KR100616289B1 - 식물체로부터 분리한 세라티아 마케스센스 및 이를 이용한 응애의 살충방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물의 지상부로부터 분리한 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2) 및 이를 이용한 응애(mite) 방제제에 관한 것으로, 본 발명의 발명자들은 세라티아 마케스센스가 딸기 및 토마토 등의 온실 재배 시 잎에 피해를 일으키는 응애에 대한 살충효과를 나타냄을 확인하고 이 균주를 이용하여 응애 방제를 위한 생물 농약(biocontrol agent)으로서 활용할 수 있음을 확인하였다.
상기와 같은 본 발명은 기탁번호가 KFCC-11331인 세라티아 마케스센스(Serratia marcescens THR-2)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 응애에 대한 살충제로서의 세라티아 마케스센스(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 세라티아 마케스센스(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331)를 포함하는 살충제인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 응애에 대해 특이적 살충활성을 나타내는 균주를 제공받을 수 있으며 이는 응애에 대한 살충효과가 우수하므로, 다른 익충에 영향을 주지 아니하고 내성 곤충 변종의 출현을 막을 수 있는, 친환경적 미생물 농약을 획득할 수 있다.
세라티아 마케스센스(Serratia marcescens THR-2), 응애, 생물 농약

Description

식물체로부터 분리한 세라티아 마케스센스 및 이를 이용한 응애의 살충방법{Serratia marcescens THR-2 isolated from plants and a destroying method of mite using the strain}
본 발명은 식물의 지상부로부터 분리한 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2) 및 이를 이용한 응애(mite) 방제제에 관한 것으로, 본 발명의 발명자들은 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2)가 딸기 및 토마토 등의 온실 재배 시 잎에 피해를 일으키는 응애에 대한 살충효과를 나타냄을 확인하고 이 균주를 이용하여 응애 방제를 위한 생물 농약(biocontrol agent)으로서 활용할 수 있음을 확인하였다.
식량 작물의 온실 재배에 있어서 병원균에 의한 병원체와 해충에 의한 피해는 생산량을 제한하는 주요 요인이다. 작물 손실의 주 원인이 되는 해충에 의한 피해는 불가피하지만 매우 큰 것으로서, 미국에서만 다양한 곤충에 의한 감염으로 인해 매년 수조 달러가 손실되고 있다고 한다. 해충은 야채 및 과일 재배자, 관상용 꽃 생산자에게 부담을 가하여 원예사 및 자택 소유자에게도 손해를 끼친다. 응애(mite) 역시 미세 해충으로서 현재 채소류, 과채류 및 과수를 비롯한 재배 가능한 거의 모든 식량 작물에 피해를 주고 있다.
이러한 해충은 주로 곤충 성장의 억제, 곤충 영양공급이나 번식의 예방 또는 곤충의 사멸을 통해 방제된다. 따라서 기술의 발전을 따라 우수한 곤충 방제가 달성될 수도 있으나 화학물질의 사용은 때때로 다른 익충에게도 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 화학 살충제의 광범위한 사용으로 초래되는 또 다른 문제는 내성 곤충 변종의 출현이다. 이는 다양한 내성 조정 전략으로 부분적으로 완화되었으나 그럼에도 대안적 해충 방제제에 대한 요구는 증가하고 있다.
현재 응애에 대해서도 효과적 방제를 위하여 화학 살충제를 이용하고 있으나, 이러한 화학 살균제는 사회적 관심이 증대되고 있는 환경 및 먹거리에 대한 안정성 측면을 고려할 경우 그 사용량 및 횟수의 감소는 불가피하다. 또한 연속적이며 다량의 화학 살충제의 사용은 해충의 살충제에 대한 저항성 획득으로 인하여 약효 감소 현상을 초래한다.
따라서 오늘날 위에서 언급한 문제점의 해결을 위한 방안으로 친환경적 농업에 대한 관심이 증대되고, 이와 함께 생물 농약에 대한 관심이 커지고 있으며, 특히 미생물을 직접적으로 이용하거나 그 대사산물의 이용방법에 관한 관심과 개발이 절실히 요구되는 상황이다.
본 발명은 다른 익충에 영향을 주지 아니하고 내성 곤충 변종의 출현을 막을 수 있는, 친환경적 미생물 농약을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이에, 본 발명자들은 미생물을 이용한 응애 방제법 개발 과정 중 식물체로부터 분리한 미생물의 응애에 대한 살충 효과를 확인하고 이를 이용한 응애 방제제로서의 개발 가능성을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기탁번호가 KFCC-11331인 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 응애에 대한 살충제로서의 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331)를 포함하는 살충제인 것을 특징으로 한다.
본 발명자들은 식량 작물의 재배 시 문제를 일으키는 응애 방제를 위한 미생물을 확보하고자 경북 서북부 지역의 온실 재배지역으로부터 많은 시료를 수집하여 물한천배지(곰팡이 분리)와 nutrient 배지(세균 분리)를 이용하여 많은 미생물을 분리하여 응애에 대한 살충 활성을 보이는 균주를 분리 확보하였다. 분리된 미생물은 in vivo pot 실험을 통하여 그 활성을 검정 선발하였다.
검정 선발된 미생물은 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2)로 명명되었으며, 2004년 5월 12일 한국미생물보존센터에 기탁번호 KFCC-11331로 기탁하였다.
이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다.
1. 균주의 동정
(1) 형태적 특성
살충 활성 실험을 통하여 최종 선발된 균주는 Bergey's manual of systemic bacteriology에 준하여 동정하였다.
Figure 112004023518513-pat00001
Figure 112004023518513-pat00002
<Fig 1. 분리 미생물의 전자 현미경 사진 및 생육 상태>
분리 미생물을 전자 현미경으로 관찰한 결과 straight rod 형태를 보였으며, 2개의 편모를 가진 것으로 확인되었다. 세포의 크기는 직경 0.5~0.7㎛, 길이 0.9~1.4㎛로 조사되었다. 그리고 그람 음성으로 나타났다.
(2) 배양(생리)적 특성
본 균주의 생리적 특성을 파악하기 위하여 β-galactosidase, 구연산 이용능력, glucose를 포함 여러 당의 이용 여부, 젤라틴 액화능력, NO2 생산능력 및 H2S 생산능력 등의 여러 시험을 실시하였다. 그 결과는 표 1에 나타냈다(조사항목과 특성).
Figure 112004023518513-pat00003
(3) 균주 배양
본 균주의 배양은 통상의 미생물이 이용할 수 있는 영양원을 함유한 배지에 서 배양하였다. 질소원으로는 효모추출물(yeast extract)과 육즙(beef extract)을 이용하였으며, 탄소원으로는 포도당(glucose)을 이용하였다. 배양 조건은 호기적 조건으로 진탕 배양하였으며, 배양온도는 28~30℃로 하였으며 배양기간은 48시간으로 하였다.
그리고, 분리 균주의 활성은 균체 수확 후 온실에서 재배한 강낭콩을 기주로 하는 응애를 대상으로 실시하였다.
2. 세라티아 마케스센스 THR-2( Serratia marcescens THR-2) 배양
종배지 및 생산배지로는 효모추출물 0.3%, malt 추출물 0.3%, peptone 0.5% 포도당 1%를 함유하며, pH 6.3로 조절하여 사용하였다. 200㎖ 플라스크에 100㎖씩 분주하여 121℃에서 20분간 멸균하여 시용하였다. 이 배지에 전 배양된 배양액[위 (3)의 균주 배양액] 0.01%를 접종하여 종배양을 하였다. 배양조건은 28~30℃, 150rpm으로 48시간 배양하여 사용하였다.
3. 살충활성 검정
(1) 1차 검정
배양된 배양액을 고속원심분리기를 이용하여 균체를 수확한 후 농도를 조절하여 응애가 전 접종된 강낭콩에 스프레이 적용(일반적인 약제 적용방법) 후 24시 간 간격으로 살충효과를 확대경과 해부현미경을 이용하여 조사하였다. 대조구는 무처리와 살균수 처리로 설정하였다. 그 결과는 아래 그래프 1과 같다.
Figure 112004023518513-pat00004
(2) 2차 검정(농도별)
배양된 배양액을 고속원심분리기를 이용하여 균체를 수확 후 1×104cfu/㎖부터 1×108cfu/㎖까지 10배 간격으로 농도를 조절하여 응애가 전 접종된 강낭콩에 스프레이 적용(일반적인 약제 적용방법) 후 24시간 간격으로 살충효과를 확대경과 해 부현미경을 이용하여 조사하였다. 대조구는 무처리로 설정하였다. 그 결과는 아래 그래프 2와 같다. 보는 바와 같이 농도가 1×105cfu/㎖ 이상일 때부터 확연한 효과를 나타낸다.
Figure 112004023518513-pat00005
(3) 3차 검정(배양액)
배양된 배양액을 고속원심분리기를 이용하여 균체를 제거하고 상등액만을 수 확한 후 멸균과 비멸균으로 구분하여 응애가 전 접종된 강낭콩에 스프레이 적용(일반적인 약제 적용방법) 후 24시간 간격으로 살충효과를 확대경과 해부현미경을 이용하여 조사하였다. 대조구는 무처리로 설정하였다. 그 결과는 아래 그래프 3과 같다.
Figure 112004023518513-pat00006
(4) 살충제 혼용 검정
배양 후 배양액을 응애 방제용 등록 살충제(페나자퀸 수화제, 20%)와 혼용하여 응애가 전 접종된 강낭콩에 스프레이 적용(일반적인 약제 적용방법) 후 24시간 간격으로 살충효과를 확대경과 해부현미경을 이용하여 조사하였다. 그 결과는 아래 그래프 4와 같다. 보는 바와 같이 배양액을 혼합한 경우의 효과가 월등하다.
Figure 112004023518513-pat00007
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 응애에 대해 특이적 살충활성을 나타내는 균주를 제공받을 수 있으며 이는 응애에 대한 살충효과가 우수하므로, 다른 익충에 영향을 주지 아니하고 내성 곤충 변종의 출현을 막을 수 있는, 친환경적 미생물 농약을 획득할 수 있다.

Claims (3)

  1. 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331).
  2. 세라티아 마케스센스 THR-2(Serratia marcescens THR-2, 기탁번호 KFCC-11331)를 사용하여 응애를 살충하는 방법.
  3. 삭제
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