KR100634866B1 - 신규한 울로크라디움 아트룸 ｃｎｕ 9055와 이를 이용한식물 진균병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 방제하는방법 - Google Patents

신규한 울로크라디움 아트룸 ｃｎｕ 9055와 이를 이용한식물 진균병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 방제하는방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물병의 생물학적 방제기술에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 토양에서 분리한 진균인 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055를 배양하고 그 분생포자 및 배양액을 이용하여 작물의 잿빛곰팡이병 및 각종 식물병원성 진균을 제어하는 방법과 이 균이 생산하는 항진균 항생물질에 관한 것이다.
본 발명은 식물 진균병에 방제활성을 나타내는 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)와; 상기 균주를 배양하여 생산한 분생포자를 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물; 상기 균주를 배양한 배양액 추출물을 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물; 및 상기 조성물을 농작물에 살포하여 식물의 진균병을 방제하는 방법을 제공한다.
본 발명은 신규한 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055 균주를 사용하여 각종 잿빛곰팡이병 및 각종 식물진균병을 환경친화적으로 방제할 수 있는 효과를 제공하게 되었다.
울로크라디움 아트룸 ＣＮＵ 9055, 분생포자, 잿빛곰팡이병, 식물병원성 진균, 환경친화적, 방제

Description

신규한 울로크라디움 아트룸 ＣＮＵ 9055와 이를 이용한 식물 진균병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 방제하는 방법{Novel Ulocladium atrum CNU 9055, plant fungal diseases controlling compositions using the fungus and control method using the compositions}
도 1은 본 발명의 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주를 나타내는 광학현미경 사진,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주의 배양여액으로부터 항진균 항생물질을 정제하는 과정은 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 울로크라디움 아트룸 CNU 9055가 생산하는 항생물질에 의한 잿빛곰팡이병균 균사의 팽윤현상을 나타낸 사진.
본 발명은 식물병의 생물학적 방제기술에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 토양에서 분리한 진균인 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055를 배양하고 그 분생포자 및 배양액 추출물을 이용하여 작물의 잿빛곰팡이병 및 각종 식물병원성 진균을 제어하는 방법과 이 균이 생산하는 항진균 항생물질에 관한 것이다.
일반적으로, 보트라이티스(Botrytis)균류는 온실과 포장에서 재배하는 각종 작물에 경제적으로 심한 피해를 주는 병원균으로 알려져 있다. 그 중 보트라이티스 시네리아(B. cinerea)는 기주범위가 넓은 다범성균으로 토마토, 오이, 딸기 등 각종 채소류와 시클라멘, 제라늄, 사과, 포도, 키위 등 각종 식물에 잿빛곰팡이병을 일으키며, 보트라이티스 엘립티카(B. elliptica)는 백합 잎마름병을 일으킨다. 또한, 이 균은 이차적으로 저장, 운송, 판매중의 과일류와 채소류에 부패병을 일으킨다. 그리고, 잿빛곰팡이병은 온도가 비교적 낮고, 습도가 높을 때 많이 발생하며, 식물체의 죽거나 노쇠한 부위로부터 발병되기 시작하여 일단 발병되고 나면 병원균의 생육적온이 아니더라도 병의 진전은 계속된다.
그래서, 보트라이티스(Botrytis)병 방제를 위하여는 유기합성 농약이 사용되고 있으나, 과다 살포로 인한 약제 저항성 균이 출현되면서 방제가 어려워졌을 뿐만 아니라 잔류 농약에 의한 환경오염 문제가 야기되기도 한다. 따라서 보트라이티스(Botrytis)병의 생물학적 방제를 위한 관심과 연구가 늘어나고 있다.
한편, 울로크라디움(Ulocladium)속은 불완전균류, 총생균강(Hypomycetes), 암색선균과(Dematiacea)에 속하는 균류로서 대부분은 비병원성균으로서 식물체의 잔재나 토양에 존재하거나 식물 조직 속에서 내생균으로도 존재한다. 이 균은 괴사 조직위에서 다른 부생균들과 경쟁적으로 정착하여 선점함으로써 다른 균들의 포자형성을 억제한다. 이러한 작용기작은 보트라이티스 시네리아(B. cinerea)나보트라이티스 엘립티카(B. elliptica)의 포자형성을 억제하는데 효과적이다.
울로크라디움(Ulocladium)은 배양과 분생포자 형성이 잘 되어 미생물제로서 산업화하기에 용이한 균이다. 그러나 국내에서는 울로크라디움(Ulocladium)에 관한 보고 및 연구가 전혀 없는 실정이다.
또한, 이 균을 이용한 잿빛곰팡이병 방제는 모두 분생포자를 이용한 연구에 한정되어 있으며 이 균이 생산하는 항균활성물질을 이용한 식물병 방제에 관한 연구는 찾아보기가 어려운 실정이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 식물병원균, 특히 각종 작물의 잿빛곰팡이병에 뛰어난 방제효과를 갖는 울로크라디움류를 분리하고, 상기 균주로부터 분생포자와 항생물질을 포함한 배양액 추출물을 유효성분으로 하는 식물 진균병 방제용 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055로 명명된 균을 배양하고 이 균의 분생포자 또는 배양액 추출물을 유효성분으로 이용하여 각종 잿빛곰팡이병 및 각종 식물진균병의 환경친화적 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055가 생산하는 항생물질을 배양액으로부터 분리하고 정제하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식물 진균병에 방제활성을 나타내는 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 제공한다.
또한, 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 배양하여 생산한 분생포자를 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물을 제공한다.
또한, 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 배양한 배양액 추출물을 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물을 제공한다.
나아가, 본 발명은 조성물을 농작물에 살포하여 식물 진균병의 방제방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 신규한 진균을 고체배지에서 배양하여 얻은 분생포자를 이용하거나, 또는 액체 배지에서 배양하여 얻은 배양액 추출물에 함유되어 있는 항진균성 물질을 이용하여 진균성 병원균(fungal pathogen)에 의해 발병되는 식물병을 방제하는 것이다.
이때, 본 발명에서 사용하는 신규한 진균은 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055 균주로 명명하고, 한국생명공학연구원 유전자은행에 2005년 4월 29일에 기탁하고, 수탁번호 KCTC10796BP를 부여받았다.
또한, 본 발명은 환경친화적이면서 식물병원성 진균에 광범위한 항진균활성의 특성을 가지는 데, 잿빛곰팡이병, 잎마름병, 도열병, 흰가루병, 탄저병, 녹병, 검은곰팡이병 등에 방제효과가 있으며, 특히 잿빛곰팡이병과 백합 잎마름병에 대한 방제효과가 매우 우수하다.
좀 더, 구체적으로 본 발명에 따른 식물 진균병 방제용 조성물은 보트라이티스균류(Botrytis spp.), 마그나포르테 그리세아(Magnaporthe grisea), 스패로테카 아파니스(Sphaerotheca aphanis), 스패로테카 풀기니아(Sphaerotheca fulginea), 블루메리아 그라미니스(Blumeria graminis f. sp. hordei), 푸씨니아 레콘디타(Puccinia recondita), 탄저균류(Colletotrichum spp.), 알터나리아 알터나타(Alternaria alternata) 등의 진균을 방제하기 위해 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 보트라이티스균류에서는 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea) 및 보트라이티스 엘립티카(Botrytis elliptica)에 대한 우수한 항진균 효과를 나타낸다.
그리고, 본 발명의 조성물에서 유효성분으로 사용하는 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055 균주의 포자는 분생포자를 사용한다. 이는, 통상적으로 분생포자는 무성생식을 하여 모계 유전자와 동일함으로, 방제용 조성물 제조 시, 효과의 균일성 및 단일화를 위해 바람직하기 때문이다.
이때, 본 발명의 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주의 분생포자를 V-8 쥬스(juice) 배지에서 배양한 분생자경 및 분생포자의 형태적 특징은 도 1에 도시된 바 와 같이 다음과 같다.
분생자경은 가늘고 길며, 종종 분지하고 연한 갈색~진한갈색을 나타낸다. 표면은 대부분 매끈하고, 1~4개의 포자 부착 흔적 부위를 갖고 있으며, 크기는 (10~100)×(3~5)㎛이다. 그리고, 분생포자는 대부분이 원형, 타원형이고 간혹 한쪽 끝이 약간 뾰족한 난형 등 다양하고, 어린 포자는 연한 갈색이지만, 성숙한 포자는 어두운 갈색을 띄고, 표면에 많은 돌기가 있다. 1~3개의 횡격벽과 1~2개 종격벽이 있으며, 크기는 (13~35)×(8~16)㎛의 특징을 갖는다.
이때, 본 발명에서 포자를 유효성분으로 하는 조성물은 포자의 농도를 1×106 ~2×106개/㎖가 되도록 하여 잿빛곰팡이병 방제효과를 나타내게 한다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 항진균성 항생물질을 포함하는 배양액 추출물을 유효성분으로 사용하는 데, 상기 배양액 추출물을 사용하는 데 있어서,
(a) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 배양한 배양액을 여과하고;
(b) 상기 여과된 배양여액을 유기용매로 추출하고; 및
(c) 상기 추출물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 수득한 정제물을 유효성분으로 사용하는 것이 바람직하다. 이는 제품의 표준화와 대량생산에 의한 품질관리 측면에서 유효성분의 규격화에 유용하기 때문이다.
이때, 본 발명에서 배양은 25~28℃를 전후하여 7~15 일간 배양하는 것이 바람직하다. 이는 7일 미만을 배양하는 경우에는 항진균성 물질을 충분히 생성하지 못해 방제효과가 미미하고, 15일을 초과하여 배양하는 경우에는 생산원가의 상승에 비하여 생산효과가 낮기 때문이다. 그러나 필요에 따라 배양기간을 조절할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 항진균물질을 추출하기 위한 유기용매로 에칠아세테이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 컬럼 크로마토그라피는 실리카겔 컬럼 크로마토그라피로 2회 분리하여 정제하는 것이 정제의 효율적 측면과 비용적 측면에서 바람직하다. 그러나, 본 발명에서 사용되는 유기용매와 컬럼은 본 발명의 목적에 부합되는 것이라면 상기 기재되지 않은 유기용매와 컬럼을 사용해도 무방하다.
이때, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주의 배양여액으로부터 항진균 항생물질을 정제하는 과정은 나타낸 블록도이다.
그리고, 본 발명의 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주의 포자는 암갈색의 포자를 형성하는 불완전균에 속하는 곰팡이로 배양 시, 생육 적온의 범위는 25~28℃로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균으로부터 분생포자를 얻기 위한 고체배양은 밀곡립배지를 이용하는 것이 바람직하고, 진균성 식물병원균에 항진균활성을 갖는 배양액을 얻기 위한 액체 배양은 리차드 배지(Rechard's solution)를 사용하는 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명에서는 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균에서 분생포자를 얻을 수 있거나 항진균활성 물질을 분비할 수 있는 배지라면 어느 것을 사용해도 무 방하다.
그리고, 본 발명의 조성물은 상기 진균성 식물병원균의 항진균 효과에 따라 각종 식물의 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 백합 잎마름병균(Botrytis elliptica), 보리 흰가루병균(Blumeria graminis f. sp. hordei), 벼 도열병균(Magnaporthe grisea), 밀 붉은녹병균(Puccinia recondita), 각종 탄저병균(Colletotrichum spp.), 검은무늬병균(Alternaria alternata) 등의 방제에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 식물 진균병 방제용 조성물의 식물에 대한 처리는 통상적으로 경엽처리 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명의 조성물이 분생포자인 경우, 포자 농도가 1×106 ~2×106개/㎖가 되도록 희석한 현탁액을 사용하고, 배양액에서 정제한 정제물의 경우에는 농도가 0.4~100 ppm이 되도록 하여 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 유효농도는 한정되는 것은 아니며, 적용 대상의 진균 종류나 병원균의 감염 정도 및 주변 환경 조건 등에 따라 유효농도를 조절하여 사용할 수 있다. 이때, 희석제는 정제수를 포함하여 통상적으로 사용되고 있는 것을 사용한다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 보다 더 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게 명백한 것이다.
[실시 예 1] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주의 분리 및 동정
본 발명의 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균은 대전광역시 유성구 인근 토마토 포장에서 수집한 토양시료로부터 분리하였다.
즉, 토양시료를 멸균 증류수로 희석하고 희석액을 감자 덱스트로스 아가(potato dextrose agar; PDbroth 24g, Agar 20g, D.W. 1000㎖)에 도말하고, 25℃ 항온기에 배양한 후, 균을 분리하였는데 형성된 균류의 분생포자를 해부현미경(×50)으로 관찰하여 울로크라디움(Ulocladium)속으로 확인된 분생포자를 PDA 배지에서 단포자 분리하였다.
분리한 울로크라디움속 균주의 균총을 V-8 쥬스 아가 배지(V-8 juice 130㎖, CaCO3 2.4g, Agar 13g, D.W. 520㎖)에 접종하여 NUV(근자외선)광이 1일 12시간씩 조사되는 25℃ 항온기에서 7일간 배양한 후 형성된 분생포자를 복합현미경(×400)으로 관찰하여 그 특징을 조사하였고 100개의 분생포자와 분생자경을 취하여 그 크기를 측정하였다.
이의 결과, 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주의 형태적 특징은 다음과 같다. 분생자경은 가늘고 길며, 종종 분지하고 연한 갈색~진한갈색을 나타냈다. 표면은 대부분 매끈하고, 1~4개의 포자 부착 흔적 부위를 갖고 있었고, 크기는 10~100×3~5㎛였다.
분생포자는 대부분이 원형, 타원형이고 간혹 한쪽 끝이 약간 뾰족한 난형 등 다양하였고, 어린 포자는 연한 갈색이지만, 성숙한 포자는 어두운 갈색을 띄고, 표 면에 많은 돌기가 있었다. 1~3개의 횡격벽과 1~2개 종격벽이 있으며, 크기는 13~35×8~16㎛였다.
이와같은 형태적 특징은 David(1995) 및 Simmons(1967)가 보고한 울로쿠라디움 아트룸(U. atrum Preuss)과 일치함으로 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균주라 명명하였다.
그리고, 상기 균주를 한국생명공학연구원 유전자은행에 2005년 4월 29일에 기탁하고, 수탁번호 KCTC10796BP를 부여받았다.
[실시 예 2] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 배양
(1) 분생포자 생산을 위한 배양
본 발명의 CNU 9055균으로부터 분생포자를 얻기 위하여 밀곡립배지를 이용하였다. 밀곡립배지의 조성은 밀 곡립 100g, D.W. 65㎖이며 CNU 9055균주를 500㎖의 삼각 후라스크의 밀 배지에 접종하여 25℃ 에서 15일간 배양하였다. 배양 중 균사 엉킴을 방지하기 위하여 2~3일에 한번씩 삼각 후라스크를 흔들어 주었다. CNU 9055균주의 분생포자현탁액 조제는 밀배지에 형성된 포자를 증류수로 씻어 거즈로 거른 후 포자농도를 1×106 개(spore)/㎖로 조정하였다.
(2) 항진균성 물질 생산을 위한 배양
본 발명의 CNU 9055균으로부터 잿빛곰팡이병과 각종 식물병원진균에 항진균활성을 갖는 배양액을 얻기 위하여, 리챠드 액체 배지(Rechard's solution; KNO3 10g, KH2PO4 5g, MgSO4·7H2O 2.5g, FeCl3 0.02g, sucrose 50g, D.W. 1000㎖)를 사용 하였고, 배양 조건은 25℃에서 10일간 진탕배양(130rpm)함을 기본 조건으로 하였다.
이하 실험 예의 특별한 언급이 없는 경우는 이상의 배양조건으로 배양함을 말한다.
[실시 예 3] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 오이, 딸기, 인삼, 제라늄 잿빛곰팡이병( Botrytis cinerea ) 방제효과
본 실시예에서는 본 발명의 CNU 9055균의 오이 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 방제효과는 온실 검정법으로 조사하였다. 균 배양은 상기의 실시 예 2의 기본 배양조건으로 실시하고 그 분생포자 또는 배양여액의 방제효과를 조사하였다.
본 발명의 CNU 9055균의 분생포자 현탁액 또는 배양액을 온실에서 생육중인 오이(품종: 장백다다기)를 대상으로 잿빛곰팡이병이 발생하기 직전 및 직후의 오이 열매와 꽃잎에 살포하였다. 딸기 잿빛곰팡이병 방제 효과는 농가의 비닐 하우스에서 재배중인 딸기(품종: 장희)를 대상으로, 인삼 잿빛곰팡이병 방제효과는 인삼 포장에서 재배중인 인삼을 대상으로, 제라늄 잿빛곰팡이병 방제효과는 온실에서 생육중인 제라늄을 대상으로 병 발생 초기에 배양여액 또는 분생포자를 살포하여 방제효과를 조사하였다. 이때, 분생포자 현탁액은 1×106개(spores)/㎖(0.01% Tween 20 첨가) 농도로 살포하였고, 배양여액 조추출물의 조제는 배양여액을 에칠아세테이트로 추출하고 감압 농축한 후, 사용한 배양여액의 량만큼 증류수를 첨가한 것을 배양여액 조추출물 원액으로 하고 이것을 5배, 10배 또는 20배로 희석하여 사용하였 다. 모든 처리는7일 간격으로 3회 살포하고 최종 살포 7일 후 이병과율을 조사하여 하기 식 1의 방제가를 산출하였다.
[식 1]
방제가(%) = [무처리구의 이병과율 - 처리구의 이병과율]/무처리의 이병과율×100
(1) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 온실에서의 오이 잿빛곰팡이병 방제효과
오이의 열매와 꽃잎에 분생포자 현탁액과 배양여액을 7일 간격으로 3회 살포하고 살포 7일 후에 방제효과를 조사하였다. 하기 표 1에 나타난 바와 같이, 포자현탁액 살포시에는 76%의 방제가를 나타내었고 배양여액(조추출물) 10배 희석액 처리구에서는 83%의 높은 방제가를 나타내었다.
[표 1]
Figure 112005027670304-pat00001
(2) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 딸기 잿빛곰팡이병 방제효과
CNU 9055균의 배양여액(조추출물)을 비닐하우스에 재배중인 딸기(품종: 장희)에 7일 간격으로 3회 살포하고 살포 7일 후에 방제효과를 조사하였다. 하기 표 2에 나타난 바와 같이, 5배 희석액 처리구에서는 82.8%, 10배 희석액 처리구에서는 75.9%의 방제가를 보여 주었다.
[표 2]
Figure 112005027670304-pat00002
(3) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 인삼 잿빛곰팡이병 방제효과
분생포자 현탁액과 배양여액(조추출물)을 인삼 포장에서 재배중인 인삼에 7일 간격으로 3회 살포하고 방제효과를 조사하였다. 표 3에 나타난 바와 같이, 포자현탁액 처리구에서는 61.8%의 방제가를, 배양여액 10배 희석액 처리구에서는 78.2%의 방제가를 보여 주었다.
[표 3]
Figure 112005027670304-pat00003
(4) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 제라늄 잿빛곰팡이병 방제효과
분생포자 현탁액과 배양여액(조추출물)의 제라늄 잿빛곰팡이병 방제효과를 조사하였다. 하기 표 4에 나타난 바와 같이, 포자현탁액 처리구에서는 65%, 배양여액 10배 희석액 처리구에서는 82.5%의 방제가를 나타내였다.
[표 4]
Figure 112005027670304-pat00004
[실시 예 4] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 백합 잎마름병( Botrytis elliptica ) 방제효과
CNU 9055균의 백합 잎마름병 (Botrytis elliptica) 방제효과를 포장에서 생육중인 백합(품종: 라이쟌)을 이용하여 실시하였다. 잎마름병 발병 초기의 백합에 CNU 9055균의 분생포자현탁액(포자농도 1×106/㎖)과 배양여액(조추출물) 5배 및 10배 희석액을 1주일 간격으로 3회 경엽살포하였고 최종살포 7일 후 방제효과를 조사하였다. 대조약제로는 프로시미돈(Procymidone, wp. 50%, 1000배)을 살포하였다.
이의 결과, 하기 표 5에 나타난 바와 같이, 포자현탁액 처라구에서는 70.6%, 배양여액 5배 및 10배 희석액 처리구에서는 각각 80.4%, 68.6%의 방제가를 나타내어 살균제(프로시미든)처리구(62.7%) 보다 우수한 방제가를 나타내었다.
[표 5]
Figure 112005027670304-pat00005
[실시 예 5] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균의 딸기 흰가루병 방제효과
CNU 9055균의 딸기 흰가루병(Sphaerotheca aphanis) 방제효과를 비닐하우스에서 생육중인 딸기(품종: 장희)를 대상으로 실시하였다. CNU 9055 배양여액 5배 및 10배 희석액을 흰가루병 발생 초기의 딸기에 7일 간격으로 3회 살포하고 최종 살포 7일 후에 방제효과를 조사하였다.
이의 결과, 하기 표 6에 나타난 바와 같이, 5배 희석액 처리구에서는 68.7%, 10배 희석액 처리구에서는 60.9%의 방제가를 나타내었다.
[표 6]
Figure 112005027670304-pat00006
[실시 예 6] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균 항균활성물질의 특성과 분리 및 정제
(1) 활성물질의 열안정성 및 용매 추출성
CNU 9055균이 생산하는 항진균 물질의 특성과 분리, 정제의 기초 자료를 알아보기 위하여 물질의 열안정성과 용매 추출성을 조사하였다. 열에 대한 안정성 조사는 실시 예 2의 방법으로 배양한 배양여액을 -70℃에 2시간, 고압멸균기(autoclave, 121℃)에 20분 처리한 후 잿빛곰팡이병균에 대한 항균활성을 조사하였다. 또한 배양여액을 이용하여 에칠아세테이트와 부탄올 추출성을 조사하였다.
그 결과, 하기 표 7에 나타난 바와 같이 -70℃ 와 121℃에서 동일한 항균활성을 보여 열에 안정하였으며 에틸아세테이트에서 추출한 것이 항진균활성을 나타내었다.
[표 7]
Figure 112005027670304-pat00007
(2) CNU 9055 균이 생산하는 항진균물질의 분리 및 정제
상기의 활성물질 안정성과 용매추출성 등을 고려하여 CNU 9055균이 생산하는 항진균 물질은 다음의 방법으로 정제하였으며 정제물의 활성은 잿빛곰팡이병균 (Botrytis cinerea)에 대한 균사생장 억제효과로 확인하였다.
즉, 상기 실시 예 2 (2)의 방법으로 배양한 균 배양액을 여과하여 배양여액과 균체로 분리하였다. 균체 내의 항진균 물질은 에칠아세테이트를 사용하여 배양여액과 동량으로 2회 추출한 후 감압농축하여 용매를 제거하였다. 이를 메틸렌클로라이드-메탄올(97:3)에 현탁 시킨 후 실리카겔 컬럼 크로마토그라피 하였다. 1차 실리카겔 컬럼 후 각 분획은 잿빛곰팡이병균으로 중층배지를 만들어 페이퍼디스크법으로 항균활성을 검정하였다. 활성분획은 농축하여 소량의 메틸렌 클로라이드-메탄올(93:7)에 녹인 후 메틸렌 클로라이드-메탄올(93:7)을 전개용매로 실리카겔 컬럼 크로마토그라피를 한번 더 실시하였다. 다시 각 분획을 잿빛곰팡이병균 중층배지에서 항균활성을 검정하고 항균활성이 있는 하얀색의 물질을 정제하였다. 중층배지는 PDA배지에 키운 잿빛곰팡이병균 균체를 세포마쇄기로 갈아 PDA 플레이트(plate)에 중층하여 검정용 플레이트를 만들어 사용하였다.
그리고, 상기 정제된 항진균 활성물질은 각종 식물병원진균의 항진균활성스펙트럼 조사에 사용하였다.
[실시 예 7] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균 항진균활성 물질의 항균활성 조사
본 실시예에서는 CNU 9055균이 생산하는 항균활성물질의 각종 식물병원 진균에 대한 항균활성을 다음과 같이 조사하였다. 즉 실시 예 2의 방법으로 배양한 균 배양여액을 실시 예 6의 방법으로 항진균활성 물질을 분리한 후 100~0.4ppm으로 희석하여 조절한 후 PDA배지에 항진균활성물질을 각 농도로 섞어 분주한 후 여러 종 류의 식물병원균을 접종하여 균사의 생장정도를 조사하였다.
이의 결과, 도3과 하기 표 8와 같이, 본 발명에 따른 활성물질의 모잘록병균과 역병균에 대한 균사생육 억제효과는 매우 약하였으나 시들음병균, 잿빛곰팡이병균, 점무늬병균 및 탄저병균에 대한 균사생육 억제효과는 우수하였다. 특히 잿빛곰팡이병균, 점무늬병균, 도열병균은 이 물질에 감수성이 높아 33.3ppm 이상의 농도에서 균사생장이 완전히 저지되었다. 또한 균사생장이 저지되는 검정균을 현미경으로 관찰시 균사에 팽윤현상(swelling)이 관찰되어 본 균의 항균활성 주요 기작이 세포벽 합성 저해임을 추측케 하였다.
[표 8]
Figure 112005027670304-pat00008
[실시 예8] 울로크라디움 아트룸 CNU 9055균이 생산하는 항균활성물질의 식물진균병 방제효과
CNU 9055균이 생산하는 항균활성물질을 농도별로 처리하여 각종 식물진균병 방제효과를 조사하였다. 즉 실시 예 6의 방법으로 분리한 활성물질을 11.1~100ppm으로 농도를 조절한 후 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 잿빛곰팡이병, 토마토 역병, 밀 붉은녹병, 보리 흰가루병, 고추 탄저병 방제효과를 조사하였다. 실험은 온실에서 생육중인 각종 식물을 대상으로 온실검정으로 실시하였다.
이의 결과, 하기 표 9에 나타난 바와 같이, CNU 9055균이 생산하는 항생물질의 각종 식물 진균병 방제효과를 온실검정으로 실시하였던 바 토마토 잿빛곰팡이병, 보리 흰가루병의 방제효과가 우수하였으며 벼 도열병, 밀 붉은녹병의 방제효과도 인정되었다. 그러나, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 역병의 방제 효과는 미미하였다.
[표 9]
Figure 112005027670304-pat00009
이상과 같이, 본 발명은 신규한 울로크라디움 아트룸(Ulocladium atrum) CNU 9055 균주를 사용하여 각종 잿빛곰팡이병 및 각종 식물진균병을 환경친화적으로 방제할 수 있는 효과를 제공하게 되었다.

Claims (8)

  1. 식물 진균병에 방제활성을 나타내는 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP).
  2. 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 배양하여 생산한 분생 포자를 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분생포자의 포자농도가 1×106 ~ 2×106개/㎖인 것을 특징으로 하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  4. 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)를 배양하여 생산한 배양액 추출물을 유효성분으로 함유하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배양액 추출물의 유효성분은,
    (a) 울로크라디움 아트룸 CNU 9055 균주(수탁번호 KCTC 10796BP)의 배양액을 여과하고;
    (b) 상기 여과된 배양여액을 유기용매로 추출하고; 및
    (c) 상기 추출물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 수득한 정제물인 것을 특징으로 하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 진균병은 잿빛곰팡이병, 백합 잎마름병, 도열병, 흰가루병, 탄저병, 녹병 또는 검은곰팡이병인 것을 특징으로 하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 진균은 보트라이티스균류(Botrytis spp.), 마그나포르테 그리세아균(Magnaporthe grisea), 스패로테카 아파니스균(Sphaerotheca aphanis), 스패로테카 풀기니아(Sphaerotheca fulginea), 블루메리아 그라미니스(Blumeria graminis f. sp. hordei), 푸씨니아 레콘디타균(Puccinia recondita), 탄저병균류(Colletotrichum spp.) 및 알터나리아 알터나타균(Alternaria alternata)으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 진균인 것을 특징으로 하는 식물 진균병 방제용 조성물.
  8. 제 2 항 또는 제 4 항의 조성물을 농작물에 살포하여 식물 진균병을 방제하는 방법.
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