흥원에서 더뎅이 병 발생생태 및 방제방법을 연구한 바 있으나 실용화되지 못하였고, 강원도 진흥원에서 감자 더뎅이 병 길항 미생물제제를 이용한 병방제를 시도한바 있고, 최근에 고령지 농업시험장과 강원대가 공동으로 감자 더뎅이 병의 종합적 방제기술 개발에 관한 연구를 수행하여 더뎅이 병 발생생태 및 병원균의 규명 등의 성과가 있었지만 아직까지 길항균의 정확한 동정과 미생물제제화에 대한 연구는 거의 이루어진바 없다. 강원도 농촌진흥원(김성일 박사)은 1997-98년 감자안전생산 체계연구과제로 감자 더뎅이 병 생물적 방제를 위한 몇몇 길항균을 선발하여 방제효과를 검정한바 있으나, 병원성 균의 정확한 동정에 바탕을 둔 체계적이고 다양한 활성균주 스크리닝 및 포장 활성검정은 미흡한 편이다. 지금까지 감자 더뎅이 병은 미국, 일본, 캐나다 등지에서 균분류 및 발생생태에 관한 연구는 많이 이루어져왔으며, 특히 길항 미생물과 종서 및 토양소독에 의한 방제연구가 많이 이루어지고 있으나 실용화된 예는 그리 많지 않은 실정이나 앞으로 환경친화형 농업에 대한 국가적 차원의 관심과 지원에 힘입어 생물농약의 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
국내의 미생물농약에 대한 국내연구는 2001년에 미생물농약의 등록을 위한 가이드라인이 마련되었기 때문에 이전에는 미생물농약이 아닌 비료로 등록되어 미생물제제들로 판매되었으며, 1999년 12월 현재 국내에서는 34개의 회사에서 57개의 품목이 미생물제제로 등록되었는데, 실제로 유통되고 있는 미생물제제는 90여종 이상으로 추정되고 있다. 국내의 농업용 미생물 살균제 개발 연구는 외국에 비해 매우 미진하나 그동안 몇몇 대학과 연구소에서 연구를 수행하여 항균물질로서 알려진 기지화합물인 이투린(iturin)과 그 외 몇몇 화합물의 이용가능성이 보고되었으며[Son 등, Kor. J. Biotechnol. Bioeng. 1994; Lee 등, Kor. J. Biotechnol. Bioeng. 1994], 농진청에서 길항 미생물 바실러스 섭틸리스 균주를 이용한 미생물 농약 AC-1을 등록한 바 있다[최 등, 특허등록 제 49807호]. 지금까지의 길항 미생물을 이용한 미생물제제의 탐색은 대부분 작용기작 등을 통한 목표지향적인 탐색에 의한 것이 아니라 피검균에 대한 저해활성이나 형태변화를 조사하여 발견된 것이어서 그 작용기작은 많이 밝혀져 있지 않은 실정이다. 국내 농약산업은 외국으로부터 농약원제를 수입한 유기합성 농약이 대부분이며 현재 국내에서 사용중인 미생물이 생산하는 항생물질 살균제로서는 스트렙토마이신, 블라스티시딘 에스(blasticidin S), 카수가마이신, 폴리옥신, 발리다마이신 등이 있으나 이것도 법규상 화학합성품으로 분류되는 등 화학합성 농약이 주종을 이루고 있는 실정이며, 화학(연)의 박 등이 벼도열병, 밀붉은녹병, 보리흰가루병에 효과가 있는 1-아미노 피로릴딘디온(amino pyrrolyldindione)과 4-아조일 퀴놀린 등의 유도체를 합성, 과기원의 한 등은 벼도열병, 잎집무늬마름병, 밀 붉은 녹병에 효과가 좋은 α,β-불포화된 카르복사닐라이드와 2-이미노-1,3-티아졸린에 대한 연구를, (주)LG화학과 (주)동부한농에서 각각 역병, 노균병 및 흰가루병 방제를 위한 약제개발을 실시하고 있다. 국내에서 미생물에 의한 각종 병방제 연구사례를 보면 비병원성 세균 및 곰팡이를 이용한 세균성 시들음병 및 고추역병[황과 김, 한국식물병리학회지, 1992], 길항 미생물을 이용한 오이 및 딸기의 푸사리움 시들음병[문 등, 한국식물병리학회지, 1995], 사탕무우의 모잘록병 등의 방제에서 보고된 바 있으며, 박 등(1989)이 트리코데르마 하르지아눔과 엔테로박터 알로메란스를 이용 고추묘에 처리한 후 병방제 효과가 있음을 보고한 바 있으며[한국식물병리학회지], 슈도모나스 세파시아, 바실러스 섭틸리스를 이용한 고추 역병 방제제를 개발 중에 있으며, 배 등(1995)은 오이 덩굴쪼김병 억제에 관한 근권 정착 능력이 있는 길리오클라디움 비렌스와 슈도모나스 푸티다의 협력효과에 관한 연구를 수행한 바 있으며[한국식물병리학회지], 신 등(1990)은 길항 미생물을 이용 시설재배 딸기 눈마름병 방제를 시도한 바 있고[한국식물병리학회지], 이 등(1990)은 수도 진균병 방제에 슈도모나스 속을 이용한 바 있고[한국식물병리학회지], 박 등(1992)이 파이티움 블라이트(Pythium blight) 및 리족토니아 솔라니에 의한 뿌리썩음병인 브라운 패치(brown patch) 및 라쥐 패치(large patch)를 방제하기 위하여 아스퍼길러스(Aspergillus), 페니실리움(Penicillium), 트리코데르마(Trichoderma) 3균주와 아르트로박터(Arthrobacter), 바실러스, 슈도모나스 균 3균주로 복합 미생물제제를 만들어 처리한 바 파이티움 균에는 완전한 방제효과를 그리고 그 이외의 다른 균에도 상당히 방제효과가 높은 것으로 보고한 바 있으나[한국식물병리학회지], 실용화 수준에는 아직 미치지 못하는 것으로 판단된다. 미생물을 이용하여 식물병을 방제할 때 생물제제의 활성의 지속성 및 효율성을 극대화 할 수 있는 제제기술 개발이 필수적이다. 국내에서는 복 등(1997)이 광범위 살균제로서 고정화 미생물 농약을 개발 한 바 있으며, 유전 공학기법으로 항생물질 고 생산균주를 제작한 후 피막화 미생물 살균제를 만들어 엽면 처리용 광범위 식물병 방제용 미생물 제제를 개발 중에 있으나 아직도 제제화 기술 및 미생물 제제의 실용화율은 외국에 비해 매우 낮은 실정이다.
감자 더뎅이 병 방제시 식물품종, 재배지가 매우 중요하므로 국내 재배 지역에 적합한 활성균주의 균 생태생리학적 특성을 통한 방제연구가 요구되고 있다. 국내에서는 최근에 감자 더뎅이 병의 종합적 방제기술 개발을 위해 고령지 농업시 험장과 강원대가 공동으로 농림과제를 통해 국내 감자 더뎅이 병균의 체계적인 분류가 이루어지고 있으며 이를 통해 스트렙토마이세스 스케비스, 스트렙토마이세스 터지디스케비스, 스트렙토마이세스 에시디스케비스가 국내 감자 재배지역에서 분리되는 것으로 보고된 바 있으며, 감자 더뎅이 병의 조기 진단을 위한 탁스토민(Thaxtomin) 단일클론 항체를 이용한 ELISA법이 개발이 시도된바 있으나, 더뎅이 병 방제용 생물학적 방제제 개발은 아직 이루어지고 있지 않고 있다. 국내에서는 제주지역 감자 더뎅이 병과 관련하여 최근까지 제주도 농업진흥원에서는 더뎅이 병균의 발생 및 특성을 조사하고 본 병의 방제를 위하여 화학적, 재배적, 생물학적 방제법을 연구한바 있으나, 생물학적인 방제법에 대한 연구가 아직 미흡한 편이다[홍순영, 제주지역 감자더뎅이병 발생 특성 및 방제, 제주대학교 박사학위논문, 2002]. 따라서, 오늘날 환경친화형 농업에 대한 관심이 커지면서 미생물을 이용한 생물농약을 이용하는 방제방법에 대한 관심이 커지고 있는 실정이다. 따라서, 미생물 균주 또는 미생물배양액 자체를 사용하는 미생물살균제의 개발 또한 절실한 과제라 하겠다.
이에, 본 발명자들은 토양미생물인 방선균을 이용하여 방선균의 일종인 더뎅이 병원균을 생물학적인 방법으로 방제하는 방법을 개발하던 중 이들 병원균에 대해 탁월한 방제 효과를 나타내는 신균주 토양 방선균을 분리하였으며, 이를 이용하여 감자 더뎅이 병 방제제로서의 개발 가능성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였 다.
따라서, 본 발명은 감자 더뎅이 병원균에 선택적으로 항균효과를 나타내는 신 신균주를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 신균주를 이용하여 방제하기 어려운 것으로 알려져 있는 감자 더뎅이 병 방제에 효과적인 환경친화형 미생물제제원을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 감자 더뎅이 병 방제효과를 가지는 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주 또는 A020645[KCTC 10531BP] 균주를 그 특징으로 한다.
또한, 상기 균주, 이의 배양액 또는 이의 배양 추출물을 유효성분으로 함유하는 감자 더뎅이병 방제제를 또 다른 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 신균주 스트렙토마이세스 속 A010321[KCTC 10530BP] 균주 또는 A020645[KCTC 10531BP] 균주 및 이들의 식물병원균인 더뎅이 병원균(Streptomyces scabiei)에 대한 특이적인 항균활성에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 균주의 더뎅이병 방제용 생물농약으로서의 이용성에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
식물병 방제를 위한 새로운 미생물을 탐색하고자 전국 감자재배지역으로부터 많은 토양시료를 수집하고, 수집한 토양시료로부터 벤넷(Bennett's agar)배지를 이용하여 10,000 여 균주를 분리하며, 이중 감자 더뎅이 병원균과 같은 식물병원성 방선균에 대해 특이적인 활성을 나타내는 균주를 분리한다. 분리된 방선균의 액체배양체나 고체배지에 형성된 포자를 이용하여 감자절편 상에 도포처리하며, 또한 액체배양체를 질소가스를 이용하여 동결건조시킨 후 균체를 마쇄한 후 제올라이트(zeolite)를 기본 제형원으로 하는 여러 형태의 제형과 섞어 in vivo pot 실험 등에 사용하였으며 이중 활성이 우수한 두 균주를 선발하였다.
상기 두 균주를 각각 형태적, 배양적, 생리적 특성 또는 당이용성, 균체성분, 분자생물학적 특성을 조사한 결과, 스트렙토마이세스 속에 속하는 균주로 동정하였으며, 선발 균주를 스트렙토마이세스 속 A010321 균주와 스트렙토마이세스 속 A020645 균주로 명명하고 한국생명공학연구원 유전자은행에 2003년 10월 21일자로 기탁하여, 수탁번호 KCTC 10530BP와 KCTC 10531BP를 부여받았다.
한편, 두 가지 선발 균주를 액체배양하여 동결건조한 균체를 씨감자에 처리한 결과, 감자 더뎅이 병원균에 대해 강한 항균활성이 나타났으며, 선발균주의 배양액 및 배양 추출물 역시 상기 병원균에 대한 항균활성이 우수함을 알 수 있었다. 따라서, 상기 선발균주는 친환경형 생물농약으로서 유용한 효과가 있다.
이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 미생물 분리
감자 더뎅이 병 방제를 위한 새로운 미생물을 탐색하고자 제주도를 비롯한 전국 각지로부터 1,000 여 점의 토양시료를 수집하고, 수집한 토양시료로부터 휴믹 비타민 한천(Humic vitamin agar) 및 벤넷 한천(Bennett's agar) 배지를 이용하여 희석평판법으로 10,000 여 균주를 분리하였다. 분리된 방선균을 피검균인 감자 더뎅이 병원균에 대한 대치배양법 즉 in vitro 활성 검정을 통하여 활성균주를 일차 선발하고 선발된 균주에 대하여 in vivo pot 실험 등을 실시하여 미생물농약 개발을 위한 후보 균주로 최종 선발하였다.
상기 균주의 배양에 관하여 설명하면 다음과 같다.
종배지 및 생산배지로서 글루코스 20%, 가용성 녹말 10%, 거친 콩가루 25%, 육즙 1%, 효모추출액 4%, NaCl 2%, K2HPO4 0.25%, CaCO3 2%를 함유한 배지에 pH 7.2로 조정한 후 사용하였다. 500 ㎖의 배플드 플라스크(baffled flask) 2개에 각각 50 ㎖씩 분주한 종배지를 121 ℃에서 20분간 살균하고, 이것에 균주의 한천 조각(agar piece)을 접종하고 28 ℃, 150 rpm에서 2일간 진탕 배양하여 배양기의 종배양으로 사용하였다. 121 ℃에서 20분 살균한 400 ㎖을 함유한 2 ℓ배플드 플라스크에 종배양액 2.5%를 접종하여 28 ℃에서 7일간 140 rpm의 속도로 진탕 배양하였다.
실시예 2: 미생물 동정
(1) 균주의 형태적 특성
ISP(International Streptomyces Project) 규정에 따라 28 ℃에서 14일간 배양하고, 광학현미경 및 전자현미경 하에서 형태적 특성을 조사한 결과, 스트렙토마이세스 속 A010321 균주 포자의 연쇄형태는 나선상의 형태를 나타내었으며 체인 당 포자의 수는 20개 이상이었고, 포자의 표면은 매끄럽고 포자는 원통형으로 크기는 0.5 ∼ 0.7 ×0.8 ∼ 1.0 ㎛이었다.
한편, 스트렙토마이세스 속 A020645 균주 포자의 연쇄형태는 나선상의 형태를 나타내었으며 체인 당 포자의 수는 20개 이상이었고, 포자의 표면은 매끄럽고 포자는 원통형으로 크기는 0.5 ∼0.7 ×0.9 ∼ 1.1 ㎛이었다.
(2) 각종 배지에 따른 배양학적 특성
각종 ISP 배지조건에서 28 ℃에서 14일간 배양한 후 선발 균주의 배양 생리적 특성을 조사하였으며, 그 결과는 다음 표 1 및 표 2와 같다. 스트렙토마이세스 속 A010321 균주의 생육정도는 오트밀 한천, 무기염ㆍ전분 한천, 효모ㆍ맥아 한천, 글리세롤ㆍ아스파라긴 한천, 타이로신 한천, 펩톤ㆍ효모ㆍ철 한천, 글루코스ㆍ아스파라긴 한천, 벤넷 한천 등에서는 양호한 생육정도를 나타내었고 영양 한천에서는 보통이었다. 또한, 기균사의 색상은 대부분의 배지에서 녹색 내지는 회색을 나타내었으며 수용성 색소는 효모ㆍ맥아 한천, 타이로신 한천, 벤넷 한천 등에서 자주색 색소를 오트밀 한천, 글리세롤ㆍ아스파라긴 한천, 글루코스ㆍ아스파라긴 한천, 영양 한천에서는 핑크색의 색소를 분비하였다.
한편, 스트렙토마이세스 속 A020645 균주의 생육정도는 오트밀 한천, 무기염 ㆍ전분 한천, 글루코스ㆍ아스파라긴 한천, 벤넷 한천 등에서는 양호한 생육정도를 나타내었고 효모ㆍ맥아 한천, 글리세롤ㆍ아스파라긴 한천, 타이로신 한천, 펩톤ㆍ효모ㆍ철 한천 및 영양 한천 등에서는 보통이었다. 또한, 기균사의 색상은 대부분의 배지에서 백색 내지는 연한 핑크색을 나타내었으며 수용성 색소는 타이로신 한천, 펩톤ㆍ효모ㆍ철 한천 배지상에서 갈색 색소를 분비하였다.
배지의 종류 | 생육정도 | 기균사 색상 | 기질균사 색상 | 수용성색소 |
효모-맥아 한천 배지 (ISP 2) | 양호 | 노란회색 | 자주색 | 자주색 |
오토밀 배지 (ISP 3) | 양호 | 노란회색 | 진한갈색 | 핑크색 |
무기염류-전분 한천 배지 (ISP 4) | 양호 | 녹색 | 자주색 | 없음 |
글리세롤-아스파라진 한천 배지 (ISP 5) | 양호 | 녹색 | 자주색 | 핑크색 |
펩톤 효모 한천 배지(ISP 6) | 양호 | 녹회색 | 노랑 | 없음 |
티로신 한천 배지 (ISP 7) | 양호 | 회색 | 자주색 | 자주색 |
포도당-아스파라긴 한천 배지 | 양호 | 회색 | 자주색 | 핑크색 |
벤넷 한천 배지 | 양호 | 노란회색 | 자주색 | 자주색 |
영양 한천 배지 | 보통 | 회색 | 노랑 | 핑크색 |
배지의 종류 | 생육정도 | 기균사 색상 | 기질균사 색상 | 수용성색소 |
효모-맥아 한천 배지 (ISP 2) | 보통 | 백색 | 자주색 | 없음 |
오토밀 배지 (ISP 3) | 양호 | 연한핑크 | 연한갈색 | 없음 |
무기염류-전분 한천 배지 (ISP 4) | 양호 | 연한핑크 | 연한갈색 | 없음 |
글리세롤-아스파라진 한천 배지 (ISP 5) | 보통 | 연백색 | 연한갈색 | 없음 |
펩톤 효모 한천 배지(ISP 6) | 보통 | 연백색 | 갈색 | 갈색 |
티로신 한천 배지 (ISP 7) | 보통 | 연백색 | 갈색 | 갈색 |
포도당-아스파라긴 한천 배지 | 양호 | 연한핑크 | 연한갈색 | 없음 |
벤넷 한천 배지 | 양호 | 붉은회색 | 연한갈색 | 없음 |
영양 한천 배지 | 보통 | 연백색 | 연한갈색 | 없음 |
(3) 생리적 특성
선발 균주의 생리적 특성을 조사하기 위하여 쉴링-거트리브 한천 배지를 사용하여 28 ℃에서 14일간 배양한 후 멜라닌색소 생성능, 젤라틴액화능, 수용성색소 생성능, 밀크응집력, 전분 가수분해능, 스킴밀크 가수분해능 등을 조사하였으며 이를 다음 표 3 및 표 4에 나타내었다.
조사 항목 | 특 성 |
멜라닌색소 생성능 | 양성 |
젤라틴액화능 | 양성 |
수용성색소 생성 | 양성 |
밀크응집력 | 양성 |
전분 가수분해능 | 양성 |
스킴밀크 가수분해능 | 양성 |
조사 항목 | 특 성 |
멜라닌색소 생성능 | 양성 |
젤라틴액화능 | 양성 |
수용성색소 생성 | 음성 |
밀크응집력 | 음성 |
전분 가수분해능 | 양성 |
스킴밀크 가수분해능 | 양성 |
(4) 탄소원 이용성
선발 균주의 탄소이용성을 조사하기 위하여 쉴링-거트리브 한천배지를 사용하여 28 ℃에서 14일간 배양한 후 탄소원 이용능을 조사하였으며 그 결과를 표 5, 6에 나타냈다. 스트렙토마이세스 속 A010321 균주는 공시한 11 종류의 탄소원중 글루코스, 프럭토스, 만니톨, 자이로스를 잘 이용하였고 아라비노스, 갈락토스, 이노시톨, 라피노스, 람노스, 슈크로스는 조금 이용하였고 셀룰로즈는 잘 이용하지 못하였다. 한편 스트렙토마이세스 속 A020645 균주는 공시한 11 종류의 탄소원 중 글루코스, 만니톨, 람노스를 잘 이용하였고 아라비노스, 프럭토스, 셀룰로즈를 잘 이용하지 못하였다.
당 | 이용성 |
D-글루코스(D-glucose) | 이용함 |
L-아라비노스(L-arabinose) | 약함 |
D-프럭토스(D-fructose) | 이용함 |
갈락토스(galactose) | 약함 |
이노시톨(inositol) | 약함 |
만니톨(mannitol) | 이용함 |
라피노스(raffinose) | 약함 |
람노스(rhamnose) | 약함 |
슈크로스(sucrose) | 약함 |
D-자이로스(D-xylose) | 이용함 |
셀룰로즈(cellulose) | 이용못함 |
당 | 이용성 |
D-글루코스(D-glucose) | 이용함 |
L-아라비노스(L-arabinose) | 이용못함 |
D-프럭토스(D-fructose) | 이용못함 |
갈락토스(galactose) | 약함 |
이노시톨(inositol) | 약함 |
만니톨(mannitol) | 이용함 |
라피노스(raffinose) | 약함 |
람노스(rhamnose) | 이용함 |
슈크로스(sucrose) | 약함 |
D-자이로스(D-xylose) | 약함 |
셀룰로즈(cellulose) | 이용못함 |
(5) 균체성분
선발 균주의 균체 세포벽 성분을 벡커 등의 방법[Becker 등, Applied Microbiology 12: 421-423, 1964]에 따라 조사한 결과, 두 균주 모두 균체 가수분해 성분인 디아미노피메린산(diaminopimellic acid)은 LL형이었다.
(6) 분자생물학적 특성 분석
① 16S 리보솜 DNA(16S ribosomal DNA) 염기서열 분석
모든 세균에서 공통적으로 존재하며 증폭한 유전자 안의 서열다양성이 큰 16S 리보솜 DNA를 대상으로 염기서열을 분석(sequencing) 하였다. 염기서열 분석을 위하여 5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'(27F, 서열번호 3), 5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'(1492R, 서열번호 4)인 2개의 올리고 뉴클레오타이드를 프라이머로 이용하여 중합효소 연쇄반응(PCR)법에 의해, 94 ℃에서 열변성(Denaturation), 50 ℃에서 결합(annealing), 72 ℃에서 신장(Extention)하는 조건에서 효소적인 방법으로 상기 DNA를 증폭시켰다. 증폭된 DNA는 Milipore사의 PCR cleane up kit(cat No. LSKC09624)를 이용하여 증폭반응 후의 불순물을 제거한 후 자동염기서열분석기(ABI prism 3100 DNA sequencer, Applied biosystem, USA)를 사용설명에 따라 이용하여 염기서열을 결정하였으며, 그 결과 A010321, A020645 균주는 서열번호 1과 서열번호 2에 작성된 바와 같은 염기서열을 가진다.
서열번호 1과 서열번호 2의 염기서열을 이용하여 알디피(RDP, Ribosomal Database Project)데이터 베이스를 이용하여 유사도(similarity index)를 조사한 결과, A010321 균주는 스트렙토마이세스 AS4 균주와 유사도가 98%로서 분석한 659 염기쌍 중 13 염기쌍이 달랐으며, A020645 균주는 스트렙토마이세스 So54 균주와 유사도가 99%로서 분석한 579 염기쌍 중 3 쌍이 달랐다.
이상과 같이 본 균주의 형태적, 배양적, 생리적 특성 또는 당이용성, 균체성분, 분자생물학적 특성을 조사한 결과에 따라 본 균주를 스트렙토마이세스 속에 속하는 균주로 동정하였으며, 선발 균주를 스트렙토마이세스 속 A010321 균주와 스트렙토마이세스 속 A020645 균주로 명명하고 한국생명공학연구원 유전자은행에 2003년 10월 21일자로 기탁하여, 수탁번호 KCTC 10530BP와 KCTC 10531BP를 부여받았다.
실시예 3 :
in vitro
항균 활성
상기 실시예 1에 의하여 얻은 배양액을 사용하여 감자 더뎅이 병원균에 대한 항균활성을 검정하였다. 본 검정에 사용된 피검균주인 스트렙토마이세스 스케비스(Streptomyces scabiei)에 대하여 in vitro 상에서 항균활성을 조사하였다. 우선, 활성균주와 피검균주의 간의 대치배양 활성검정은 피검균주의 생육이 양호한 벤넷한천 배지에서 이루어졌으며 여지확산법으로도 조사하였다. 피검균의 배양은 벤넷한천 배지를 페트리 플레이트에 접종하기 전 45 ℃에서 포자현탁액을 섞은 후 분주하여 사용하였으며, 이때 여지에는 분리균주의 배양액 50 ㎕를 점적한 후 건조시켜 피검균 플레이트에 올려 놓은 후 2 ∼ 3일 후 형성된 저지환을 측정하여 활성여부를 판단하였다. 그 결과, 더뎅이병균인 스트렙토마이세스 스케비스에 대한 본 선발 균주 스트렙토마이세스 속 A010321 균주와 A020645 균주의 항균활성 결과가 매우 높게 나타난 바 상기 균주가 생물농약 제제원으로서 이용될 수 있음을 나타내 주었다[도 3, 4].
실시예 4 :
in vivo
항균 활성
In vivo 상에서 활성균주 배양체의 피검균 스트렙토마이세스 스케비스 (Streptomyces scabiei)에 대한 억제활성을 제올라이트(zeolite) 30 g, 벤토나이트(bentonite) 10 g, 포도당 2 g, 거친 콩가루 2 g, 게껍질 2g/배양액 200 ㎖을 기본 제형원으로 하고 다양한 제형을 만들어 동량의 피검균과 함께 씨감자 주위에 3회에 걸쳐 처리하면서 3개월 간 생육시킨 후 감자 괴경에 형성된 더뎅이병 발생 정도에 따라 항균활성 효과를 분석하였고, 그 결과 스트렙토마이세스 속 A010321 균주와 A020645 균주가 유의한 더뎅이병 방제효과가 있음을 확인하였다[표 7].
처리 균주 | 병 방제율(%) |
스트렙토마이세스 속 A010321 균주 | 60 |
스트렙토마이세스 속 A020645 균주 | 65 |
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 더뎅이 병원균(Streptomyces scabiei)에 대해 특이적 항균활성을 나타내는 우수한 균주를 분리하여 균주의 형태적, 생화학적 특성을 분석한 결과, 이를 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.)으로 동정하고, 이 균주를 액체배양하여 동결건조 한 균체를 씨감자에 처리한 결과 감자 더뎅이 병원균에 대하여 강한 항균활성을 나타내므로, 친환경형 생물농약으로서 유용한 효과가 있다.
<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology
<120> Streptomyces sp. as biocontrol agents against potato common scab
<160> 4
<170> KopatentIn 1.71
<210> 1
<211> 875
<212> DNA
<213> Streptomyces sp. A010321
<400> 1
gcgnactggc ggcntgctta cacatgcaat tnccacgatg aagnccttcg gggtggattn 60
ttccgcgaac gggtgagtaa cacgtgggca atctgccctt cactctggga caagccctgg 120
aaacggggtc taataccgga taacactctg tcctgcatgg gacggggttg aaagctccgg 180
cggtgaagga tgagcccgcg gcctatcagc ttgttggtgg ggtaatggcc taccaaggcg 240
acgacgggta gccggcctga gagggcgacc ggccacactg ggactgagac acggcccaga 300
ctcctacggg aggcagcagt ggggaatatt gcacaatggg cgaaagcctg atgcagcgac 360
gccgcgtgag ggatgacggc cttcgggttg taaacctctt tcagcaggga agaagcgcaa 420
gtgacggtac ctgcagaaga agcgccggct aactacgtgc cagcagccgc ggtaatacgt 480
agggcgcaag cgttgtccgg aattattggg cgtaaagagc tcgtaggcgg cttgtcacgt 540
cggatgtgaa agcccggggc ttaaccccgg gtctgcattc gatacgggct agctagagtg 600
tggtagggga gatcggattc ctggtgtagc ggtgaaatgc gcagattcag gagaacacgg 660
tggcgaaggg gatctttggc atnctgacct gagacgaanc tgggacgana gataatcctg 720
tatcngctan ntgnataggt gnattcntcc gccnatanat atcccggang ccagtanaga 780
taggccaacg atgttcncaa tagtancaaa agctgnaggg tcctgntnca ctnnntgaag 840
aaaaattttt ttngaattnt ttttccccca nataa 875
<210> 2
<211> 775
<212> DNA
<213> Streptomyces sp. A020645
<400> 2
tgnnnnnngn ttancntgcn ttcccccgat gaaaaattcg gggtggattn tccccgaacg 60
ggtgagtaac acgtgggcaa tctgcccttc actctgggac aagccctgga nccggggtct 120
aataccggat accactcctg cctgcatggg cgggggttga aagctccggc ggtgaaggat 180
gagcccgcgg cctatcagct tgttggtggg gtaatggccc accaaggcga cgacgggtag 240
ccggcctgag agggcgaccg gccacactgg gactgagaca cggcccagac tcctacggga 300
ggcagcagtg gggaatattg cacaatgggc gaaagcctga tgcagcgacg ccgcgtgagg 360
gatgacggcc ttcgggttgt aaacctcttt cagcagggaa gaagcgaaag tgacggtacc 420
tgcagaagaa gcgccggcta actacgtgcc agcagccgcg gtaatacgta gggcgcaagc 480
gttgtccgga attattgggc gtaaagagct cgtaggcggc ttgtcacgtc ggatgtgaaa 540
gcccgaggct taacctcggg tctgcattcg atacgggcta gctagagtgt ggtaggggag 600
atcggattcc tggtgtagcg gtgaaatgcg caaattcagg agaanacggt ggcgaagngg 660
atnntggcnn tatgacctna gacgaancgt gggacganag ataaacctgt atcancgnan 720
ntgnataggt gcattcatgc gncnactaga tantcncnga agcnagtann agata 775
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 27F primer
<400> 3
agagtttgat cctggctcag 20
<210> 4
<211> 19
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 1492R primer
<400> 4
ggttaccttg ttacgactt 19
Claims (3)
- 다음 표 1, 표 2 및 표 3의 균학적 특징과 서열번호 1의 16S rDNA를 갖고, 감자 더뎅이 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 속 (Streptomyces sp.) A010321[KCTC 10530BP] 균주;[표 1]배양적 특성
배지의 종류 생육정도 기균사색상 기질균사 색상 수용성색소 효모-맥아 한천 배지 (ISP 2) 양호 노란회색 자주색 자주색 오토밀 배지 (ISP 3) 양호 노란회색 진한갈색 핑크색 무기염류-전분 한천 배지 (ISP 4) 양호 녹색 자주색 없음 글리세롤-아스파라진 한천 배지 (ISP 5) 양호 녹색 자주색 핑크색 펩톤 효모 한천 배지(ISP 6) 양호 녹회색 노랑 없음 티로신 한천 배지(ISP 7) 양호 회색 자주색 자주색 포도당-아스파라긴 한천 배지 양호 회색 자주색 핑크색 벤넷 한천 배지 양호 노란회색 자주색 자주색 영양 한천 배지 보통 회색 노랑 핑크색 [표 2]생리적 특성조사 항목 특 성 멜라닌색소 생성능 양성 젤라틴액화능 양성 수용성색소 생성 양성 밀크응집력 양성 전분 가수분해능 양성 스킴밀크 가수분해능 양성 [표 3]탄소원 이용성당 이용성 D-글루코스(D-glucose) 이용함 L-아라비노스(L-arabinose) 약함 D-프럭토스(D-fructose) 이용함 갈락토스(galactose) 약함 이노시톨(inositol) 약함 만니톨(mannitol) 이용함 라피노스(raffinose) 약함 람노스(rhamnose) 약함 슈크로스(sucrose) 약함 D-자이로스(D-xylose) 이용함 셀룰로즈(cellulose) 이용못함 - 다음 표 4, 표 5 및 표 6의 균학적 특징과 서열번호 2의 16S rDNA를 갖고, 감자 더뎅이 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 속 (Streptomyces sp.) A020645[KCTC 10531BP] 균주;[표 4]배양적 특성
배지의 종류 생육정도 기균사색상 기질균사 색상 수용성색소 효모-맥아 한천 배지 (ISP 2) 보통 백색 자주색 없음 오토밀 배지 (ISP 3) 양호 연한핑크 연한갈색 없음 무기염류-전분 한천 배지 (ISP 4) 양호 연한핑크 연한갈색 없음 글리세롤-아스파라진 한천 배지 (ISP 5) 보통 연백색 연한갈색 없음 펩톤 효모 한천 배지(ISP 6) 보통 연백색 갈색 갈색 티로신 한천 배지(ISP 7) 보통 연백색 갈색 갈색 포도당-아스파라긴 한천 배지 양호 연한핑크 연한갈색 없음 벤넷 한천 배지 양호 붉은회색 연한갈색 없음 영양 한천 배지 보통 연백색 연한갈색 없음 [표 5]생리적 특성조사 항목 특 성 멜라닌색소 생성능 양성 젤라틴액화능 양성 수용성색소 생성 음성 밀크응집력 음성 전분 가수분해능 양성 스킴밀크 가수분해능 양성 [표 6]탄소원 이용성당 이용성 D-글루코스(D-glucose) 이용함 L-아라비노스(L-arabinose) 이용못함 D-프럭토스(D-fructose) 이용못함 갈락토스(galactose) 약함 이노시톨(inositol) 약함 만니톨(mannitol) 이용함 라피노스(raffinose) 약함 람노스(rhamnose) 이용함 슈크로스(sucrose) 약함 D-자이로스(D-xylose) 약함 셀룰로즈(cellulose) 이용못함 - 청구항 1의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) A010321[KCTC 10530BP] 균주 또는 청구항 2의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) A020645[KCTC 10531BP] 균주, 이들의 배양액 또는 이들의 배양 추출물을 유효성분으로 함유하는 감자 더뎅이 병 방제제.
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