KR101279026B1 - 바실러스 아밀로리퀴피시언스 kb3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법 - Google Patents

바실러스 아밀로리퀴피시언스 kb3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법에 관한 것으로, 상기 본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주를 식물체에 살포하거나 관주처리함으로써 다양한 식물병을 생물학적으로 방제할 수 있을 뿐 아니라 식물자체에 면역기능을 활성화시킬 수 있는 유도저항성(ISR)이 유발시켜, 여러 작물에 동시에 적용가능하며, 한 작물에서도 여러 병해에 대하여 효과를 동시에 발휘할 수 있고, 미생물을 이용에 따른 경제적인 대체효과가 크며 고성능을 가지고 있어, 작물의 상품성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법{Bacillus amyloliquefaciens KB3 strain, composition for control plant disease and control method of plant disease with same}
본 발명은 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법에 관한 것이다.
근대 과학의 산물인 농약과 비료는 농업생산성을 증대하여 인류를 기아로부터 해방시키는데 크게 기여하여 왔다. 하지만 최근에 합성 농약과 비료의 긍정적인 측면보다는 농약과 비료의 오남용 및 잔류에 따른 인·축 독성 및 환경오염 등의 부정적인 측면에 대한 사회적 관심이 크게 증가하고 있고, 인간의 삶의 질을 중요시하는 웰빙시대가 도래하여 합성 농약 사용을 줄이거나 농약을 사용하지 않고 작물을 재배한 친환경 농산물에 대한 수요가 증가하고 있다. 또한, 농민의 입장에서도 수입 자유화로 가격이 저렴한 국외 농산물이 많이 수입되고 있어 그 대안으로 단위 면적 당 소득이 높은 유기농 재배를 선호함에 따라 친환경 농산물 재배 면적이 점차 증가하고 있다.
그러나, 실제 포장에서 친환경 농법으로 작물을 재배할 경우 식물병을 방제하지 않고 농산물을 수확하기는 매우 어렵다. 연구에 따르면 작물 보호제를 사용하지 않고 농산물을 재배할 경우, 복숭아와 사과는 각각 100%와 97%의 손실이 있고, 오이, 양배추, 토마토 등의 채소는 39 내지 63%의 수확량 감소가 있었다. 그러므로, 친환경 농산물 생산을 위해서는 합성 농약을 대신할 수 있는, 효과가 우수한 생물농약이 필요하다.
생물농약에는 미생물을 이용하여 식물병, 해충 및 잡초를 방제하는 미생물농약과, 식물 혹은 미생물이 생산하는 천연물을 이용하는 생화학농약이 있다. 미생물농약의 경우, 제품의 대량생산 및 제제화가 어렵고, 제품의 보존안정성이 낮아 화학농약과 같이 표준화, 규격화, 유통 용이성이 확보되지 않아 시장이 크게 확대되지 않고 있다. 그리고, 미생물농약을 실제 포장에 사용하였을 경우, 처리한 후 미생물이 상당한 양으로 증식한 후에야 식물병을 방제할 수 있으므로 속효성 있게 식물병을 방제할 수 없는 어려움이 있다. 또한, 적용 병해의 스펙트럼이 좁아서 작물에 발생하는 다른 식물병을 방제하기 위하여 여러 생물농약을 처리해야 하므로 현실적으로 농민에게 경제적인 부담이 되고 있다.
한편, 토양 근권에 주로 존재하는 바실러스 속 세균은 써펙틴, 이튜린 등의 항균활성을 나타내는 다양한 2차 대사산물을 생산하고, 열 등의 불리한 환경에서 저항성인 내생포자를 형성하는 특징을 가지는 그람 양성 세균이다. 또한, 바실러스 속 균주는 대부분이 인·축 독성에 대해 안전하므로 근래에는 이를 이용하여 생물적 방제제를 개발하는 연구가 많이 수행되고 있다.
우리나라에서도 바실러스 속 미생물 중 잿빛곰팡이병 방제용 균주로서 바실러스 아밀로리퀘페이션스 LP03 균주(대한민국 특허 제 0807403호)와 바실러스 아트로페어스 CNU05-1 균주(대한민국 특허 제 0773091호), 식물병 방제용 바실러스 서브틸리스 KCCM10639 또는 KCCM10640 균주(대한민국 특허 제 0767437호) 등이 등록된 바 있다.
상기와 같은 바실러스 속의 균주로서 항진균 활성을 보이는 미생물방제제는 다수가 공개되어 있으나, 다양한 식물병을 효과적으로 방제할 수 있는 생물농약은 아직 정착되지 않은 실정이어서 새로운 생물적 방제제의 개발이 요구되고 있다.
뿐만 아니라 종래에는 병원균에 대한 항균작용을 주로 하는 미생물을 생물학적 방제에 이용하여 왔으나, 최근에는 병에 대한 저항성을 작물체에 유도할 목적으로 미생물을 미리 작물체에 선접종하므로서 작물체내에 유도되는 저항성 반응(Induced Systemic Resistance, " ISR" )을 이용하고 있다. 후자와 같은 방법은 환경오염, 약해, 잔류독성 등의 문제를 야기 시키지 않는다는 장점 이외에 그 방제효과가 오래 지속된다는 면에서 매우 바람직한 방제방법으로 평가되고 있다.
KR 10-0773091 B1 2007.10.29 KR 10-0767437 B1 2007.10.09 KR 10-0807403 B1 2008.02.19
이에 본 발명자들은, 곤충 분변으로부터 분리한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주를 식물체에 살포하거나 관주처리함으로써 다양한 식물병을 생물학적으로 방제할 수 있을 뿐 아니라 식물자체에 면역기능을 활성화시킬 수 있는 유도저항성을 유발시켜, 다양한 식물병에 대하여 우수한 방제효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 다양한 식물 병원균에 대한 우수한 방제활성을 가지는 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주 및 이의 배양물 생산방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주 및 이의 배양물을 함유하는 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 식물병 방제용 조성물을 이용하여 식물병을 방제하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식물 병원균에 대한 방제 활성을 가지는, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)를 제공한다.
본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)는 마그나포르테 오리제(Magnaporthe oryzae), 타네이트포러스 큐큐메리스(Thanatephorus cucumeris), 보트리티스 시네레아(botrytis cinerea), 파이토프쏘라 인페스탄스(Phytophthora infestans), 푸치니아 레콘디타(Puccinia recondita), 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei) 및 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes)로부터 선택되는 1종 이상인 식물 병원균에 대한 방제활성을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P) 또는 이의 배양물을 함유하는 조성물은 벼 도열병(병원균: Magnaporthe oryzae), 벼 잎집무늬마름병(병원균: Thanatephorus cucumeris), 밀 붉은녹병(병원균: Puccinia recondita), 고추 탄저병(병원균: Colletotrichum coccodes), 보리 흰가루병(병원균: Blumeria graminis f. sp. hordei), 토마토 잿빛곰팡이병(병원균: Botrytis cinerea), 토마토 역병(병원균: Phytophthora infestans)으로부터 선택되는 1종 이상인 식물병에 대한 방제활성을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 식물 병원균에 대한 방제 활성을 가지는, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)를 제공한다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주는 곤충의 분변으로부터 분리된 것으로, 상기 균주의 16S rDNA의 염기서열을 분석한 결과, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens)인 것을 확인할 수 있었다. 상기의 신규한 균주를 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3라 명명하고, 국립농업과학원 농업유전자원센터에 2011년 4월 22일자로 기탁하여 기탁번호 KACC91644P를 부여받았다. 도 1 및 도 2를 참조한다.
본 발명은 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)의 배양물 및 이의 생산방법을 제공한다.
본 발명의 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주는 트립틱 소이 한천 배지, 영양 한천 배지(nutrient agar), 루브리아-버타니 한천 배지(Lubria-Bertani agar) 등 세균 생장을 위한 일반적인 배지에서 배양될 수 있다. 또한, 일반 세균들이 30℃ 내지 40℃ 정도의 비교적 고온에서 잘 생장하고 온도가 낮아지면 잘 자라지 못하는 반면, 본 발명에 따른 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주의 생장 온도는 20 내지 30℃에서도 잘 배양되는 특징으로, 주요 식물병의 발병 적온이 20 내지 25℃인 점을 고려할 때 식물병 방제를 위한 생물적 방제제로서 큰 장점이 있다.
본 발명은 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P) 또는 상기 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)의 배양물을 함유하는, 식물병 방제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주는 벼, 토마토, 밀, 보리, 고추 등 작물에 대하여 전혀 병원성을 나타내지 않으므로 생물적 방제제로 이용이 가능하다.
보다 상세하게는 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)가 1×105 cfu/㎖ 내지 1×1012 cfu/㎖의 농도로 포함된 배양물 희석액을 재배한 식물에 살포함으로써 벼 도열병(병원균: Magnaporthe grisea), 벼 잎집무늬마름병(병원균: Thanatephorus cucumeris), 밀 붉은녹병(병원균: Puccinia recondita), 고추 탄저병(병원균: Colletotrichum coccodes), 보리 흰가루병(병원균: Blumeria graminis f. sp. hordei), 토마토 잿빛곰팡이병(병원균: Botrytis cinerea), 토마토 역병(병원균: Phytophthora infestans) 등 다양한 식물병에 대하여 방제효과를 나타내며, 이들 중 특히 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 밀 붉은녹병, 고추 탄저병, 보리 흰가루병 등의 식물병을 효과적으로 방제하는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주 자체, 이의 배양물 또는 배양물의 추출물을 포함하는 조성물을 식물이 생장하고 있는 환경(예: 토양, 물) 또는 성장 중인 식물 표면에 식물병을 억제할 수 있는 양으로 살포하거나 관주처리함으로써 다양한 식물병을 생물학적으로 방제할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 농약분야에서 통상적으로 사용되는 담체와 혼합하고 분말, 펠렛, 과립 또는 용액 등으로 제형화하여 식물병 방제용 조성물로서 사용할 수 있다. 상기 담체로는 물, 화이트 카본, 카올린 등을 사용할 수 있으며, 상기 배양물은 액체 배양물 또는 고체 배양물일 수 있다.
상기 식물병은 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 잿빛곰팡이병, 토마토 역병, 밀 붉은녹병, 보리 흰가루병, 및 고추 탄저병으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것으로, 작물에 통상의 방법으로 적용한다.
본 발명의 식물병 방제용 조성물을 포장에 처리할 때 조성물 중의 균주의 농도는 포장의 병원균의 밀도 및 발병환경 등에 따라 달라질 수 있으나, 1×105 cfu/㎖ 내지 1×1012 cfu/㎖의 농도로 포함된 현탁액을 흘러내릴 정도로 처리 할 수 있으며, 특히 1×108 cfu/㎖ 내지 1×1010 cfu/㎖의 농도에서 우수한 방제 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 식물병 방제용 조성물은 식물체에 살포하거나 관주처리함으로써 식물자체에 면역기능을 활성화시킬 수 있는 유도저항성(ISR)이 유발시켜 한 작물에서도 여러 병해에 대하여 효과를 동시에 발휘할 수 있는 장점이 있다.
구체적인 방법으로 본 발명에 따른 상기 방제용 조성물은 토양, 작물의 잎, 줄기, 꽃 또는 열매에 살포하는 것으로, 물에 상기 조성물을 희석하여 사용할 수 있으며, 본 발명의 미생물 균주의 항균활성을 더하기 위하여 엽면살포제 또는 관주살포제 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 살포시기는 식물 병원균이 발병ㆍ증식하기 전 예방적으로 미리 처리하는 것이 방제효과를 더욱 상승시킬 수 있다.
본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)는 식물체에 살포하거나 관주처리함으로써 다양한 식물병을 생물학적으로 방제할 수 있을 뿐 아니라 식물자체에 면역기능을 활성화시킬 수 있는 유도저항성(ISR)이 유발시켜, 여러 작물에 동시에 적용가능하며, 한 작물에서도 여러 병해에 대하여 효과를 동시에 발휘할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)는 미생물을 이용에 따른 경제적인 대체효과가 크고 고성능을 가지고 있어, 작물의 상품성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P) 16S rDNA의 염기서열을 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)의 16S rDNA를 통한 계통학적 위치를 확인한 결과이며,
도 3은 본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)를 이용한 식물 병원균에 대한 방제효과를 확인한 결과이고,
(RCB: 벼 도열병, RSB: 벼 잎집무늬마름병, TGM: 토마토 잿빛곰팡이병, TLB: 토마토 역병, WLR: 밀 붉은녹병, BPM: 보리 흰가루병, PAN: 고추 탄저병)
도 4는 본 발명에 따른 신규한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)에 대한 유도 저항성(induced resistance)을 확인한 결과이다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게는 명백한 것이다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
[실시예 1] 바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3의 분리 및 동정
(1) 균주의 분자계통학적 분석
곤충 분변으로부터 분리한 미생물로부터 항균 활성이 우수한 균주를 선별하였다.
상기 선별된 균주의 분자계통학적 분석을 위하여 우선, 선별 균주의 16S rDNA의 염기서열 분석을 하였다. 그 결과 도 1(서열번호 1)의 염기서열을 확인할 수 있었으며, NCBI GeneBank의 시퀀스 database와 상동성 검색을 수행하여, CLUSTAL X 프로그램 및 PHYLIP 프로그램을 이용하여 계통학적 위치를 확인할 수 있었다.
선별된 균주의 16S rDNA 염기서열에 기초한 분자계통학적 분석결과는 도 2에서도 확인 할 수 있듯이, 바실러스 속의 종을 포함하는 계통학적 그룹에 속하는 균주로서 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens)(NBRC 15535T)와 60%의 유연관계를 나타내는 것을 확인하였다.
상기의 분리ㆍ선별된 균주는 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3라 명명하고, 국립농업과학원 농업유전자원센터에 2011년 4월 22일자로 기탁하여 기탁번호 KACC91644P를 부여받았다.
[실시예 2] 바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3의 식물병에 대한 방제효과
상기 선별된 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주의 배양액을 이용하여 다양한 식물병에 대한 방제 효과를 검정하기 위해 하기 표 1의 식물병(식물 병원균)을 대상으로 검정하였다.
Figure 112011050526127-pat00001
실험에 사용할 작물을 준비하기 위하여, 직경 4.5cm의 일회용 플라스틱 포트에, 벼를 위해서는 수도용 상토를, 토마토, 오이, 고추, 밀, 보리를 위해서는 원예용 상토를 넣고 벼(품종: 낙동벼), 토마토(품종: 서광토마토, 흥농종묘), 고추(품종: 부강, 흥농종묘), 밀(품종: 조광) 및 보리(품종: 동보리)의 종자를 각 포트에 파종한 후 온실(25±5℃)에서 1 내지 4주 동안 재배하여 준비한 3 내지 4엽기의 벼, 2 내지 3엽기의 토마토, 3 내지 4엽기의 고추, 1엽기의 밀과 보리를 실험에 사용하였다.
상기 선별된 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주를 TSB(트립틱 소이빈 브로스: Tryptic soybean broth) 액체배지 28℃, 200 rpm, 48시간, 또는 TSA(트립틱 소이빈 아가: Tryptic soybean agar)배양하였고, 배양 후 수득된 균주는 UV-Visible Spectrophotometer(Shimadza, Japan)를 이용하여 멸균수로 흡광분도 OD 600 nm에서 0.8 내지 1.5 농도로 사용하였다.
상기 수득된 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주의 배양액의 3배 희석액을 앞서 준비한 벼, 토마토, 고추, 밀 및 보리에 상기 표 1의 식물 병원균 접종 하루 전에 엽면 살포하여 처리하였다. 처리 7일 후 다양한 식물병에 대한 방제효과는 하기 수학식 1에 따라 방제가(%)로 계산하였다.
Figure 112011050526127-pat00002

(1) 벼 도열병(Rice Blast, RCB)에 대한 시험
병원균인 마그나포르테 그리시 바르(Magnaporthe grisea (Hebert) Barr) 균주(입수처: 한국화학연구원)를 쌀겨 한천배지(쌀겨 20g, 덱스트로즈 10g, 한천 15g, 증류수 1L)에 접종하여 25℃ 배양기에서 2주간 배양하였다. 병원균이 자란 배지를 러버 폴리쉬맨(Rubber Polishman)으로 배지표면을 긁어 기중 균사를 제거하고, 형광등이 켜진 선반(25±2℃)에서 48시간 동안 포자를 형성시켰다. 형성시킨 분생포자를 살균증류수로 일정농도의 포자현탁액(5X108 포자/㎖)을 만든 뒤 식물에 흘러내릴 정도로 충분히 분무하였다. 접종한 벼는 암상태로 24시간 습실처리(상대습도 100%, 25±5℃)를 하고 이후 온도 25±5℃, 상대습도 70-80%인 생장상에서 5일간 둔 뒤 병반면적율을 조사하였다.
(2) 벼 잎집무늬마름병( Rice Sheath Blight , RSB )에 대한 시험
적당한 양의 밀기울을 1L 배양병에 넣고 멸균한 후 타네이트포러스 큐큐메리스(Thanatephorus cucumeris) 균주(입수처:한국화학연구원)를 접종하고 25℃ 배양기에서 7일간 배양하였다. 배양된 균사덩어리를 적당히 잘게 마쇄하여 벼가 자란 포트에 고르게 접종하고 습실상(25℃)에서 1일간 배양 후 상대습도 80% 이상인 항온항습실에서 4일간 둔 뒤에 병 발생을 조사하였다. 발병조사는 유묘의 잎집에 발병된 병반면적율을 잎집 면적에 대한 병반면적이 차지하는 비율을 조사하였다.
(3) 토마토 잿빛곰팡이병(Tomato Gray Mold, TGM)에 대한 시험
잿빛곰팡이병 병원균인 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea) 균주(입수처: 한국화학연구원)를 감자한천배지에 접종하여 20℃ 항온기(암상태)에서 5일간 배양한 후 하루에 12시간씩 광암을 교차하면서 다시 7일 동안 배양하여 포자를 형성시켰다. 배지에 형성된 포자를 감자즙액(potato dextrose broth) 배지(조성: 1L 당 감자전분 4g, 덱스트로즈 20g; 벡톤 앤 디킨슨사 구입)로 수확하여 혈구계를 사용하여 포자농도를 5×105 포자/㎖로 조정하고 토마토 유묘에 분무접종하였다. 접종한 유묘는 20℃ 습실상(상대습도 95% 이상)에서 3일간 발병을 유도시킨 후 병반면적율을 조사하였다.
(4) 토마토 역병(Tomato Late Blight, TLB)에 대한 시험
병원균인 파이토프쏘라 인페스탄스(Phytophthora infestans) 균주(입수처: 한국화학연구원)를 오트밀 한천(oatmeal agar)배지(조성: 1L 당 오트밀 60g, 한천 12.5g; 벡톤 앤 디킨슨사 구입)에 접종하고 20℃ 항온기에서 배양하였다. 배지에 형성된 유주자낭을 살균증류수를 첨가하여 수확하고, 광학현미경하에서 혈구계로 포자농도를 조사하여 1×105 포자/㎖의 포자현탁액을 만들어 저온처리하여 유주자를 유출시킨 후, 토마토 유묘에 분무접종 하였다. 병원균을 접종한 토마토 유묘는 20℃ 습실상에서 1일간 습실처리한 후에 20℃의 항온항습실(상대습도 70%)에 2일간 두어 발병시킨 후 병반면적율을 조사하였다.
(5) 밀 붉은녹병(Wheat Leaf Rust, WLR)에 대한 시험
병원균인 푸치니아 레콘디타(Puccinia recondita Rob ex Desm)(입수처: 한국화학연구원)는 활물기생균이므로, 실험실에서 식물체에 직접 계대배양하면서 밀 유묘에 형성된 하포자를 접종원으로 사용하였다. 수확한 하포자로 포자현탁액(포자 0.67 g/L)을 제조한 후 밀 유묘에 분무접종하였다. 접종한 유묘는 20℃의 습실상에서 1일간 습실처리한 후에 상대습도가 70%인 20℃의 항온항습실로 옮겨서 발병을 유도하고 접종한지 7일 후에 병반면적율을 조사하였다.
(6) 보리 흰가루병(Barley Powdery Mildew, BPM)에 대한 시험
병원균인 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis DC f. sp. hordei Marchal)(입수처: 한국화학연구원)는 활물기생균이므로, 실험실에서 보리 유묘에 인공적으로 접종하여 형성시킨 흰가루병 포자를 접종원으로 사용하였으며, 이들을 보리 유묘에 고르게 털어서 접종하였다. 접종된 보리유묘는 20∼23℃, 상대습도 70% 정도의 항온항습실에 두어 7일간 발병시킨 후 병반면적율을 조사하였다.
(7) 고추 탄저병( Red Pepper Anthracnose , RPA )에 대한 시험
병원균인 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes) 균주(입수처:한국화학연구원)를 오트밀 한천배지에 접종하여 형성된 포자를 살균증류수로 수확하고, 광학현미경하에서 혈구계로 포자농도를 조사하여 3×105 포자/㎖의 포자현탁액을 만들어 토마토 유묘에 분무접종 하였다. 병원균을 접종한 고추 유묘는 25℃ 습실상에서 2일간 습실처리한 후에 25℃의 항온항습실(상대습도 70%)에 1∼2일간 두어 발병시킨 후 병반면적율을 조사하였다.
각 식물병에 대한 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주의 방제효과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112011050526127-pat00003
상기 표 2 및 도 3에서도 확인할 수 있듯이, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주는 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 밀 붉은녹병에 대하여 80% 이상의 우수한 방제효과를 보였으며, 보리 흰가루병과 고추 탄저병에 대해서는 각각 70% 이상의 방제효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 토마토 잿빛곰팡이병 및 토마토 역병의 경우는 다소 적은 40% 이하의 방제효과를 확인할 수 있었다.
따라서 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주는 특히 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 밀 붉은녹병, 보리 흰가루병과 고추 탄저병을 효과적으로 방제할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[실시예 3] 바실러스 아밀로리퀴피시언스 KB3의 유도저항성 검정
식물에 저항성을 유도하는지 검증하기 위해 고추에 역병을 일으키는 파이토프쏘라 캡시사이(Phytophthora capsici)를 고추에 인위적으로 접종하여 병 저항성 유도를 검정 하였다.
고추 종자는 파종 10일 후 상토가 담긴 9cm×8cm 크기의 화분에 옮겨 본엽이 3~4매 나왔을 때 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주의 현탁액을 1×108 내지 109 cfu/㎖ 으로 희석한 후 고추 뿌리부분에 약 5㎖ 정도 관주하였다. 이로부터 5일 후 PDA(피디에이 아가: Potato dextrose agar)에서 이틀 동안 배양한 파이토프쏘라 캡시사이(Phytophthora capsici) 병원체를 0.85% NaCl 과 0.02% 실록사인이 포함된 멸균수로 1×108 내지 109 cfu/㎖ 희석한 후 병원체를 식물 1주당 약 2㎖식 분무하여 접종하였다. 병원체를 접종한 식물체는 10일 동안 온실(약 25℃ )에 방치한 후 잎에 생존율(%)을 조사하였다.
그 결과 도 4에서도 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주를 대상으로 고추 역병에 대한 저항성 유도능력을 검정한 결과 그 방제효과가 우수함을 확인할 수 있다.
농업생명공학연구원 KACC91644P 20110422
서열목록 전자파일 첨부

Claims (9)

  1. 푸치니아 레콘디타(Puccinia recondita) 및 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei)의 식물 병원균에 대한 방제 활성을 가지는, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 푸치니아 레콘디타(Puccinia recondita) 및 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei)의 식물병원균에 대한 방제활성을 가지는, 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens)KB3 균주(KACC91644P) 또는 이들 균주의 배양물을 함유하는 식물병 방제용 조성물
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 식물병은 밀 붉은녹병 및 보리 흰가루병인 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
  8. 제 5항 및 제 7항 중 선택되는 어느 한 항에 따른 방제용 조성물을 작물 또는 작물이 생장하고 있는 환경에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물병의 방제방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 방제방법은 바실러스 아밀로리퀴피시언스(Bacillus amyloliquefaciens) KB3 균주(KACC91644P)를 1×105 cfu/㎖ 내지 1×1012 cfu/㎖의 양으로 처리하는 것을 특징으로 하는 식물병의 방제방법.
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