KR102138585B1 - 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주 및 이의 이용 - Google Patents

식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주 및 이의 이용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주 및 이의 이용에 관한 것으로, 상기 균주는 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 효과가 있으며, 상기 균주는 고추의 방어유전자인 CaPR4 또는 CaChi2의 발현량을 증가시켜 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 것을 확인함으로써, 본 발명의 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주는 식물의 방어유전자를 활성화하여 식물의 면역을 증진시키는 생물 방제제 등 친환경 미생물 제제로 유용하게 활용할 수 있다.

Description

식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주 및 이의 이용 {Erwinia gerundensis KUDC9201 strain having antifungal activity against pathogens, and uses thereof}
본 발명은 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주, 이의 배양물, 및 이들을 처리하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 농업에서 생산량을 높이고자 식물에서 유발되는 식물병을 방제하기 위해 지금까지 세계 각국은 유기 화합물을 기초로 한 농약을 제조하여 사용하여 왔다. 상기 농약으로는 유기질 또는 화학 비료가 있는데, 최근에는 환경오염 문제와 함께 농작물 오염문제가 심각하게 대두되면서 화학비료보다는 양질의 유기질 비료를 사용하는 농법개발이 확산되어 많은 유기질비료를 개발하여 사용하고 있으나, 화학비료의 대안으로서 과량 사용되는 유기질비료는 재료학적으로만 차이가 있을 뿐 토양의 오염, 연작장해, 토양양분의 불균형, 병해충 발생 등 화학제와 비슷한 또 다른 문제점을 심화시켜 가고 있다.
상기와 같은 문제를 해소하기 위해 화학비료를 대체할 수 있는 수단으로, 농업환경 및 생태계 부담을 최소화하면서 안전한 먹거리를 해결하는 생물학적 방법이 활발히 연구되고 있으며, 그 대체방안으로 유용 미생물을 이용한 병해 방제 연구가 꾸준하게 이루어지고 있다. 생물학적 방제제로 사용되는 주요 미생물로는 바실러스 속(Bacillus)(바실러스 벨레첸시스 NS05 균주 및 이를 포함하는 식물병 방제용 미생물 제제, 한국등록특허 제 0817428호), 슈도모나스 속(Pseudomonas), 스트렙토마이세스 속(Streptomyces), 엔테로박터 속(Enterobacter) 등의 세균과 암펠로마이세스 속(Ampelomyces), 트라이코더마 속(Trichoderma) 등의 진균이 알려져 있다.
이러한 연구에 사용되는 미생물은 환경 및 인체에 무해한 미생물로서, 상기 미생물을 이용한 미생물 비료는 염류 집적 등 토양오염의 환경 문제를 일으키지 않는다는 장점이 있으며, 생태계 안정성 유지에 탁월하며 작물생산성을 지속적으로 향상시키는 이점이 있다.
그러나, 현재 국내에서도 미생물 제제의 개발 기술이 많이 향상되고 있음에도 불구하고 선진 외국에 비하면 아직까지도 개발 수준이 상당히 미미한 실정이며, 대부분이 미생물의 항생기작에 의존한 방법으로 적용범위가 매우 협소하다. 따라서, 그에 대한 극복 방안으로 미생물에 의한 식물면역반응 증진에 대한 연구가 필요한 실정이다.
식물이 병에 감염되면, 기주식물은 여러 가지 세포내 대사 경로에서 방어기작을 작동시켜서, 병원균 감염 초기에 기주식물과 식물병원균간의 상호작용에서 친화적, 불친화적 반응으로 나뉘어 결정되고, 이에 따라 병의 진전을 제한시킬 수 있는지의 저항성(방어)반응 여부가 결정된다.
불친화적 저항성 반응에서, 감염된 식물은 병원균의 침입을 인식(recognition)하고, 이에 대하여 감염부위의 세포에 국부적 세포 죽음과 같은 과민성 반응(hypersensitive response), 켈러스(callose)의 축적, 리그닌 (lignin)화에 의한 세포벽의 비후화 등의 반응을 나타내며, 피토알렉신(phytoalexin) 등 여러 종류의 항균성 물질을 생성하고, 소위 병생성 관련 단백질(pathogenesis related (PR) protein)이라 불리우는 방어관련 단백질을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 식물방어 기작들은 병원균이 침입하는 경우뿐만 아니라, 에틸렌이나 메틸 자스모네이트 등 인위적인 자극에 의해서도 나타나며, 물리적 상처나 염도, 온도 등의 환경적 스트레스에 의해서도 나타난다고 보고되고 있다.
미생물에 의해 식물의 면역반응이 활성화 된다면, 다양한 범주의 위협에 대응한 식물이 초기에 방어 시스템을 구축할 수 있게 되어 병 및 스트레스에 의한 피해를 적게 입게 된다.
종래에 식물 면역반응을 유도하여 식물병을 방제하는 효과를 가지는 미생물에 대해서는 공개된 바가 있으나(고온 처리 바실러스 배양액의 종자 프라이밍을 통한 식물 면역반응 유도 방법, 한국등록특허 제 1486708호), 얼위니아 게런덴시스 균주를 이용한 식물병 방제용 미생물 제제 등에 대해서는 공개된 바가 없다.
이에, 본 발명자들은 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주가 식물의 방어유전자를 활성화하여 식물병을 방제하는 효과를 가지는 것을 확인함으로써, 상기 균주가 식물병 방제용 미생물 제제로 사용될 수 있도록 하였다.
본 발명자들은 종래의 유기질 또는 화학 비료의 문제를 해소할 수 있는 친환경 식물병 방제용 미생물 제제를 개발하고자 노력한 결과, 본 발명의 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주가 식물병 방제 효과를 가지는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주 및 이를 이용한 미생물 제제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주(KCTC 13444BP)를 제공한다.
본 발명의 일구현예로서, 상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병일 수 있다.
본 발명의 다른 일구현예로서, 상기 균주는 고추의 방어유전자의 발현량을 증가시켜 세균성 점무늬병을 방제할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 고추의 방어유전자는 고추의 병생성 관련 유전자4(Capsicum annuum Pathogenesis-related protein 4, CaPR4) 또는 고추의 키티나제 클래스2(Capsicum annuum Chitinase class 2, CaChi2)일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물, 상기 배양물의 건조물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는, 식물병 방제용 미생물 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 미생물 제제를 포함하는, 식물병 방제용 미생물 비료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 미생물 제제를 토양, 식물, 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 방제 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주는 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 효과가 있으며, 상기 균주는 고추의 방어유전자인 CaPR4 또는 CaChi2의 발현량을 증가시켜 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 것을 확인하였는바, 본 발명의 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주는 식물의 방어유전자를 활성화하여 식물의 면역을 증진시키는 친환경 생물 방제제로 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주에 의한 담배 짓무름병 방제력 시험 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주에 의한 고추의 세균성 점무늬병 방제력 시험 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주에 의한 고추의 방어유전자 발현량 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주의 16S rDNA 염기 서열을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주(KCTC 13444BP)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 상기 균주의 16S rDNA 염기서열을 확보하여 Ezbiocloud(http://www.exbiocloud.net)를 통해 염기서열 분석을 한 결과, 상기 균주는 얼위니아 게런덴시스로 확인되어 이를 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주로 명명하고, 2018년 01월 02일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 기탁하여 수탁번호 KCTC 13444BP 를 부여 받았다.
본 발명의 상기 균주는 독도 동도에서 채취한 땅채송화의 뿌리에서 분리 및 동정하여 얻을 수 있으며, 식물병 방제 효과를 가진다.
상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병일 수 있다.
상기 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주를 처리한 담배에서는 짓무름병에 대해 높은 저항성을 나타낸 것을 확인하였으며(도 1 및 실험예 1 참조), 상기 균주를 처리한 고추에서는 세균성 점무늬병에 대해 높은 저항성을 나타낸 것을 확인할 수 있었다(도 2 및 실험예 2 참조).
본 발명에서 상기 담배의 짓무름병은 병원체인 펙토박테리움 카로토보럼 카로토보럼(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)(또는 에르위니아 카로토보라 카로토보라(Erwinia carotovora subsp. carotovora))에 의하여 유발된다. 상기 병원체는 단간상균에 속하고, 크기가 1.5~3.0×0.6~0.9㎛이며, 2~10본의 털이 있다. 또한, 생육적온은 32~35℃, 최고 40℃, 최저 0~9℃이며 기주범위는 매우 넓어 가지과, 평지과, 국화과, 백합과, 미나리과 등의 식물에 피해를 준다. 게다가 상기 병원균은 토양 중에 장기간 생존이 가능하며 구근의 관수 시 전파되어 식물체상의 상처를 통해 침입해서 감염되고 기온, 지온이 높고 건조한 조건일 때 발생한다.
또한, 담배 짓무름병은 상기 병원체에 의해 담배의 잎줄기, 꽃대 및 구근에 발생하며, 잎줄기 일부에 수침상 부패 병반이 생겨 점차 확대되어 잎과 줄기가 연화한다. 담배 짓무름병이 심할 경우 잎 전체가 황변하며 결국 시들어 고사하게 되며, 담배 짓무름병에 걸린 담배의 구근은 흑갈색으로 물러 썩으며 지상부가 시들어 죽는다.
본 발명에서 상기 고추의 세균성 점무늬병은 잔토모나스 캄페스트리스 pv. 캄페스트리스(Xanthomonas campestris pv. campestris)에 의하여 유발되며, 상기 병원균은 무, 양배추, 컬리플라워, 순무, 청경채 등 많은 십자화과 작물의 잎, 줄기, 꽃대 및 뿌리에 침투하여 흑부병을 유발한다.
상기 고추의 세균성 점무늬병은 병의 징후로서 고추의 잎, 잎자루, 줄기, 과경 및 열매에 얼룩이 나타나는 것이 특징이다. 상기 고추의 세균성 점무늬병은 고추의 잎에 처음에는 암갈색의 원형 또는 부정형의 작은 점무늬를 나타내고 암갈색 점무늬의 주위에 담황색 띠(halo)를 동반한다.
상기 고추의 세균성 점무늬병의 병이 진전되면 병반의 중심부가 흰색으로 변하며, 병반의 가장자리는 갈색 또는 흑갈색으로 되며, 여러개의 병반이 합쳐져서 큰 병반이 된다. 심하게 되면 고추의 잎이 말라 죽게 되고, 상기 고추의 잎자루에도 흑갈색 병반이 형성되며 잎이 떨어지게 된다. 또한, 상기 고추의 줄기에도 암갈색 수침상의 작은 점무 늬가 형성되고, 후에 병반의 중심부가 볼록하게 된다.
한편, 상기 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주를 처리한 고추의 방어유전자의 활성화 정도를 Reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR)을 통하여 분석한 결과, 상기 균주는 고추의 방어유전자인 고추의 병생성 관련 유전자4(Capsicum annuum Pathogenesis-related protein 4, CaPR4) 및 고추의 키티나제 클래스2(Capsicum annuum Chitinase class 2, CaChi2) 유전자의 발현량을 증가시켜 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 것을 확인하였다(도 3 및 실험예 3 참조).
이에, 본 발명은 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물, 상기 배양물의 건조물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는, 식물병 방제용 미생물 제제 및 비료와 식물 생장 촉진용 미생물 제제 및 비료를 제공할 수 있으며, 상기 미생물 제제 및 비료를 처리함으로써 식물병 방제 방법 및 식물 생장 촉진 방법을 제공한다.
본 발명의 미생물 제제는 담배, 고추 등에 사용될 수 있고, 상기 제제는 상기 식물의 종류에 제한되지 않고 사용이 가능하다.
본 발명에서 상기 배양물은 균주를 배양한 TSA(Tryptic soy agar) 배지, 또는 LA(Luria-bertani agar) 배지로부터 분리하여 얻은 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 미생물 제제 조성물은 통상적인 방법으로 식물병 방제 및 식물 생장 촉진용으로 제형화할 수 있으며 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의한 미생물 제제 조성물은 액상 비료 형태로 제조될 수 있으며 이에 증량제를 첨가하여 가루분말의 형태로 이용하거나 이를 제형화하여 과립화시킬 수도 있다. 그러나 그 제형에 특별히 한정되지는 않는다. 바람직하게는 화학비료를 대체하기 위한 식물 생장 촉진 생물비료로 제형화 할 수 있고, 즉 화학 비료 공급이 제한된 친환경 유기농업에서 이를 극복하기 위한 생물비료로 제형화가 가능하다.
본 발명에서 상기 미생물 제제는, 균주 또는 이의 배양물에 계면활성제, 중량제, 영양제등의 부가제를 첨가하여 제조할 수 있다. 이때, 계면활성제로는 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬 설포석시네이트, 소듐 알킬 아릴 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있고, 증량제 및 영양제로는 콩가루, 쌀, 밀, 황토, 규조토, 덱스트린, 포도당 및 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있으며, 붕해제로는 벤토나이트(bentonite), 탈크(talc), 다이아라이트(dialite), 카올린(kaolin) 및 칼슘 카보네이트(calcium carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 미생물 제제를 토양, 식물 또는 식물 종자에 처리함으로써 식물병 방제 방법 및 식물 생장을 촉진하는 방법을 제공한다. 이때, 처리방법에는 일반적으로 행하고 있는 방법, 즉 살포(예를 들면 분무, 미스팅, 아토마이징, 분말 살포, 과립 살포, 수면시용, 상시용 등), 토양시용(예를 들면 혼입, 관주 등), 표면사용(예를 들면 도포, 도말법, 피복 등), 침지, 독이, 훈연 시용 등에 의해 행할 수 있다. 그 사용량은, 그 제형, 피해상황, 적용방법, 적용장소 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
본 발명에서, 상기 방법에 따라 처리되는 제제에 함유된 미생물의 유효량은 경작지 면적(㎡) 당 1 내지 1×10100의 미생물 수로 포함될 수 있다. 또한, 상기 방법 중 살포에 의해 처리되는 제제에 함유된 미생물의 유효량은 ㎖당 1 내지 1×10100의 미생물 농도로 포함될 수 있으며, 침지에 의해 처리되는 조성물에 함유된 미생물의 유효량은 ㎖당 1 내지 1×10100의 미생물 농도로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예 및 실험예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예1 . 유도저항성- 방어기작을 유도하는 진균 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201의 분리 동정 및 배양
본 발명에 따른 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주는 2018년 O1월 O2일자로 대한민국 특허균주 기탁기관인 한국과학기술연구소 생명공학연구소 내 유전자원센타에 기탁되었다(기탁번호: KCTC 13444BP).
상기 균주의 분리과정을 살펴보면, 독도 동도에서 채취한 땅채송화 뿌리를 멸균증류수로 세척한 후, 뿌리를 씻은 물 100 ㎕를 마이크로 피펫을 이용해 영양배지인 1/10 TSA 고체배지로 옮겨 도말하였다. 30℃에서 24시간 배양하였다. 균주의 독립된 군락이 분리될 때까지 이와 같은 과정을 수차례 반복하여 균주를 순수 분리하였다. 분리 균주의 동정을 위해 상기 균주의 16s rDNA에 대한 염기 서열을 확보하였으며, Ezbiocloud(http://www.exbiocloud.net)를 통해 염기서열 분석을 하였다. 그 결과, 상기 균주는 얼위니아 게런덴시스로 확인되어, 이를 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주로 명명하였다.
상기 본 발명의 균주인 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201의 16S rDNA 염기 서열은 도 4와 같다. 상기 균주는 TSA(Tryptic Soy Agar) 및 LA(Luria-Bertani Agar) 배지에서 30℃에 12시간 배양되면 탁한 노란색의 콜로니를 형성하며 배양 24시간 후이면 TSA 배지면을 충분히 덮는다.
실험예1 . 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주 처리에 의한 담배의 짓무름병 방제 효과
담배 종자를 1.2% 차아염소산나트륨으로 15분 살균한 뒤 멸균수로 10분간 3차례 헹구고 종자를 MS(Murashige-Skoog) 배지에 흩뿌린 후 25℃에서 3일간 발아시켰다. 발아된 담배종자는 1.2 ml의 MS 배지가 함유된 24-well culture plate로 옮겨 25℃에서 2주간 배양하였다. 상기 실시예 1에서 분리한 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주를 TSA 배지에 24시간 배양하여 멸균된 식염수에 풀어 108 CFU/ml로 농도를 맞추었으며, 각 식물체 근권부에 20 ㎕씩 떨어뜨린 뒤 밀봉하여 25℃에서 5일간 배양하였다. 본 실험에 음성대조군으로는 멸균된 식염수를 사용하였다. 상기 균주에 의한 유도저항성-방어기작 유도효과 검증을 위해 108 cfu/ml 농도의 담배 짓무름병균(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum) 현탁액을 첫 번째 가지의 두 잎 위에 5 ㎕씩 떨어뜨렸으며, 병원균 처리 후 3 일간 관찰하며 발병 잎 수를 조사하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이 음성대조군인 멸균된 식염수를 사용한 것에 비하여, 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주는 담배 짓무름병에 대해 높은 유도저항성-방어기작을 나타내었다.
실험예2 . 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주 처리에 의한 고추의 세균성 점무늬병 방제 효과
본 실험에 사용되는 병원균은 고추 잎에 세균성 점무늬병을 야기하는 잔토모나스 캠페스트리스 pv. 캠페스트리스 (Xanthomonas campestris pv. campestris) KACC11158 균주를 사용하였으며, 병원균은 농업유전자원센터로부터 분양 받아 사용하였다. 병원균의 준비는 잔토모나스 캠페스트리스 pv. 캠페스트리스 KACC11158 균주를 YGC(Yeast-Glucose Agar)에 도말하여 24시간 배양시킨 뒤, 증류수를 사용하여 106 CFU/ml의 농도로 희석하여 사용하였다.
본 실험은 고추 종자를 1.2% 차아염소산나트륨에 30분간 살균한 뒤 멸균수로 15분간 헹구고, 종자를 5~6g의 토양이 함유된 50구 플러그 육묘판에 옮겨 25℃ 12시간 명조건 12시간 암조건 하의 식물배양실에서 식물체를 배양하였다. 약 3주가 지나 본 엽이 4엽 정도가 되면, 상기 실시예 1에서 분리한 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주를 멸균된 증류수에 풀어 108 CFU/ml로 농도를 맞추어 고추 근권에 15 ml 씩 분주하였다. 7일 뒤, 준비된 병원균 현탁액을 고추 잎 뒷면에 바늘이 주사기를 이용하여 접종 하였다. 접종 후 5일 뒤 식물체의 잎에 나타나는 병징을 0~5까지 등급을 나누어 분석하였다. 본 실험의 음성대조군으로는 멸균된 증류수를 사용하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 음성대조군인 멸균된 식염수를 사용한 것에 비하여, 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주는 고추의 세균성 점무늬병에 대해 높은 유도저항성-방어기작을 나타내었다.
실험예3 . 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주 처리에 의한 고추의 방어기작 활성화
고추 식물체의 준비, 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균의 접종 준비, 및 병원균은 상기 실험예 2에서의 과정과 동일하게 처리하였다. 병원균 접종 후 1-3일간 고추의 방어유전자의 활성화 정도를 Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR)을 통하여 분석하였다. 그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 얼위니아 게런덴시스 KUDC9201 균주는 고추 방어유전자인 CaPR4 및 CaChi2 유전자의 발현량을 증가시켜, 고추의 세균성 점무늬병을 방제하는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC13444BP
수탁일자 : 20180102
<110> Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Erwinia gerundensis KUDC9201 strain having antifungal activity against pathogens, and uses thereof <130> MP17-307 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1460 <212> DNA <213> Erwinia gerundensis KUDC9201 16S rDNA <400> 1 cagattgaac gctggcggca ggcctaacac atgcaagtcg aacggtagca cagaggagct 60 tgctccttgg gtgacgagtg gcggacgggt gagtaatgtc tggggatctg cccgatggag 120 ggggataacc actggaaacg gtggctaata ccgcataacg tcgcaagacc aaagtggggg 180 accttcgggc ctcacaccat cggatgaacc cagatgggat tagctagtag gtggggtaac 240 ggctcaccta ggcgacgatc cctagctggt ctgagaggat gaccagccac actggaactg 300 agacacggtc cagactccta cgggaggcag cagtggggaa tattgcacaa tgggcgcaag 360 cctgatgcag ccatgccgcg tgtatgaaga aggccttcgg gttgtaaagt actttcagcg 420 gggaggaagg ggacgaggtt aataacctcg ttcattgacg ttacccgcag aagaagcacc 480 ggctaactcc gtgccagcag ccgcggtaat acggagggtg caagcgttaa tcggaattac 540 tgggcgtaaa gcgcacgcag gcggtctgtt aagtcagatg tgaaatcccc gggcttaacc 600 tgggaactgc atttgaaact ggcaggcttg agtcttgtag aggggggtag aattccaggt 660 gtagcggtga aatgcgtaga gatctggagg aataccgggt ggcgaaggcg gccccctgga 720 caaagactga cgctcaggtg cgaaagcgtg gggagcaaac aggattagat accctggtag 780 tccacgccgt aaacgatgtc gacttggagg ctgtgagcat gactcgtggc ttccggagct 840 aacgcgttaa gtcgaccgcc tggggagtac ggccgcaagg ttaaaactca aatgaattga 900 cgggggcccg cacaagcggt ggagcatgtg gtttaattcg atgcaacgcg aagaacctta 960 cctgctcttg acatccacgg aattcggcag agatgcctta gtgccttcgg gaaccgtgag 1020 acaggtgctg catggctgtc gtcagctcgt gttgtgaaat gttgggttaa gtcccgcaac 1080 gagcgcaacc cttatccttt gttgccagcg attcggtcgg gaactcaaag gagactgccg 1140 gtgataaacc ggaggaaggt ggggatgacg tcaagtcatc atggccctta cgagcagggc 1200 tacacacgtg ctacaatggc gcatacaaag agaagcgacc tcgcgagagc aagcggacct 1260 cacaaagtgc gtcgtagtcc ggatcggagt ctgcaactcg actccgtgaa gtcggaatcg 1320 ctagtaatcg tggatcagaa tgccacggtg aatacgttcc cgggccttgt acacaccgcc 1380 cgtcacacca tggggagtgg gttgcaaaag aagtaggtag cttaaccttc gggagggcgc 1440 ttaccacttt gtgattcatg 1460

Claims (7)

  1. 식물병 방제 효과를 가지는 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주(KCTC 13444BP)로서,
    상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병인 것을 특징으로 하는, 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 균주는 고추의 방어유전자의 발현량을 증가시켜 세균성 점무늬병을 방제하는 것을 특징으로 하고,
    상기 고추의 방어유전자는 고추의 병생성 관련 유전자4(Capsicum annuum Pathogenesis-related protein 4, CaPR4) 또는 고추의 키티나제 클래스2(Capsicum annuum Chitinase class 2, CaChi2)인 것을 특징으로 하는, 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항의 얼위니아 게런덴시스(Erwinia gerundensis) KUDC9201 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물, 상기 배양물의 건조물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는, 식물병 방제용 미생물 제제로서,
    상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병인 것을 특징으로 하는, 미생물 제제.
  6. 제5항의 미생물 제제를 포함하는, 식물병 방제용 미생물 농약으로서,
    상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병인 것을 특징으로 하는, 미생물 농약.
  7. 제5항의 미생물 제제를 토양, 식물, 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 방제 방법으로서,
    상기 식물병은 담배의 짓무름병 또는 고추의 세균성 점무늬병인 것을 특징으로 하는, 방법.



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