KR100869668B1

KR100869668B1 - 식물병원성 진균에 대한 항균활성을 가지는스트렙토마이세스 야텐시스 ｃｊｓ-24 ｋｃｔｃ 11107ｂｐ및 이를 이용한 미생물 제제

Info

Publication number: KR100869668B1
Application number: KR1020070084456A
Authority: KR
Inventors: 윤병대; 김민수; 박찬선
Original assignee: 한국생명공학연구원
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2008-11-21

Abstract

본 발명은 식물 병원균에 대한 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명 균주의 배양액을 주요 작물의 잎이나 재배 토양에 처리할 경우 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의한 잿빛곰팡이병, 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 의한 모잘록병, 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies)에 의한 감자 더덩이병 및 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani), 실린드로카본 데스트럭탄스 (Cylidrocarpon destractans) 등에 의해 발병하는 뿌리썩음병을 효율적으로 방제할 수 있는 신규 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CSJ-24의 균사, 포자 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 식물병원균 방제제에 관한 것이다.

스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis), 식물병해, 미생물농약

Description

식물병원성 진균에 대한 항균활성을 가지는 스트렙토마이세스 야텐시스 ＣＪＳ-24 ＫＣＴＣ 11107ＢＰ 및 이를 이용한 미생물 제제{A novel Streptomyces yatensis CJS-24 KCTC 11107BP active against plant fungal pathogens and a microbial pesticide using the same}

본 발명은 식물 병원균에 대한 항균 활성을 갖는 미생물 및 이를 이용한 미생물 농약에 관한 것이다.

환경 보호와 생태계 보전에 관한 그린 라운드(Green Round) 협약이 국제적 관심의 대상이 되면서, 과다한 화학농약 등의 남용이 심각한 문제로 대두되고 이를 대체하는 식물 방제용 무공해 농약(biocide)의 개발이 국제적으로 경쟁이 치열한 핵심 분야로 등장하고 있다. 기존 화학농약에 의한 환경오염 문제를 극복하기 위하여 생산, 저장 및 적용이 용이하고 병원균을 효과적으로 억제하는 길항 미생물을 선발하고 생물 활성물질을 분리하는 것은 매우 시급한 과제이다. 특히 항진균 활성 물질은 포유동물에 대하여 독성이 기존 농약보다 낮고, 식물에 해가 없으면서, 활성은 탁월하고 잔류성은 적어서 윤작에도 영향이 없으며 지하수, 토양, 하천수 등을 오염시키지 말아야 한다.

식물 병원성 진균에 의한 작물의 병은 해충, 잡초와 더불어 작물의 안정적 생산에 매우 큰 제한 요인으로 작용하고 있다. 많은 식물 병원성 진균 중에서도 보트리티스 시네리아(Botrytis cineria)와 같이 균핵을 형성하는 병균은 대부분이 토양 전염성으로 다양한 작물에 병을 유발함으로써 막대한 피해를 초래한다. 이러한 식물 병원성 진균들은 균핵 상태로 존재하여 고온 및 저온 등 열악한 환경에서도 생존이 가능함으로써 매년 이러한 균핵이 식물에 대한 1차 감염원이 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 균핵은 병든 조직이나 토양 중에 있으면서 열악한 환경조건에서도 생존이 가능하고 포자나 균사형태보다 이웃 길항 미생물에 의한 분해 및 억제에도 강하기 때문에 효과적인 방제를 기대하기가 어려운 실정이다. 이러한 병원 진균의 방제를 위한 방법으로서는 재배환경을 개선해 주는 물리적 방법, 살균제를 이용한 화학적 방법 및 미생물을 이용한 미생물학적 방법 등이 있다. 그러나 물리적 방제만으로는 큰 효과를 기대할 수 없으며, 화학적 방제는 최근 약제 저항성 병원균의 출현으로 포장에서의 방제효과가 크게 저하되었을 뿐만 아니라, 화학농약의 다량 살포에 의한 심각한 환경오염으로 이어지고 있다. 또한, 화학합성 농약에 의한 방제는 사람과 동물에 대한 독성 문제, 토양 및 작물체 내의 잔류 독성 문제, 포장 용기에 의한 환경오염 문제 등으로 인하여 점차 그 사용이 규제되고 있으며, 이미 선진 각국에서는 이들 화학합성 농약에 대한 구체적인 규제 강화 등으로 사용이 크게 제한되고 있다. 따라서 최근에는 이의 대체 방안으로 미생물학적 방제에 관한 연구가 최근 활발하게 진행되어 오고 있으며, 환경친화적 농업을 위한 효과적인 방제방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.

환경적으로 안전하고 효과적인 방제 방법으로는 미생물 제제를 이용한 생물학적 방제가 중요한바, 1970년대 초반 이후로 국내외에서 이에 관한 연구가 여러 연구자에 의해 많이 수행되고 있다. 최근 세계적으로 10종 이상의 미생물 제제가 상품화되었고 환경적으로 안전한 지속농업을 지향하는 사회적 인식변화로 미생물 제제 개발에 대한 연구가 급격히 증가하고 있다. 현재 외국에서 개발되어 상품화된 대표적인 미생물 제제는 트리코데르마 하지아눔(Trichoderma harzianum)과 트리코데르마 폴리스포룸(T. polysporum)으로 만들어져 목재 부후균을 억제하는 BINAB T(1988, E.R. Butts International), 글리오클라디움 비렌스(Gliocladium virens)를 이용한 온실 화훼작물 유묘의 병 방제제인 GlioGard(1990, W. R. Grace Co.), 트리코데르마 하르지아눔을 이용한 Fstop(1991, Kodak), Trichodex(1997년, 이스라엘에서 개발)와 길항세균 바실러스 섭틸리스를 이용한 종자처리제인 KODIAK(1990, Gustafson), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens)를 이용하여 목화의 리족토니아나 피티움(Pythium sp .) 모 잘록병을 방제하는 DAGGER(1990, Ecogen Inc.), 슈도모나스 세파시아(P. cepacia)를 이용한 여러 작물의 종자 처리제인 BLUE CIRCLE(1990, Stine Microbial Products), 그리고 길항 방선균 스트렙토마이세스 그리세오비리디스(Streptomyces griseoviridis)를 이용한 푸사리움(Fusarium) 시들음병, 모 잘록병 방제제인 MYCOSTOP(1985, Kemira Oy Biocontrol of Finland) 등이 있다. 국내에서는 1970년대 초반 인삼 뿌리 썩음병의 생물학적 방제연구를 시작으로 고추역병, 오이 딸기 시들음병, 참깨 모 잘록병과 잿빛 곰팡이병의 생물학 적 방제에 관한 연구가 계속 수행되어 왔으나 결과는 미미한 실정이다. 이외에도 미생물 농약으로 특허받은 살균제용 미생물로 세균류에는 바실러스 속(Bacillus sp. BS555, KCTC 8821P), 바실러스 폴리목사(Bacillus polymoxa B36, FERM BP-6068), 슈도모나스 오레오파시엔스(Pseudomonas aureofaciens B5, FERMBP-6067), 엔테로박터 클로아제(Enterobacter cloacae B51, FERM BP-6069) 및 항진균 물질을 분비하는 방선균인 스트렙토마이세스 속의 Bom1(KFCC 제10992호), Bom2(KFCC 제10993호) 등이 있다. 또한, 병원성 진균에 대한 길항능력을 갖는 미생물으로 바실러스 서브틸리스 바 아밀오리크파시엔스(Bacillus subtilis var. amyloliquefaciens KL114, KCTC 8913P), 바실러스 아밀로리쿼페이션스(Bacillus amyloliquefaciens KTGB0202 KCTC 10564BP), 알칼리진스 파에칼리스(Alcaligenes faecalis KL1179, KCTC 8914P), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa KL1121, KCTC 8915P), 슈도모나스 아우란티아카(Pseudomonas aurantiaca KL1326, KCTC 8916P), 바실러스 서브틸리스 및 슈도모나스 플루오레슨스 등이 있으며, 방선균 스트렙토마이세스 속에 대한 길항능력을 갖는 균으로는 슈도모나스 플루오레슨스 바이오바 1(Biovar 1)이 있고, 곰팡이류는 트리코델마 하지아늄, 페니실리움 속(Penicillium sp .), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp .), 중복기생 곰팡이균인 아크레모니움 스트릭튬 BCP(Acremonium strictum, KCTC 0639BP) 등이 연구 중이다.

길항 미생물에 의한 생물학적 방제의 원리는 이들이 생산하는 항생물질에 의한 항생작용, 세포벽 분해효소에 의한 기생 또는 포식작용, 그리고 영양물 경쟁이 나 거점(niche) 경쟁 등을 통한 병원균의 밀도 감소 또는 발병능력 감소 및 비병원성 균주 또는 약병원성 균주를 이용하는 교차보호(cross protection)와 기주 저항성 유도 등에 주된 작용기작을 두고 있다. 예를 들어, 트리코데르마 속과 글리오클라디움 속이 분비하는 항생물질 또는 휘발성 물질, 독소, 특수한 저해물질에 의한 진균병의 억제작용이 공지되어 있다. 한편, 기생 또는 포식작용에 의한 길항작용은 최근 들어 활발하게 연구되고 있는데 길항 세균들이 분비하는 진균의 세포벽 분해효소인 키티나제(chitinase), 글루카나제(glucanase), 셀룰라제(cellulase) 등에 의한 병원균의 용해작용이 주된 작용기작으로 알려져 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 식물 병원균에 대한 항균 활성을 갖는 미생물을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 식물 병원성 진균인 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의한 잿빛곰팡이병, 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 의한 모 잘록병, 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies)에 의한 감자 더덩이병 및 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani), 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans) 등에 의해 발병하는 뿌리썩음병 등의 식물 병원성 진균에 대한 항균 활성을 가지는 새로운 균주 및 배양액을 제공함으로써 잿빛곰팡이병, 모 잘록병, 감자 더덩이병 및 뿌리 썩음병 등의 방제에 이용하고, 향후 벼 도열병, 고추 역병균 및 오이 잿빛곰팡이병을 방제할 수 있는 생물학적, 친환경적 약제 및 방제법을 제공하려는 것이다.

본 발명자들은 각종 작물의 병해를 유발하는 다양한 병원성 미생물들을 효과적으로 방제할 수 있도록 병원성 미생물들에 대하여 우수한 길항작용을 갖는 미생물을 전국 각지의 토양으로부터 탐색한 결과 식물 병원균의 성장 억제능력이 우수한 길항 미생물 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스를 분리, 동정하고, 대량 배양하 여 제제화하여 새로운 환경친화형 미생물 제제를 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 토양에서 분리한 길항 미생물 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스 CJS-24 및 이를 이용한 식물병원균 방제제를 제공함으로써, 보트리티스 시네리아에 의한 잿빛곰팡이병, 리족토니아 솔라니에 의한 모 잘록병, 스트렙토마이세스 스카비스에 의한 감자 더덩이병 및 알테나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카본 데스트럭탄스 등에 의해 발병하는 뿌리썩음병에 대해서 우수한 억제 효과가 있어 환경친화적인 무공해 생물농약으로 사용할 수 있다. 이로써 화학농약으로 인한 생태계 파괴 및 인축 독성 문제를 해소할 수 있으므로 농약산업 및 환경 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식물 병원균 길항 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CSJ-24 [KCTC 11107BP]을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 스트렙토마이세스 야텐시스 CSJ-24 [KCTC 11107BP] 배양액을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 미생물 제제를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CJS-24; 기탁번호 KCTC 11107BP)의 세포, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제를 제공한다.

상기 식물 병원균 방제제를 적용할 수 있는 식물의 병원균은 잿빛곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 모 잘록병의 원인이 되는 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 감자 더덩이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies) 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani), 실린드로카본 데스트럭탄스 (Cylidrocarpon destractans) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.

아래에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

지금까지 식물 병원성균에 대해 길항 작용을 갖는 다양한 미생물 농약이 보고되었지만, 본 발명의 항균활성이 우수한 스트렙토마이세스 야텐시스 CSJ-24는 지금까지 보고되지 않은 신규한 미생물로서 환경친화적 농업을 위한 효과적인 방제용 제제가 될 것으로 사료된다.

본 발명은 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의한 잿빛곰팡이병, 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 의한 모 잘록병, 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies)에 의한 감자 더덩이병 및 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani), 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans) 등에 의해 발병하는 뿌리썩음병을 효율적으로 방제하는 신규 스트렙토마이세스 야텐시스의 균사, 포자 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 식물 병원균 방제제에 관한 것이다.

본 발명자들은 토양으로부터 스트렙토마이세스 야텐시스를 분리하는 단계; 스트렙토마이세스 야텐시스 균주의 포자 현탁액을 한천 고체 배지에 처리한 후 곰팡이병균을 접종하고 항균 활성 정도를 측정하여 스트렙토마이세스 야텐시스 균주의 길항력을 검정하는 단계; 분리된 길항 미생물 스트렙토마이세스 야텐시스 균주의 동정 단계; 및 분리된 길항 미생물 스트렙토마이세스 야텐시스 균주의 대량 배양 단계를 통하여 식물 병원균에 항균 활성이 있는 신균주를 발명하기에 이르렀다.

본 발명에 따른 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스는 전라북도 정읍시 소재 토양으로부터 보트리티스 시네리아, 크라도스포리움 풀붐과 푸사리움 속에 공통적으로 강한 항균력을 가지는 미생물을 선발하여 분리하고 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 동정한 결과, 스트렙토마이세스 야텐시스로 나타났다. 이를 스트렙토마이세스 야텐시스 CJS-24로 명명하고, 한국생명공학연구원 유전자은행에 2007년 4월 9일자로 특허균주로 기탁하여 수탁번호는 KCTC 11107BP을 부여받았다. 본 발명의 신규 스트렙토마이세스 야텐시스 CJS-24[KCTC 11107BP]에 대한 항균 활성 스펙트럼을 분석한 결과, 보트리티스 시네리아, 리족토니아 솔라니, 스트렙토마이세스 스카비 및 알테나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카본 데스트럭탄스 등에 대해 강한 항균력이 있음이 확인되었다.

상기한 바와 같이 미생물농약으로서 스트렙토마이세스 야텐시스의 균체, 이 의 배양액, 이의 배양액 추출물 외에 농약제제로 사용가능한 담체를 함께 사용하여 제조될 수 있다. 담체로는 통상적으로 사용되는 농약 제형으로 허용 가능한 담체이면 모두 사용할 수 있으나, 특히 동결보존제, 스킴밀크(skim milk), 효모 추출물(yeast extract), PG와 전착제 SOF70, 계면활성제 TD20A, AS65D 등을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유효성분은 전체 식물병원성 미생물에 대한 방제제로서 사용할 경우, 상기 균체 배양액 추출물 0.001~90중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 균주 배양액 추출물을 0~500배 희석하여 분제로 제제화시킨다. 이렇게 제조된 식물병 방제제 조성물을 잿빛곰팡이병, 모 잘록병, 감자더덩이병, 뿌리썩음병 등을 방제하기 위하여, 작물을 정식한 후 10일부터 또는 발병 직전 시기에 식물체 지상부에 경엽 처리 방법으로 처리하는 것이 바람직하다.

본 발명의 식물병 방제제는 식물병 방제제, 종자 코팅제, 미생물 영양제, 토양 개량제 등의 전반적인 농약제로 사용될 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 좀더 자세히 설명하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 균주의 분리 및 동정

1-1. 균주의 분리

본 실시예에서는 보트리티스 시네리아, 리족토니아 솔라니, 스트렙토마이세스 스카비스 및 알테나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans)를 시험 균주로 하여 이에 길항력이 있는 미생물을 분리하기 위하여 전국 각지에서 토양 및 퇴비 시료를 채취하였다. 채취한 시료 1g에 멸균수 10㎖를 혼합하여 28℃에서 30분간 진탕한 후, 토양 희석 한천 평판법으로 10⁴ 배까지 희석하고 희석액 0.1㎖를 GSS 배지(표 1)에 분주하여 배지 전면에 골고루 편 다음, 28℃ 항온기에서 5일간 배양 후 진균의 단일 콜로니(single colony)를 순수 분리하여 GSS 사면배지에 옮겨 4℃에서 보관하였다. 각각의 진균은 보트리티스 시네리아 및 리족토니아 솔라니를 시험 균주로 하여 이에 공통적으로 강한 항균력을 나타내는 가장 우수한 하나의 균주를 선별하였다.

배지 성분	농도(g/ℓ)
전분	10
글루코스	20
대두분	25
육우추출물	1
효모추출물	4
염화나트륨	2
인산칼륨	0.25
탄산칼륨	2
pH	7.2

1-2. 균주 동정

상기에서 선별한 균주에 대한 동정을 아래와 같이 실시하였다.

가. 형태적 특성

선별한 균주는 GSS 한천배지에 접종한 후 28℃에서 5일간 배양한 후 관찰한바, 배지의 종류에 따라 연한 갈색이나 노란색의 균사를 많이 생성하며, 색소의 생산 정도는 사용하는 배지에 따라 결정되는 특성을 나타내며 자세한 배양학적, 생리학적 특성은 다음 표 2에 나타내었다.

분석 항목	특성
배지 종류에 따른 포자의 색깔/균사의 색깔
ISP(Isolated soy pretein) 2 배지	갈색 / 연노란
ISP 3 배지	갈색 / 연노란
ISP 4 배지	갈색 / 연노란
ISP 5 배지	갈색 / 연노란
포자 사슬 형태(spore chain morphology)	나선형
포자수 / 포자사슬	10 ~ 25 개
색소(pigment) 생성 여부
ISP 2 배지	유
ISP 3 배지	유
ISP 4 배지	무
ISP 5 배지	유
탄소 사용 여부
아라비노스(arabonose)	-
프락토스(fructose)	+
글루코스(glucose)	+
만니톨(mannitol)	-
라피노스(raffinose)	-
수크로스(sucrose)	+
자일로스(xylose)	+
하기 성분 첨가 시 성장 여부
5 %(w/v) 염화나트륨(NaCl)	-
100㎍/㎖ 탈리움 아세테이트(Thallium acetate)	-
1㎍/㎖ 크리스탈 바이오렛(crystal violet)	+
20㎍/㎖ 스트렙토마이신(streptomycin)	-
10㎍/㎖ 페니실린(penicillin)	-
성장 가능한 최저 pH	3.5

나. 16S rDNA 염기서열 분석

선별한 균주의 계통분류학적인 위치를 확인하기 위하여 전체 16S rDNA 염기서열의 29% 이상의 염기서열에 해당되는 449 bp의 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주로부터 16S rDNA 분절 5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3' 을 프라이머(primer) 세트로 PCR하여 증폭시킨 후, 증폭 산물을 정제하여 TOPO TA 클로닝 키트(Invitrogen)에 삽입(ligation)하고, 이를 대장균에 형질전환하였다. 형질전환 대장균으로부터 플라스미드(plasmid)를 추출한 후 자동염기서열 분석 장치(Applied Biosystems model 373A automatic sequencer)와 키트(BigDye Terminator Cycle Sequencing kit, Perkin-Elmer Applied Biosystems)를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주의 16S rDNA는 유전자은행의 블라스트 프로그램을 이용하여 상동성을 분석하였다(도 1). 그 결과 선별된 균주는 표준균주인 스트렙토마이세스 야텐시스와 100%의 상동성을 나타냄으로써, 본 발명의 균주는 스트렙토마이세스 야텐시스 균주인 것으로 최종 확인되었다. 그리하여 이를 2007년 4월 9일자로 한국생명공학연구원 유전자은행에 특허 균주로 기탁하고 수탁번호 KCTC 11107BP를 부여받았다.

[실시예 2] 각종 식물 병원균에 대한 길항력 검정

식물 병원균으로는 식물에 막대한 피해를 야기하는 다양한 병원균인 잿빛곰팡이병균 보트리스 시네리아(Botrytis cineria), 잎곰팡이병균 클라도스포리움 풀붐(Cladosporium fulvum), 뿌리썩음병균 푸사리움 솔라니(Fusarium solani), 입고병·잘록병균 피티움 속(Pythium sp.), 고추역병균 파이토프소라 캅사이시(Phytophtora capsici), 흑부병균 알테나리아 시트리(Alternaria citri), 도열병균 피리쿨라리아 오리재(Pyricularia oryzae), 브라운패취균 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 인삼 뿌리썩음병균 알테나리아 파낙스(Alternaria panax), 뿌리썩음병균 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylindrocarpon destructans), 감자 더덩이병균 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies) 등 11종의 시험균을 대상으로 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 길항력을 검정하여 항균 범위를 조사하였다. 감자한천배지(PDA, Difco)를 살균한 후, 50℃의 배지에 각 병원균의 균사와 포자가 함유된 배양액 200㎕를 혼합 평판하고 배지가 완전히 굳은 다음 본 발명의 길항 미생물 신균주를 배양한 배양액 10㎕을 페이퍼디스크(직경 8㎜)에 묻힌 후 병원균이 혼합된 페트리디쉬에 올려 놓고 각종 병원균의 생육이 잘되는 28℃에서 4일 동안 배양하였다. 길항 미생물이 각종 병원균에 미치는 영향을 저지원의 직경으로 조사하고, 이를 다음 표 3에 나타냈다. 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 길항 미생물 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스 균주와 식물 병원균과의 길항효과에 대한 검정 결과, 본 발명의 상기 균주는 잿빛곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아, 모잘록병의 원인이 되는 리족토니아 솔라니, 감자 더덩이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비스 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 알테나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카본 데스트럭탄스 대하여 억제효과를 나타내는 것을 확인하였다.

검정시험균(곰팡이)	활성정도
보트리티스 시네리아(Botrytis cineria)	++++
크라도스포리움 풀붐(Cladosporium fulvum)	-
푸사리움 솔라니(Fusarium solani )	++
피시움 속(Pythium sp.)	-
파이토프소라 캅사이시(Phytopthora capsici)	-
알테나리아 시트리(Alternaria citri)	-
리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)	++++
피리쿨라리라 오리재(Pyrycularia oryzae)	-
알테나리아 파낙스(Alternaria panax)	+++
실린드로카본 데스트럭탄스(Cylindrocarpon destructans)	++
스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies)	++
++++ : 저지원(clear zone)의 크기 15 mm 이상, +++ : 10 ~ 15 mm, ++ : 5 ~ 10 mm, + : 1 ~ 5 mm, - : 활성 없음

우수한 길항성을 나타내는 시험균에 대하여 아가 확산법(agar diffusion method)을 이용하여 스트렙토마이세스 야텐시스의 활성을 재검증하였다. 도 3 ~ 8은 각각 스트렙토마이세스 야텐시스의 보트리티스 시네리아, 리족토니아 솔라니, 스트렙토마이세스 스카비스, 알테나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 및 실린드로카본 데스트럭탄스 속에 대한 활성을 나타낸 결과로서, 도 3 ~ 8에서 보는 바와 같이 매우 우수한 활성을 나타내는 것을 확인하였다.

[실시예 3] 스트렙토마이세스 야텐시스 배양액의 희석 정도에 따른 항균 활성

실시예 2의 조건으로 스트렙토마이세스 야텐시스를 배양하여 배양액을 일정한 비율로 희석한 후, 실시예 2와 같은 방법으로 배양액의 희석 정도에 따라 잿빛곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아, 잎곰팡이병의 원인인 크라도스포리움 풀붐, 뿌리썩음병의 원인이 되는 푸사리움 솔라니에 대하여 항균활성을 측정하였다(표 4).

시험균 희석배수	보트리티스 시네리아	리족토니아 솔라니	알테나리아 파낙스
원액	++++	++++	+++
2배 희석	++++	++++	+++
5배 희석	++++	++++	++
10배 희석	++++	++++	++
20배 희석	+++	++++	++
50배 희석	+++	+++	+
100배 희석	++	++	+
200배 희석	+	+	-
500배 희석	+	+	-
1000배 희석	-	-	-
+++ : 저지원(clear zone)의 크기 10 ~ 15㎜, ++ : 5 ~ 10㎜, + : 1 ~ 5㎜, - : 활성없음

[실시예 4] 스트렙토마이세스 야텐시스의 배양 조건

길항 미생물 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스 균주는 2.5ℓ 발효기를 사용하여 배양하였으며, 이때 사용한 생산 배지 조성은 전분 5g, 포도당 20g, 대두분 25g, 육즙 엑스(extract) 1g, 효모 추출물 4g, 염화나트륨 2g, 인산칼륨 0.25g, 탄산칼슘 2g을 증류수 1ℓ에 녹인 후 pH를 7.2로 조절한 통상적인 액체 배지를 제조하여 사용하였다. 종배양은 500㎖ 삼각플라스크에 효모 엑스(extract) 5g/ℓ, 육즙 엑스 5g/ℓ, 포도당 10g/ℓ가 첨가된 100㎖ 액체 배지를 이용하여 배양하였다. 배양조건은 28℃, 150rpm으로 120시간 진탕 배양한 후 스트렙토마이세스 야텐시스가 포함된 종배양액 5%(v/v)를 1.5ℓ 생산 배지를 함유한 2.5ℓ 발효기에 접종하고 28℃에서 200rpm, 1vvm의 조건으로 120시간 동안 배양하였다.

도 1은 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 16S rDNA 염기서열 중 449bp를 분석한 것이다.

도 2는 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스를 30,000배로 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.

도 3은 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 4는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 5는 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis)의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 6은 알테나리아 파낙스(Altenaria panax)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 7은 푸사리움 솔라니(Fusarium solani)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 8은 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 야텐시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> A novel Streptomyces yatensis CJS-24 KCTC11107BP active against plant fungal pathogens and a microbial pesticide using the same <130> KRIBB-MSK-0708 <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 449 <212> DNA <213> Streptomyces yatensis <400> 1 ctcttctgca ggtaccgtca ctctcgcttc ttccctgctg aaagaggttt acaacccgaa 60 ggccgtcatc cctcacgcgg cgtcgctgca tcaggctttc gcccattgtg caatattccc 120 cactgctgcc tcccgtagga gtctgggccg tgtctcagtc ccagtgtggc cggtcgccct 180 ctcaggccgg ctacccgtcg tcgccttggt aggccatcac cccaccaaca agctgatagg 240 ccgcgggctc atcctgcacc gccggagctt tccacacgca tcccatgcgg gagcgtgtca 300 tatccggtat tagaccccgt ttccagggct tgtcccagag tgcagggcag attgcccacg 360 tgttactcac ccgttcgcca ctaatccccg gccgaaaccg gttcatcgtt cgacttgcat 420 gtgttaagca cgccgccagc gttcgtcct 449

Claims

기탁번호 KCTC 11107BP인 식물 병원균 길항 균주 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CJS-24.
제1항에 있어서,

상기 식물 병원균은 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies), 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) 및 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans)로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식물 병원균 길항 균주 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CJS-24.
식물 병원균에 길항성을 나타내는 스트렙토마이세스 야텐시스(Streptomyces yatensis) CJS-24(기탁번호 KCTC 11107BP)를 포함하는 식물병원균 방제용 미생물 제제.
제3항에 있어서,

상기 식물 병원균은 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 스트렙토마이세스 스카비스(Streptomyces scabies), 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) 및 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destractans)로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식물병원균 방제용 미생물 제제.
제3항에 있어서,

상기 스트렙토마이세스 야텐시스{(Streptomyces yatensis) CJS-24; 기탁번호 KCTC 11107BP}의 세포, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제.