KR101570776B1 - 신규미생물 메타리지움 아니소플리애 ft83와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물제제 - Google Patents

신규미생물 메타리지움 아니소플리애 ft83와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물제제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 신규미생물 메타리지움 아니소플리애 FT83와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물제제에 관한 것이다.
본 발명의 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83(KACC 93186P) 균주는 서열번호 1로 표현되며 파밤나방 유충에 대해 방제효과를 갖는 것이 특징이다.
본 발명에 의해 파밤나방 유충에 대하여 방제효과를 갖는 신규미생물인 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83균주와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물 제제로 제공된다.

Description

신규미생물 메타리지움 아니소플리애 FT83와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물제제{New microorganism Metarhizium anisopliae FT83 and Microbial control agent for the prevention of Spodoptera exigua larva}
본 발명은 신규미생물 메타리지움 아니소플리애 FT83와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물제제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파밤나방 유충에 대하여 방제효과를 갖는 신규미생물인 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83균주와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물 제제에 관한 것이다.
곤충병원성 곰팡이는 대부분 불완전균류(Hyphomycetes)에 속하며 사람과 동,식물에는 무해하면서 대상으로 하는 해충에는 특이적으로 병원성을 나타내는 곰팡이로서 자연상태에서 숙주의 밀도를 조절하는 역할을 한다.
곤충병원성 곰팡이의 곤충숙주에 대한 침입 기작은 숙주의 섭식을 통해 감염되는 곤충병원성 세균이나 바이러스와는 달리 곰팡이 포자가 숙주 표피에 부착되는 것을 시작으로 표피를 물리적, 화학적 작용으로 뚫고 내부로 침입하여 곤충의 면역작용을 차단하고 독성물질을 분비하여 숙주를 치사시킨다.
이들 곤충 병원성 곰팡이를 해충방제에 이용할 경우 인간과 고등생물, 어류, 곡물 등에 직접적인 또는 위험물질의 축적 등과 같은 간접적인 위해 요소가 없어 안정성이 높고, 목적하는 해충만 선별적으로 제거할 수 있는 선택성이 있으며, 또한 살충효과의 지속성이 유지되어 반복적인 미생물제제의 살포를 최소한으로 줄일 수 있다는 이점이 있다.
현재까지 약 750여 종 이상의 곤충병원성 곰팡이가 알려져 있으며, 그 중 보베리아 바시아나(Beauveria bassiana), 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae), 노무라에 릴레이이(Nomuraea rileyi) 등이 대표적으로 미생물 살충제로 개발되어 여러 해충 방제에 이용되고 있다.
파밤나방(Spodoptera exigua)은 나비목(Lepidoptera), 밤나방과(Noctuidae)에 속하는 해충으로, 채소, 화훼, 과수 등을 포함한 거의 모든 농업 작물을 가해하여 경제적으로 큰 손실를 주고 있는 대표적인 광식성 해충이다. 파밤나방은 비교적 살충제에 감수성이 높은 어린 유충 시기에 줄기 속으로 들어가 안쪽에서 가해를 하여 약제에 노출될 기회가 적고, 3령 유충 이상이 되면 유기합성 살충제에 대한 저항성이 강해지므로 방제가 어려운 난방제 해충으로 여겨지고 있다.
최근까지는 파밤나방의 방제를 위해서 주로 유기인계, 카바메이트계, 피레스로이드계 등의 화학살충제를 사용하고 있으나, 무분별한 살충제의 남용으로 기존 살충제에 대해 저항성을 나타내며, 화학살충제의 지속적인 사용으로 인해 환경오염 문제 유발, 해충의 약제 저항성 획득 그리고 사람들의 건강에 대한 우려로 친환경적인 방제 방법에 대한 관심이 높아지고 있다.
관련 선행기술로는 공개특허 10-2011-0005355 (천적인 곤충병원성 곰팡이를 이용한 파밤나방 방제제 및 방제방법)과 공개특허 10-2008-0006679 (해충에 높은 병원성이 있어 선발된 신규한 메타리지움 아니소플리애 곰팡이 및 이를 이용한 미생물살충제 조성물)에 관한 것이 공개되어 있다.
본 발명의 목적은 파밤나방 유충에 대하여 방제효과를 갖는 신규미생물인 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83균주와 이를 함유하는 파밤나방 유충 방제용 미생물 제제를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83(KACC 93186P) 균주는 서열번호 1로 표현되며 파밤나방 유충에 대해 방제효과를 갖는 것이 특징이다.
상기 균주는 토양에서 접종되어 감염된 갈색거저리로부터 분리되는 것이 특징이다.
상기 균주는 살충 미생물농약, 엽면살포제 또는 관주살포제 중 어느 하나의 유효성분으로 이용되는 것이 특징이다.
본 발명의 파밤나방 유충 방제용 미생물제제는 상기의 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83(KACC 93186P)균주의 균체 또는 그 배양액을 유효성분으로 함유하는 것이 특징이다.
상기 배양액은 미생물 배지에 상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주를 25~30℃에서 10~15일간 배양하여 수득된 배양액인 것이 특징이다.
상기 미생물 배지는 PDA(Potato dextrose agar)배지인 것이 특징이다.
상기 배양액에는 1㎖ 당 1×107∼1×109 개 포자의 상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주가 포함되는 것이 특징이다.
본 발명의 파밤나방 유충을 방제하는 방법은 상기의 미생물제제를 파밤나방 유충이 존재하는 식물체에 분무 처리하는 것이 특징이다.
상기 분무처리는 20~30℃의 온도하에서 이루어지는 것이 특징이다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주 또는 그 배양액을 함유하는 미생물 제제는 파밤나방 유충에 대하여 병원성을 갖으며, 환경공해와 인체독성이 없어 환경 친화적인 파밤나방 유충 방제용 미생물 농약으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 분리된 신규균주 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 형태학적 특성을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1에서 분리된 신규균주 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 염기서열을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 1에서 분리된 신규균주 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 파밤나방 유충에 대해 살충효과를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 기재된 용어, 기술 등은 특별한 한정이 없는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 의미로 사용된다.
본 발명의 신규 미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주는 서열번호 1로 표현되며, 토양에서 접종되어 감염된 갈색거저리로부터 분리한 것으로서, 파밤나방 유충(Spodoptera exigua larva)에 대해 방제효과를 나타내는 것으로 하기 실시예 및 실험예를 통해 규명되었다.
설명하면, 파밤나방 유충에 대하여 높은 방제효과를 나타내는 신규 균주를 선발하기 위하여, 토양을 채취한 후 여기에 갈색거저리를 투여하여 일정기간동안 배양한 다음 감염된 갈색거저리 표면에서 곤충병원성 균주를 선발하였다.
상기 선발된 균주를 PDA 배지에 접종하여 배양한 후 관찰 한 바 형태적으로 간상형태이며 진한 녹색을 띄므로 Metarhizium spp.로 판단되었다.
이에, 이를 18s rRNA 분석결과, 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae)의 신규한 균주로 밝혀져, 이를 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주로 명명하고, 이 균주를 국립농업과학원 농업유전지원센터에 기탁하여 2013년 10월 14일 수탁번호 KACC93186P를 부여받았다.
상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주는 서열번호 1로 기재되는 염기서열 전체 또는 그것의 일부로 이루어지며, 564bp의 오픈 리딩 프레임(ORF)으로 구성된다.
이러한 상기 본 발명의 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주는 하기 배양조건을 통해 배양될 시 상기 신규균주를 단시간내에 대량생산도 가능하여 산업적으로 사용할 수 있다.
설명하면, 상기 신규미생물은 배양배지로서 PDA배지 상에서 잘 자라며, 특히 25~30℃에서 10~15일간 배양할시 가장 최적의 균주생육이 이루어지게 된다(하기 표 1에 예시).
즉, 상기 배양이 25℃미만에서 이루어질 경우에는 그 온도가 너무 낮아 상기 균주의 증식속도를 더디게 하며, 30℃를 초과할 경우에는 온도가 너무 높아 오히려 상기 균주의 증식속도를 더디게 하기 때문이다.
이러한 본 발명의 상기 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 균체 또는 그 배양액은 파밤나방 유충 방제용 미생물제제의 유효성분으로 사용하게 된다.
이와 같은 미생물제제는 활성곰팡이의 생존기간, 생존기간 중 발아율, 살충 활성 유지능력이 우수하므로, 살충 미생물농약, 엽면살포제 또는 관주살포제 등에 이용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 미생물제제를 파밤나방의 유충 또는 유충이 붙어 있는 농작물에 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주를 집중하여 분무처리하고, 미생물의 유효량은 단위용량(㎖) 당 미생물의 수가 1×107∼1×109 마리 정도로 분무하는 것이 좋다. 이때 분무처리는 20~30℃의 온도 하에서 이루어질 시 상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주의 활성이 높아 파밤나방 유충에 대해 가장 우수한 살충효과를 나타내게 된다.
하기 실시예 및 실험예에 의해서 보다 구체적으로 설명하지만 보호범위가 하기 실시예 및 실험예에 국한되는 것은 아니다.
<실시예 1> 본 발명의 신규균주 분리
파밤나방에 대해 병원성을 갖는 미생물을 분리하기 위해서 경기도 양평 소재 의 토양을 채취하였다.
채취한 시료는 2mm 체에 내려 20㎖를 플라스틱 용기에 담고 1.5cm크기의 갈색거저리를 10마리씩 투여하였다.
7 ~ 14일간 25℃에서 배양한 후 감염된 갈색거저리의 표면으로부터 곤충병원성 균주(FT83)를 분리하였다.
<실시예 2> 분리된 신규균주의 형태학적 특성 및 염기서열 분석
상기 실시예 1에서 분리된 균주(FT83)를 PDA(Potato dextrose agar)배지에 접종하여 7일간 25℃에서 배양한 후 광학현미경으로 관찰하였다.
관찰된 균주의 모습은 도 1과 같으며, 형태적으로 간상형태이며 진한 녹색을 띄므로 Metarhizium spp .로 판단되었다.
또한, 실시예 1에서 분리된 균주를 18s rRNA의 ITS부분을 Sequencing한 결과 메타리지움 아니소플리애( Metarhizium anisopliae)와 100% 상동성이 있음을 확인하였으며, 분석된 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 18s rRNA 염기서열은 도 2와 같다.
<실험예 1> 선발된 M.anisopliae FT83균주의 파방나방 유충에 대한 방제효과 확인
1. 실험방법
상기 실시예 1에서 분리한 균주(FT83)의 분생포자를 PDA(Potato dextrose agar)배지에서 10~15일간 배양하였다.
상기 배양액을 지름 100mm의 배추잎에 존재하는 파밤나방 3령 유충에 분무 처리한 후 3일 뒤에 그 상태를 확인하였다.
2. 실험결과
상기 실험결과 도 3에 나타나 있듯이 상기 실시예 1에서 분리한 M.anisopliae FT83균주가 파방나방 유충에 대한 방제효과를 나타내어 배추잎이 control(대조군)보다 적게 손실됨을 확인되었다.
<실험예 2> 선발된 M.anisopliae FT83균주의 적정 생육온도 확인
1. 실험방법
선발된 M.anisopliae FT83균주의 적정 생육온도을 알아보기 위해 상기 실시예 1에서 선발된 FT82 균주를 PDA배지 상에서 각 온도별로 7일간 배양하였다.
2. 실험결과
상기 실험결과 하기 표 1과 같이 나타났다.
온도(℃) 포자생육정도(mm)
15 12.56
20 18.35
25 24.92
30 29.43
상기 표 1에 나타나 있듯이, 본 발명의 상기 실시예 1에서 선발된 M.anisopliae FT83균주는 25~30℃에서 생육이 잘 이루어짐을 확인하였다.
<실험예 3> 선발된 M.anisopliae FT83균주의 포자 분무처리 농도별 파방나방 유충에 대한 방제효과 확인
1. 실험방법
상기 실시예 1에서 분리한 균주(FT83)의 분생포자를 PDA(Potato dextrose agar)배지에서 10~15일간 배양하여 포자를 수거하였다.
상기 수거한 포자는 0.01% 트윈80용액으로 현탁한 후, 헤모사이토미터를 사용하여 포자농도를 측정한 후, 1×104, 1×105, 1×106, 1×107, 1×108, 1×109개의 포자/㎖가 되도록 포자현탁액을 제조하였다.
상기 제조된 포자현탁액을 파밤나방 유충이 투입된 지름 100mm의 배추잎 앞, 뒷면에 700㎕씩 분무처리 하였다. 처리한 페트리디쉬를 25℃, 90%이상의 상대습도를 유지하면서 6일간 파밤나방 유충의 생존 유무를 조사하였다.
실험은 30마리씩 3회 반복으로 행하였다.
2. 실험결과
상기 실험결과 하기 표 2와 같이 나타났다.
처리 농도
(㎖)		 보정 살충율
(%)		 LT50
(일, 반수 치사시간)
1×104/㎖ 43.3 6.43
1×105/㎖ 65.9 4.73
1×106/㎖ 81.6 3.70
1×107/㎖ 100 2.21
1×108/㎖ 100 2.34
1×109/㎖ 100 1.33
상기 표 2에 나타나 있듯이, 본 발명의 신규미생물인 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 포자현탁액은 1×107~1×109 개의 포자 농도에서 분무 처리할 시 살충률 100%를 나타냄을 확인하였다.
<실험예 4> 선발된 M.anisopliae FT83균주의 온도별 실내 살충력 검정
1. 실험방법
상기 실시예 1에서 분리한 균주(FT83)의 분생포자를 PDA(Potato dextrose agar)배지에서 10~15일간 배양하여 포자를 수거하였다.
상기 수거한 포자는 0.01% 트윈80용액으로 현탁한 후, 헤모사이토미터를 사용하여 포자농도를 측정한 후, 1×107, 1×108, 1×109개의 포자/㎖ 농도가 되도록 포자현탁액을 제조하였다.
상기 제조된 포자현탁액을 파밤나방 3령(부화 후 4일)유충이 붙어있는 지름 100mm의 배추잎 앞, 뒤면에 700㎕씩 분무처리한 후, 90%이상의 상대습도를 유지하면서 15℃, 20℃, 25℃, 30℃의 서로 다른 온도조건에 두고 6일 동안 살충율을 조사하였다.
실험은 20마리씩 2회 반복으로 행하여 살충력을 조사하였다.
2. 실험결과
상기 실험결과 하기 표 3과 같이 나타났다.
온도
(℃)		 처리농도
(/㎖)		 보정 살충율
(%)		 LT50
(일, 반수 치사시간)

15
 107 32.5 7.11
108 71.8 4.85
109 100 3.03

20
 107 92.5 4.20
108 100 3.15
109 100 1.82

25
 107 92.3 3.22
108 100 2.09
109 100 1.94

30		 107 97.4 3.00
108 100 1.99
109 100 1.33
상기 표 3에 나타나 있듯이, 상기 본 발명의 실시예 1에서 분리된 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83의 포자현탁액을 서로 다른 온도조건으로 파밤나방에 대한 살충력을 조사한 결과, 20~30℃에서 파밤나방 유충에 대하여 높은 살충률을 나타냄을 확인하였으며, 특히 실시예 1에서 분리된 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae)FT83의 포자현탁액을 1×108/㎖ 이상처리할 시 살충율 100%를 나타냄을 확인하였다.
이와 같이 본 발명의 신규미생물인 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae)FT83 균주는 파밤나방유충에 대해 우수한 방제효과를 나타냄으로써 이를 함유하는 미생물 제제는 환경공해와 인체독성이 없어 환경 친화적인 파밤나방 방제용 미생물 농약으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 시험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
국립농업과학원 농업유전자원센터 KACC93186P 20131014
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> New microorganism Metarhizium anisopliae FT83 and Microbial agent for the prevention of Spodoptera exigua larva containing the same <130> P2013-0134 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 564 <212> RNA <213> Metarhizium anisopliae FT83 <400> 1 cttccgtagg ggggactgcg gagggatcat taccgagtta tccaactccc aacccctgtg 60 aattatacct ttaattgttg cttcggcggg acttcgcgcc cgccggggac ccaaaccttc 120 tgaatttttt aataagtatc ttctgagtgg ttaaaaaaaa atgaatcaaa actttcaaca 180 acggatctct tggttctggc atcgatgaag aacgcagcga aatgcgataa gtaatgtgaa 240 ttgcagaatt cagtgaatca tcgaatcttt gaacgcacat tgcgcccgtc agtattctgg 300 cgggcatgcc tgttcgagcg tcattacgcc cctcaagtcc cctgcggact tggtgttggg 360 gatcggcgag gctggttttc cagcacagcc gtcccttaaa ttaattggcg gtctcgccgt 420 ggccctcctc tgcgcagtag taaagcactc gcaacaggag cccggcgcgg tccactgccg 480 taaaaccccc caacttttta tagttgacct cgaatcaggt aggactaccc gctgaactta 540 agcatatcat agcccgggag gaaa 564

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 서열번호 1로 구성되며 파밤나방 유충에 대해 방제효과를 갖는, 신규미생물 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83(KACC 93186P) 균주의 균체 또는 그 배양액을 유효성분으로 함유하되,
    상기 균주는 토양에서 배양한 갈색거저리로부터 분리되는 것이 특징이며,
    상기 배양액은 PDA 배지에 상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주를 25~30℃에서 10~15일간 배양하여 수득된 배양액인 것을 특징으로 하며,
    상기 배양액에는 1㎖ 당 1×107∼1×109 개 포자의 상기 메타리지움 아니소플리애(Metarhizium anisopliae) FT83 균주가 포함되는 것이 특징인,
    파밤나방 유충 방제용 미생물제제.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제4항의 미생물제제를 파밤나방 유충이 존재하는 식물체에 분무 처리하는 것이 특징인, 파밤나방 유충을 방제하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분무처리는 20~30℃에서 이루어지는 것이 특징인, 파밤나방 유충을 방제하는 방법.



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