KR20090129181A - 식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스미조넨시스 ｃｊｓ-70 균주 및 이를 이용한 식물 병원균방제용 미생물 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주(Streptomyces misonensis CJS-70 ; KCTC 11110BP) 및 이를 이용한 식물 병원균 방제용 미생물 제제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 균주 자체, 균주의 균사, 포자 또는 그 혼합물을 이용하여 잿빛 곰팡이병, 모 잘록병, 점무늬병, 뿌리 썩음병 등을 일으키는 식물 병원성 균을 방제할 수 있는 미생물 제제에 관한 것이다.

스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70, 미생물 제제, 잿빛 곰팡이병, 모 잘록병, 점무늬병, 뿌리 썩음병

Description

식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 미조넨시스 ＣＪＳ-70 균주 및 이를 이용한 식물 병원균 방제용 미생물 제제{Streptomyces misonensis CJS-70 with antibacterial activity to plant pathogens and microbial agent for controlling plant pathogens using the same}

본 발명은 식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주 및 이를 이용한 식물 병원균 방제용 미생물 제제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 균주 자체, 균주의 균사, 포자 또는 그 혼합물을 이용하여 잿빛 곰팡이병, 모 잘록병, 점무늬병, 뿌리 썩음병 등을 일으키는 식물 병원성 균을 방제할 수 있는 미생물 제제에 관한 것이다.

식물 병원 진균에 의한 작물의 병은 해충, 잡초와 더불어 작물의 안정적 생산에 매우 큰 제한 요인으로 작용하고 있다. 많은 식물 병원성 진균 중에서도 보트리티스 시네리아와 같이 균핵을 형성하는 병균은 대부분이 토양 전염성으로 다양한 작물에 병을 유발함으로써 막대한 피해를 초래한다.

이러한 식물 병원성 진균들은 균핵 상태로 존재하여 고온 및 저온 등 열악한 환경에서도 생존이 가능함으로써 매년 이러한 균핵이 식물에 대한 1차 감염원이 되는 것으로 알려져 있다.

이러한 균핵은 병든 조직이나 토양 중에 있으면서 열악한 환경조건에서도 생존이 가능하고 포자나 균사형태보다 이웃 길항 미생물에 의한 분해 및 포자나 억제에도 강하기 때문에 효과적인 방제를 기대하기가 어려운 실정이다.

이러한 병원 진균의 방제를 위한 방법으로서는 재배환경을 개선해 주는 물리적 방법, 살균제를 이용한 화학적 방법 및 미생물을 이용한 미생물학적 방법 등이 있다. 그러나 물리적 방제만으로는 큰 효과를 기대할 수 없으며, 화학적 방제는 최근 약제 저항성 병원균의 출현으로 포장에서의 방제효과가 크게 저하되었을 뿐만 아니라, 화학농약의 다량 살포에 의한 심각한 환경오염으로 이어지고 있다. 또한, 화학합성 농약에 의한 방제는 사람과 동물에 대한 독성 문제, 토양 및 작물체 내의 잔류 독성 문제, 포장 용기에 의한 환경오염 문제 등으로 인하여 점차 그 사용이 규제되고 있으며, 이미 선진 각국에서는 이들 화학합성 농약에 대한 구체적인 규제 강화 등으로 사용이 크게 제한되고 있다.

따라서 최근에는 이의 대체 방안으로 미생물학적 방제에 관한 연구가 최근 활발하게 진행되어 오고 있으며, 환경 친화적 농업을 위한 효과적인 방제방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.

환경적으로 안전하고 효과적인 방제 방법으로는 미생물 제제를 이용한 생물학적 방제가 중요한 바, 1970년대 초반 이후로 국내외에서 이에 관한 연구가 여러 연구자에 의해 많이 수행되고 있다. 최근 세계적으로 10종 이상의 미생물 제제가 상품화되었고, 환경적으로 안전하고 지속적인 농업을 지향하는 사회적 인식변화로 미생물 제제 개발에 대한 연구가 급격히 증가하고 있다.

현재 외국에서 개발되어 상품화된 대표적인 미생물 제제는 트리코데르마 하지아눔(Trichoderma harzianum)과 트리코데르마 폴리스포룸(T. polysporum)으로 만들어져 목재 부후균을 억제하는 BINAB T(1988, E.R. Butts International), 글리오클라디움 비렌스(Gliocladium virens)를 이용한 온실 화훼작물 유묘의 병 방제제인 GlioGard(1990, W. R. Grace Co.), 트리코데르마 하르지아눔을 이용한 Fstop(1991, Kodak), Trichodex(1997년, 이스라엘에서 개발)과 길항세균 바실러스 섭틸리스를 이용한 종자처리제인 KODIAK (1990, Gustafson), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens)를 이용하여 목화의 리족토니아나 피티움(Pythium sp.) 모 잘록병을 방제하는 DAGGER(1990, Ecogen Inc.), 슈도모나스 세파시아(P. cepacia)를 이용한 여러 작물의 종자 처리제인 BLUE CIRCLE(1990, Stine Microbial Products), 그리고 길항방선균 스트렙토마이세스 그리세오비리디스(Streptomyces griseoviridis)를 이용한 푸사리움(Fusarium) 시들음병, 모 잘록병 방제제인 MYCOSTOP(1985, Kemira Oy Biocontrol of Finland) 등이 있다.

국내에서는 1970년대 초반부터 인삼 뿌리 썩음병의 생물학적 방제연구를 시작으로 고추역병, 오이 딸기 시들음병, 참깨 모 잘록병과 잿빛 곰팡이병의 생물학적 방제에 관한 연구가 계속 수행되어 왔으나 결과는 미미한 실정이다.

이외에도 미생물 농약으로 특허된 살균제용 미생물로 세균류에는 바실러스 속(Bacillus sp. BS555, KCTC 8821P), 바실러스 폴리목사(Bacillus polymoxa B36, FERM BP-6068), 슈도모나스 오레오파시엔스(Pseudomonas aureofaciens B5, FERM BP-6067), 엔테로박터 클로아제(Enterobacter cloacae B51, FERM BP-6069) 및 항진균 물질을 분비하는 방선균인 스트렙토마이세스 속의 Bom1(제 KFCC 10992호), Bom2(제 KFCC 10993호) 등이 있다.

또한, 병원성 진균에 대한 길항능력을 갖는 미생물로 바실러스 서브틸리스 바 아밀오리크파시엔스(Bacillus subtilis var. amyloliquefaciens KL114, KCTC 8913P), 바실러스 아밀로리쿼페이션스(Bacillus amyloliquefaciens KTGB0202 KCTC 10564BP), 알칼리진스 파에칼리스(Alcaligenes faecalis KL1179, KCTC 8914P), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa KL1121, KCTC 8915P), 슈도모나스 아우란티아카(Pseudomonas aurantiaca KL1326, KCTC 8916P), 바실러스 서브틸리스 및 슈도모나스 플루오레슨스 등이 있으며, 방선균 스트렙토마이세스 속에 대한 길항능력을 갖는 균으로는 슈도모나스 플루오레슨스 바이오바 1(Biovar 1)이 있고, 곰팡이류는 트리코델마 하지아늄, 페니실리움 속(Penicillium sp.), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.), 중복기생 곰팡이균인 아크레모니움 스트릭튬 BCP(Acremonium strictum, KCTC 0639BP) 등이 연구 중이다.

길항 미생물에 의한 생물학적 방제의 원리는 이들이 생산하는 항생물질에 의한 항생작용, 세포벽 분해효소에 의한 기생 또는 포식작용, 그리고 영양물 경쟁이나 거점(niche) 경쟁 등을 통한 병원균의 밀도 감소 또는 발병능력 감소 및 비병원성 균주 또는 약병원성 균주를 이용하는 교차보호(cross protection)와 기주 저항 성 유도 등에 주된 작용기작을 두고 있다. 예를 들어, 트리코데르마 속과 글리오클라디움 속이 분비하는 항생물질 또는 휘발성 물질, 독소, 특수한 저해물질에 의한 진균병의 억제작용이 공지되어 있다.

한편, 기생 또는 포식작용에 의한 길항작용은 최근 들어 활발하게 연구되고 있는데 길항 세균들이 분비하는 진균의 세포벽 분해효소인 키티나제(chitinase), 글루카나제(glucanase), 셀룰라제(cellulase) 등에 의한 병원균의 용해작용이 주된 작용기작으로 알려져 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 식물 병원성균에 대하여 길항 작용을 갖는 다양한 미생물 농약이 보고되었지만, 보다 효과적이고 친환경적인 미생물 제제를 제공하고자 함이며, 이를 위하여 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신균주를 찾고 신균주를 이용하여 보다 친환경적인 농업을 영위하고자 함이다.

상기 과제를 해결하고자,

본 발명은 식물 병원균에 길항능력을 지니는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS- 70 균주를 제공한다.

또한 본 발명은 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제를 제공한다.

본 발명에 의한 신규한 미생물 및 이를 이용한 미생물 방제제는, 잿빛 곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈(Pythium ultimum), 점무늬병의 원인이 되는 얼터나리아 파낙스(Alternaria panax), 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 속(Fusarium sp.), 실린드로카폰 데스트럭탄스(Cylindrocarpon destructans), 라이족토니아 솔라 니(Rhizoctonia solani), 고추 역병의 원인이 되는 파이토프소라 캅사이시(Phytophthora capsici), 감자 더뎅이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비에스(Streptomyces scabies)에 대해서 우수한 억제 효과가 있을 뿐만 아니라, 환경 친화적인 무공해 생물 농약으로 사용할 경우 생태계 파괴 및 인축 독성 문제를 해소할 수 있으므로 농약 산업 및 환경 산업분야에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명은 식물 병원균에 길항능력을 지니는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS- 70(Streptomyces misonensis CJS-70 ; KCTC 11110BP) 균주를 제공한다.

본 발명에서 상기 식물 병원균은, 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈, 얼터나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니, 파이토프소라 캅사이시 및 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명에서 상기 식물 병원균은, 잿빛 곰팡이의 원인이 되는 보트리티스 시네리아; 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈; 점무늬병의 원인이 되는 얼터나리아 파낙스; 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니; 고추 역병의 원인이 되는 파이토프소라 캅사이시; 및 감자 더뎅이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 배양액을 유효 성분으로 함유하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제를 제공한다.

본 발명에서 상기 배양액은 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주를 배양 배지에서 성장 발육시킨 후, 0~500배로 희석시킬 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 배양 배지는 G.S.S 배지(glucose-soybean meal-starch medium)를 이용할 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 배양액은 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 균사, 포자 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명인 상기 식물 병원균 방제용 미생물 제제에서,

상기 식물 병원균은, 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈, 얼터나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니, 파이토프소라 캅사이시 및 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 식물 병원균은, 잿빛 곰팡이의 원인이 되는 보트리티스 시네리아; 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈; 점무늬병의 원인이 되는 얼터나리아 파낙스; 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니; 고추 역병의 원인이 되는 파이토프소라 캅사이시; 및 감자 더뎅이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 신규 스트렙토마이세스 미조넨시스 균주는, 전라북도 정읍시 소재 내장산내 부속이 양호한 토양에서 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈, 얼터나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니, 파이토프소라 캅사이시 및 스트렙토마이세스 스카비에스에 공통적으로 강한 항균력을 가지는 미생물을 선발하여 분리ㆍ동정한 결과로써 새롭게 밝혀낸 균주라 할 수 있다. 이 신균주를 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70로 명명하고, 한국생명공학연구원 유전자은행에 2007년 4월 9일자로 기탁하였으며, 수탁번호는 KCTC 11110BP이다.

본 발명인 신규 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 항균 활성 스펙트럼을 분석한 결과, 상기 언급한 식물 병원균에 대한 강한 항균력이 있음이 확인되었으며, 신균주의 희석화 정도에 따른 항균력도 실험에 의하여 밝혀냈다.

또한, 본 발명에서는 항 식물 병원균 활성이 있는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주가 보다 효과적으로 대량 생산될 수 있는 배양 배지 및 온도조건을 규명하였다.

본 발명은 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제 등의 생물농약을 포함한다.

이러한 생물농약은 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균체 자체, 균사, 포자, 또는 이들의 혼합물 이외에 농약 제제로 사용가능한 담체를 함께 사용하여 제조될 수 있다. 담체로서는 통상적으로 사용되는 농약 제형으로 허용 가능한 담체이면 모두 사용할 수 있으나, 특히 동결보존제 스킴밀크(skim milk), 이스트 익스트렉트(yeast extract) 등을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유효성분(배양액)은, 정제수로 0~1000배 희석시켜서 사용하며, 바람직하게는 0 ~ 500배 희석하여 분제로 제제화시킨다. 이렇게 제조된 미생물 방제제는 잿빛 곰팡이병, 모 잘록병, 점무늬병, 뿌리 썩음병 등을 방제하기 위하여, 작물을 정식한 후 10일부터 또는 발병직전 시기에 식물체 지상부에 경엽처리 방법으로 처리하는 것이 바람직하다.

상기 미생물 제제는 식물 병원균 방제용 미생물 방제제 이외에도 종자코팅제, 미생물 영양제, 토양 개량제 등의 농약성분으로 범용적으로 사용될 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 기술한다. 다만, 이하의 실시예가 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예1> 균주의 분리 및 동정

1. 균주의 분리

본 실시예에서는 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈, 푸사리움 속을 식물 병원성 실험균주로 하여, 이에 길항력이 있는 미생물을 분리하기 위하여 전국 각지에서 토양 및 퇴비시료를 채취하였다.

채취한 시료 1 g을 멸균수 10 mL를 혼합하여 28℃에서 30분간 진탕 배양한 후, 토양 희석 한천평판법으로 10000 배까지 희석하여 희석액 0.1 mL를 G.S.S 배 지(glucose-soybean meal-starch medium)(표 1참조)에 분주하여 배지 전면에 골고루 편 다음, 28℃ 항온기에서 5일간 배양 후 진균의 단일 콜로니(single colony)를 순수 분리하여 G.S.S 사면 배지에 옮겨 4℃에서 보관하였다.

본 발명에서 획득한 스트렙토마이세스 미조넨시스는 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈 및 푸사리움 속에 공통적으로 강한 항균력을 나타내는 것으로, 가장 항균력이 우수한 한 종류의 균주을 선별하였다.

<표 1> G.S.S 배지 조성표

배지 성분	농도 (g/L)
전분	10
글루코스	20
대두분	25
육우추출물	1
효모추출물	4
염화나트륨	2
인산칼륨	0.25
탄산칼슘	2
pH	7.2

2. 균주의 동정

상기에서 선별한 균주에 대한 동정을 하기와 같이 실시하였다.

1) 형태적 특성

선별한 균주를 G.S.S 한천 배지에 접종한 후 28℃에서 5일간 배양한 후 관찰한 바, 배지의 종류에 따라 연한 회갈색이나 노란색의 균사를 많이 생성하였다. 색소의 생산은 사용하는 배지에 따라 생산 유무가 결정되는 특성을 나타내며 자세한 배양학적, 생리학적 특성은 다음 표 2에 표기하였다.

<표 2> 선별한 균주의 배양학적 특성 분석

분석 항목	특성
배지 종류에 따른 포자의 색깔/균사의 색깔
ISP 2 배지	회갈색 / 노란
ISP 3 배지	회갈색 / 갈색
ISP 4 배지	회갈색 / 갈색
ISP 5 배지	회갈색 / 노란
포자 사슬 형태(spore chain morphology)	나선형
포자수 / 포자사슬	10 ~ 50 개
색소(pigment) 생성 여부
ISP 2 배지	유
ISP 3 배지	무
ISP 4 배지	무
ISP 5 배지	유
탄소 사용 여부
아라비노스(arabonose)	-
프락토스(fructose)	+
글루코스(glucose)	+
만니톨(mannitol)	+
라피노스(raffinose)	-
수크로스(sucrose)	-
자일로스(xylose)	+
하기 성분 첨가 시 성장 여부
5 %(w/v) 염화나트륨(NaCl)	-
100㎍/㎖ 탈리움 아세테이트(Thallium acetate)	-
1㎍/㎖ 크리스탈 바이오렛(crystal violet)	+
20㎍/㎖ 스트렙토마이신(streptomycin)	-
10㎍/㎖ 페니실린(penicillin)	-
성장 가능한 최저 pH	3.5

(+:가능, -:불가능)

2) 16S rDNA 염기서열 분석

선별한 균주의 계통분류학적인 위치를 확인하기 위하여 전체 16S rDNA 염기서열의 29% 이상의 염기서열에 해당되는 446bp의 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주로부터 16S rDNA 분절 5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'을 프라이머(primer) 세트로 PCR하여 증폭시킨 후, 증폭산물을 정제하여 TOPO TA 클로닝 키 트(Invitrogen)에 삽입(ligation)하고, 이를 대장균에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균으로부터 플라스미드(plasmid)를 추출한 후 자동염기서열 분석장치(Applied Biosystems model 373A automatic sequencer)와 키트(BigDye Terminator Cycle Sequencing kit, Perkin-Elmer Applied Biosystems)를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주의 16S rDNA는 유전자 은행의 블라스트 프로그램를 이용하여 상동성을 분석한 결과를 도 1에 나타내었다.

상기 도 1을 참조하면, 그 결과 선별된 균주는 스트렙토마이세스 미조넨시스 NRRL B-3230와 99 %의 상동성을 나타냄으로써, 본 발명의 균주는 스트렙토미세스 미조넨시스 균주인 것으로 최종 확인되었다. 따라서 이를 2007년 4월 9일자로 한국생명공학연구원 유전자은행에 특허균주로 기탁하고 수탁번호 KCTC 11110BP를 부여 받았다.

<실시예2> 각종 식물 병원균에 대한 길항력 검정

식물 병원균으로는 식물에 막대한 피해를 야기하는 다양한 병원균인 보트리니스 시네리아, 피시움 울티멈, 얼터나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 파이토프소라 캅사이시, 라이족토니아 솔라니 및 스트렙토마이세스 스카비에스의 8종의 실험균을 한국농업미생물자원센터(KACC)에서 분양받아 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 길항력을 검정하였다.

감자 한천 배지(PDA, Difco)를 살균한 후, 50℃의 배지에 각 병원균의 균사와 포자가 함유된 배양액 200 ㎕를 혼합 평판하고 배지가 완전히 굳은 다음 길항 미생물을 배양한 배양액 10 ㎕을 페이퍼디스크(직경 8 mm)에 묻힌 후 병원균이 혼합된 페트리디쉬에 올려놓고 각종 병원균의 생육이 잘되는 28℃에서 3~ 4일 배양했다.

길항 미생물이 각종 병원균에 미치는 영향을 저지원의 직경으로 조사하고, 이를 다음 표 3에 나타냈다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 길항 미생물 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주와 식물 병원균과의 길항효과에 대한 검정결과, 본 발명의 상기 균주는 잿빛 곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아, 점무늬병의 원인이 되는 얼터나리아 파낙스, 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 속, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니에 대해서 우수한 억제효과를 나타내었으며, 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈, 고추 역병의 원인이 되는 파이토프소라 캅사이시, 감자 더뎅이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비에스에 대하여서도 억제 효과를 나타내는 것을 확인하였다.

<표 3> 병원성 검정균에 대한 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주 항균 활성

검정시험균	활성정도
보트리티스 시네리아(Botrytis cineria KACC No.40573)	++++
실린드로카폰 데스트럭탄스 (Cylindrocarpon destructans KACC No.41077)	+++
푸사리움 속(Fusarium solani f. sp.pisi KACC No.42181)	+++
파이토프소라 카프시시(Phytopthora capsici KACC No.40475)	+++
피시움 울티멈(Pythium ultimum KACC No.40705)	+++
얼터나리아 파낙스(Alternaria panax KACC No.42141)	+++
라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani KACC No. 40123)	++
스트렙토마이세스 스카비(Streptomyces scabies )	+++
++++ : 저지원(clear zone)의 크기 >15 mm, +++ : 10 ~ 15 mm, ++ : 5 ~ 10 mm, + : 1 ~ 5 mm, - : 활성 없음

본 발명의 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주는 상기 대부분의 실험 균주에 대하여 우수한 길항성을 나타내었으며, 도 3 내지 도10은 그 증거로 아가 확산법(agar diffusion method)을 이용하여 각각의 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 항균에 대한 활성을 나타낸 결과였다.

<실시예3> 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주 배양액의 희석 정도에 따른 길항력 검정

상기 실시예 2의 조건으로 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주를 배양하여 배양액을 일정한 비율로 희석한 후, 실시예 2와 같은 방법으로 배양액의 희석 정도에 따라 잿빛 곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아, 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈, 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 솔라니에 대한 항균 활성을 측정한 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.

<표 4> 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주 배양액의 희석 정도에 따른 항균 활성

시험균 희석배수	보트리티스 시네리아	피시움 울티멈	푸사리움 솔라니
원액	++++	+++	+++
2배 희석	++++	+++	+++
5배 희석	++++	+++	+++
10배 희석	++++	+++	+++
20배 희석	+++	++	++
50배 희석	+++	++	++
100배 희석	+++	++	+
200배 희석	++	+	+
500배 희석	+	+	-
1000배 희석	+	-	-

++++ : 저지원(clear zone)의 크기 >15 mm , +++ : 10 ~ 15 mm, ++ : 5 ~ 10 mm, + : 1 ~ 5 mm, - : 활성없음

<실시예4> 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 대량 배양

길항 미생물 스트렙토마이세스 미조넨시스 균주의 배양은 스트렙토마이세스 속의 배양에 통상적으로 사용되는 배지를 사용하여 2.5 L 발효기에서 배양되었다. 이때 사용한 배지 조성은 전분 5 g, 글루코스 20 g, 대두분 25 g, 육우추출물 1 g, 효모추출물 4g, 염화나트륨 2 g, 인산칼륨 0.25 g, 탄산칼슘 2 g이며, 이들을 증류수 1 L에 녹인 후 pH를 7.2로 조절하여 통상적인 액체배지를 제조하여 사용하였다.

종 배양은 500 ml 삼각플라스크에 효모추출물 5 g/L, 육우추출물 5 g/L, 글루코스 10 g/L가 첨가된 100 ml 액체배지를 이용하여 배양하였다. 배양조건은 28℃ 에서 150 rpm으로 120시간 진탕 배양한 후, 스트렙토마이세스 미조넨시스가 포함된 종 배양액 5 %(v/v)를 1.5 L 생산 배지를 함유한 2.5 L 발효기에 접종하고 28℃에서 200 rpm, 1 vvm의 조건으로 120 시간 동안 배양하였다.

본 발명은 상기 살핀 바와 같이 식물 병원성 균에 대한 길항성을 가지는 미생물 방제제로서, 친환경적인 농약으로서의 역할을 하며, 신균주의 대량배양으로 식물 병원균 방제용 미생물 제제의 대량생산이 가능하며 농가의 소득을 높여주고 국민의 안전한 농산물 섭취를 가능하게 하여, 궁극적으로는 국가 산업발전에 이바지 할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스 16S rDNA 염기서열 중 446bp를 분석한 것이다.

도 2는 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스를 10,000배로 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.

도 3은 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 4는 피시움 울티멈(Pythium ultimum)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 5는 스트렙토마이세스 스카비에스(Streptomyces scabies)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 6은 푸사리움 솔라니(Fusarium solani)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 7은 실린드로카본 데스트럭탄스(Cylidrocabon destractans)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 8은 얼터나리아 파낙스(Altenarils panax)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 9는 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 대한 본 발명의 신균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

도 10는 파이토프소라 캅사이시(Phytophthora capsici)에 대한 본 발명의 신 균주 스트렙토마이세스 미조넨시스의 항균활성을 나타낸 것이다.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Streptomyces misonensis CJS-70 with antibacterial activity to plant pathogens and microbial agent for controlling plant pathogens using the same <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 446 <212> DNA <213> Streptomyces misonensis CJS-70 <400> 1 ctcttctgca ggtaccgtca ctttcgcttc ttccctgctg aaagaggttt acaacccgaa 60 ggccgtcatc cctcacgcgg cgtcgctgca tcaggctttc gcccattgtg caatattccc 120 cactgctgcc tcccgtagga gtctgggccg tgtctcagtc ccagtgtggc cggtcgccct 180 ctcaggccgg ctacccgtcg tcgccttggt gagccgttac ctcaccaaca agctgatagg 240 ccgcgggctc atcctgcacc gccggagctt tacaccgtca aggatgccca agacggtcat 300 atccggtatt agaccccgtt tccagggctt gtcccagagt gcagggcaga ttgcccacgt 360 gttactcacc cgttcgccac taatccaccc cgaagggctt catcgttcga cttgcatgtg 420 ttaagcacgc cgccagcgtt cgtcct 446

Claims (7)

1. 식물 병원균에 길항능력을 지니는 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70(Streptomyces misonensis CJS-70 ; KCTC 11110BP) 균주.
2. 제1항에 있어서,

   상기 식물 병원균이 보트리티스 시네리아, 피시움 울티멈, 얼터나리아 파낙스, 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니, 파이토프소라 캅사이시 및 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 균주.
3. 제2항에 있어서,

   상기 식물 병원균이 잿빛 곰팡이의 원인이 되는 보트리티스 시네리아; 모 잘록병의 원인이 되는 피시움 울티멈; 점무늬병의 원인이 되는 얼터나리아 파낙스; 뿌리 썩음병의 원인이 되는 푸사리움 솔라니, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 라이족토니아 솔라니; 고추 역병의 원인이 되는 파이토프소라 캅사이시; 및 감자 더뎅이병의 원인이 되는 스트렙토마이세스 스카비에스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 균주.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균 주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제.
5. 제4항에 있어서,

   상기 배양액이 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주를 배양배지에서 성장 발육시킨 후, 0~500배로 희석시킨 것을 특징으로 하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제.
6. 제5항에 있어서,

   상기 배양배지가 G.S.S 배지(glucose-soybean meal-starch medium)인 것을 특징으로 하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제.
7. 제4항에 있어서,

   상기 배양액이 상기 스트렙토마이세스 미조넨시스 CJS-70 균주의 균사, 포자 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 병원균 방제용 미생물 제제.

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