KR101187343B1 - 푸사리움 솔라니 ｆ114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제 - Google Patents

푸사리움 솔라니 ｆ114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 푸사리움 솔라니 F114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제방법에 관한 것으로, 상기 본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주는 십자화과 작물 뿌리혹병을 효과적인 억제함으로써 십자화과 작물 뿌리혹병의 방제에 유용하게 이용할 수 있을 뿐 아니라 십자화과 식물의 생장 촉진능을 가지고 있어, 기존 미생물에 대한 경제적인 대체효과가 크고 고성능을 가지고 있어, 작물의 상품성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

푸사리움 솔라니 Ｆ114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제{Fusarium solani F114 isolate and method for controlling crucifier clubroot using the same}
본 발명은 푸사리움 솔라니 F114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 푸사리움 솔라니 F114 균주, 상기 푸사리움 솔라니 F114 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹 병의 방제방법에 관한 것이다.
최근에 십자화과 채소에 피해가 가장 큰 병해는 뿌리혹병으로서, 이 병원균은 거의 모든 십자화과 작물을 침해하는데, 1990년대 이후 전국적으로 피해가 급격히 확산되고 있는 배추 재배의 가장 큰 장애요인이다. 이 병은 경기북부와 강원도의 고랭지 배추에서 많이 발생되고 있으나, 최근에는 전남 해남 등지의 겨울배추 재배에도 발생되고 있으며, 포장 발병율이 80% 이상으로 수확을 하지 못하는 경우도 많다. 배수가 잘되지 않는 포장과 토양산도가 6.0 이하인 산성토양에서 많이 발생한다.
병원균은 플라즈모디오포라 브라시캐(Plasmodiophora brasicae)로 지표면에 가장 많이 분포하며 지하 40 ㎝까지 존재하는 것으로 나타났다. 뿌리혹병은 주로 포장 정식기에 감염되며, 감염 후 약 20일 정도의 잠복기를 거친 다음 뿌리표면에 작은 돌기를 형성하는데, 25일 후에는 염주알 모양의 혹이 형성되고, 30일 후부터 혹이 비대되면서 식물체는 시들음 증상을 나타낸다. 정식 40일 후부터는 혹이 부패하기 시작하고 심하게 시들며, 50일 후에는 뿌리가 완전히 부패되면서 식물체는 말라죽는다.
뿌리혹병의 방제는 병원균의 차단, 이병조직 제거, 윤작 등의 경종적 방제, 저항성품종의 선발 및 이용, 화학농약을 이용한 화학적 방제, 유용한 미생물을 이용한 생물적 방제 등 다양한 방법이 연구되고 있다. 현재 농가에서는 수확량의 증가를 위하여 후루아지남, 후루설파마이드, 사이조파이드 등 살균제의 사용에 의한 병방제가 대부분이지만, 화학농약의 오남용으로 인해 인축 독성, 환경오염과 저항성 균주들의 출현 등 사회적 관심이 크게 증가하고 있고, 최근에는 OECD 국가를 중심으로 합성농약의 사용량을 40% 이상 절감하고자 하고 있으며, 인간의 삶의 질을 중요시 하는 웰빙에 대한 관심 증가함에 따라 유기농산물에 대한 수요가 급증하고 있는 상황이다.
최근에는 획일적으로 이루어져 오던 합성농약에 의한 화학적 방제법에서 탈피하여 좀 더 친환경적으로 작물을 보호하는 생물농약(Biopesticide)을 개발하고자 하는 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 생물학적 방제의 근간을 이루는 생물농약(Biopesticides)은 미생물을 이용하여 식물병, 해충 및 잡초를 방제하는 미생물농약과, 천연물로부터 유래된 물질을 이용하는 생화학농약이 있다. 특히 미생물 살균제 개발에 대한 연구는 꾸준히 진행되어 왔으며, 개발된 제품의 수나 적용병해 범위가 일부 식물병에 한정되어 있어 다양한 병 방제에 어려움이 있다. 2004년 현재 미국 EPA에는 76개의 미생물농약과 113개의 생화학농약이 등록되어 있고, 유럽의 경우에는 미국과 그 정의가 조금 다르지만, 112개의 미생물 농약과 58개의 천연물농약 등록되어 있다. 이에 비하여 국내에는 단지 29개의 미생물농약과 2개의 천연물농약이 등록되어 있어, 많은 수의 미생물 살균제 제품을 수입하여 사용하고 있는 실정이다. 따라서 다양한 식물병을 효과적으로 방제할 수 있는 새로운 생물적 방제제의 개발이 요구된다.
세균인 바실러스(Bacillus)속과 슈도모나스(Pseudomonas)속 등 널리 연구되고 상용화된 세균에 비하여 곰팡이의 경우, 국외에서 Ampelomyces quisqualis (AQ10), Candida oleophilia(Aspire), Coniothyrium minitans(Contans), Fusarium oxysporum(Biofox C), Gliocladium virens(Soilgard), Gliocladium catenulatum(PreStop), Pythium oligandrum(Polygandron), Talaromyces flavus(Protus), Trichoderma harzianum(Binab T), 국내에서는 Trichoderma harzianum(토리)등이 현재 개발된 제품으로 그 수가 적고, 흰가루병, 잿빛곰팡이병, 균핵병, 시들음병, 모잘록병, 뿌리썩음병, 팻취병, 뿌리썩음병 등에 한정되어 있다.
한편, 배추 뿌리혹병의 생물적 방제는 토양서식 곰팡이와 세균을 이용한 시도가 이루어졌지만 이들을 이용한 포장에서의 방제 효과 및 상업적인 생물농약으로서는 이용되지 못했다. 옥신 효과를 저해하는 에포시돈(epoxydon)를 생산하여 포마 글로메라타(Phoma glomerata) 균주와 배추로부터 분리한 뿌리 정착 능력이 우수한 내생곰팡이 헤테로코니윰 캐토스포라(Heteroconium chaetospora) 균주는 효과적인 생물방제 효과를 보였고, 이들 균주를 이용한 배추 뿌리혹병의 생물농약 개발이 이루어지고 있다.
이에 본 발명자들은 배추 뿌리혹병에 있어 포장에서의 방제효과 뿐 아니라 상업적으로 생물농약으로서 효용가치가 있는 생물적 방제의 소재를 찾고자 연구를 지속하던 중, 칡에서 분리한 프라시움 솔라니 F114 균주가 십자화과 작물 뿌리혹병에 우수한 억제효과를 가짐을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우리나라에서 자생하는 미생물로서 경제적인 대체효과가 크고 고성능을 가지고 있는, 상기 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주, 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 또는 배양물을 유효성분으로 함유하는, 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 미생물 제제 및 이를 이용한 방제방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주(기탁번호: KCTC 11835BP)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주(기탁번호: KCTC 11835BP), 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 또는 배양물을 유효성분으로 함유하는, 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 미생물 제제 및 이를 이용한 방제방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주는 우리나라에서 자생하는 미생물로서, 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 식물의 생장 촉진능을 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는 본 발명의 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주는 칡의 줄기로부터 분리하였고, 감자 한천 배지(Potato dextrose agar) 상에서 빠르게 자라고 흰색에서 크림색의 기중 균자를 형성하고, 시간이 지나면서 청회색이나 연한 갈색을 띄고, 다량의 장타원형 또는 타원형의 소형 분생포자를 형성하는 형태학적 특성을 가짐을 확인하였다.
상기로부터 분리된 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주를 ITS 영역의 염기서열(서열번호 1) 분석 결과, 푸사리움 솔라니 콤플렉스 그룹(Fusarium solani complex group)과 동일한 그룹을 형성하였고, Fusarium solani f. sp. cucurbitae NRRL 22142와 97.56% 정도의 상동성을 나타냄을 확인하였다.
상기 특성들로부터, 본 발명의 균주가 푸사리움 솔라니(Fusarium solani)에 속하는 신규 균주로 확인되었고, 이를 푸사리움 솔라니 F114로 명명하고, 2010년 12월 20일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁번호 제 KCTC 11835BP를 부여 받았다.
본 발명은 상기 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주(기탁번호: KCTC 11835BP), 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 또는 배양물을 유효성분으로 함유하는, 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 미생물 제제를 제공한다.
상기 미생물 제제는 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주, 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 또는 배양물 이외에 배지를 포함할 수 있고, 상기 배지로는 밀기울, 왕겨, 유박 등이 사용될 수 있다.
상기 미생물 제제는 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주의 포자, 균체, 배양여액, 배양액 및 상기 균주를 밀기울 배지나 밀기울/유박 배지에 배양하여 얻어지는 배양체를 이용하여 분말, 펠렛, 과립 또는 용액 등으로 제형화하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 미생물 제제는 석회를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 보다 상세하게는 상기 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주, 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 및 배양물로부터 선택되는 1종 이상의 유효성분과 함께 석회(CaO 60%, MgO 10%, SiO 2%)를 혼합하여 처리한 결과, 유효성분의 처리시기에는 상관없이 높은 방제효과를 보였다.
또한, 전체적으로 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주, 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 및 배양물로부터 선택되는 1종 이상의 유효성분을 파종시에 처리하고, 석회는 이병토에 정식할 때 처리하는 것이 높은 방제효과와 배추의 생장 촉진효과를 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기 미생물 제제를 작물의 종자 또는 재배지에 처리하는 것을 특징으로 하는 십자화과 작물 뿌리혹 병의 방제방법을 제공한다.
상기 방제방법은 미생물 제제를 십자화과 작물의 파종시 또는 정식시 처리하는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는 상기 미생물 제제를 i) 상토에 처리하거나, ii) 이병토 토양에 처리하거나, iii) 석회와 혼합처리하거나, iv) 밀기울/유박 배지, 유박 배지에서 배양한 고체 배양체를 처리하거나, 또는 v) 상기 처리 방법을 조합하여 처리함으로써 십자화과 작물의 생장을 촉진 또는 뿌리혹병을 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 방제방법은 미생물 제제 내 유효성분을 0.1% 내지 10%(v/v)를 처리하거나, 포자농도를 1.0×104 세포/㎖ 내지 5.0×107 세포/㎖로 처리하는 것을 특징으로 한다. 보다 바람직하게는 밀기울 배지, 밀기울/유박 배지 및 유박 배지로부터 배양된 배양체를 1% 내지 5%(v/v)로 또는 포자를 1.0×105 세포/㎖ 내지 5.0×106 세포/㎖의 농도로 십자화과 작물 파종시 상토나, 정식 전에 포트에 처리하거나, 정식시 포장에 혼화처리 할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주는 십자화과 작물 뿌리혹병을 효과적인 억제함으로써 십자화과 작물 뿌리혹병의 방제에 유용하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주는 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 가지고 있어, 기존 미생물에 대한 경제적인 대체효과가 크고 고성능을 가지고 있어, 작물의 상품성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주의 ITS 영역의 염기서열을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주의 계통수(phylogenetic tree)를 보여주는 것이며,
도 3은 본 발명의 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주의 다양한 고체배양체 처리에 따른 배추 뿌리혹병 방제 및 생장촉진 효과를 보여주는 것이다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 칡으로부터의 균주의 분리
칡의 줄기 부위를 1 cm 정도의 크기로 자른 다음, 95% 에탄올(ethanol)에 1분, 3.25% 차아염소산나트륨(NaOCl)에 3분간 침지하고 나서, 다시 30초간 95% 에탄올(ethanol)에 담갔다가 멸균수에 1분간 세척하였다. 상기 세척한 칡의 줄기를 50 mg/ℓ의 크로람페니콜(chloramphenicol, Sigma chemical Co. 미국)이 포함된 콘밀 몰트 추출배지(Cornmeal malt extract agar)에 치상하고 25℃ 항온 조건하에서 균 분리를 실시하였다. 분리한 균들은 다시 감자 덱스트로스 한천 배지(potato dextrose agar: PDA; Difco사, 미국) 상에서 단 균사 분리를 실시하였다.
[실시예 2] 분리된 균주의 동정
상기 실시예 1에서 분리된 균주에 대하여, 형태학적 및 ITS 영역의 염기서열을 통해 유전학적 특성을 분석하였다.
(1) 형태적 특성
상기 실시예 1에서 분리된 균주는 감자 덱스트로스 한천 배지 상에서 빠르게 자라며, 흰색에서 크림색의 기중 균자를 형성하고, 시간이 지나면서 청회색이나 연한 갈색을 띄고, 다량의 장타원형 또는 타원형의 소형 분생포자를 형성하였다.
(2) 유전학적 특성
상기 실시예 1에서 분리된 균주의 ITS 영역의 염기서열을 얻기 위하여 분리된 균주의 균사로부터 DNA를 분리한 후, PCR-프리믹스(PCR-premix; iNtRON Biotechnology, Korea)와 혼합하여 ITS 5(5'-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3') 및 ITS 4(5'-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3') 프라이머를 이용하여 ITS 영역을 증폭하였다.
상기 증폭된 PCR 산물을 위저드 PCR 프렙 키트(Wizard PCR prep kit; Promega, medison, WI, USA)를 사용하여 정제한 후, 마크로젠(Seoul, Korea)에 의뢰하여 염기서열을 얻었다. 염기서열은 NCBI의 BLAST를 이용하여 GenBank 데이터베이스와 염기서열을 비교하였다. CLUSTAL X로 염기서열을 정렬하고, PHYDIT 프로그램 버전 3.0을 사용하여 neighbour-joining tree를 작성하였다.
상기 선별된 균주의 ITS 영역의 염기서열(서열번호: 1)을 neighbour-joining 알고리즘을 바탕으로 분석한 결과, 하기 도 2에서도 확인할 수 있듯이, 상기 실시예 1에서 분리된 균주는 푸사리움 솔라니 콤플렉스 그룹(Fusarium solani complex group)과 동일한 그룹을 형성하였고, Fusarium solani f. sp. cucurbitae NRRL 22142와 97.56% 정도의 상동성을 나타내었다.
이상의 결과로부터 본 발명에서 선발된 균주는 동일하지는 않으나 푸사리움 솔라니로 동정되었으며, 상기 선발된 신규한 균주를 푸사리움 솔라니 F114로 명명하고, 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2010년 12월 20일자로 기탁번호 제 KCTC 11835BP를 부여받았다.
[실시예 3] 푸사리움 솔라니 F114 균주 처리 양에 따른 배추 뿌리혹병 방제효과
실시예 1에서 분리한 푸사리움 솔라니 F114 균주가 배추 뿌리혹병 방제 및 생장 촉진효과를 살펴보기 위하여, F114 균주를 감자 액체배지(PD broth)에서 25℃, 150 rpm으로 5일간 배양한 액체배양체 20 ml을 121℃, 21분간 2회 멸균한 밀기울 배지(밀기울:왕겨, 7:1, w/w, 수분함량 60%) 200 g에 접종하고 25℃에서 일주일간 배양하였다. 실온에서 음건 하고 믹서를 이용하여 마쇄한 후 원예용상토에 F114 고체 배양체를 1, 2% 및 5% 수준으로 혼합한 후, 삼복 엇갈이 배추를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 병반면적율를 조사하였다.
상기로부터 얻은 병반면적율을 이용하여 다음과 같은 식에 따라 방제가를 계산하였다.
Figure 112011004663319-pat00001
그 결과 하기 표 1에서도 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 분리한 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체 2% 및 5%(v/v)를 처리하였을 때 각각 41.5%, 54.7%의 배추 뿌리혹병 억제 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
Figure 112011004663319-pat00002
[ 실시예 4] 푸사리움 솔라니 F114 균주의 토양 조성에 따른 배추 뿌리혹병 방제 및 생장 촉진효과
실시예 1에서 분리한 푸사리움 솔라니 F114 균주의 토양 조성에 따른 배추 뿌리혹병 방제 및 생장 촉진효과를 살펴보기 위하여, 푸사리움 솔라니 F114 균주를 감자 액체배지(PD broth)에서 25℃, 150 rpm으로 5일간 배양한 액체 배양체 20 ml을 121℃, 21분간 2회 멸균한 밀기울 배지(밀기울:왕겨, 7:1, w/w, 수분함량 60%) 200 g에 접종하고 25℃에서 일주일간 배양하였다. 실온에서 음건 하고 믹서를 이용하여 마쇄한 후 원예용 상토, 원예용 상토＋일반토양(1:1, v/v) 혼합토와 멸균 원예용 상토＋일반토(1:1, v/v) 혼합토에 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체를 5% 수준으로 혼합한 다음 삼복 엇갈이 배추를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00003
그 결과, 표 2에서도 확인할 수 있듯이 농가에서 관행적으로 사용하고 있는 원예용 상토를 사용했을 때 보다 원예용 상토:일반토양(1:1, v/v)의 혼합토와 멸균 원예용 상토:일반토양 (1:1, v/v)의 혼합토에 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체 5%(v/v)를 처리할 시 각각 50%, 82.5%의 높은 방제 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었고, 특히 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체 5%(v/v)를 처리시에 대조구에 비하여 우수한 생장 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 5] 푸사리움 솔라니 F114 균주의 처리시기에 따른 배추 뿌리혹병 방제 효과
푸사리움 솔라니 F114 균주의 처리시기에 따른 배추 뿌리혹병과 생장 촉진 효과를 살펴보기 위하여 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체를 1%, 2% 및 5% (v/v) 비율로 혼합토[멸균 원예용 상토:일반토양=1:1(v/v)]에 섞어 파종시, 파종시와 정식시, 정식시에 처리하여 조사하였다.
파종 2주 후 이병토에 정식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00004
상기 표 3의 결과에서도 확인할 수 있듯이, 실시예 1의 푸사리움 솔라니 F114 균주는 파종시 밀기울 배양체를 2%와 5%로 처리시 배추 뿌리혹병을 가장 효과적으로 방제하는 것을 확인할 수 있었다.
[ 실시예 6] 푸사리움 솔라니 F114 균주와 석회 혼합 처리에 따른 배추 뿌리혹병 방제 효과
푸사리움 솔라니 F114 균주와 석회와의 혼합에 따른 배추 뿌리혹병과 생장 촉진 효과를 살펴보기 위하여 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체를 파종시 혼합토[멸균상토:일반토양=5:5(v/v)]에 1%, 2% 및 5%(v/v) 비율로 혼합하거나, 이병토에 정식시 푸사리움 솔라니 F114 균주의 밀기울 배양체를 1%, 2% 및 5%(v/v) 비율로 혼합하였고, 석회(CaO 60%, MgO 10%, SiO 2%; 한일 C&S)는 0.1, 0.5% 및 1% (v/v) 비율로 이병토에 정식시 각각 처리하였다. 파종 2주후 이병토에 정식하였고, 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00005
그 결과, 표 4에서 확인할 수 있듯이 전체적으로 석회 1%를 혼합하여 처리한 경우 배양체의 처리시기에 상관없이 1% 내지 5%를 함께 처리함으로써 높은 방제효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 전체적으로 배양체는 파종시에 처리하고, 석회는 이병토에 정식할 때 처리하는 것이 높은 방제효과를 보였고, 모든 처리구에서 무처리구에 비하여 생장이 촉진되는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 7] 푸사리움 솔라니 F114 균주의 다양한 고체 배지를 이용한 고체 배양체 처리에 따른 배추 뿌리혹병 방제 효과 및 생장 촉진 효과
푸사리움 솔라니 F114 균주의 다양한 고체 배지를 이용한 배양체 처리에 따른 배추 뿌리혹병과 생장 촉진 효과를 살펴보기 위하여, 푸사리움 솔라니 F114 균주를 감자 액체배지(PD broth)에서 25℃, 150 rpm으로 5일간 배양한 액체 배양체 20 ml을 121℃, 21분간 2회 멸균한 3가지 고체배지[(밀기울배지=밀기울:왕겨, 7:1 w/w, 수분함량 60%), (밀기울/유박배지=밀기울:왕겨:유박, 7:1:8, w/w/w, 수분함량 60%)과 (유박배지=유박, 수분함량 60%)] 200 g에 접종하고, 25℃에서 일주일간 배양하였다. 원예용 상토에 푸사리움 솔라니 F114 균주 고체 배양체가 5% 섞은 후 삼복 엇갈이 배추를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 10회 반복 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00006
그 결과 표 5에서도 확인할 수 있듯이, 방제효과로 유박 배양체를 처리하였을 경우 가장 우수한 것으로 나타났지만, 배추의 생장을 크게 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이에 비하여 밀기울/유박 배양체는 밀기울 배양체에 비하여 방제효과 뿐 아니라 배추의 생장으로 크게 촉진하는 것을 확인할 수 있었다.
상기의 결과로부터 밀기울/유박 배지(밀기울:왕겨:유박, 7:1:8, w/w/w, 수분함량 60%)를 최적배지로 선정하였고, 이후의 다른 작물에서의 뿌리혹병 방제효과 확인에 사용하였다.
[ 실시예 8] 푸사리움 솔라니 F114 균주의 고체 배양체의 무 뿌리혹병 방제 효과
상기 실시예 7에서 선별된 푸사리움 솔라니 F114 균주의 고체 배양체 즉, 밀기울/유박 배양체의 처리에 따른 무 뿌리혹병에 대한 방제 효과를 조사하기 위하여 푸사리움 솔라니 F114 균주를 감자 액체배지(PD broth)에서 25℃, 150 rpm으로 5일간 배양한 액체 배양체 20 ml을 121℃, 21분간 2회 멸균한 밀기울/유박배지(밀기울:왕겨:유박, 7:1:8, w/w/w, 수분함량 60%) 200 g에 접종하고 25℃에서 일주일간 배양하였다. 원예용 상토에 F114고체배양체가 5% 섞은 후 여름 춘향이 열무(몬산토 코리아)를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 4주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00007
상기의 표 6에서도 확인할 수 있듯이, 푸사리움 솔라니 F114 균주는 파종시 밀기울/유박 배양체를 2%와 5%로 처리시 무 뿌리혹병을 가장 효과적으로 방제할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[ 실시예 9] 푸자리움 솔라니 F114 균주의 고체 배양체의 양배추 뿌리혹병 방제 효과 및 생장 촉진 효과
상기 실시예 7에서 선별된 푸사리움 솔라니 F114 균주의 고체 배양체 즉, 밀기울/유박 배양체의 양배추 뿌리혹병에 대한 방제 효과를 조사하기 위하여 푸사리움 솔라니 F114 균주를 감자 액체배지(PD broth)에서 25℃, 150 rpm으로 5일간 배양한 액체 배양체 20 ml을 121℃, 21분간 2회 멸균한 밀기울/유박배지(밀기울:왕겨:유박, 7:1:8, w/w/w, 수분함량 60%) 200 g에 접종하고 25℃에서 일주일간 배양하였다. 원예용 상토에 푸사리움 솔라니 F114 균주의 고체 배양체를 5% 섞은 후 양배추(오조라, 사카타 코리아)를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 4주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00008
상기 표 7에서도 확인할 수 있듯이, 푸사리움 솔라니 F114 균주는 파종시 밀기울/유박 배양체를 2%와 5%로 처리시 양배추 뿌리혹병을 효과적으로 방제하는 것을 확인할 수 있었다.
[ 실시예 10] 푸사리움 솔라니 F114 균주의 포자 농도에 따른 배추 뿌리혹병 방제 효과
푸사리움 솔라니 F114 균주의 포자 농도에 따른 배추 뿌리혹병 억제 효과를 살펴보기 위하여 푸사리움 솔라니 F114 균주를 녹두 액체배지(녹두 40 g, DW 1,000 ml)에서 25℃, 150 rpm으로 7일간 배양한 액체 배양체를 거즈로 걸러 포자를 수확한 후 원예용 상토에 푸사리움 솔라니 F114 균주의 포자 농도가 5.0×106 포자/상토 g 토양 내지 1.0×106 포자/상토 g 이 되도록 혼합 후 삼복 엇갈이 배추를 파종하였다. 2주간 온실에서 키운 다음 이병토에 이식하였다. 이병토는 포장에서 채취한 배추 뿌리혹(10 g/밭 흙ℓ)을 믹서기로 곱게 갈아 거즈로 거른 다음 얻어진 액을 밭 흙에 접종한 다음 잘 섞어 만들었다. 실험은 반복 당 2반복 10개체씩 실시되었고, 동일한 실험을 반복하여 수행하였다. 접종 3주 후에 식물체를 뽑아 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 후 방제가를 조사하였다.
방제가는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 조사하였다.
Figure 112011004663319-pat00009
그 결과, 상기 표 8에서도 확인할 수 있듯이 푸사리움 솔라니 F114 균주의 포자를 5.0×106 포자/상토 g 수준으로 처리할 때 77%의 높은 방제효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
한국생명공학연구원 KCTC11835 20101220
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Claims (6)

  1. 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주(기탁번호: KCTC 11835BP).
  2. 제 1항에 따른 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) F114 균주(기탁번호: KCTC 11835BP), 상기 균주의 균체, 포자, 배양체 또는 배양물을 유효성분으로 함유하는, 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 미생물 제제.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 미생물 제제는 석회를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 십자화과 작물 뿌리혹 병에 대한 항균활성 또는 십자화과 작물의 생장 촉진능을 갖는 미생물 제제.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 따른 미생물 제제를 작물의 종자 또는 재배지에 처리하는 것을 특징으로 하는 십자화과 작물 뿌리혹 병의 방제방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 방제방법은 미생물 제제를 십자화과 작물의 파종시 또는 정식시 처리하는 것을 특징으로 하는 십자화과 작물 뿌리혹 병의 방제방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 방제방법은 미생물 제제 내 유효성분을 0.1% 내지 10%(v/v)를 처리하거나, 포자농도를 1.0×104 세포/㎖ 내지 5.0×107 세포/㎖로 처리하는 것을 특징으로 하는 십자화과 작물 뿌리혹 병의 방제방법.
KR1020110005724A 2011-01-20 2011-01-20 푸사리움 솔라니 ｆ114 균주 및 이를 이용한 십자화과 작물 뿌리혹병 방제 KR101187343B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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J. Microbiol. Biotechnol. 2008년 11월, 제18권, 제11호 제1741-1746면.

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