KR101091873B1 - 부틸 엘-피로글루타메이트를 유효성분으로 하는 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물 - Google Patents

부틸 엘-피로글루타메이트를 유효성분으로 하는 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저항성 대사물질인 부틸 L-피로글루타메이트를 이용하여 약해(藥害)가 없는 담배 모자이크 바이러스 또는 담배 잿빛곰팡이에 따른 병해의 새로운 예방, 방제용 조성물에 관한 것으로, 상기 방제용 조성물은 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 식물 항바이러스 병 및 식물 진균 병에 대한 방제활성 즉, 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병에 효과적으로 사용될 수 있어, 환경 친화적인 살균제의 개발 및 고부가가치의 유기농산물 생산에 유용하게 사용될 수 있다.
부틸 L-피로글루타메이트, 모자이크 바이러스, 잿빛곰팡이

Description

부틸 엘-피로글루타메이트를 유효성분으로 하는 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물{A Composition comprising microbial determinant butyl L-pyroglutamate from Klebsiella oxytoca C1036 for control of Tobacco Mosaic Virus and Botrytis cinerea disease}
본 발명은 저항성 대사물질인 부틸 L-피로글루타메이트를 이용하여 약해(藥害)가 없는 담배 모자이크 바이러스 또는 담배 잿빛곰팡이에 따른 병해의 새로운 예방, 방제용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)로부터 유래되는 부틸 L-피로글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물 및 이의 방제 방법에 관한 것이다.
바이러스는 숙주세포를 감염시켜 증식하는 생명체로서 숙주와 별도로 그 존재를 생각할 수 없는 생명체이다. 바이러스에는 숙주에 따라 동물바이러스, 식물 바이러스, 세균바이러스(bacteriophage), 곰팡이바이러스 등 여러 가지가 존재한다.
그 중에서 식물 바이러스는 식물 세포를 감염시키는 바이러스를 총칭한다. 전 세계적으로 식물 바이러스는 약 1,000여 종이 분리 보고되었으며, 이들 중 대부분의 종(species)은 식물병을 야기하여 농작물 생산량, 품질저하 및 품종퇴화 유발 등 농업생산 전반에 걸쳐 심각한 경제적 피해를 주고 있다.
지금까지 식물바이러스병의 방제는 주로 식물재배시기의 조절, 무병 식물체 재배 등의 경종적 방법과 바이러스 매개체인 곤충을 구제하는 방법 등을 사용하였으나 이들은 간접적인 방제수단으로서 한계가 있다. 최근에는 직접적인 방제수단을 강구하기 위하여 항식물바이러스 활성물질의 탐색에 대한 연구가 활발한 실정이다.
특히, 담배 모자이크 바이러스(Tabacco Mosaic Virus, TMV)의 감염으로 증상이 나타나기까지 일정한 시일이 소요되며, 감염 초기에는 연초 재배자들이 바이러스의 감염 여부를 확인할 수 없기 때문에 담배 모자이크 바이러스에 한번 감염이 되면 조기에 방제할 수 없어서 연초의 품질이 저하되고 수확량이 감소되지만 아직 뚜렷한 방제 대책이 없는 실정이다. 담배 모자이크 바이러스에 감염되어 나타나는 증상은 국부 감염 또는 전체 감염으로 이루어지는데 그 기작의 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다.
상기 담배 모자이크 바이러스는 연초 재배지에 연작하였을 때 감염되는 확률이 높아지므로 전년도에 담배 모자이크 바이러스에 감염된 재배지에는 연작을 할 수 없다. 일단 담배를 경작한 재배지에는 담배는 물론이고 담배 모자이크 바이러스에 감염될 수 있는 다른 농작물도 경작할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서 담배를 동일한 재배지에 연작하기 위하여는 담배 모자이크 바이러스를 환경친화적으로 방제할 수 있는 방법이 절실히 요구되었다.
또한, 잿빛 곰팡이병균은 전 세계적으로 발생하여 과채류를 비롯한 다양한 작물의 수확 전·후에 막대한 경제적 피해를 야기하는 대표적인 다범성 균이다. 이 병원균은 잎, 줄기, 꽃과 과실 및 뿌리 등 작물의 모든 부위에 발생하며 특히 시설하우스에서 재배하는 작물에 피해가 매우 크다(Elad, Proceeding Symposium International Production et Protection Integrees en Culture Horticole. IAV Agadir, Morocco, 518, 1997). 잿빛 곰팡이병균은 병원균이면서도 부생적 생활을 하는 특성(Rosslenbroich and Stuebler, Crop Protection. 19, 557-561, 2000)때문에 노화된 조직이나 상처 또는 다른 병에 의해 피해를 받은 조직에서 2차적인 감염을 일으킨다. 잿빛 곰팡이병균은 내구체인 균핵을 형성함으로써 화학농약 및 각종 부적당한 환경에서 생존할 수 있으며, 토양 및 죽은 식물체 잔해물에서도 다년간 병원성을 유지할 수 있다. 이들은 4℃ 정도의 낮은 온도에서도 생장이 가능하고, 다습할 경우에는 대발생하기 때문에, 겨울철 시설하우스에서 야간의 온도 저하 때문에 환기를 시키지 못할 경우 저온 다습한 조건이 형성되어 잿빛곰팡이 병이 대발생하며, 잿빛 곰팡이 병균은 유전적 변이가 용이하기 때문에 약제에 대한 저항성을 비교적 쉽게 획득할 수 있어 방제에 큰 어려움을 겪고 있다.
본 발명자는 토양으로부터 식물 병원균에 대한 전신 획득 저항성과 가뭄에 대한 내성을 유도하는 능력을 가지는 식물 근권 미생물인 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)를 분리ㆍ동정해 내고, 균주 자체와 상기균주를 이용하여 식물 병원균, 특히 오이 갈반병, 세균성 오이 점무늬병, 묘시들음병, 토양 곰팡이에 대한 전신 저항성을 유도하는 방법에 대해 출원번호 제 10-2006- 0079426호로 특허출원하여 등록번호 제 10-0800566호로 특허를 받은 바 있으며, 또한 본 발명자들은 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)를 이용하여 담배 무름병에 대해 저항성을 유도하는 저항성 대사물질이 부틸 L-피로글루타메이트임을 밝히고, 이를 이용한 식물병 저항성 유도제 조성물 및 이를 이용한 식물병 저항성 유도방법에 대해 출원번호 10-2006-0079426호로 특허출원을 한 바 있다.
그러나 상기의 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)가 토양 곰팡이에 대한 전신 저항성 유도성능을 가진다고 하나, 잿빛 곰팡이병(Botrytis cineria)균에 대한 항진균 활성 및 식물바이러스 중 담배모자이크바이러스 병해의 예방 또는 방제에 효과가 있는지는 전혀 밝혀지지 않았다.
이에 본 발명자들은 저항성 대사물질인 부틸 L-피로글루타메이트의 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병에 대한 방제효과를 밝히고, 살리실산과 동등 이상의 강한 저항성 유도활성을 가지고 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)로부터 유도되는 저항성 대사물질인 부틸 L-피로글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 방제용 조성물을 이용한 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병의 방제방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물을 제공한다.
Figure 112009049236715-pat00001
보다 구체적으로, 본 발명은 토양으로부터 식물 병원균에 대한 전신 획득 저항성과 가뭄에 대한 내성을 유도하는 능력을 가지는 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)가 생산하는 대사물질인 부틸 L-피로글루타메이트를 담배에 처리하여 살리실산과 동등 이상의 강한 저항성 유도활성을 가지고 담배 모자이크 바이러스병 또는 담배 잿빛곰팡이병의 새로운 예방 및 방제용 조성물을 제공한 다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 식물병에 대한 저항성을 유도하는 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)의 대사물질로 알려진 하기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트가 담배 바이러스병 및 담배 잿빛곰팡이병에 대하여 살리실산과 동등 이상의 강한 저항성 유도활성을 가지는 것을 특징으로 한다.
Figure 112009049236715-pat00002
상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트는 식물병에 대한 저항성을 유도하는 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)의 대사물질로 출원번호 10-2006-0079426호에서 생물학적 제어물질로서 부틸 L-피로글루타메이트를 함유하는 식물병 저항성 유도제 조성물 및 이를 이용한 식물병 저항성 유도방법으로 출원한 바 있으며, 상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트의 분리ㆍ동정방법은 하기방법을 참조한다.
본 발명에 따른 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)의 배양액을 여러 용매를 이용하여 추출 및 크로마토그래피 정제하고, 용매 및 크로마토그래피 정제 분획별 담배 무름병 저항성 유도활성을 시험하였다. 분리된 활성물질의 화학구조를 질량분석기와 핵자기 공명분석기를 이용하여 분석하여 부틸 L-피 로글루타메이트를 동정하였다.
보다 구체적인 일례로, 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)의 배양액을 에틸아세테이트로 추출하여 수용액 층을 얻고, 상기 수용액 층을 pH 2 내지 4.5, 특히 pH 2 조건에서 부탄올 추출물을 수득한다. 상기 부탄올 추출물을 ODS 컬럼크로마토그래피법으로 정제 후, 고상추출을 거쳐 C-18 고상 컬럼이 부착되고, PDA 검출기가 장착된 고속액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 파장 210 nm에서 트리플루오로아세트산이 첨가된 pH 2 조건의 25% 아세토니트릴 수용액 혼합 이동상으로 용리하여 분석하여 나타난 주요 크로마토그램을 대상으로 분획한 추출물을 수득한다.
상기의 반복적인 액체크로마토그래피 분석에서 얻어진 크로마토그램을 각각 분획하여 단일물질로 단리한 후, 단리된 물질별로 담배 무름병 저항성 유도활성 시험을 수행하였으며, 담배 무름병 저항성 유도활성을 보인 단리 물질을 질량분석기, 핵자기공명분석기, 편광계를 통해 부틸 L-피로글루타메이트로 동정하였다.
본 발명은 상기 방법으로 분리ㆍ동정된 하기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물을 제공한다.
Figure 112009049236715-pat00003
상기 모자이크병은 담배 모자이크 바이러스(Tabacco Mosaic Virus, TMV)의 매개 병이고, 상기 잿빛곰팡이병은 잿빛곰팡이 병원균(Botrytis cinerea)의 매개 병인 것으로, 상기 매개 병원균의 대상 기주는 담배인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트는 크랩시엘라 옥시토카(Klepsiella oxytoca) C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)로부터 수득되는 것을 특징으로 하며, 상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 15 중량%인 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 보다 구체적인 예로, 담배 모자이크병에 대한 항바이러스 활성 및 담배 잿빛곰팡이 병에 대한 항진균 활성을 검정하기 위하여 정제된 피로글루타민(Pyroglutamate)을 멸균수로 희석하여 0.25 ㎎/㎖, 0.5 ㎎/㎖, 1.0 ㎎/㎖, 1.25 ㎎/㎖ 및 2.5 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 담배 잎에 약 1 ㎖의 현탁액을 스프레이를 이용하여 살포하였다. 피로글루타민(Pyroglutamate)을 살포 후, 담배 잎에 상처를 유발하여 담배 모자이크 바이러스 접종원을 접종하고 담배 모자이크 바이러스 접종원 처리 5일 후, 잎에 발생하는 병반수의 평균값을 조사하였으며, 잿빛곰팡이균은 잎에 잎 양쪽에 2 ㎕씩 접종하여 4 내지 5일 동안 습실 처리한 후 ASSESS 2.0 프로그램을 이용하여 병반면적을 측정하고 발병면적을 조사하였다.
그 결과, 담배 잎에 부틸 엘-피로글루타메이트 0.5 ㎎/㎖ 내지 2.5 ㎎/㎖의 농도로 미리 처리한 후 담배 모자이크 바이러스 병원균 및 잿빛곰팡이균을 처리한 경우 병반의 크기가 적어지고 90% 이상의 병 방제효과를 확인하였다. 도 1 및 도 2 를 참조한다.
본 발명은 본 발명에 따른 조성물을 담배 또는 그의 서식지에 처리하는 것을 포함하는 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병의 방제방법을 제공한다.
본 발명의 방제용 조성물은 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병에 대한방제효과를 높이기 위하여, 부틸 L-피로글루타메이트는 식물병 방제용 조성물에 대하여 0.1 ㎎/㎖ 내지 3.0 ㎎/㎖의 농도가 되게 하며, 담배의 품종, 생육 정도, 경작지 환경, 식물병의 발병 정도 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명의 방제용 조성물은 통상적으로 이용되는 살충제 또는 살균제에 함유되는 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 활성성분 이외에 부형제로 약제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제, 또는 기타 적당한 보조제, 예를 들면 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 활성성분과 상기 부형제를 혼합한 방제용 조성물을 농약분야에 공지된 다양한 제형으로 제제화시켜 사용할 수 있으며, 제제화를 위해서는 농약분야에서 통상적으로 사용되는 제제화 방법을 어느 것이나 사용할 수 있다.
본 발명의 방제용 조성물은 바람직하게는 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제제화될 수 있고, 제제의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형을 통한 접촉제로서 제공되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제형화된 본 발명의 방제용 조성물을 방제가 필요한 담배 또는 담배 경작지에 처리함으로써 담배 모자이크병 및 담배 잿빛곰팡이병을 방제할 수 있다. 바람직한 방법은 상기 방제용 조성물을 식물 병원균이 접촉하기 전 미리 적용하여 방제하는 것이며, 토양에 혼화 처리하거나 작물에 직접 분무하는 방법이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 방제용 조성물은 모든 타작물에 병원성이 없는 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주로부터 얻어지는 대사물질을 유효성분으로 함으로써, 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 식물 항바이러스 병 및 식물 진균 병에 대한 방제활성 즉, 담배 모자이크 병 및 담배 잿빛곰팡이 병에 효과적으로 사용될 수 있어, 환경 친화적인 살균제의 개발 및 고부가가치의 유기농산물 생산에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시 예에 의해 보다 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지로 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에 종사하는 업자에게는 명백한 것이다.
이 때, 사용되는 기술용어 및 과학용어에 있어 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미를 지닌다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
[ 실시예 1] 미생물의 배양, 및 배양액의 추출 및 정제
크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)를 루리아 버타니 (LB) 및 항생제 암피실린이 100 mg/L 이 포함된 액체 배지에서 27℃, 150 rpm에서 24시간 배양하였다. 상기에서 얻어진 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주 배양액을 8000 rpm에서 20 분간 원심분리 하였다.
상기 원심분리 후 얻어진 상징액을 상징액의 두 배 부피에 해당하는 에틸아세테이트로 용매추출을 실시하였다. 얻어진 수용액 층을 1 N 염산(HCl)으로 pH를 2로 보정한 후, 두 배 부피에 해당하는 부탄올로 추출하였다. 부탄올 층을 수거하여 감압 농축한 후 20% 메탄올로 재용해하고, ODS 겔(와코실 (Wakosil) C18, 일본) 컬럼 크로마토그래피 방법을 이용하여 정제하였다. ODS 겔을 유리 컬럼(5 cm × 50 cm, 직경 × 높이)에 메탄올로 슬러리, 충진 시킨 후, 물-메탄올 용매계를 이동상으로 하여 메탄올 비율을 10%씩 증가시키는 단계적 용리방법으로 용출 및 분획하였다. 50% 메탄올 용출 분획에서 얻어진 분획을 다시 고상 추출법으로 정제를 실시하였다. LC-8 카트리지(Supelco, 미국)를 물로 충진시킨 후, 물-아세토니트릴 용매계를 이동상으로 하여 아세토니트릴 비율을 5%씩 증가시키는 방법으로 용출 및 분획하였다. 10% 아세토니트릴 용출분획에서 얻어진 분획을 다시 C-18 고상컬럼과 PDA 검출기가 장착된 고속액체 크로마토 그래피(HPLC)를 통해 활성물질의 단리 및 분취를 실시하였다. 고속액체크로마토그래피의 분취 및 분석조건은 다음과 같았다.
① 기기모델: 디오넥스 (Dionex) P680 HPLC
② 검출기: PDA-100 포토다이오드 어레이 디텍터(Photodiode Array Detector)
③ 분석파장: 210 nm
④ 분취컬럼:워터스 μ-본다팩TM 프렙 컬럼(Waters μ-BonapakTM prep column; C18 10 μm 125 Å19 × 300 mm)
⑤ 이동상: 트리플루오로아세트산이 함유된 pH 2 조건의 25% 아세토니트릴/ 물
⑥ 이동상 유속: 5.5 mL/min
그 결과를 고속액체크로마토그래피 분석을 통해 최종적으로 단일물질을 분리하였다.
[ 실시예 2] 단리물질의 구조결정
상기 실시예 1에서 얻은 단일 물질의 화학구조를 고해상도 질량분석, 기체크로마토그래피 질량분석, 핵자기공명분석, 편광도 측정을 통해 규명하였다.
고해상도 질량분석 결과, 단리된 물질의 분자량은 185.1056(반올림하여 185.106) 이었으며, 분자식은 C9H15O3N로 추정되었다. 기체크로마토그래피 질량분석 결과 (M+H)+ 값이 186이었다. 또한, 핵자기공명분석결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112009049236715-pat00004
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 1H-NMR(500 MHz, CD3OD)의 분석결과, δ 0.95(t, 3H), δ 1.4(sextet, 2H), δ 1.65(quintet, 2H), δ 4.17(t, 2H), δ 4.28(quartet, 2H), δ 2.48(m, 1H), δ 2.14(m, 1H), δ 2.37(m, 2H)에서 신호를 관찰하였다. 13C-NMR (125 MHz, CD3OD)를 통해 총 9개의 탄소 신호를 관찰하였고, 카보닐 탄소 2종(δ 174.24, δ181.21), 메틸 탄소 1종(δ 14.13), 메텐 탄소 5 종(δ 20.34, δ 31.87, δ 66.43, δ 26.08, δ 30.45), 메틴 탄소 1종(δ 57.28)으로 구성된 화합물임을 확인하였다.
이상의 질량분석 및 핵자기공명분석 결과로부터 분리한 물질은 하기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트로 확인되었다.
Figure 112009049236715-pat00005
또한, 편광계를 이용하여 비선광도를 측정한 결과, 크랩시엘라 옥시토카 C1036 균주가 생산한 부틸 피로글루타메이트는 (R) 형태가 12.5 %, (S) 형태가 87.5 %가 함유되어 있는 것으로 나타났다.
[ 실시예 3] 담배 모자이크병에 대한 항바이러스 활성 검정
바이러스 접종실험에 사용한 공시 바이러스는 담배 모자이크 바이러스(Tobacco mosaic virus, TMV)로서 담배에서 분리한 TMV-U1 strain(식물바이러스 유전자은행, PV-0011)을 사용하였으며, 공시 바이러스의 기주식물로는 바이러스 병징이 국부적으로 나타나는 연초(Nicotiana tabacum cv. Xanthi-nc)를 사용하였다.
상기 공시 바이러스를 기주식물인 N. tabacum cv. Samsun NN에 접종하여 전신 감염된 이병엽 0.02 g을 0.1M 인산칼륨 버퍼(pH 7.2) 10 ㎖에 넣은 후 카보런덤(Fisher, U.S.A) 0.12 g을 넣고 막자사발을 이용하여 갈았다. 멸균된 거즈를 이용하여 바이러스가 첨가된 용액만을 거른 후, 담배 모자이크 바이러스 접종원으로 사용하였다.
기주식물인 연초(Nicotiana tabacum cv. Xanthi-nc) 종자는 70% 에탄올에 1분간 침종했다 꺼내어, 다시 3%(w/v) 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액 에 15분 침종하는 방법으로 5차례 반복하여 표면을 살균하였다. 살균된 종자는 멸균된 증류수에 20분씩 3차례 침종하여 충분히 씻어낸 다음, 멸균된 MS 한천배지(Murashige 와 Skoog,1962) 구체적으로 1 ℓ 당 MS power(Duchefa) 4.4 g, MES(Sigma) 0.5 g, 슈크로스(sucrose) 30 g, 한천(agar) 5 g(pH 5.8)이 첨가된 MS 한천배지에 파종하였다.
12-웰 플레이트(SPL Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 각 플레이트 당 3% 슈크로스(sucrose)가 들어간 0.5%(w/v) MS 한천배지(GIBCO-BRL, Rockville, MD)를 1 ㎖ 정도 넣어 굳힌 후, 발아된 담배 씨앗을 이식하여 본엽이 4개 정도 자랄 때까지 2주 동안 키웠다. 2주간 키운 담배 유묘를 멸균된 상토(흥농바이오상토:버미큘라이트:펄라이트=3:1:1)가 담긴 포트에 이식한 후 식물 생장실(22 ± 1℃, 상대습도 50 ± 5%; 14h 낮/8h 밤, 40-W 형광)에서 키운 후, 잎이 8 내지 9개 나기 시작하는 6주일 후에 항바이러스 활성 검정을 위한 기주 식물로 사용하였다.
담배 모자이크병에 대한 항바이러스 활성 검정하기 위하여 정제된 피로글루타민(Pyroglutamate)을 멸균수로 희석하여 0.25 ㎎/㎖, 0.5 ㎎/㎖, 1.0 ㎎/㎖, 1.25 ㎎/㎖ 및 2.5 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 담배 잎에 약 1 ㎖의 현탁액을 스프레이를 이용하여 살포하였다. 피로글루타민(Pyroglutamate)를 살포한 24시간 경과 후, 상기 준비된 담배 모자이크 바이러스 접종원을 카보런덤(Fisher, U.S.A)을 이용하여 담배 잎에 상처를 유발하여 접종하였고, 담배 개체 당 3잎(담배 잎 한 개당 전체면적의 1/3정도)에 약 600 ㎕씩 처리하였다. 처리방법은 희석한 담배 모자이크 바이러스 접종원을 면봉을 이용하여 바이러스가 충분히 침입할 수 있도록 부드럽게 문질러 접종하였다.
담배 모자이크 바이러스 접종원 처리 5일 후, 3장의 잎에 발생하는 병반수의 평균값을 조사하였고, 대조구는 멸균수를 처리한 식물체로 사용하였다. 본 실험은 처리 당 전개엽 6엽씩, 3회 반복실험을 실시하였다. 식물바이러스 병 방제 검정방식은 Kubo(1990)의 방법에 준하여 각각 처리 5일 후에 담배 잎에 발생하는 병반의 수를 계수하여 바이러스 병징 억제효과(control value)를 검정하였다.
방제가(%) = {1-(T/C)}×100
(T:처리구 병반수 및 C:무처리구 병반수)
Figure 112009049236715-pat00006
그 결과 상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 담배 잎에 부틸 엘-피로글루타메이트 1.0 ㎎/㎖ 내지 2.5 ㎎/㎖의 농도로 미리 처리한 후 담배 모자이크 바이러스 병원균을 처리한 경우 병반의 크기가 적어지고 방제가도 높게 보였으며, 부틸 엘-피로글루타메이트 2.5 ㎎/㎖의 농도로 처리한 경우 90% 이상의 병 방제효과를 보였다.
[실시예 4] 담배 잿빛곰팡이병에 대한 항진균 활성 검정
담배 잿빛곰팡이병에 대한 항진균 활성을 조사하기 위하여, 접종 잿빛곰팡이 균을 KACC에서 분양(Botrytis cinerea KACC NO. 40573)받아 포자 스톡 30 ㎕ + 물 170 ㎕를 1/2 PDA에 도말하여 25℃에서 8 내지 9일간 배양한 후 3 내지 4일간 포자형성을 위해서 태양광에 노출시켰다. 30% 토마토 쥬스(상등액만) 2 내지 3 ㎖에 스크레이프를 사용하여 각 PDA 플레이트에서 포자를 회수한 다음, 멸균된 거즈로 균사를 제거하여 헤모사이터미터(hemocytometer)로 1×106/㎖의 포자수가 되게 맞춘 후, 한 개체 당 4개 잎에 잎 양쪽에 2 ㎕씩 접종하였다.
공시 잿빛곰팡이균의 기주식물로는 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 사용하였다.
기주식물인 애기장대 종자는 70% 에탄올에 1분간 침종했다 꺼내어, 다시 3%(w/v) 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액에 15분 침종하는 방법으로 5차례 반복하여 표면을 살균하였다. 살균된 종자는 멸균된 증류수에 20분씩 3차례 침종하여 충분히 씻어낸 다음, 멸균된 MS 한천배지(Murashige 와 Skoog,1962) 구체적으로 1 ℓ 당 MS power(Duchefa) 4.4 g, MES(Sigma) 0.5 g, 슈크로스(sucrose) 30 g, 한천(agar) 5 g(pH 5.8)이 첨가된 MS 한천배지에 파종하였다.
12-웰 플레이트(SPL Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 각 플레이트 당 3% 슈크로스(sucrose)가 들어간 0.5%(w/v) MS 한천배지(GIBCO-BRL, Rockville, MD)를 1 ㎖ 정도 넣어 굳힌 후, 발아된 애기장대 씨앗을 이식하여 본엽이 4개 정도 자랄 때 까지 2주 동안 키웠다. 2주간 키운 애기장대 유묘를 멸균된 상토(흥농바이오상토:버미큘라이트:펄라이트=3:1:1)가 담긴 포트에 이식한 후 식물 생장실(22 ± 1℃, 상대습도 50 ± 5%; 14h 낮/ 8h 밤, 40-W 형광)에서 2주 동안 생육시킨 후 잿빛곰팡이병균의 병원성 검정 기주 식물로 사용하였다.
담배 잿빛곰팡이병에 대한 항진균 활성 검정하기 위하여 정제된 피로글루타민(Pyroglutamate)을 멸균수로 희석하여 0.25 ㎎/㎖, 0.5 ㎎/㎖, 1.0 ㎎/㎖, 1.25 ㎎/㎖ 및 2.5 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 애기장대 잎에 스프레이를 이용하여 약 1 ㎖의 현탁액을 살포하였다.
무처리구에는 증류수를 처리하였으며, 대조구에는 1 mM 농도의 살리실산을 처리하였다. 각 물질을 처리한 48시간 후, 한 개체 당 4개 잎에 잎 양쪽에 2 ㎕씩 잿빛 곰팡이병균을 접종하여 4 내지 5일 동안 습실 처리하였다.
상기 담배 잿빛곰팡이병에 대한 실험은 처리 당 전개엽 6엽씩, 3회 반복실험을 실시하였다. 검정방법으로는 처리 당 전개엽 6엽씩, 3회 반복실험을 실시하여 ASSESS 2.0 프로그램을 이용하여 병반면적을 측정하고 발병면적으로 표시하였다.
그 결과 도 2 및 3의 결과에서도 확인 할 수 있듯이, 잎에 부틸 엘-피로글루타메이트 0.5 ㎎/㎖의 농도로 미리 처리한 후 잿빛 곰팡이병균을 처리한 경우 대조구로 사용한 살리실산과 비슷한 수준의 병 방제효과를 확인할 수 있었으며, 이는 살리실산과 동등 이상의 강한 저항성 유도활성을 가지고 있어 담배 잿빛곰팡이병을 매우 효과적으로 방제하는 것을 확인하였다.
도 1은 본 발명에 따른 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물의 담배 모자이크병에 대한 항바이러스 활성을 확인한 결과이고.
도 2는 본 발명에 따른 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물의 담배 잿빛곰팡이병에 대한 항진균 활성을 확인한 결과이고,
도 3은 본 발명에 따른 담배의 모자이크병 또는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물에 대한 살리실산과 동등 이상의 강한 저항성 유도활성을 확인한 결과이다.

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
    Figure 112011046282480-pat00007
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트는 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 부틸 L-피로글루타메이트는 크랩시엘라 옥시토카(Klepsiella oxytoca) C1036 균주(수탁번호 KACC 91265P)로부터 수득되는 것을 특징으로 하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모자이크병은 담배 모자이크 바이러스(Tabacco Mosaic Virus, TMV)의 매개 병이고, 상기 잿빛곰팡이병은 잿빛곰팡이 병원균(Botrytis cinerea)의 매개 병인 것을 특징으로 하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 조성물을 담배 또는 그의 서식지에 처리하는 것을 포함하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병의 방제방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 조성물은 유효성분 기준으로 담배 또는 그의 서식지에 0.1 ㎎/㎖ 내지 3.0 ㎎/㎖의 농도로 처리하여 방제하는 것을 특징으로 하는 담배 모자이크병 또는 담배 잿빛곰팡이병의 방제 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412077B1 (ko) 2013-01-31 2014-06-26 전남대학교산학협력단 담배 모자이크 바이러스 방제용 펩타이드 및 그의 용도
KR101554000B1 (ko) * 2012-12-21 2015-09-17 대한민국 식물 바이러스 방제제 스크리닝용 방법
KR20170021931A (ko) 2015-08-18 2017-03-02 (주)현농 친환경 식물 바이러스 방제제

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100800566B1 (ko) 2006-08-22 2008-02-04 식물보호기술(주) 크랩시엘라 옥시토카 ｃ1036 균주 및 이를 이용한 식물의생장 촉진과 식물병 방제 및 환경 스트레스에 대한 피해감소 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100800566B1 (ko) 2006-08-22 2008-02-04 식물보호기술(주) 크랩시엘라 옥시토카 ｃ1036 균주 및 이를 이용한 식물의생장 촉진과 식물병 방제 및 환경 스트레스에 대한 피해감소 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
한국응용생명화학회 춘계학술대회 발표논문 초록집, p.79(2008.05.16.)*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554000B1 (ko) * 2012-12-21 2015-09-17 대한민국 식물 바이러스 방제제 스크리닝용 방법
KR101412077B1 (ko) 2013-01-31 2014-06-26 전남대학교산학협력단 담배 모자이크 바이러스 방제용 펩타이드 및 그의 용도
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