KR101908729B1

KR101908729B1 - 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101908729B1
Application number: KR1020170064850A
Authority: KR
Inventors: 상미경; 원항연; 송재경
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2018-10-17

Abstract

본 발명은 우수한 식물 방제 및 식물 생장 촉진 효과를 갖는 신규한 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도에 관한 것으로, 식물 병원균에 대한 방제 효과가 우수하고 식물 생장 촉진 효과가 탁월한 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주 또는 그 배양액 등을 포함하는 식물 방제용 조성물 및 식물 생장 촉진용 조성물, 상기 균주를 사용한 식물 방제 방법 및 상기 식물 생장 촉진 방법에 관한 것이다.
본 발명의 균주는 다양한 식물의 생애 단계에서 다양한 식물 병원균에 대하여 우수한 방제 효과를 보이고, 식물 생장 촉진 효과도 우수하여 식물 생산량을 현저히 증가시킬 수 있다.

Description

식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도{Chryseobacterium soldanellicola strain having biocontrol efficacy against plant diseases and plant growth promoting activity and use thereof}

본 발명은 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도에 관한 것이며, 식물 방제 효과 및 생장 촉진 효과가 우수한 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 및 이를 이용한 식물 방제용 조성물 및 식물 생장 촉진용 조성물, 이를 이용한 식물 방제 방법 및 식물 생장 촉진 방법에 관한 것이다.

농업 분야의 화학농약 및 화학비료는 식량의 대량생산을 위한 유용한 수단으로 각광받았다. 화학농약 및 화학비료는 녹색혁명에 크게 기여해 작물의 수확량을 늘리고 병해충을 방제하는 효과를 가져왔다. 그러나 화학비료 및 화학농약의 무분별한 사용은 생태계와 환경에 치명적인 영향을 끼쳤고, 등장한지 20년 남짓 만에 그 폐해가 나타나기 시작하였다. 더욱이 우리의 건강마저 위협하는 존재로 전락하였다. 이렇듯 과다하게 사용되고 있는 비료나 농약 때문에 자연환경과 사람의 건강이 크게 위협받고 있는 현시점에서 생산성을 유지하여 농가의 소득을 증대시키고 소비자들이 건강하게 살 권리도 충족시킬 수 있는 방안으로 기존의 화학비료보다 미생물을 이용한 친환경적인 기능성 농자재의 개발을 위한 관심이 높아지고 있다. 근래 식물과 미생물 간의 상호작용에 대한 다양한 연구성과들을 토대로 화학농약의 단점들을 극복하고 친환경적인 식물병 방제가 각광을 받고 있다.

일례로, 친환경 농업기술 중의 하나로 최근에는 토양미생물을 이용한 작물의 재배방법이 사용되고 있는데, 현재 토양미생물을 이용한 농작물의 재배는 콩과식물에서 광범위하게 이루어지고 있다. 이러한 농작물의 재배에 주로 사용되는 미생물로는 (i) 기체상의 질소를 수소와 결합된 상태의 암모니아태 질소(NH₃)로 전환시키는 질소고정(nitrogen fixiation) 능력을 가지어 질소 결핍 토양에서도 콩과 식물이 생존할 수 있도록 하는 라이조비움(Rhizobium; 뿌리혹박테리아), (ii) 기주식물과 공생관계를 갖지 않으면서 식물의 생장을 촉진시키는 식물 생장-촉진 리조박테리아(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)로서, 공중질소를 고정하는 아조스퍼릴럼 속균(Azospirrilum)및 슈도모나스 속균(Pseudomonas)등이 대표적이다. 이러한 식물생장촉진 미생물은 공중질소의 고정, 식물의 양분흡수 촉진 및 식물의 병 발생 억제 등 여러 가지 기능에 의해서 식물의 생장을 돕는 것으로 알려져 있다. 또한, 토양 중 중요 식물 영양소 중 하나인 토양 중에 축적된 불용성 인산을 가용화 시킬 수 있는 방법 중의 하나로 유기산을 생성하는 미생물을 이용하는 연구가 지속되고 있는데, 인산염 가용화 균에 대한 연구는 1950년대부터 러시아와 동유럽에서 미생물비료 개발로 작물수량 증수 효과가 발표된 후, 국내외에서도 많은 연구가 진행 중에 있다.

현재 미생물제제로 사용가능하게 등록된 대표적인 미생물로는 바실러스 속(Bacillus sp.), 캔디다 속(Candida sp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp.), 로도박터 속(Rhodobacter sp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) 등이 있다. 그리고 유용미생물에 대한 연구가 지속되면서 매년 더욱 많은 미생물이 사용 가능 미생물로 등록되고 있는 실정이고 2000년대 초기까지 약 2조원의 시장을 형성할 정도로 매년 1520%의 고도성장을 유지할 것으로 예측되고 있다. 제품으로 개발 가능한 균주의 대부분이 토양전염에 의해 발생하는 Fusarium solani(모잘록병, 뿌리썩음병), Botrytis cinerea(잿빛 곰팡이병), Rhizoctonia solani(잘록병), Stemphylium herbarum(썩음병, 잎마름병), Diaporthe ambigua(줄기마름병), Colletotrichum acutatum(탄저병), Phytophthora cactorum(역병), Phytophthora capsici(역병), Didymella bryoniae(덩굴마름병) 등에 대한 식물병 방제용으로 제품으로 개발되어 시판되지만, 아직 큰 시장을 점유하지 못하고 있는 실정이다.

상기한 바와 같이, 친환경농업을 위해 생물농약의 사용으로 갈 추세이고, 그 중 식물성 병원균에 대한 피해를 줄이기 위해 길항 작용을 갖는 다양한 미생물이 연구되었지만, 각종 작물의 병해를 유발하는 다양한 병원성 균에 대해 효과적으로 방제할 수 있는 우수한 길항작용을 갖는 미생물은 보고되지 않았다. 뿐만 아니라, 다양한 용도에 동시에 사용될 수 있는 다기능 유용 미생물은 거의 개발된 바 없어, 식물 병원균에 방제 효과를 가지면서 동시에 식물 생육을 촉진할 수 있는 복합적인 효과를 가지는 미생물 제제에 관한 연구가 지속적으로 요구되는 실정이다.

1. 등록특허공보 제10-1182020호 (2012.09.05) 2. 공개특허공보 제10-2009-1006242호 (2009.11.11.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 우수한 식물 방제 및 생장 촉진를 갖는 신규 균주 및 이러한 균주를 이용해 식물 병충해를 방제하고 생장을 촉진시키는 조성물 및 이를 이용한 식물 방제 방법 및 생장 촉진 방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39 균주(기탁번호 : KACC 81042BP)를 제공한다.

본 발명에 따른 균주는 서열번호 1로 표시되는 염기서열의 16S rRNA를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39 균주, 상기 균주의 배양액, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함하는 식물 방제용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 식물 방제용 조성물은 풋마름병, 역병, 뿌리혹병 및 뿌리혹선충으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 식물을 방제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 식물 방제용 조성물은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물을 방제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39 균주, 상기 균주의 배양액, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 식물 생장 촉진용 조성물은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상 식물의 생장을 촉진하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물, 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역, 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 식물 방제 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 식물 방제 방법은 풋마름병, 역병, 뿌리혹병 및 뿌리혹선충으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 식물을 방제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 식물 방제 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물을 방제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물, 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역, 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 식물 생장 촉진 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 식물 생장 촉진 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 생장을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 식물 방제 및 생장 촉진 효과가 있는 신규 균주인 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39 균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주 또는 이의 배양액을 포함하는 식물 방제용 조성물 및 식물 생장 촉진용 조성물, 이를 이용한 식물 방제 방법 및 식물 생장 촉진 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 특정 균주를 이용하여 다양한 식물 생애 단계에서 식물병으로부터 식물을 보호 및 방제하고 식물 생장을 촉진시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석하여 다른 균주와 비교한 계통분석도이다.
도 2는 본 발명 균주의 풋마름병(좌측) 및 역병(우측)에 대한 방제 효과를 유묘에서 확인한 실험 결과이다.
도 3은 본 발명 균주의 풋마름병(좌측) 및 역병(우측)에 대한 방제 효과를 성체에서 확인한 실험 결과이다.
도 4a는 본 발명 균주의 생장 촉진 효과를 확인한 사진이다.
도 4b는 본 발명 균주의 생장 촉진 효과를 확인한 실험 결과이다.

상기 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주 또는 그 배양액 등을 포함하는 식물 방제용 조성물, 상기 균주 또는 상기 조성물 등을 이용한 식물 방제 방법, 및 상기 균주 또는 상기 조성물 등을 이용한 식물 생장 촉진 방법임을 특징으로 한다. 이하 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP)를 제공한다. 상기 균주는 서열번호 1로 표시되는 염기서열의 16S rRNA를 가질 수 있다.

본 발명은 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주의 배양액, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함하는 식물 방제용 조성물을 제공한다.

본 명세서에서 "식물"은 식물계에 속하는 임의의 살아있는 유기체 (즉, 식물계 내의 임의의 속/종)를 지칭하여, 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼 및 녹조류와 같으나 이에 제한되지는 않는다. 따라서 조성물이 적용될 수 있는 대표적인 식물로 브라시카, 구근 채소, 곡물, 시트러스, 목화, 조롱박, 과실 채소, 잎 채소, 콩과식물, 오일 종자 작물, 땅콩, 이과류, 뿌리 채소, 괴경 채소, 구경 채소, 핵과류, 담배, 딸기 및 다른 장과류, 및 다양한 관상식물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일례로, 본 발명에 토마토에 적용될 수 있다.

본 명세서에서 “배양액”은 균주를 배지에 접종하고 일정시간 배양하여 얻은 결과물로서, 본 발명에 따른 균주를 적합한 액체 배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(여과액 또는 원심분리한 상등액), 상기 배양액을 초음파 처리하거나 상기 배양액에 용해효소(lysozyme)를 처리하여 수득한 세포 파쇄액, 상기 배양액, 여액, 파쇄액 등을 농축한 농축액 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 생균제 또는 항균용 조성물은 고체배지 배양물, 또는 상기 배양액의 건조물 또는 추출물 등의 배양물을 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 나아가 적합한 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수도 있다.

본 발명의 조성물은 액상 비료 형태로 제조될 수 있으며 이에 증량제를 첨가하여 가루분말의 형태로 이용하거나 이를 제형화하여 과립화시킬 수도 있다. 그러나 그 제형에 특별히 한정되지는 않는다.

용어 “방제”는 통상적으로 “식물 병원균”의 감염 및 성장으로부터 벗어나서 식물의 성장을 향상시키는 능력을 의미하고, 당해 분야에서 사용되는 병균에 대한 저항성 증진, 살균, 방충의 의미를 포함한다.

용어 “식물 병원균”은 식물에 침입하여 식물의 잎, 줄기, 뿌리 또는 과실을 손실 및 손상을 일으키는 병원균을 의미하며, 예컨대 진균(fungi), 세균(bacteria), 바이러스(virus) 및 파이토플라즈마(phytoplasma)를 포함한다. 식물 병원균에 대한 정보는 당해 분야에 잘 알려져 있으며, 한국식물병명목록(한국식물병리학회; 도서출판 아카데미) 및 농촌진흥청 홈페이지(www.rda.go.kr)에 개시되어 있다.

본 발명에 따른 식물 방제용 조성물은 풋마름병, 역병, 뿌리혹병 및 뿌리혹선충로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 식물을 방제할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 “식물 병원균”은 랄스토니아 솔라나세아럼(Ralstonia solanacearum), 아시도보락스 아베내 아종 카틀리애(Acidovorax avenae subsp . cattlyae), 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens), 버크홀더리아 글루매(Burkholderia glumae), 펙토박테리움 크리산테미(Pectobacterium chrysanthemi), 슈도모나스 시린개 변종 액티니데(Pseudomonas syringae pv . actinidiae), 슈도모나스 시린개 변종 라크리만스(Pseudomonas syringae pv . lachrymans), 산토모나스 악소노포디스(Xanthomonas axonopodis), 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp . michiganensis), 리족토니아 솔라니 (Rhizoctonia solani), 마그나포르테 오리재(Magnaporthe oryzae), 보트리티스 씨네레아(Botrytis cinerea), 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이토프토라 캡사이시(Phytophthora capsici), 파이토프토라 인페스탄스(Phytophthora infestans) 및 플라즈모디오포라 브래시캐(Plasmodiphora brassicae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 병원균일 수 있다.

본 발명은 외부 병원균에 대한 스트레스로 인하여 분비되는 식물 스트레스 호르몬을 억제시킬 수 있는 효소를 분비함으로써 식물의 병저항성 및 식물의 생장을 향상시키는 효과를 발휘한다. 일례로 본 발명은 인돌 아세트산(옥신, IAA, Indole-3-acetic acid)을 생산하여 식물 생장을 촉진시키는 효과를 발휘한다.

본 발명의 식물 방제용 조성물은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.

상기에서 '식물 생장'은 식물의 발아, 각 기관(뿌리, 줄기, 잎, 열매 등)의 분화, 개화 또는 발육, 그리고 크기 및 무게 증진, 수량 증진과 관련된 것을 의미한다.

본 발명의 식물 방제 조성물 및 식물 생장 촉진 조성물은 상술한 본 발명의 균주, 상기 균주 배양액, 또는 이들의 혼합물에 당해 분야에서 식물 방제 및 생장을 촉진시키는 것으로 사용되는 다른 임의의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 일례로, 식물 성장 조절제, 식물 성장 자극제 및 식물 영양제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.

상기 식물 성장 조절제, 식물 성장 자극제 또는 식물 영양제는 화학물질 또는 박테리아의 또 다른 균주일 수 있고, 제초제, 살균제, 살충제, 비료 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.

본 발명은 식물의 생장을 촉진시키는 조성물에는 유익한 다른 미생물들, 미생물 활성물질, 유기 비료, 그리고 화학비료가 포함될 수 있다.

상기 유익한 다른 미생물들에는 기존에 식물 생장을 촉진시키는 것으로 알려진 바실러스 종(Bacillus spp.), 아조토박터 종(Azotobacter spp.), 트리코데르마 종(Trichoderma spp) 그리고 사카로미세스 종(Saccharomyces spp)이 포함될 수 있다.

상기 미생물 활성물질에는 효소 전구물질, 미생물 대사물질, 유기산, 탄수화물, 효소 및/또는 미량원소 등이 포함될 수 있다. 예를 들면, 미생물 활성물질에는 효모 자가용해질과 같은 가공된 효소 산물, 부식질 재료들, 해초 추출물, 전분, 아미노산, 그리고 아연, 철, 구리, 망간, 브롬, 몰리브덴와 같은 미량원소 등이 포함될 수 있다.

유익한 다른 미생물들, 미생물 활성물질 그리고 유기 비료는 상기에서 설명된 것과 동일할 수 있다. 화학비료에는 식물 생장을 지원하기 위하여 질소, 인, 및 칼륨 영양소를 제공할 수 있는 다양한 화학물질이 포함될 수 있다. 예를 들면, 화학비료에는 요소, 인산칼슘, 인산칼륨 및 혼합형 질소-인산-칼륨(N-P-K) 비료가 포함될 수도 있다. 화학비료에는 당분야에 공지된 다른 재료들도 포함될 수 있다.

본 발명이 적용되는 식물의 부위는 제한되지 않는다. 따라서, 식물 전체는 물론, 식물의 부분, 예를 들어 씨앗, 새순, 줄기, 뿌리, 잎, 과실, 이들의 전체는 물론 이들의 일부를 모두 포함한다.

본 발명은 상기 균주, 균주를 배양한 배양액 및 상기 균주를 이용한 조성물을 종자나 식물에 침지하거나 관주, 즉, 분무하여 수행할 수 있다. 침지하는 방법의 경우, 배양액 및 제제를 식물체 주변의 토양에 관주 또는 종자를 배양액 및 조성물에 담가 진탕 접종할 수 있다.

본 발명이 적용되는 주변 영역이란 본 발명의 조성물이 효과를 발휘할 수 있는 범위를 의미하는 것으로, 지상 및 지하를 모두 포함한다. 예를 들어 식물, 식물 부분 또는 과실 주위의 약 2 미터 이내, 약 1 미터 이내, 약 70 cm 이내, 약 50 cm 이내, 약 25 cm 이내, 약 10cm 이내 또는 약 5 cm 이내의 영역일 수 있다.

본 발명의 방법은 조성물을 식물의 수명 주기 동안 임의의 시점에, 식물의 수명 주기의 하나 이상의 단계 동안, 또는 식물의 수명 주기에서 정기적인 간격으로, 또는 식물의 수명 전체에 걸쳐 계속적으로 적용하는 것을 포함한다. 따라서 조성물은 필요에 따라 적용될 수 있다. 조성물은 예를 들어 식물에게 성장 동안, 개화 전 및/또는 동안, 및/또는 종자 발생 전 및/또는 동안 적용될 수 있다. 일례로, 조성물은 식물이 한 위치에서 또 다른 위치로, 예컨대 온실 또는 온상에서 필드로 이식되기 전, 동안 및/또는 직후에 적용될 수 있다. 또 다른 일례로, 각각의 조성물은 식물에 원하는 간격 기간으로 다수회 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 식물 방제 방법은 풋마름병, 역병, 뿌리혹병 및 뿌리혹선충 감염증으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 식물을 방제할 수 있다. 병원균에 대한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.

본 발명의 상기 식물 방제 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물을 방제할 수 있다.

본 발명의 상기 식물 생장 촉진 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물, 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.

이하, 실시 예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 미생물의 선별 및 동정

충청남도 부여군 토마토 재배 농가에서 수득한 토마토 뿌리 내부에서 본 발명에 따른 T16E-39 균주를 분리하였으며, 이의 분류 동정을 위해 Qiagen genomnic tip kip을 사용하여 총 RNA를 분리하였으며, fD1과 rP2 프라이머를 이용하여 polymerase chain reaction(PCR)하여 16S rRNA 부분을 증폭하였다.

PCR 조건은 95℃에서 4분, 58℃에서 1분, 72℃에서 2분으로 35회 반복하였으며 이후 72℃에서 8분 동안 유지하였다. 증폭된 PCR 부분의 염기서열을 분석한 후 National Center for Biotechnology Information (NCBI)에서 BLAST 네트워크 서비스를 이용하여 염기서열이 유사한 종을 확인하였다.

상기 실험 결과 얻은 T16E-39 균주의 16S rRNA 정보(1,517bp)를 서열목록 1에 기재하였고, 이에 대한 계통분석을 통하여 크라이세오박테리움 솔다넬리코라로 동정하였다(도 1 참조).

[ 실시예 2] 본 발명 균주의 식물 유묘에서의 방제 효과

본 발명에 따른 균주의 작물 주요병 감소 효과를 토마토 유묘에서 평가하였다.

본 발명 균주를 트립틱 소이 브로스(tryptic soy broth, TSB)에서 2일 동안 150rpm, 28℃에서 배양한 후, 5,000rpm에서 10분 동안 원심분리하여 가라앉은 균주를 10mM 황산마그네슘(MgSO₄) 용액으로 수확하였다. 상기에서 수득한 균주 현탁액을 최종 농도 10⁷ cell/㎖의 농도로 맞춘 후 온실에서 72공 육묘상에서 재배하여 떡잎이 난 토마토 유묘에 5㎖씩 관주처리하였다.

관주처리 한 1주일 후 토마토 풋마름병 접종을 위해서, 병원균 랄스토니아 솔라나세아럼(Ralstonia solanacearum)을 TZC 배지(Triphenyl tetrazolium chloride medium, 카제인 가수분해물(casein hydrolysate) 1g, 펩톤(peptone) 10g, 글루코즈(glucose) 5g, 한천(agar) 17g, 증류수 1L, pH 6.5~7.0으로 조성된 배지를 고압멸균한 후 5㎖의 1% 2,3,5-트리페닐 테트라졸리움 클로라이드(triphenyl tetrazolium chloride) 용액 첨가)에 배양한 후 28℃에서 2일간 배양한 후 살균수로 수확하여 균주 현탁액을 만들어 흡광도 600㎚에서 0.6으로 맞추어 사용하였다.

토마토 역병균(Phytophthora capsici) 접종을 위해 V8 쥬스 브로스(juice broth)에서 5일간 배양한 한 후, 균사체를 살균증류수로 3회 세척한 후 24시간 28℃ 광조건에서 5~7일 동안 배양하였다. 광처리한 병원균 배양체를 30분 동안 4℃ 냉장처리한 후 상온에서 20분 두어 유주자낭을 나출시켰으며, 유주자낭에서 나온 유주자를 현미경을 이용하여 개수하여 균사병원균을 2,000유주자/g의 농도로 맞추어 토양에 각각 접종하였다. 병 접종한 후 병발생율(disease incidence, %)를 평가하였다.

실험 결과, 유묘검정에서 풋마름병과 역병 발생율이 대조군(Control)에서 각각 54.5%, 80.6%일 때, 본 발명 균주 처리군(T16E-39)에서는 18.1%, 50.0%로 뚜렷하게 감소하였다(도 2).

[실시예 3] 본 발명 균주의 식물 성체에서의 방제 효과

본 발명에 따른 균주의 작물 주요병 감소 효과를 토마토 성체에서 평가하였다.

이를 위하여, 6㎝ 포트에 토마토를 재배한 후 3~4엽이 되었을 상기 실시예 2의 유묘 검정에서 사용한 동일한 방법으로 준비한 균주 현탁액을 20㎖ 관주처리하고 1주일 후 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 병원균을 접종을 한 후 병발생율을 평가하였다.

실험 결과, 풋마름병과 역병 발생율이 대조군(Control)에서 각각 80.0%, 80.0% 일 때, 본 발명 균주 처리군(T16E-39)에서는 55.0%, 60.0%로 나타나, 대조군 대비 풋마름병 31.3%, 역병 25.0% 현저하게 감소하였다(도 3).

[ 실시예 4] 본 발명의 생장 촉진 효과

본 발명의 식물 생장 촉진 효과를 확인하기 위하여, 토마토에 본 발명 균주를 관주처리하여 무처리 대조군(Control)과 비교하여 토마토 생장을 비교하였다. 이를 위하여, 6㎝ 포트에 토마토를 재배한 후 3~4엽이 되었을 때 상기 실시예 2의 유묘 검정에서 사용한 동일한 방법으로 준비한 균주 현탁액 20㎖ 관주처리하고 2주일 후 토마토의 지상부, 뿌리부, 및 전체 무게를 측정하였다.

실험 결과, 본 발명의 균주를 처리한 경우 생장이 현저하게 증가한 것을 한 눈에 확인할 수 있었다(도 4a).

구체적으로 살펴보면, 토마토 지상부(shoot) 무게는 대조군(Control)이 17.9g일 때 본 발명 균주 처리군(T16E-39)은 22.8g, 뿌리부(root) 무게는 대조군(Control)이 0.6g일 때 본 발명 균주 처리군(T16E-39)은 1.1g이고, 전체 무게(total)는 대조군이 18.6g일 때 본 발명 균주 처리군(T16E-39)은 23.9g으로 나타나, 본 발명의 균주 처리시 생장이 증가한 것을 확인하였다(도 4b).

상기 결과를 대조군 대비 상대적인 증가율로 나타내면, 지상부, 뿌리부, 전체 각각 순서대로 대조군 대비 27.4%, 83.3%, 28.5% 증가에 해당한다.

이를 종합하면, 본 발명의 균주는 육묘기 또는 성체식물에서도 모두 재배중 발생할 수 있는 주요 식물병에 대하여 병을 감소시키는 효과가 있는 것은 물론, 생장 촉진 효과가 우수한 것을 알 수 있다.

상술한 모든 실험 결과는, SAS software (SAS Institute, Cary, NC, USA)를 사용해 변이 분석하였다. 각 샘플의 처리 수단에 따른 상당한 차이는 P < 0.05 에서 Least Significance Difference (LSD) Test 를 사용해 결정하였다. 모든 실험은 2회 이상 실시하였다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

국립농업과학원 농업유전자원센터

KACC81042BP

20170109

<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Chryseobacteruim soldanellicola strain having biocontrol efficacy against plant diseases and plant growth promoting activities and use thereof <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1517 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Chryseobacterium soldanellicola <220> <221> rRNA <222> (1)..(1517) <223> 16S rRNA of Chryseobacterium soldanellicola T16E-39 <400> 1 acaatggaga gtttgatcct ggctcaggat gaacgctagc gggaggccta acacatgcaa 60 gccgagcggt agggtttctt cggaaacctg agagcggcgc acgggtgcgg aacacgtgtg 120 caacctacct ttatcagggg gatagccttt cgaaaggaag attaataccc cataatatat 180 tgaatggcat catttgatat tgaaaactcc ggtggataga gatgggcacg cgcaagatta 240 gatagttggt gaggtaacgg ctcaccaagt caatgatctt tagggggcct gagagggtga 300 tcccccacac tggtactgag acacggacca gactcctacg ggaggcagca gtgaggaata 360 ttggacaatg ggtgagagcc tgatccagcc atcccgcgtg aaggatgacg gccctatggg 420 ttgtaaactt cttttgtata gggataaacc tttccacgtg tggaaagctg aaggtactat 480 acgaataagc accggctaac tccgtgccag cagccgcggt aatacggagg gtgcaagcgt 540 tatccggatt tattgggttt aaagggtccg taggcggact cgtaagtcag tggtgaaatc 600 tcatagctta actatgaaac tgccattgat actgcgggtc ttgagtaaag tagaagtggc 660 tggaataagt agtgtagcgg tgaaatgcat agatattact tagaacacca attgcgaagg 720 caggtcacta tgttttaact gacgctgatg gacgaaagcg tggggagcga acaggattag 780 ataccctggt agtccacgcc gtaaacgatg ctaactcgtt tttgggtttt cggattcaga 840 gactaagcga aagtgataag ttagccacct ggggagtacg ttcgcaagaa tgaaactcaa 900 aggaattgac gggggcccgc acaagcggtg gattatgtgg tttaattcga tgatacgcga 960 ggaaccttac caaggcttaa atgggaaatg acaggtttag aaatagactt ttcttcggac 1020 atttttcaag gtgctgcatg gttgtcgtca gctcgtgccg tgaggtgtta ggttaagtcc 1080 tgcaacgagc gcaacccctg tcactagttg ccatcattca gttggggact ctagtgagac 1140 tgcctacgca agtagagagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcacggc ccttacgcct 1200 tgggccacac acgtaataca atggccagta cagagggctg ctaccaggcg actggatgct 1260 aatctcgaaa gctggtctca gttcggattg gagtctgcaa ctcgactcta tgaagctgga 1320 atcgctagta atcgcgcatc agccatggcg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca 1380 ccgcccgtca agccatggaa gtctggggta cctgaagtcg gtgaccgtaa caggagctgc 1440 ctagggtaaa acaggtaact agggctaagt cgtaacaagg tagccgtacc ggaaggtgcg 1500 gctggaacat ctcattt 1517

Claims

크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP).
제1항에 있어서,
상기 균주는 서열번호 1로 표시되는 염기서열의 16S rRNA를 갖는 것을 특징으로 하는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP).
제1항에 따른 균주, 상기 균주의 배양액, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물로서, 상기 조성물은 풋마름병 및 역병 중 하나 이상의 식물병을 방제하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
삭제
제3항에 있어서,
상기 식물병 방제용 조성물은 토마토의 식물병을 방제하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
제1항에 따른 균주, 상기 균주의 배양액, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함하는 토마토의 생장 촉진용 조성물.
삭제
크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물, 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역, 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 식물병 방제 방법으로, 상기 방법은 풋마름병 및 역병 중 하나 이상의 식물병을 방제하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 방법.
삭제
제8항에 있어서,
상기 식물병 방제 방법은 토마토의 식물병을 방제하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 방법.
크라이세오박테리움 솔다넬리코라(Chryseobacterium soldanellicola) T16E-39균주(기탁번호 : KACC 81042BP), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물, 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역, 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 토마토의 생장 촉진 방법.
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