KR102523179B1 - Composition for controlling weeds comprising Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 or a culture thereof - Google Patents

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최정섭
김영숙
장경수
임희경
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한국화학연구원
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Abstract

The present invention relates to a composition containing the Streptomyces sp. mutant strain KRA16-334M70 or a culture medium thereof. Specifically, the herbicidal activity can be greatly improved by adding an auxiliary to the Streptomyces sp. mutant strain KRA16-334M70 or the culture medium thereof, so that weed control can be carried out effectively by using the same.

Description

스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액을 포함하는 잡초 방제용 조성물{Composition for controlling weeds comprising Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 or a culture thereof}Composition for controlling weeds comprising Streptomyces genus mutant KRA16-334M70 or a culture solution thereof {Composition for controlling weeds comprising Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 or a culture thereof}

본 발명은 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액을 포함하는 잡초 방제용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액에 보조제를 첨가함으로써 제초 활성이 크게 향상된 잡초 방제용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for controlling weeds comprising Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium, and more particularly, by adding an adjuvant to Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium, the herbicidal activity is It relates to a greatly improved composition for controlling weeds.

잡초 혹은 잡풀은 절대적인 것이 아니고 상대적인 개념으로 인간이 농경생활을 시작하면서 발생한 것으로 때와 장소에 적절하지 않은 식물을 말한다. 잡초는 작물재배에서 광, 양분, 수분 등의 경합 및 탈취하여 생산성과 상품성을 크게 저하시키거나 병해충의 매개, 농작업을 곤란하게 하는 주요 방제 대상이다. 잡초는 장소, 계절, 환경 등에 상관없이 연중 발생하며, 방제에 많은 노력과 비용이 소요된다. 또한, 잡초는 많은 종류가 있고 다양하기 때문에 식물분류학적 분류, 형태학적 분류에 따라 화본과 잡초, 광엽 잡초 및 방동사니과 잡초로 구분하며, 생활형에 따라 일년생잡초, 월년생잡초 및 다년생잡초로 나누고 있다. 그러므로 일반적으로 잡초는 화본과 일년생잡초·다년생잡초, 광엽 일년생잡초·다년생잡초 그리고 방동사니과 일년생잡초·다년생잡초 등으로 분류하거나, 반대로 일년생 화본과 잡초, 광엽 잡초, 방동사니과 잡초 또는 다년생 화본과 잡초, 광엽 잡초, 방동사니과 잡초로 구분한다.Weeds or weeds are not absolute, but relative concepts, and they are plants that are not appropriate for the time and place, which occurred when humans started agricultural life. Weeds are major control targets that greatly reduce productivity and marketability by competing with and deodorizing light, nutrients, moisture, etc. in crop cultivation, mediating pests and making agricultural work difficult. Weeds occur throughout the year regardless of location, season, environment, etc., and a lot of effort and money are required to control them. In addition, since there are many types of weeds and they are diverse, they are divided into flower and weeds, broad-leaved weeds, and weeds according to plant taxonomic classification and morphological classification, and divided into annual weeds, monthly weeds and perennial weeds according to life type. Therefore, in general, weeds are classified into flowering plants, annual weeds, perennial weeds, broad-leaved annual weeds, perennial weeds, and panicle annual weeds, perennial weeds, etc., or conversely, annual flowers and weeds, broad-leaved weeds, panicle weeds, or perennial flowers and weeds, broad-leaved weeds, and fireflies weeds. separated by

화본과(grasses) 잡초의 줄기에는 잘 구분될 수 있는 마디와 마디 사이가 있고, 잎은 마디로부터 어긋나기로 나 있으며 잎은 줄기를 둘러싸서 보호하는 잎집(leaf sheath)과 잎몸(leaf blade)으로 나누어지는데 잎몸은 좁고 기다란 모양으로 잎맥(leaf vein)이 평행하게 형성된 것이 특징이다. 피, 바랭이, 뚝새풀, 강아지풀, 갈대, 억새 등이 이에 속한다. 방동사니과(sedges)에 속하는 잡초들은 화본과와 비슷한 점이 있으나 대부분 줄기 횡단면이 삼각형 모양이며 잎혀나 잎귀가 없다는 점으로 구분이 된다. 잎은 좁고 능선이 있으며 끝이 뾰족하고 소수에 작은 꽃이 달린다. 방동사니, 너도방동사니, 올방개, 매자기, 올챙이고랭이 등이 속한다. 광엽(broad leaves) 잡초란 화본과 잡초나 방동사니과 잡초에 속하지 않는 식물로서 말 그대로 잎이 비교적 넓은 잡초이다. 잎은 주로 타원형, 난형, 피침형이며 엽맥이 그물처럼 얽혀 있는 것이 특징이다. 우리 주변에서 흔히 발생하는 망초, 토끼풀, 쑥, 냉이, 비름, 물달개비, 가래, 가막사리 등 많은 잡초가 이 범주에 속한다.The stems of grasses and weeds have well-distinguished nodes and internodes, and leaves grow alternately from the nodes, and the leaves are divided into leaf sheaths and leaf blades that surround and protect the stems. The leaf body is narrow and long, and the leaf veins are formed in parallel. Blood, indica, foxtail, foxtail, reed, and silver grass belong to this category. Weeds belonging to the Sedges family have similarities with Sedges, but most of them are distinguished by the fact that the cross section of the stem is triangular and there is no ligule or leaf auricle. The leaves are narrow and ridged, with pointed tips, and a small number of small flowers. These include cockroaches, spiny spinners, olbanggae, barnacles, and tadpole gorillas. A broad leaf weed is a plant that does not belong to the herbaceous weeds or weeds of the family Dipperaceae, and is literally a weed with relatively wide leaves. The leaves are mainly elliptical, ovate, and lanceolate, and the leaf veins are intertwined like a net. Many weeds such as egret, shamrock, mugwort, shepherd's purse, amaranth, waterweed, sputum, and viburnum, which are common around us, belong to this category.

현재 잡초 방제를 위하여 저렴한 비용으로 높은 제초 활성을 나타내는 여러 가지 유기합성 제초제를 사용하고 있으나, 저항성 잡초 출현, 환경에 대한 유해성 및 잔류 독성이 문제로 지적되고 있다. 특히 유기합성 제초제의 장기 사용으로 인한 저항성 잡초의 출현은 심각한 사회경제적 문제로까지 인식되고 있다(Riches 등 1996).Currently, various organic synthetic herbicides exhibiting high herbicidal activity at low cost are used for weed control, but the emergence of resistant weeds, environmental harm and residual toxicity are pointed out as problems. In particular, the emergence of resistant weeds due to the long-term use of synthetic organic herbicides is recognized as a serious socio-economic problem (Riches et al. 1996).

유기합성 제초제의 강한 독성, 토양 내 잔류 및 저항성 품종 출현과 같은 문제점을 극복하고 이를 대체하고자 새로운 작용기작과 새로운 구조의 제초 활성 물질을 미생물 대사산물로부터 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이미 아니소마이신(anisomycin), 비알라포스(bialaphos), 사이클로헥시미드(cycloheximide), 허비마이신(herbimycin), 토요카마이신(toyocamycin) 등의 제초 활성 물질이 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 방선균으로부터 발견되었다. 그러나 방선균과 같이 균사를 형성하는 미생물은 그 독특한 형태(morphology)와 이차대사의 까다로운 생리(physiology)로 인해 생물반응기의 설계 및 발효공정 최적화에 많은 어려움이 있으며, 특히 이차대사산물의 낮은 생산성 등의 경제적 문제점으로 산업화에 어려움을 겪고 있다.In order to overcome and replace problems such as strong toxicity of synthetic organic herbicides, persistence in soil, and emergence of resistant varieties, research to develop herbicidal active substances with new mechanisms of action and new structures from microbial metabolites is being actively conducted. Herbicidal active substances such as anisomycin, bialaphos, cycloheximide, herbimycin, and toyocamycin were discovered from actinomycetes of the genus Streptomyces sp. It became. However, microorganisms that form hyphae, such as actinomycetes, have many difficulties in designing bioreactors and optimizing fermentation processes due to their unique morphology and demanding physiology of secondary metabolism, especially due to low productivity of secondary metabolites. Industrialization is difficult due to economic problems.

방선균 2차 대사산물의 생산성은 균주 개량을 포함한 배양 조건 최적화를 통해 향상될 수 있는, 고생산성 균주 개발 및 발효공정 기술은 농업 생물 산업의 노하우 및 경제성을 결정하는 가장 중요한 기술로 인식된다. 방선균 2차 대사산물의 수율을 증가시키기 위한 균주개량 기술로는 돌연변이 유발이 가장 신뢰할 수 있고 널리 사용되는 방법 중 하나이다. 돌연변이 유발을 위한 물리적 방법으로 UV 광선, X선, γ선, 레이저, 중성자 및 화학영동 등이 사용되고 있으며 화학적 돌연변이 유발을 위해 메틸 메탄 설포네이트(MMS), 하이드록실아민(HA) 및 N-메틸-N-니트로-N-니트로소구아니딘(MNNG) 등의 약품을 사용하고 있다. 이중 광범위한 스펙트럼의 돌연변이를 얻을 수 있는 물리적 방법은 자외선(UV) 조사를 통한 것으로 화학적 돌연변이 유발에 비해 안전할 뿐만 아니라 무작위 돌연변이 유발 및 발효 스크리닝을 통해 산업용 미생물 균주로부터 향상된 2차 대사산물 생산을 얻을 수 있다.The productivity of actinomycete secondary metabolites can be improved through optimization of culture conditions including strain improvement, and high-productivity strain development and fermentation process technology are recognized as the most important technologies that determine the know-how and economic feasibility of the agro-biological industry. Mutagenesis is one of the most reliable and widely used techniques for strain improvement to increase the yield of secondary metabolites of actinomycetes. UV rays, X-rays, γ-rays, lasers, neutrons, and chemiphoresis are used as physical methods for mutagenesis, and methyl methane sulfonate (MMS), hydroxylamine (HA), and N-methyl- Chemicals such as N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) are used. Among them, the physical method for obtaining broad-spectrum mutations is through ultraviolet (UV) irradiation, which is safer than chemical mutagenesis and can obtain improved secondary metabolite production from industrial microbial strains through random mutagenesis and fermentation screening. there is.

이에, 본 발명자들은 천연물 유래 제초제를 위해 개발된 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주 KRA16-334(등록특허 제10-2010471호, 제10-2032913호)에 돌연변이 유발을 통한 균주 개량을 수행하고, 이 균주 또는 이의 배양액에 함유된 제초 활성 물질 334-HP50-W4(TMC-86A)의 생산성이 향상됨을 확인하였으며, 또한 상기 조성물의 제초 활성을 증진하는 보조제를 개발하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors performed strain improvement through mutagenesis on Streptomyces sp. , It was confirmed that the productivity of the herbicidal active substance 334-HP50-W4 (TMC-86A) contained in this strain or its culture medium was improved, and also the present invention was completed by developing an adjuvant that enhances the herbicidal activity of the composition.

대한민국 등록특허 제10-2010471호 (2019.08.13. 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2010471 (2019.08.13. Notice) 대한민국 등록특허 제10-2032913호 (2019.10.16. 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2032913 (2019.10.16. Notice)

본 발명의 목적은, 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액을 포함하는 잡초 방제용 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a composition for controlling weeds comprising Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium.

본 발명의 다른 목적은, 제초 활성이 증진된 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액, 및 보조제를 포함하는 잡초 방제용 조성물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a composition for controlling weeds comprising Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium with enhanced herbicidal activity, and an adjuvant.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주(KCTC15096BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 잡초 방제용 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a composition for controlling weeds comprising Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 strain (KCTC15096BP) or its culture medium as an active ingredient.

상기 균주는 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주 KRA16-334(KCTC13357BP)에 비해 제초 활성 물질의 수율이 증가한 것 일 수 있다.The strain may have an increased yield of herbicidal active substances compared to Streptomyces sp. strain KRA16-334 (KCTC13357BP).

상기 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 물질을 제초 활성 물질로 포함하는 것 일 수 있다.The composition may include a substance represented by Formula 1 below as a herbicidal active substance.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112022122181160-pat00001
Figure 112022122181160-pat00001

상기 조성물은 보조제를 더 포함한 것 일 수 있다.The composition may further include an adjuvant.

상기 보조제는 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(Castor oil polyoxyethylene ether), 이차 알코올 에톡시레이트(Secondary alcohol ethoxylate), 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것 일 수 있다.The adjuvant may be at least one selected from the group consisting of castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate, and polyoxyethylene lauryl ether. there is.

상기 보조제는 상기 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 0.5 %(v/v) 로 포함되는 것 일 수 있다.The adjuvant may be included in an amount of 0.01 to 0.5% (v/v) based on the total amount of the composition.

상기 균주의 배양액은 1 내지 32배로 희석되는 것 일 수 있다.The culture medium of the strain may be diluted 1 to 32 times.

상기 조성물은 화본과 잡초 또는 광엽 잡초에 대한 방제 활성을 가지는 것 일 수 있다.The composition may have control activity against flowering plants and weeds or broadleaf weeds.

상기 조성물은 화본과 잡초로서 수수(Sorghum bicolor), 돌피(Echinochloa crus-galli), 바랭이(Digitaria sanguinalis), 개밀(Agropyron smithii), 및 미국개기장(Panicum dichotomiflorum)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 식물에 대한 잡초 방제 활성을 가지는 것 일 수 있다.The composition is one or two selected from the group consisting of Sorghum bicolor , Echinochloa crus-gall i, Indica ( Digitaria sanguinalis ), Agropyron smithii , and Panicum dichotomiflorum as flowers and weeds. It may have weed control activity for more than one species of plant.

상기 조성물은 광엽잡초로서 까마중(Solanum nigrum), 자귀풀(Aeschynomene indica), 어저귀(Abutilon avicennae), 도꼬마리(Xanthium strumarium) 및 메꽃(Calystegia japonica)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 식물에 대한 잡초 방제 활성을 가지는 것 일 수 있다.The composition is a weed for one or two or more plants selected from the group consisting of Solanum nigrum , Aeschynomene indica , Abutilon avicennae , Xanthium strumarium and Calystegia japonica as broadleaf weeds. It may have inhibitory activity.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주(KCTC15096BP) 또는 이의 배양액을 잡초의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 단계를 포함하는, 잡초 방제 방법을 제공한다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention Streptomyces ( Streptomyces sp.) Mutant strain KRA16-334M70 strain (KCTC15096BP) or a culture medium thereof to all or part of weeds, their seeds or the step of treating their habitat Including, it provides a weed control method.

상기 잡초는 화본과 잡초 또는 광엽 잡초인 것 일 수 있다.The weeds may be herbaceous weeds or broadleaf weeds.

본 발명에 따르면, 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액에 보조제를 첨가함으로써 제초 활성을 크게 향상시킬 수 있으므로, 이를 이용하여 잡초 방제를 효과적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, since the herbicidal activity can be greatly improved by adding an adjuvant to the Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium, weed control can be effectively performed using this.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70를 위해 사용된 자외선 돌연변이 방법 및 조건을 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 균주가 생산하는 제초 활성 물질 334-HP100-M의 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석 결과이고, 도 2b는 상기 제초 활성 물질 334-HP100-M의 정량분석 그래프를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 균주가 생산하는 제초 활성 물질 334-HP50-W4의 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석 결과이고, 도 3b는 상기 제초 활성 물질 334-HP50-W4의 정량분석 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이 후보 균주들의 제초 활성을 평가한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이 후보 균주들이 생산하는 제초 활성 물질의 수율을 비교한 것이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 균주 배양여액을 단독으로 처리할 때 바랭이와 까마중에서 농도에 따른 제초 활성을 나타낸 그래프이고, 도 6b는 상기 KRA16-334M70 균주 배양여액에 Tween-20(0.1%)를 혼합하여 처리할 때 바랭이와 까마중에서 농도에 따른 제초 활성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조제 3종 각각, M70 균주 배양액 및 M70 균주 배양액+보조제 3종 각각을 바랭이에 처리 10일 후 결과를 대조군과 비교한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 M70 균주 배양액의 2, 4, 8, 16, 32배 희석액에 보조제 3종 각각을 바랭이에 처리 4일 후 결과를 대조군과 비교한 사진이다.
Figure 1 shows the UV mutation method and conditions used for the Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a is a result of high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis of the herbicidal active substance 334-HP100-M produced by the Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 strain according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is the herbicidal activity It shows a graph of quantitative analysis of material 334-HP100-M.
Figure 3a is a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis result of the herbicidal active substance 334-HP50-W4 produced by the Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 strain according to an embodiment of the present invention, Figure 3b is the herbicidal activity A graph of quantitative analysis of material 334-HP50-W4 is shown.
Figure 4 is a photograph evaluating the herbicidal activity of mutant candidate strains of the genus Streptomyces according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 compares the yield of herbicidal active substances produced by mutant candidate strains of the genus Streptomyces according to an embodiment of the present invention.
Figure 6a is a graph showing the herbicidal activity according to the concentration in Streptomyces genus mutant KRA16-334M70 strain culture filtrate alone according to an embodiment of the present invention, and Figure 6b is the KRA16-334M70 It is a graph showing the herbicidal activity according to the concentration in indica and crow when treated by mixing Tween-20 (0.1%) with the strain culture filtrate.
Figure 7 is a photograph comparing the results 10 days after treatment with each of the three kinds of adjuvants, the M70 strain culture medium and the M70 strain culture medium + three kinds of adjuvants, respectively, to the control group according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a photograph comparing the results 4 days after treatment with each of the three adjuvants in a 2, 4, 8, 16, and 32-fold dilution of the M70 strain culture medium according to an embodiment of the present invention to the control group.

본 발명을 상세하기 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed as unconditionally limited in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way It should be noted that concepts of various terms may be appropriately defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be noted that it is a defined term.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, in this specification, it should be noted that singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and similarly, even if they are expressed in plural numbers, they may include singular meanings. do.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, the known technology including the prior art, may be omitted.

이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 기탁번호 KCTC15096BP로 기탁된 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주 또는 이의 배양액을 포함하는 잡초 방제용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for controlling weeds comprising a Streptomyces sp. strain KRA16-334M70 mutant or a culture solution thereof deposited under accession number KCTC15096BP.

본 발명에 따른 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 균주[이하, ' KRA16-334M70 균주', '균주 KRA16-334M70', '균주 M70', 'M70 균주' 또는 '돌연변이주 M70' 이라고 함]는 충남 보령군 풍산리 일대 산림 토양으로부터 분리 배양을 통해 동정된 트렙토마이세스 드로즈도윅치이(Streptomyces drozdowiczii) KRA16-334 균주(수탁번호 KCTC 13357BP)에 돌연변이를 유발하여 균주 개량을 한 것이다.Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 strain according to the present invention [hereinafter referred to as 'KRA16-334M70 strain', 'strain KRA16-334M70', 'strain M70', 'M70 strain' or 'mutant strain M70'] is Streptomyces drozdowiczii KRA16-334 strain (accession number KCTC 13357BP) identified through isolation and culture from forest soil around Pungsan-ri, Boryeong-gun, Chungcheongnam-do was mutated and improved.

본 발명자들은 상기 신규한 균주를 스트렙토마이세스 속 KRA16-334M70 (Streptomyces sp. KRA16-334M70) 균주로 명명하여 한국생명공학연구원 생명자원센터(KCTC)에 2022년 09월 22일자로 기탁하여 수탁번호 KCTC 15096BP를 부여받았다.The present inventors named the novel strain as Streptomyces sp. KRA16-334M70 ( Streptomyces sp. KRA16-334M70) strain and deposited it at the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KCTC) on September 22, 2022, accession number KCTC Granted 15096 BP.

상기 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 균주 또는 이의 배양액은 잡초 방제 활성을 가지는 것을 특징으로 한다.The Streptomyces genus mutant KRA16-334M70 strain or its culture medium is characterized in that it has weed control activity.

상기 배양액은 미생물 균주를 배지에서 배양한 결과물로서 미생물의 대사산물을 포함할 수 있다. 상기 배양액은 균주를 배양한 액체 배지일 수 있으나 이에 제한되지 않으며 통상의 미생물 배양 배지에 균주를 배양한 것 일 수 있다. 또한, 상기 배양액은 균주를 배양한 배양액 또는 상기 배양액을 물리적으로 여과한 배양여액일 수 있으며, 상기 배양액은 희석하지 않거나 희석하여 잡초에 처리할 수 있다. 상기 배양액은 잡초에 제초 활성을 나타내는 한, 여과, 농축, 희석 등의 처리 과정을 거쳐 잡초에 처리될 수 있다.The culture solution is a result of culturing a microbial strain in a medium and may include metabolites of the microorganism. The culture medium may be a liquid medium in which the strain is cultured, but is not limited thereto, and the strain may be cultured in a conventional microbial culture medium. In addition, the culture solution may be a culture solution in which the strain is cultured or a culture filtrate obtained by physically filtering the culture solution, and the culture solution may be undiluted or diluted to treat weeds. As long as the culture broth exhibits herbicidal activity against weeds, it can be treated with weeds through treatment processes such as filtration, concentration, and dilution.

상기 잡초 방제 활성은 잎의 황변, 마름병 등의 심각한 손상으로 식물 성장을 감소시키거나 고사에 이르게 하는 것으로, 본 발명에서 제초 활성 또는 살초 활성과 같은 의미로 사용되었다.The weed control activity reduces plant growth or leads to death due to serious damage such as leaf yellowing and blight, and is used in the present invention in the same sense as herbicidal activity or herbicidal activity.

상기 돌연변이주 KRA16-334M70 균주는 이의 야생형 균주인 KRA16-334(KCTC13357BP)에 비해 제초 활성 물질의 수율이 증가한 것 일 수 있고 상기 수율은 2배 이상 또는 3배 이상 증가한 것 일 수 있다.The mutant KRA16-334M70 strain may have an increased yield of herbicidal active substances compared to its wild-type strain, KRA16-334 (KCTC13357BP), and the yield may be increased by 2 or more times or 3 times or more.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 야생형 균주인 KRA16-334의 제초 활성 물질의 수율을 높이기 위하여 스트렙토마이세스 드로즈도윅치이 KRA16-334 야생형 균주에 1차적으로 자외선을 조사하여 돌연변이를 유발하고, 2차적으로 화학적물질을 처리하여 돌연변이를 유발하였고, 돌연변이 후보 균주 중 제초 활성 및 제초 활성 물질의 수율을 가장 높게 나타내는 균주를 선발하였다. 그 결과 돌연변이주 M70은 제초 활성에서 대조군대비 10배 이상의 향상을 나타내었고(도 4), 제초 활성 물질 334-W4의 수율에서 야생형대비 약 4배의 수율 증가를 나타내었다(도 5).In a specific embodiment of the present invention, in order to increase the yield of the herbicidal active substance of the wild-type strain KRA16-334, Streptomyces drozdowicchi KRA16-334 wild-type strain is firstly irradiated with ultraviolet rays to induce mutation, and secondary Mutagenesis was induced by treatment with chemical substances, and strains exhibiting the highest herbicidal activity and yield of herbicidal active substances were selected among the mutant candidate strains. As a result, the mutant strain M70 showed a 10-fold or more improvement in herbicidal activity compared to the control group (FIG. 4), and a 4-fold increase in the yield of the herbicidal active substance 334-W4 compared to the wild type (FIG. 5).

상기 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 물질 또는 허보옥시디엔(herboxidiene)을 활성 물질로 포함할 수 있다.The composition may include a material represented by Chemical Formula 1 below or herboxidiene as an active material.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112022122181160-pat00002
Figure 112022122181160-pat00002

상기 야생형 균주인 KRA16-334의 제초 활성 물질은 화학식 1로 표시되는 물질[334-HP50-W4, 334-W4 또는 TMC-86A] 또는 허보옥시디엔(herboxidiene)[334-HP100-M 또는 334-M100]이며, 이는 선행문헌인 등록특허 제10-2032913호에 기재되어 있다. 또한, 본 발명의 도 2a-2b, 도 3a-3b와 같이, 돌연변이주 KRA16-334M70 균주가 상기 제초 활성 물질을 생산함을 확인하였다.The herbicidal active substance of the wild-type strain KRA16-334 is a substance represented by Formula 1 [334-HP50-W4, 334-W4 or TMC-86A] or herboxidiene [334-HP100-M or 334-M100 ], which is described in Patent Registration No. 10-2032913, which is a prior document. In addition, as shown in FIGS. 2a-2b and 3a-3b of the present invention, it was confirmed that the mutant KRA16-334M70 strain produced the herbicidal active substance.

상기 조성물은 보조제를 더 포함할 수 있고, 상기 보조제는 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(Castor oil polyoxyethylene ether), 이차 알코올 에톡시레이트(Secondary alcohol ethoxylate), 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것 일 수 있다.The composition may further include an auxiliary agent, and the auxiliary agent is castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate, or polyoxyethylene lauryl ether. It may be one or more selected from the group consisting of.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 40종의 보조제 중 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르, 이차 알코올 에톡시레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르의 3종 보조제 첨가에 의한 제초 활성 증진 효과는 매우 우수하였다. M70 배양액 만을 처리했을 때 바랭이의 경우 20% 이었으나 3종의 보조제를 각각 첨가하여 처리하면 모두 100%로 제초 활성이 증진되었고, 까마중의 경우에는 배양액 만을 처리했을 때 95% 제초 활성에서 3종의 보조제를 각각 첨가하여 처리하면 모두 100%로 제초 활성이 증진되었다(표 4, 도 7). 또한 M-70 배양액을 2, 4, 8, 16, 32배로 희석한 후 선발된 3종의 보조제를 0.1% 농도로 첨가해서 처리하면 M-70 균주 배양액 단독 처리군에 비하여 제초 활성이 크게 증진되었고, 특히 이차 알코올 에톡시레이트 처리에서 가장 뚜렷한 제초 활성 효과를 나타내었다(표 6, 도 8).In a specific example of the present invention, among 40 kinds of adjuvants, the effect of enhancing herbicidal activity by adding three kinds of adjuvants of castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate, and polyoxyethylene lauryl ether was very good. When only the M70 culture medium was treated, the herbicidal activity was 20% in the case of indica, but when three kinds of supplements were added and treated, the herbicidal activity was increased to 100%. When treated by adding each, the herbicidal activity was enhanced to 100% (Table 4, FIG. 7). In addition, when the M-70 culture medium was diluted 2, 4, 8, 16, and 32 times, and the selected three supplements were added at a concentration of 0.1%, the herbicidal activity was greatly improved compared to the M-70 strain culture medium alone treatment group. , In particular, the secondary alcohol ethoxylate treatment showed the most obvious herbicidal activity effect (Table 6, FIG. 8).

상기 보조제는 상기 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 0.5%(v/v) 로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.025 내지 0.4%(v/v)로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.025 내지 0.1%(v/v)로 포함될 수 있다.The adjuvant may be included in an amount of 0.01 to 0.5% (v/v), preferably in an amount of 0.025 to 0.4% (v/v), more preferably in an amount of 0.025 to 0.1% (v/v), based on the total amount of the composition. v) can be included.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 3종의 보조제의 농도에 따른 식물 독성을 시험한 결과, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25)는 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025%의 전 처리농도에서 전혀 약해가 없었고, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270)이 경우에는 0.4%에서만 30%의 약해가 발현되었고, 이하 농도에서는 아무런 영향이 없었다. 이차 알코올 에톡시레이트(SF90)의 경우에는 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025% 농도에서 각각 90, 30, 0, 0, 0%로 0.2% 이상의 농도에서는 약해가 유발되는 것으로 나타났다.In a specific embodiment of the present invention, as a result of testing plant toxicity according to the concentration of the three adjuvants, castor oil polyoxyethylene ether (COG25) was not at all at pre-treatment concentrations of 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.025%. There was no phytotoxicity, and in the case of polyoxyethylene lauryl ether (LS270), 30% phytotoxicity was expressed only at 0.4%, and there was no effect at the concentration below. In the case of secondary alcohol ethoxylate (SF90), at concentrations of 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.025%, 90, 30, 0, 0, and 0%, respectively, it was found that at concentrations of 0.2% or more, weakness was induced.

상기 균주의 배양액은 1 내지 32배로 희석될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 16배로 희석될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1 내지 8배로 희석될 수 있다.The culture solution of the strain may be diluted 1 to 32 times, preferably 1 to 16 times, and more preferably 1 to 8 times.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 돌연변이주 M-70 배양액 단독을 바랭이에 처리하면 2, 4, 8, 16, 32배 희석액에서의 방제효과는 각각 40, 30, 20, 10, 0%로 미미한 수준이었다. 그러나, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25)를 첨가하면 동일농도에서의 바랭이 방제효과는 각각 100, 100, 98, 80, 70% 이었고, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270)을 첨가하면 동일농도에서의 방제효과가 각각 100, 100, 100, 100, 40%로 크게 증가되었다. 또한, 이차 알코올 에톡시레이트(SF90)를 첨가하면 방제효과는 모든 처리 농도에서 100%로 완전 방제되어 3종의 보조제 중에서 제초 활성 증진 효과가 가장 우수하였다.In a specific embodiment of the present invention, when the mutant M-70 culture medium alone is treated with indica, the control effect in 2, 4, 8, 16, and 32-fold dilutions is insignificant at 40, 30, 20, 10, and 0%, respectively. was However, when castor oil polyoxyethylene ether (COG25) was added, the control effect of indica at the same concentration was 100, 100, 98, 80, and 70%, respectively, and when polyoxyethylene lauryl ether (LS270) was added, The control effect of was significantly increased to 100, 100, 100, 100, and 40%, respectively. In addition, when secondary alcohol ethoxylate (SF90) was added, the control effect was completely controlled at 100% at all treatment concentrations, and the herbicidal activity enhancement effect was the most excellent among the three adjuvants.

상기 잡초는 화본과 잡초, 광엽 잡초 또는 방동사니과 잡초일 수 있다. 구체적으로, 화본과 잡초는 수수(Sorghum bicolor), 돌피(Echinochloa crusgalli), 바랭이(Digitaria ciliaris), 미국개기장(Panicum dichotomiflorum), 개밀(Elymus tsukushiensis var. transiens), 피(Echinochloa utilis), 뚝새풀 (Alopecurus aequalis var. amurensis), 강아지풀(Setaria viridis), 갈대(Phragmites australis) 및 억새(Miscanthus sinensis)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있고, 광엽 잡초는 까마중(Solanum nigrum), 자귀풀(Aeschynomene indica), 어저귀(Abutilon theophrasti), 도꼬마리(Xanthium strumarium), 메꽃(Calystegia sepium var. japonica), 망초(Conyza canadensis), 토끼풀(Trifolium repens), 쑥(Artemisia princeps), 냉이(Capsella bursapastoris), 비름(Amaranthus tricolor), 물달개비(Monochoria vaginalis), 가래(Potamogeton distinctus) 및 가막사리(Bidens tripartita)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있으며, 방동사니과 잡초는 방동사니(Cyperus amuricus), 너도방동사니(Cyperus serotinus), 올방개(Eleocharis kuroguwai), 매자기(Scirpus maritimus) 및 올챙이고랭이(Scirpus juncoides var. hotarui)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.The weeds may be herbaceous weeds, broad-leaved weeds, or weeds of Dillaceae. Specifically, the flowers and weeds are sorghum ( Sorghum bicolor ), dolphin ( Echinochloa crusgalli ), indica ( Digitaria ciliaris ), American black millet ( Panicum dichotomiflorum ), wheatgrass ( Elymus tsukushiensis var. aequalis var. amurensis ), foxtail grass ( Setaria viridis ), reed ( Phragmites australis ), and silver grass ( Miscanthus sinensis ), and the broadleaf weed may be any one selected from the group consisting of Solanum nigrum , Aeschynomene indica , ( Abutilon theophrasti ), Cockle ( Xanthium strumarium ), Bindweed ( Calystegia sepium var. japonica ), Forget-me-not ( Conyza canadensis ), Shamrock ( Trifolium repens ), Wormwood ( Artemisia princeps ), Shepherd ( Capsella bursapastoris ), Amaranth ( Amaranthus tricolor ), It may be any one selected from the group consisting of Monochoria vaginalis , Potamogeton distinctus , and Bidens tripartita , and Cyperus amuricus, Cyperus serotinus , and Eleocharis kuroguwai . ), barberry ( Scirpus maritimus ) and tadpole goreng ( Scirpus juncoides var. hotarui ).

상기 화학식 1로 표시되는 물질은 상기 열거된 화본과 잡초, 광엽 잡초 또는 방동사니과 잡초에 대해 잡초 방제 활성이 있으므로(등록특허 제10-2032913호에 기재됨), 화학식 1로 표시되는 물질의 생산 수율이 향상된 돌연변이주 KRA16-334M70 균주 또는 이의 배양액을 포함하는 조성물은 상기 열거된 화본과 잡초, 광엽 잡초 또는 방동사니과 잡초에 대해 잡초 방제 활성이 있다.Since the substance represented by Formula 1 has weed control activity against the above-listed flowering plants and weeds, broadleaf weeds, or weeds of Dillaceae (described in Patent No. 10-2032913), the production yield of the substance represented by Formula 1 is improved. The composition containing the mutant strain KRA16-334M70 strain or a culture solution thereof has weed control activity against the above-listed flowering plants and weeds, broadleaf weeds, or weeds of Dillaceae.

본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주(KCTC15096BP) 또는 이의 배양액을 잡초의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 단계를 포함하는 잡초 방제 방법을 제공한다. 상기 처리는 잡초의 경엽처리하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The present invention provides a weed control method comprising the step of treating Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 strain (KCTC15096BP) or its culture medium to all or part of weeds, their seeds or their habitat. The treatment is preferably a weed foliar treatment, but is not limited thereto.

상기 잡초는 화본과 잡초 또는 광엽 잡초일 수 있다. 구체적으로 상기 잡초는 화본과 잡초로서 수수(Sorghum bicolor), 돌피(Echinochloa crus-galli), 바랭이(Digitaria sanguinalis), 개밀(Agropyron smithii), 및 미국개기장(Panicum dichotomiflorum)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있고, 또한 상기 잡초는 광엽 잡초로서 까마중(Solanum nigrum), 자귀풀(Aeschynomene indica), 어저귀(Abutilon avicennae), 도꼬마리(Xanthium strumarium) 및 메꽃(Calystegia japonica)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.The weeds may be herbaceous weeds or broadleaf weeds. Specifically, the weed is one species selected from the group consisting of Sorghum bicolor , Dolphin ( Echinochloa crus-galli ), Indica ( Digitaria sanguinalis ), Agropyron smithii , and American dog millet ( Panicum dichotomiflorum ) as flowers and weeds. It may be two or more species, and the weeds may be one species selected from the group consisting of Solanum nigrum , Aeschynomene indica , Abutilon avicennae , Xanthium strumarium , and Bindweed ( Calystegia japonica ) as broadleaf weeds, or There may be two or more.

실시예Example

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to explain the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

재료 및 방법Materials and Methods

1. 자외선에 의한 돌연변이 유발1. Mutagenesis by UV light

스트렙토마이세스 드로즈도윅치이 KRA16-334 균주(기탁번호: KCTC13357BP) 포자현탁액(107 colony/ml)을 멸균증류수를 이용하여 희석(10-3)한 후 방선균 배양용 한천배지에 도말하고 암 조건에서 일정 시간 동안 UV(254nm)를 조사한 후 콜로니 형성률 1%의 조건을 탐색하기 위하여 시간별로 콜로니 개수를 조사하였다(도 1).Streptomyces drozdowicchii KRA16-334 strain (accession number: KCTC13357BP) spore suspension (10 7 colony / ml) was diluted (10 -3 ) using sterile distilled water, and then spread on an agar medium for culturing actinomycetes and under cancer conditions After irradiating with UV (254 nm) for a certain period of time, the number of colonies was investigated for each time in order to explore the conditions for a colony formation rate of 1% (FIG. 1).

야생형 KRA16-334 균주의 경우 무처리 대조군의 콜로니 수는 평균 1250개 이고, 상기 야생형 균주에 대해 17cm 높이에서 45초간 UV 조사하여 형성된 돌연변이 콜로니 수는 평균 13.8개로, 무처리 대조구와 비교 시 1.1%의 콜로니를 형성하였다(표 1). 이후 자외선에 의한 돌연변이 유발은 도 1의 조건을 사용하고 자외선 조사 시간을 45분으로 하여 수행하였다.In the case of the wild-type KRA16-334 strain, the average number of colonies in the untreated control group was 1250, and the average number of mutant colonies formed by UV irradiation for 45 seconds at a height of 17 cm for the wild-type strain was 13.8 on average, which was 1.1% higher than that of the untreated control group. Colonies were formed (Table 1). Subsequently, mutagenesis by ultraviolet light was performed using the conditions of FIG. 1 and an ultraviolet irradiation time of 45 minutes.

Figure 112022122181160-pat00003
Figure 112022122181160-pat00003

또한, 균주개량을 통해 선발된 각 콜로니들을 액체 배양용 배지(M3; Soytone 1%, Starch 2%, Glucose 1%, CaCO3 0.3%, FeSO4 0.02% /L)에 각각 접종하여 27℃, 150 rpm으로 7일간 진탕 배양한 후 배양여액을 사용하여 살초 활성 평가 및 HPLC 정량분석을 실시하였다. 각 배양액의 살초 활성 평가는 바랭이에 배양여액을 50배 희석하여 분무 살포하고 7일 후 달관조사를 통해 활성을 평가하였으며, 살초활성 평가 결과 활성이 우수한 돌연변이는 HPLC를 사용하여 활성물질의 수율을 정량분석한 후 가장 활성이 우수한 돌연변이를 최종 선발하였다.In addition, each colony selected through strain improvement was inoculated into a liquid culture medium (M3; Soytone 1%, Starch 2%, Glucose 1%, CaCO 3 0.3%, FeSO 4 0.02% /L), respectively, at 27℃ and 150℃. After culturing with shaking for 7 days at rpm, herbicidal activity evaluation and HPLC quantitative analysis were performed using the culture filtrate. In order to evaluate the herbicidal activity of each culture medium, the culture filtrate was diluted 50 times and sprayed on indian plants, and after 7 days, the activity was evaluated through a decantation survey. After analysis, the most active mutants were finally selected.

2. 화학적 돌연변이 유발2. Chemical mutagenesis

자외선에 의한 돌연변이를 통해 1차 선발한 돌연변이 균주 포자 현탁액(2x105 spore/ml)에 일정양의 NTG(N-methy-N-nitro-N-nitrosoguanidine, MNNG) 용액을 첨가하여 1시간 또는 3시간 배양한 후 배양시간, NTG의 처리농도 등 균 사멸율이 50~60%인 조건을 조사하여 돌연변이주 선발에 사용하였다. 또한 자외선에 의한 돌연변이를 통해 선발된 균주에 질산나트륨(sodium nitrate)을 첨가하고 동일한 방법으로 화학적 돌연변이를 유발시켰다.1 hour or 3 hours by adding a certain amount of NTG (N-methy-N-nitro-N-nitrosoguanidine, MNNG) solution to the spore suspension (2x10 5 spore/ml) of the mutant strain first selected through mutation by ultraviolet light After culturing, conditions such as incubation time, treatment concentration of NTG, etc. were investigated, and conditions such as 50-60% bacterial death were investigated and used for selection of mutant strains. In addition, sodium nitrate was added to strains selected through mutagenesis by ultraviolet light, and chemical mutagenesis was induced in the same manner.

Figure 112022122181160-pat00004
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3. HPLC 분석을 통한 개량균주의 유효 제초 활성물질 함량측정3. Measurement of effective herbicidal active substance content of improved strains through HPLC analysis

KRA16-334M70 균주가 생산하는 유효 제초 활성 물질의 배양액 내 함량분석은 Waters 사의 atlantisT3 column (C18 column; 4.6X250mm)을 사용하여 각용매조건으로 0.8㎖/min의 유속으로 전개하면서 210nm, 230nm로 활성물질의 피크를 확인하고 각 피크의 면적을 계산하였다.Analysis of the content of the effective herbicidal active substances produced by the KRA16-334M70 strain in the culture medium was carried out at a flow rate of 0.8 ml/min under each solvent condition using an atlantisT3 column (C18 column; 4.6X250mm) from Waters, with active substances at 210 nm and 230 nm. The peaks of were identified and the area of each peak was calculated.

활성물질 334-W4의 정량분석을 위한 전개용매는 aq. 30% MeOH을 사용하였고 334-M100의 경우 55~100% acetonitrile + 0.02% TFA를 사용하여 활성물질을 분리하였다. 각 활성물질의 경우 정제된 화합물을 이용하여 정량 그래프를 작성한 후 돌연변이 유발 및배양조건 확립을 통해 확보되는 배양액 내의 물질의 함량을 HPLC 분석을 통해 확인하였으며 활성물질의 함량은 동일조건, 동일 정체시간(retention time)의피크 면적을 수식화된 정량 그래프를 이용하여 추정하였다(도 2a-2b, 도 3a-3b).The developing solvent for quantitative analysis of the active material 334-W4 was aq. 30% MeOH was used, and in the case of 334-M100, the active material was separated using 55-100% acetonitrile + 0.02% TFA. For each active substance, a quantitative graph was prepared using the purified compound, and then the content of the substance in the culture solution obtained through mutagenesis and establishment of culture conditions was confirmed through HPLC analysis. The peak area of retention time) was estimated using a formalized quantitative graph (Figs. 2a-2b, 3a-3b).

4. 잡초 방제용 조성물의 보조제4. Adjuvant of composition for controlling weeds

(1) 보조제 선발을 위한 KRA16-334M70 균주 배양액의 농도설정(1) Concentration setting of KRA16-334M70 strain culture solution for selection of adjuvants

표면적 38.5cm2 폴리스티렌 포트에 저온고에 보관중인 바랭이와 까마중 종자를 7~10립씩 파종하여 28±5℃(광/암 = 14/10hrs) 온실조건에서 13일 동안 생육시켰다. 배양 후 냉장고에 보관 중인 M70 균주 배양액을 실온에서 일정시간 동안 두었다가 처리 농도를 50, 25, 12.5, 6.2, 3.2, 1.6, 0(%)가 되도록 조제하였고, 한편으로는 동일한 농도에 Tween-20을 0.1%가 되도록 조제하였다.In a polystyrene pot with a surface area of 38.5 cm 2 , 7 to 10 seeds of Inari and black nightshade stored in a low temperature were sown and grown for 13 days in a greenhouse condition at 28 ± 5 ° C (light / dark = 14 / 10 hrs). After incubation, the M70 strain culture medium stored in the refrigerator was left at room temperature for a certain period of time, and the treatment concentration was prepared to be 50, 25, 12.5, 6.2, 3.2, 1.6, 0 (%), on the other hand, Tween-20 at the same concentration It was prepared to be 0.1%.

바랭이와 까마중이 파종되어 있는 포트에 각 농도별 조제액을 5ml/pot 양으로 경엽처리하여 동일한 온실조건에서 관리하다가 처리 7일 후에 살초력 정도를 육안으로 달관조사하였다(0; 약효없음, 100; 완전방제). 달관조사 결과를 토대로 회귀직선식을 이용하여 70% 저해농도(I70 value)를 산출하여 M70 균주 배양액과 Tween-20을 첨가한 처리군 간의 제초 활성을비교하였다.Foliage treatment was carried out in the amount of 5 ml/pot of the preparation solution for each concentration in the pots in which indica and black nightshade were sown, and managed under the same greenhouse conditions. After 7 days of treatment, the degree of herbicidal activity was visually inspected (0; no drug effect, 100; complete control). Based on the results of the telescopic survey, the 70% inhibitory concentration (I 70 value) was calculated using a regression linear equation, and the herbicidal activity between the M70 strain culture medium and the treatment group added with Tween-20 was compared.

(2) 보조제 선발(2) Selection of supplements

표면적 38.5cm2 폴리스티렌 포트에 저온고에 보관 중인 바랭이와 까마중 종자를 7~10립씩 파종하여 30±5℃(광/암 = 14/10hrs) 온실조건에서 12일 동안 생육시켰다. 배양 후 냉장고에 보관 중인 M70 균주 배양액을 실온에서 일정시간 동안 두었다가 처리 농도를 10%가 되도록 조제하였고, 한편으로는 동일한 농도의 M70 균주 배양액에 40종의 보조제를 조성물 전체에 대하여 0.1%(v/v) 농도가 되도록 첨가하여 각각 조제하였다. 상기 40종의 보조제는 ㈜목우연구소에서 받아 사용하였다. 각 처리 조제액을 5ml/pot으로 경엽처리하여 동일한 온실조건에서 관리하다가 처리 5일 및 10일 후에 각 보조제의 약해 및 첨가에 의한 살초력 정도를 육안으로 달관조사하였다(0; 약효없음, 100; 완전방제).In a polystyrene pot with a surface area of 38.5 cm 2 , 7 to 10 seeds of Inari and black nightshade stored in a low temperature were sown and grown for 12 days in a greenhouse condition at 30 ± 5 ° C (light / dark = 14 / 10 hrs). After culturing, the M70 strain culture medium stored in the refrigerator was left at room temperature for a certain period of time, and the treatment concentration was prepared to be 10%. v) Each was prepared by adding to a concentration. The above 40 kinds of supplements were received from Mokwoo Research Institute and used. Foliage treatment was performed at 5 ml/pot of each treatment preparation solution and managed in the same greenhouse conditions, and then, after 5 and 10 days of treatment, the degree of herbicidal activity due to each adjuvant and the addition of each adjuvant was visually examined (0; no drug effect, 100; complete control).

(3) 선발된 보조제에 의한 M70 균주 배양액의 제초 활성(3) Herbicidal activity of M70 strain culture broth by selected adjuvants

표면적 38.5cm2 폴리스티렌 포트에 저온고에 보관 중인 바랭이 종자를 7~10립씩 파종하여 30±5℃(광/암 = 14/10hrs) 온실조건에서 11일 동안 생육시켰다. 1차 선발된 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25), 이차 알코올 에톡시레이트(SF90), 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270) 3종 보조제의 바랭이에 대한 약해 평가를 위해 각 보조제를 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025%로 조제하여 처리하였다.In a polystyrene pot with a surface area of 38.5 cm 2 7 to 10 grains of indica seeds stored in a low temperature were sown and grown for 11 days in a greenhouse condition at 30 ± 5 ° C (light / dark = 14 / 10 hrs). To evaluate the weakness of three types of supplements, castor oil polyoxyethylene ether (COG25), secondary alcohol ethoxylate (SF90), and polyoxyethylene lauryl ether (LS270), which were selected for the first time, each adjuvant was 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.025% were prepared and treated.

또한, 선발된 3종 보조제 첨가에 의한 제초 활성 증진 여부를 평가하기 위해서 M70 균주 배양액을 2, 4, 8, 16, 32배 희석액으로 조제한 후 보조제 0.1%를 첨가 또는 첨가하지 않은 조건으로 처리하였다. 이때 모든 처리구는 5ml/pot 양으로 경엽처리하여 동일한 온실조건에서 관리하다가 처리 4일 후에 약해 또는 방제효과 정도를 육안으로 달관조사하였다(0; 약효없음, 100; 완전방제). 1회 처리 7일 후에 동일한 농도와 처리물량으로 체계처리 하였으며, 모든 처리는 3반복으로 수행하였다. 저온 건조상태로 보관중인 바랭이를 표면적 350cm2 사각 플라스틱 포트에 파종한 다음 떡잎이 지상부로 출현했을 때 표면적 95cm2 포트에 이식하여 시험 적정 엽기가 되었을 때 균일한 개체를 선정하여 사용하였는데, 바랭이의 평균 생육정도는 4~5엽기 내외였다.In addition, in order to evaluate whether herbicidal activity is enhanced by the addition of the selected three adjuvants, the M70 strain culture medium was prepared in 2, 4, 8, 16, and 32-fold dilutions, and then treated with or without the addition of 0.1% of the adjuvant. At this time, all treatment groups were treated with foliar treatment in an amount of 5 ml / pot and managed in the same greenhouse conditions, and after 4 days of treatment, the degree of damage or control effect was visually inspected (0; no drug effect, 100; complete control). After 7 days of one treatment, systemic treatment was performed with the same concentration and amount of treatment, and all treatments were performed in 3 repetitions. Indica, which is stored in a low-temperature dry state, was sown in a square plastic pot with a surface area of 350 cm 2 , and then transplanted into a pot with a surface area of 95 cm 2 when cotyledons appeared above ground. The degree of growth was around 4-5 leaf stages.

결과result

1. 자외선 돌연변이를 이용한 균주 개량1. Strain improvement using UV mutation

자외선 조사에 의한 균주 개량을 통해 선발된 182개의 돌연변이 균주 배양액의 살초 활성을 평가한 결과 18개 돌연변이 균주에서 야생형보다 살초 활성이 증가한 것이확인되었다. 상기 18개 돌연변이 균주 처리 후 달관 조사 결과 일부를 도 4에 나타내었다.As a result of evaluating the herbicidal activity of 182 mutant strain cultures selected through strain improvement by ultraviolet irradiation, it was confirmed that the herbicidal activity of 18 mutant strains was increased compared to the wild type. Some of the results of the multi-objective investigation after treatment of the 18 mutant strains are shown in FIG. 4.

상기 18개 돌연변이 균주 중 11개 돌연변이 균주에서 활성물질 334-W4의 함량이 야생형에 비해 크게 증가하였으며, 7개 돌연변이 균주에서 334-100M의 함량이 야생형에 비해 증가한 것으로 정량분석 결과 확인되었다(도 5).In 11 of the 18 mutant strains, the content of the active substance 334-W4 was significantly increased compared to the wild type, and in 7 mutant strains, it was confirmed as a result of quantitative analysis that the content of 334-100M was increased compared to the wild type (FIG. 5 ).

활성물질 334-W4의 수율이 증가한 돌연변이 균주 중 가장 높은 수율을 보이는 균주 M70을 선발하고 리커버리(recovery) 방지를 통해 안정적으로 활성물질을 생산하는 것을 확인한 후 글리세롤(30%) 저장 용액을 사용하여 보관균주를 만들어 ?70℃로 보관하면서 이후 실험에 접종원으로 사용하였다.Among the mutant strains with increased yield of active substance 334-W4, strain M70 with the highest yield was selected, and after confirming that the active substance was stably produced through recovery prevention, it was stored using a glycerol (30%) storage solution. The strain was created and stored at −70° C., and then used as an inoculum in experiments.

돌연변이주 M70은 활성물질 334-W4의 경우 야생형 보다 약 4배의 수율증가를 보였으며(도 5), 달관조사에 따른 살초활성 평가 시에는 대조군 대비 10배 이상의 살초활성을 보였다(도 4). 따라서 돌연변이주 M70가 가장 우수한 살초 활성 및 활성물질 함량 증가를 나타내어 이를 본 발명의 돌연변이주로 선발하였다.Mutant strain M70 showed a yield increase of about 4 times that of the wild type in the case of active substance 334-W4 (FIG. 5), and showed 10 times or more herbicidal activity compared to the control group when evaluating the herbicidal activity according to the lunar survey (FIG. 4). Therefore, the mutant strain M70 exhibited the best herbicidal activity and increased active substance content, and was selected as the mutant strain of the present invention.

2. 잡초 방제용 조성물의 보조제2. Adjuvant of composition for controlling weeds

(1) 보조제 선발을 위한 KRA16-334M70 균주 배양액의 농도설정(1) Concentration setting of KRA16-334M70 strain culture solution for selection of adjuvants

M-70 균주 배양액만을 처리하는 경우 표면장력으로 인하여 식물체 표면에 작은 물방울(droplet) 형태로 부착되어 전착효과가 매우 불량하였고, Tween-20(0.1%)을 첨가해서 처리하는 경우 표면장력이 제거되어 식물체 표면에 골고루 퍼져 전착력이 양호한 것으로 나타났다.In the case of treating only the M-70 strain culture solution, it was attached to the plant surface in the form of droplets due to surface tension, resulting in a very poor electrodeposition effect. It was found to spread evenly on the surface of the plant and to have good spreading power.

표 3을 참조하면, 약제 처리7일 후, 까마중의 경우 M70 균주 배양액 만을 처리했을 때 50, 25, 12.5, 6.2, 3.2, 1.6(%) 에서의 제초 활성은 각각 94.3, 70.0, 56.7, 33.3, 10.0, 0% 이었고, Tween-20을 첨가했을 때의 제초 활성은 각각 99.3, 95.0, 93.3, 76.7, 50.0, 36.7%로 제초 활성이 증진 효과가 뚜렷이 나타났다. 한편, 바랭이의 경우 M70 균주 배양액 만을 처리했을 때 동일한 농도에서의 제초 활성은 각각 36.7, 20.0, 13.3, 5.0, 0, 0% 이었고, Tween-20을 첨가했을 때 제초 활성은 각각 99.3, 97.0, 70.0, 56.7, 50.0, 33.3%로 제초 활성이 크게 증진되었다.Referring to Table 3, after 7 days of drug treatment, in the case of black nightshade, when only the M70 strain culture was treated, the herbicidal activities at 50, 25, 12.5, 6.2, 3.2, and 1.6 (%) were 94.3, 70.0, 56.7, 33.3, 10.0 and 0%, and the herbicidal activity when Tween-20 was added was 99.3, 95.0, 93.3, 76.7, 50.0, and 36.7%, respectively, showing a clear effect of enhancing herbicidal activity. On the other hand, in the case of Indica, when only the M70 strain culture was treated, the herbicidal activities at the same concentrations were 36.7, 20.0, 13.3, 5.0, 0, and 0%, respectively, and when Tween-20 was added, the herbicidal activities were 99.3, 97.0, and 70.0, respectively. , 56.7, 50.0, and 33.3%, respectively, the herbicidal activity was greatly improved.

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1)제초 활성은 경엽처리 7일 후 달관 조사(0%: 효과 없음, 100%: 완전 고사)에의해 평가됨. 1) Herbicidal activity was evaluated by multi-objective survey (0%: no effect, 100%: complete death) after 7 days of foliage treatment.

* BF: M70 균주의 배양여액(broth filtrate), T: Tween-20(0.1%)* BF: Broth filtrate of strain M70, T: Tween-20 (0.1%)

도 6a은 및 도 6b는 상기 표 3의 결과를 토대로 회귀직선식을 이용하여 70% 저해농도를 산출한 것이다[도 6a: M70 균주 배양여액 단독, 도 6b: M70 균주 배양여액+Tween-20(0.1%)]. 도 6a를 참조하면, M70 균주 배양액 만을 처리했을 때 바랭이의 경우에는 70% 저해농도를 산출할 수 없었고, 까마중의 70% 저해농도는 28.50% 이었다. 도 6b를 참조하면, M70 균주 배양액에 Tween-20을 첨가한 경우 바랭이의 70% 저해농도는 13.21% 이었고, 까마중의 70% 저해농도는 7.02% 이었다. 따라서 Tween-20 첨가에 의한 70% 저해농도는 바랭이의 경우에는 비교를 할 수 없었고, 까마중의 경우에는 약 4.1배 증가되는 것으로 확인되었다.Figures 6a and 6b show the calculation of 70% inhibitory concentration using a regression linear equation based on the results of Table 3 [Figure 6a: M70 strain culture filtrate alone, Figure 6b: M70 strain culture filtrate + Tween-20 ( 0.1%)]. Referring to FIG. 6a, when only the M70 strain culture was treated, 70% inhibitory concentration could not be calculated in the case of indica, and the 70% inhibitory concentration of black nightshade was 28.50%. Referring to Figure 6b, when Tween-20 was added to the M70 strain culture medium, the 70% inhibitory concentration of Indica was 13.21%, and the 70% inhibitory concentration of black nightshade was 7.02%. Therefore, the 70% inhibitory concentration by the addition of Tween-20 could not be compared in the case of indica, but it was confirmed that it was increased by about 4.1 times in the case of black nightshade.

(2) 보조제 선발(2) Selection of supplements

40종의 보조제 첨가에 의해 돌연변이주 M70 배양액의 제초 활성을 평가하였는데, 광엽 잡초 까마중에 비해 화본과 잡초 바랭이에서 제초 활성 증진 효과가 더욱 뚜렷하게 나타났다. 특히, COG25[캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르, Castor oil polyoxyethylene ether], SF90[이차 알코올 에톡시레이트, Secondary alcohol ethoxylate], LS270[폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, Polyoxyethylene lauryl ether]의 3종 보조제 첨가에 의한 제초 활성 증진 효과는 매우 우수하였다. M70 배양액 만을 처리했을 때 바랭이의 경우 20% 이었으나 3종의 보조제를 각각 첨가하여 처리하면 모두 100%로 제초 활성이 증진되었고, 까마중의 경우에는 배양액 만을 처리했을 때 95% 제초 활성에서 3종의 보조제를 각각 첨가하여 처리하면 모두 100%로 제초 활성이 증진되었다(표 4, 도 7). 따라서 돌연변이주 M70 배양액의 제초 활성 증진용 보조제으로 상기 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25), 이차 알코올 에톡시레이트(SF90), 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270)를 선발하였다.The herbicidal activity of the mutant strain M70 culture medium was evaluated by the addition of 40 kinds of adjuvants, and the effect of enhancing herbicidal activity was more evident in the flower bud and weed indica than in the broadleaf weed Camellia. In particular, COG25 [Castor oil polyoxyethylene ether], SF90 [Secondary alcohol ethoxylate], LS270 [Polyoxyethylene lauryl ether] The effect of enhancing herbicidal activity was very good. When only the M70 culture medium was treated, the herbicidal activity was 20% in the case of indica, but when three kinds of supplements were added and treated, the herbicidal activity was increased to 100%. When treated by adding each, the herbicidal activity was enhanced to 100% (Table 4, FIG. 7). Therefore, castor oil polyoxyethylene ether (COG25), secondary alcohol ethoxylate (SF90), and polyoxyethylene lauryl ether (LS270) were selected as adjuvants for enhancing the herbicidal activity of the mutant strain M70 culture medium.

한편, 보조제만 처리한 경우 처리 5일 후 관찰에서는 몇 종의 보조제에서 잎 끝이 마르는 증상(burn-down)이나 잎 중앙자리에 수침상 반점(water soaked) 등의 약해가 발현되기도 하였으나 처리 10일 후에는 모두 회복되어 육안으로 관찰되지는 않았기 때문에 보조제 자체의 약해는 무시할 수준으로 판단되었다.On the other hand, in the case of only adjuvant treatment, observation after 5 days of treatment showed weakness such as burn-down at the tip of the leaf or water soaked in the center of the leaf in some species of the adjuvant, but 10 days after treatment Afterwards, all of them recovered and were not observed with the naked eye, so the weakness of the supplement itself was judged to be negligible.

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1)식물 독성 및 제초 활성은 경엽처리 10일 후 달관 조사(0%: 효과 없음, 100%: 완전 고사)에 의해 평가됨. 1) Plant toxicity and herbicidal activity were evaluated by multi-objective survey (0%: no effect, 100%: complete death) 10 days after foliar treatment.

(3) 선발된 보조제에 의한 M70 균주 배양액의 제초 활성(3) Herbicidal activity of M70 strain culture broth by selected adjuvants

40종의 보조제 중 제초 활성 증진 효과가 우수했던 3종 보조제 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르, 이차 알코올 에톡시레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 자체의 바랭이에 대한 약해 정도를 확인하였는데, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25)는 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025%의 모든 처리 농도에서 전혀 약해가 없었고, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270)의 경우에는 0.4%에서만 30%의 약해가 발현되었고, 이하 농도에서는 아무런 영향이 없었다. 이차 알코올 에톡시레이트(SF90)의 경우에는 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025% 농도에서 각각 90, 30, 0, 0, 0%로 0.2% 이상의 농도에서는 약해가 유발되는 것으로 나타났다(표 5).Of the 40 adjuvants, three adjuvants with excellent herbicidal activity enhancement effects were confirmed: castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate, and polyoxyethylene lauryl ether, and the degree of weakness against indica. Castor oil polyoxyethylene Ether (COG25) showed no weakness at all treatment concentrations of 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.025%, and polyoxyethylene lauryl ether (LS270) showed 30% weakness only at 0.4%. had no effect on In the case of secondary alcohol ethoxylate (SF90), at concentrations of 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.025%, respectively, 90, 30, 0, 0, and 0% were found to induce weakness at concentrations of 0.2% or more (Table 5) .

그러나, 돌연변이주 M-70은 비선택적인 제초 활성을 나타내기 때문에 필요한 경우를 제외하고는 작물을 대상으로는 처리되지 않을 것이기에 첨가되는 보조제 자체의 약해는 크게 문제가 되지 않을뿐더러 0.1% 이하 농도에서는 약해 자체가 발생되지 않기 때문에 제초 활성 증진을 위한 보조제로 선발해도 무방할 것으로 판단되었다.However, since the mutant strain M-70 exhibits non-selective herbicidal activity, it will not be treated on crops unless necessary, so the deterioration of the supplement itself is not a big problem, and at concentrations of 0.1% or less Since no harm itself occurs, it was judged that it would be okay to select as an adjuvant for enhancing herbicidal activity.

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Figure 112022122181160-pat00007

1)식물 독성은 경엽처리 4일 후 달관 조사(0%: 효과 없음, 100%: 완전 고사)에 의해 평가됨. 1) Plant toxicity was evaluated by multi-objective survey (0%: no effect, 100%: complete death) 4 days after foliar treatment.

M-70 배양액을 2, 4, 8, 16, 32배로 희석한 후 선발된 3종의 보조제를 0.1% 농도로 첨가해서 처리하면 M-70 균주 배양액 단독 처리군에 비해 제초 활성이 크게 증진되었는데, 특히 이차 알코올 에톡시레이트(SF90) 처리에서 가장 뚜렷한 제초 활성 효과를 나타내었다. 돌연변이주 M-70 배양액 단독을 바랭이에 처리하면 2, 4, 8, 16, 32배 희석액에서의 방제효과는 처리 4일 후에 각각 40, 30, 20, 10, 0%로 미미한 수준이었다. 이는 돌연변이주 M-70 배양액을 단독으로 바랭이에 처리하면 화본과 잡초의 형태적인 특성과 배양액의 표면장력으로 인하여 식물체 표면으로의 부착 및 전착효과가 낮아졌기 때문인 것으로 판단된다. 그러나, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(COG25)를 첨가하면 동일농도에서의 바랭이 방제효과는 각각 100, 100, 98, 80, 70% 이었고, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(LS270)를 첨가하면 동일농도에서의 방제효과가 각각 100, 100, 100, 100, 40%로 크게 증가되었다. 또한, 이차 알코올 에톡시레이트(SF90)을 첨가하면 방제효과는 모든 처리 농도에서 100%로 완전 방제되어 3종의 보조제 중에서 제초 활성 증진 효과가 가장 우수하였다(표 6, 도 8).When the M-70 culture medium was diluted 2, 4, 8, 16, and 32 times, and the selected three supplements were added at a concentration of 0.1%, the herbicidal activity was greatly improved compared to the M-70 strain culture medium alone treatment group. In particular, the secondary alcohol ethoxylate (SF90) treatment showed the most distinct herbicidal activity. When the mutant strain M-70 culture medium alone was treated on indica, the control effect at 2, 4, 8, 16, and 32-fold dilutions was insignificant at 40, 30, 20, 10, and 0% after 4 days of treatment, respectively. It is believed that this is because when the mutant strain M-70 culture medium was treated alone, the effect of adhesion and spread to the plant surface was lowered due to the morphological characteristics of flowers and weeds and the surface tension of the culture medium. However, when castor oil polyoxyethylene ether (COG25) was added, the control effect of indica at the same concentration was 100, 100, 98, 80, and 70%, respectively, and when polyoxyethylene lauryl ether (LS270) was added, The control effect of was significantly increased to 100, 100, 100, 100, and 40%, respectively. In addition, when secondary alcohol ethoxylate (SF90) was added, the control effect was completely controlled at 100% at all treatment concentrations, and the herbicidal activity enhancing effect was the most excellent among the three adjuvants (Table 6, FIG. 8).

Figure 112022122181160-pat00008
Figure 112022122181160-pat00008

1)제초 활성은 경엽처리 4일 후 달관 조사(0%: 효과 없음, 100%: 완전 고사)에 의해 평가됨. 1) Herbicidal activity was evaluated by multi-tube survey (0%: no effect, 100%: complete death) 4 days after foliar treatment.

따라서 선발된 3종의 보조제 모두 균주 M-70의 제초 활성을 효과적으로 증진시키며, 그 중에서도 이차 알코올 에톡시레이트(SF90)의 효과가 가장 우수한 것으로 평가되었다.Therefore, all three selected adjuvants effectively enhance the herbicidal activity of strain M-70, and among them, secondary alcohol ethoxylate (SF90) was evaluated to be the most effective.

지금까지 본 발명의 스트렙토마이세스 속 돌연변이주 KRA16-334M70 또는 이의 배양액을 포함하는 잡초 방제용 조성물에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.So far, specific examples of the composition for controlling weeds including the Streptomyces genus mutant strain KRA16-334M70 or its culture medium of the present invention have been described, but various modifications are possible within the limits that do not deviate from the scope of the present invention is self-explanatory.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (12)

스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주(KCTC15096BP)의 배양액을 유효성분으로 포함하는 잡초 방제용 조성물에서,
상기 조성물은 보조제로서, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(Castor oil polyoxyethylene ether), 이차 알코올 에톡시레이트(Secondary alcohol ethoxylate) 또는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether)를 더 포함하고,
상기 균주의 배양액은 1 내지 32배로 희석되는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
In the composition for controlling weeds containing the culture solution of the Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 strain (KCTC15096BP) as an active ingredient,
The composition further comprises, as an adjuvant, castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate or polyoxyethylene lauryl ether,
Characterized in that the culture solution of the strain is diluted 1 to 32 times,
A composition for controlling weeds.
제1항에 있어서,
상기 균주는
스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주 KRA16-334(KCTC13357BP)에 비해 제초 활성 물질의 수율이 증가한 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
According to claim 1,
The strain is
Characterized in that the yield of herbicidal active substances is increased compared to Streptomyces sp. strain KRA16-334 (KCTC13357BP),
A composition for controlling weeds.
제2항에 있어서,
상기 조성물은
하기 화학식 1로 표시되는 물질을 제초 활성 물질로 포함하는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
[화학식 1]
Figure 112022122181160-pat00009

According to claim 2,
The composition
Characterized in that it comprises a substance represented by Formula 1 as a herbicidal active substance,
A composition for controlling weeds.
[Formula 1]
Figure 112022122181160-pat00009

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보조제는 상기 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 0.5 %(v/v) 로 포함되는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
According to claim 1,
The adjuvant is characterized in that it is included in 0.01 to 0.5% (v / v) with respect to the entire composition,
A composition for controlling weeds.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 조성물은
화본과 잡초 또는 광엽 잡초에 대한 방제 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
According to claim 1,
The composition
Characterized in that it has control activity against flowers and weeds or broadleaf weeds,
A composition for controlling weeds.
제1항에 있어서,
상기 조성물은
화본과 잡초로서 수수(Sorghum bicolor), 돌피(Echinochloa crus-galli), 바랭이(Digitaria sanguinalis), 개밀(Agropyron smithii), 및 미국개기장(Panicum dichotomiflorum)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 식물에 대한 잡초 방제 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
According to claim 1,
The composition
One or two or more plants selected from the group consisting of Sorghum bicolor , Echinochloa crus-gall i, Indica ( Digitaria sanguinalis ), Agropyron smithii , and Panicum dichotomiflorum as flowers and weeds Characterized in that it has weed control activity for,
A composition for controlling weeds.
제1항에 있어서,
상기 조성물은
광엽 잡초로서 까마중(Solanum nigrum), 자귀풀(Aeschynomene indica), 어저귀(Abutilon avicennae), 도꼬마리(Xanthium strumarium) 및 메꽃(Calystegia japonica)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 식물에 대한 잡초 방제 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제용 조성물.
According to claim 1,
The composition
As broadleaf weeds, the weed control activity against one or more plants selected from the group consisting of Solanum nigrum , Aeschynomene indica , Abutilon avicennae , Xanthium strumarium and Calystegia japonica characterized by having
A composition for controlling weeds.
스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 돌연변이주 KRA16-334M70 균주(KCTC15096BP)의 배양액을 유효성분으로 포함하는 조성물을 잡초의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 단계를 포함하는 잡초 방제 방법에서,
상기 조성물은 보조제로서, 캐스터 오일 폴리옥시에틸렌 에테르(Castor oil polyoxyethylene ether), 이차 알코올 에톡시레이트(Secondary alcohol ethoxylate) 또는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether)를 더 포함하고,
상기 균주의 배양액은 1 내지 32배로 희석되는 것을 특징으로 하는,
잡초 방제 방법.
In a weed control method comprising the step of treating all or part of weeds, their seeds or their habitat with a composition containing the culture medium of the Streptomyces sp. mutant KRA16-334M70 strain (KCTC15096BP) as an active ingredient ,
The composition further comprises, as an adjuvant, castor oil polyoxyethylene ether, secondary alcohol ethoxylate or polyoxyethylene lauryl ether,
Characterized in that the culture solution of the strain is diluted 1 to 32 times,
weed control methods.
제11항에 있어서,
상기 잡초는
화본과 잡초 또는 광엽 잡초인 것을 특징으로 하는,
잡초 방제 방법.
According to claim 11,
the weed
Characterized in that it is a flower and a weed or a broadleaf weed,
weed control methods.
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