KR20130058199A - 식물내생균을 포함하는 식물의 병해 방제용 조성물 및 그를 이용한 식물의 병해 방제 방법 - Google Patents

식물내생균을 포함하는 식물의 병해 방제용 조성물 및 그를 이용한 식물의 병해 방제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잔디 뿌리로부터 분리된 신규한 DSE8 및 DSE9 균주, 상기 균주들을 포함하는 식물 병해 방제용 조성물, 및 상기 조성물을 식물 병해 방제를 목적으로 하는 식물이 생장하는 토양 또는 그 식물 자체에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 신규 균주들은 식물내생균으로서, 식물의 뿌리에 감염 및 공생하는 능력이 우수하여 식물 병해, 특히 라이족토니아속균 및 피시움성속균에 의하여 발병하는 식물 병해에 대하여 우수한 방제 효과를 가진다.

Description

식물내생균을 포함하는 식물의 병해 방제용 조성물 및 그를 이용한 식물의 병해 방제 방법 {Compositions for preventing plant diseases with endophytes and method for preventing plant diseases by using the same}
본 발명은 식물내생균을 포함하는 식물의 병해 방제용 조성물 및 그를 이용한 식물의 병해 방제 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔디 뿌리에서 분리한 신규 균주인 DSE8 및 DSE9를 이용하여 식물의 병해 방제를 위한 조성물 및 상기 조성물을 식물 및/또는 그 식물의 재배 토양에 처리하여 식물 병해를 방제하는 방법에 관한 것이다.
최근의 환경에 대하여 고취된 인식으로 화학농약의 과용, 오용, 독성, 환경오염 및 자연생태계에 미치는 악영향들에 대한 문제가 점차 증대되고 있으며 기존에 식물병해의 방제를 위해 필수 불가결하게 사용되어 왔던 유기합성농약에 대한 규제가 엄격해지고 있는 실정이다. 예를 들어, 종래부터 식물, 특히 작물의 병해를 방제하기 위하여 무기 및 유기 구리제나, 카스가마이신, 스트렙토마이신, 옥시테트라사이클린 등의 항생 물질이 사용되었으며, 옥소린산이 1989년에 합성 세균제로서 등록되어 작물의 증산에 크게 기여해 왔다. 그러나, 무기 및 유기 구리제는 식물에 대해 약해를 발생시키기 쉬워, 사용 시기나 사용 작물에 제한이 있으며, 항생 물질은 계속해서 사용할 경우 그 항생 물질에 대해 병원균이 내성을 갖게 된다는 등의 문제가 있었다. 또한, 옥소린산에 관해서도 내성균이 발현되어, 그 사용이 제한되고 있는 실정이다.
이에 이러한 유기 합성 농약의 대안으로 환경친화적이며 식물 병해를 효과적으로 방제할 수 있는 생물 농약이 부각되고 있다. 생물 농약은 미생물, 곤충, 식물, 그 밖의 생물간의 길항작용이나 기생관계를 이용하여 인간에 유해한 병원균, 해충, 잡초 등을 방제하는 제제를 말한다. 이러한 생물 농약은 종래의 화학 농약에 비하여 환경 오염이 매우 적어 생태계와 조화를 이루며, 또한 방제 효과도 우수하다는 등의 이점을 가지고 있다. 예를 들어, 식물의 세균성 병해의 방제에 사용되는 미생물 농약으로서, 엽채류나 근채류의 연부병의 방제에 특히 사용되고 있는 비병원성 에르비니아 카로토보라(Erwinia carotovora)나, 벼의 종자 전염성의 세균성 병해인 벼알마름 세균병이나 벼묘마름 세균병의 방제에 특히 사용되고 있는 슈도모나스 에스피(Pseudomonas sp.) CAB-02 또는 트리코데르마아트로비리데(Trichoderma atroviride) 등이 알려져 있으며, 그 미생물을 함유하는 식물 병해 방제용 조성물이 개발ㆍ출시되어 있다. 이외에도, 대한민국 특허 제294023호 "작물의 병해방제용 균주, 이를 함유하는 미생물제제 및 그 용도"에 따르면, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) GB-0365가 라이족토니아속(Rhizoctonia spp.)에 의해 발생하는 잔디병인 갈색잎마름병(Brown patch), 라이족토니아마름병(Large patch) 등의 방제에 높은 효과를 나타냄이 기재되어 있다. 또한, 트리코데르마 하르지아눔(Trichoderma harzianum) ABGC-95를 이용하여 피시움마름병(Pythium blight)을 방제하는 기술이 공개되어 있다("Trichoderma harzianum ABGC-95를 이용한 골프그린에 발생하는 pythium 마름 병의 생물적 방제", 한국잔디학회, 1999. 223-234pp).
그러나, 현재까지 개발된 생물농약, 특히 미생물 농약은 일반적으로 토양 중에서 안정되게 서식시키기 어려워 방제 효과가 불안정한 점, 방제 효과가 단기간밖에 지속되지 않는 등의 문제가 있어 충분한 병해 방제 효과를 거둘 수 없다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명이 도출된 것으로서, 본 발명은 식물 내생균을 이용하여 식물 자체에 감염 및 공생시키는 경우 방제 효과가 장기적으로 지속될 수 있어 충분한 방제 효과를 제공하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 새로운 균주인 DSE8 균주 및 DSE9 균주 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물 병해 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 식물 병해 방제용 조성물을 식물 병해 방제를 목적으로 하는 식물이 생장하는 토양 또는 그 식물 자체에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 라이족토이나속균 및 피시움속균에 대한 방제용 신규 미생물인 DSE8 균주 및 DSE9 균주를 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 신규한 균주인 DSE8 균주 및 DSE9 균주에 관한 것이다.
본 발명의 상기 신규 균주는 잔디(Zoysia japonica) 뿌리에 공생하는 균을 스크리닝함으로써 분리된 DSE(Dark Septate Endophyte)로서, ITS 서열 분석을 한 결과 NCBI에 등록된 미배양된 식물내생균(uncultured endophyte)의 DNA 서열과 99%의 상동성을 나타내었고, 분류학적 위치 설정은 불분명하여 신규한 균주임을 확인할 수 있었다.
본 발명의 상기 균주 중 DSE8 균주는 2011년도에 한국에 소재하는 기탁센터에 기탁되었으며, 그 계통도를 도 11에 나타내었다.
본 발명의 상기 신규 균주인 DSE8 균주 및 DSE9 균주는 식물의 뿌리부에 감염 및 공생하는 능력을 갖고 있다. 여기서, 상기 식물의 뿌리부에 감염 및 공생하는 능력이란 생육하고 있는 식물의 뿌리에서 바람직한 조건하에서 생육 또는 증식되고, 또한 그 식물의 조직을 변형시키거나 변색시키는 등의 악영향을 식물에 미치지 않는 것을 의미한다. 하나의 구체적 실시에서, 본 발명자들은 상기 신규 균주에 감염된 잔디에서 식물체 고사나 갈변, 반점, 시들음 등과 같은 전형적인 병증상들을 관찰할 수 없었는바, 본 발명의 상기 균주들이 식물의 뿌리부에 감염 및 공생하는 능력을 가지고 있으며, 식물에 악영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.
본 발명의 상기 신규 균주가 식물의 뿌리부에 감염 및 공생함에 있어서의 식물은 본 발명의 상기 균주들이 감염 및 공생할 수 있는 식물인 한 특별히 제한되지 않는데, 그러한 식물의 대표적인 예로는 벼, 보리, 귀리, 옥수수, 사탕수수, 기장, 조, 잔디 및 목초 등의 벼과 식물이며, 특히 바람직하게는 벼, 잔디 및 목초이다.
본 발명의 상기 균주의 배양은 통상적인 미생물의 배양 방법과 동일하게 하여 실시할 수 있다. 예를 들어, V8 즙 한천배지(V8 juice agar medium)에서 7일간, 25℃ 암조건에서 배양하는 등의 배양법을 들 수 있다. 얻어진 배양물은 그대로 또는 필요에 따라 건조시킨 후 본 발명의 하기 조성물로서 사용할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 신규한 DSE8 균주 및 DSE9 균주 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물 병해 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 식물 병해는 본 발명의 상기 신규한 DSE8 균주 및 DSE9 균주가 방제 효과를 발휘하는 식물 병해로서, 바람직하게는 라이족토니아속균 또는 피시움속균에 의하여 기인되는 식물 병해이다. 상기 라이족토니아속균(Rhizoctonia spp.)에 의하여 기인되는 식물병은 갈색잎마름병(Brown patch) 및 라이족토니아마름병(Large patch) 등이 있으며, 피시움속균(Pythium spp.)에 의하여 기인되는 식물병은 피시움마름병(Pythium blight) 등이 있다.
본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물은 DSE8 균주 및 DSE9 균주의 균체를 물 등의 액체에 간단히 현탁하여 제조할 수 있으나, 식물에의 감염 및 공생시 안정성을 유지하기 위하여 액체 담체, 고체 담체, 계면 활성제(유화제, 분산제, 소포제 등), 보조제 등을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 조성될 수 있다. 상기 액체 담체로는, 예를 들어, 인산 완충액, 탄산 완충액, 생리 식염수 등을 들 수 있다. 또한, 상기 고체 담체로는, 예를 들어, 카올린, 점토, 탤크, 초크, 석영, 아타풀자이트, 몬모릴로나이트, 규조토 등의 천연 광물 분말, 규산, 알루미나, 규산염 등의 합성 광물 분말, 결정성 셀룰로오스, 콘스타치, 젤라틴, 알긴산 등의 고분자성 천연물을 들 수 있다. 또한, 상기 계면활성제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌-지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌-지방산 알코올에테르, 알킬아릴폴리글리콜에테르, 알킬술포네이트, 알킬설페이트, 아릴술포네이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 보조제로는, 예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리옥시아세틸렌글리콜, 아라비아 고무, 전분, 락토오스 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물에는 상기 DSE8 균주 및 DSE9 균주 이외에 상기 식물의 성장을 촉진하거나 통상의 병해충을 방제하기 위한 물질을 혼합할 수 있는데, 이의 예로는 살충제, 살선충제, 살진드기제, 제초제, 살균제, 식물 생장 조절제, 비료, 토양 개량제 등을 들 수 있다.
본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물은 식물이나 병해의 종류에 따라 다양하게 선택할 수 있으나, 액제, 분제, 입제, 연무제 등의 다양한 제제로서 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물에 포함되는 DSE8 균주 및 DSE9 균주의 농도는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 특별히 제한되지는 않지만, 102 ~ 108 CFU/g (콜로니 형성 단위), 바람직하게는 104 ~ 107 CFU/g (콜로니 형성 단위)이다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 식물 병해 방제용 조성물을 방제를 목적으로 하는 식물이 생장하는 토양 또는 그 식물 자체에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 "식물이 생장하는 토양 또는 식물 자체에 처리하는 것"에 있어서의 "처리"는 토양 또는 식물(특히, 식물의 뿌리)에 상기 식물 병해 방제용 조성물을 살포, 도포, 표면 처리, 혼합 등의 방법에 의하여 본 발명의 신규한 균주들이 방제를 목적으로 하는 식물의 뿌리에 감염 및 공생되도록 하는 것을 의미한다. 이러한 처리 방법은 식물에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 이의 예로는 지상 액제 살포, 지상 고형 살포, 공중 액제 살포, 공중 고형 살포, 토양 관주하는 것, 토양 혼합하는 것 등을 들 수 있다. 여기서, 토양 혼합하는 것은 본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물을 토양과 혼합한 후 식물을 식재하거나 식물을 식재한 후에 본 발명의 상기 식물 병해 방제용 조성물을 식물이 식재된 토양과 혼합하여도 된다.
본 발명의 상기 식물 병해 방제 방법에 있어서, 식물이 생장하는 토양 또는 식물 자체에 처리하는 DSE8 균주 및 DSE9 균주의 농도는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 특별히 제한되지는 않지만, 102 ~ 108 CFU/g (콜로니 형성 단위), 바람직하게는 104 ~ 107 CFU/g (콜로니 형성 단위)이다.
본 발명의 신규한 균주는 식물, 특히 벼과식물(벼, 잔디 및 목초 등)의 뿌리에 쉽게 감염 및 공생하면서 공생하는 식물의 병해를 방제하는 능력을 갖고 있으므로 식물의 병해 방제제로써 유용하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 균주에 대한 최적의 배양 조건을 확립하였기에 용이하게 배양하여 식물의 병해 방제제로 쉽게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명자에 의하여 잔디 뿌리로부터 새로이 분리된 신규 균주인 DSE8 및 DSE9 균주를 촬영한 사진이다.
도 2는 신규한 균주인 DSE8 및 DSE9 균주의 ITS1, 5.8S rDNA 및 ITS2 영역의 DNA 서열 분석을 한 결과이다.
도 3은 DSE 균주의 인공접종을 통한 기주식물의 재감여 여부를 조사한 사진이다.
도 4는 DSE 균주의 식물 병원성 여부 및 기주식물의 생장에 미치는 효과를 조사한 사진이다.
도 5 및 6은 DSE 균주 감염에 따른 기주식물의 병 저항성 유도를 PR1 유전자 발현 여부로 확인한 결과이다.
도 7 및 8은 다양한 배지별 DSE8 및 DSE9 균주의 생장 정도를 비교한 그림이다.
도 9는 다양한 배지별 DSE8 및 DSE9 균주의 포자 생성 여부를 비교한 그림이다.
도 10은 배지에서 유도된 DSE 균주의 분생포자 및 포자 발아 모습을 촬영한 그림이다.
도 11은 본 발명의 신규 균주인 DSE8의 계통도이다.
본 발명은 이하 실시예를 통하여 좀더 구체적으로 설명될 것이다. 이러한 실시예는 단지 본 발명이 좀더 이해될 수 있도록 예시적으로 제시되는 것이므로, 이들 실시예로서 본 발명의 범위를 한정해서는 안 될 것이다.
실시예 1: 신규 균주의 분리
순천 근처의 승주 골프장에서 자라는 잔디(Zoysia japonica)　뿌리를 채집한 후 채집된 식물체 뿌리에서 식물내생균 존재 여부를 알아보기 위하여 0.05% 트리판 블루(trypan blue) 염색을 실시하고 뿌리 조직을 절편하여 관찰하였다. 관찰 결과, 내생균이 확인된 식물체 뿌리 조직을 약 2cm로 자른 후 거즈로 싸고,　1시간 동안 흐르는 물로 세척하였다. 세척된 조각을 75% 에탄올에서 1분, 2% 소듐하이퍼클로라이트(Sodium hypochlorite)에서 3분, 75% 에탄올에서 30초간 순으로 철저하게 표면 살균하였다. 다음으로 상기 살균된 조각을 멸균된 종이로 충분히 말린 후 PDA(Potato dextrose agar) 배지가 들어있는 90mm 페트리디쉬에 각 8조각씩 올린 다음, 25℃ 암조건에서 7주일간 배양하였다. 배양 후 식물체 뿌리 조각에서 새로이 생장하여 나온 균체를 분리하고, 이를 새로운 PDA 배지에 이식하여 배양하는 방법으로 2차례 계대 이식 배양하였다.
상기에 의하여 분리된 균체를 관찰한 결과를 도 1에 도시하였으며, 이들 균체의 ITS1, 5.8S rDNA 및 ITS2 영역에 대하여 프라이머 ITS4(Primer ITS4 : 5'-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3'; 서열번호 1) 및 프라이머 ITS5(Primer ITS5 : 5'-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3'; 서열번호 2)으로 White 등의 방법(White, T.J., T. Bruns, S. Lee, and J.W. Taylor. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics, p. 315-322. In M.A. Innis, D.H. Gelfand, J.J. Sninsky, and T.J. White (eds.), PCR protocols: A guide to methods and applications, Academic Press, New York.)에 의하여 서열 분석을 한 결과 NCBI에 등록된 미배양된 식물내생균(uncultured endophyte)의 DNA 서열과 99%의 상동성을 나타내었으며, 그 분석된 DNA 서열을 도 2 및 서열번호 3에 나타내었다. 이에 본 발명자들은 본 발명에 의하여 새로이 발견된 균체를 DSE8 및 DSE9으로 명명하였으며, 현재 국제기탁기관에 기탁하였다. 또한, 이의 계통도를 도 11에 나타내었다.
실시예 2: DSE ( Dark Septate Endophyt ) 균주의 기주식물에 대한 감염 유도
새로운 미생물살균제 생물자원으로 선발한 DSE 균주 중에서 잔디 뿌리에서 분리한 DSE 균주들을 대상으로 기주식물에 대한 감염여부를 알아보기 위하여 상기 실시예 1에서 선발한 DSE 균주의 인공접종을 통한 기주식물 감염 여부를 조사하였다. 이를 위하여 DSE8 및 DSE9의 2개 균주를 PDA(Potato dextrose agar) 배지에서 배양한 후, 모래와 섞어 인공접종원을 제조하여 잔디 재배용 인공 토양에 혼합하여 1주간 배양한 후에 잔디 묘목(seedling)을 옮겨 심은 후 2주 경과 후에 잔디뿌리의 절편을 0.05% 트리판 블루(trypan blue)로 염색하여 DSE 균주의 감염 여부를 조사하였다.
그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 대조구에서는 격막을 지닌 균사체를 볼 수 없었지만, DSE 균주가 접종된 토양에서 2주 자란 잔디 뿌리에서 DSE 균사가 관찰되어 성공적으로 기주식물에 재감염되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 선발한 DSE 균주의 인공감염을 통한 식물체 저항성 유도가 가능할 수 있는 전제 조건을 확인할 수 있었다.
실시예 3: DSE 균주의 식물 병원성 여부 및 기주식물의 생장에 미치는 효과 조사
새로운 미생물살균제 생물자원으로 선발한 DSE 균주가 식물체 뿌리 감염을 일으키는 것을 확인함으로서 식물체의 병 저항성을 유도할 수 있는 동시에 식물병원성 균일 수 있는 가능성과 함께 식물 생장에 부정적인 영향을 일으킬 수도 있다는 가능성이 동시에 제기될 수 있다고 판단되어 이에 대한 조사를 실시하였다. 이를 위하여 SLM (sterile liquid medium) 방법을 이용하여 잔디에 미치는 DSE 균주의 영향을 조사하였다.
보다 구체적으로, 하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 가진 SLM 배지에 DSE8 및 DSE9의 2개 균주를 접종하여 25℃, 150 rpm 조건에서 7일간 액체배양을 실시한 후 SLM fungus suspension 10ml를 40×100mm 페트리접시에 분주하고, 파종 6일째 잔디를 균 현탁액에 옮긴 후에 22℃, 12 시간 광조건의 식물생장상에서 10일간 재배한 후에 발병 여부 및 생장 정도(건물 중)를 비교하였다. 이의 대조구로서 SLM 배지만을 이용하였다.
Chemical/D.W g/L
Glucose 1
MgSO4·7H2O 0.2
KCl 0.2
NaNO3 (NaCl대용가능) 1
KH2PO4 1
그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, DSE 균주에 감염된 잔디에서 식물체 고사나 갈변, 반점, 시들음 등과 같은 전형적인 병증상들이 관찰되지 않았는바, 일단 외관적으로 선발한 DSE 균주는 식물병원성 균이 아님을 확인할 수 있었다. 하지만 접종 후 10일 경과 잔디의 생장량(건물중)에서 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다(하기 표 2 참조). 즉 DSE 균주가 감염된 잔디의 경우, 대조구에 비하여 생장량이 약 30% 정도 감소되었다(도 4 참조). 다만, 일반 식물과 달리, 골프장에 사용되는 잔디는 생장이 더딜수록 골프장 관리에 유리한 측면이 있기 때문에 상대적으로 병발생 억제와 생장 억제 두 가지 측면에서 일반 미생물살균제보다는 유리하다고 할 수 있겠다.
구분 건조중량(g)
대조구 0.72
DSE8 0.46
DSE9 0.50
실시예 4: DSE 균주 감염에 따른 기주식물병 저항성 유도 조사
DSE8 과 DSE9을 처리한 잔디에 병저항성 반응을 확인하기 위해, PR1 (pathogen related gene 1)의 발현 양상을 비교하였다.
4-1. 프라이머 선별
본 연구에 사용한 잔디(Creeping bentgrass)에서 연구되어진 PR gene 등 유전자에 대한 정보가 부족하여, 단자엽 식물의 모델인 벼에서 병 저항성 관련 과발현 유전자로 연구되어진 OsPR1b (Forward: CAGCAACCGGAACAACCTT(서열번호 4) 및 Reverse: GTACGTACGCCCGTGTGTATAA (서열번호 5))를 잔디에 적용하였으며, 마찬가지로 OsActin (Forward: TCCATCTTGGCATCTCTCAG (서열번호 6) 및 Reverse: GTACCCGCATCAGGCATCTG(서열번호 7))을 항존유전자(housekeeping gene)로 잔디에 적용하였다.
4-2. RNA 추출, cDNA 합성과 RT - PCR
잔디 종자(seed)를 소독하고, MS+PDB 1/2 배지에서 발아시키고 2주일간 키운 후에 DSE8, DES9과 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)를 접종시키고 4일 후 샘플링 하였다. 확보된 잔디는 액체질소를 이용하여 가루로 만들고, RNeasy Plant mini kit (Qiagen)를 이용하여 RNA를 추출하였다. 각각 확보된 RNA를 정량하고 2㎍의 RNA로 cDNA를 합성하였다. Superscript III Reverse transcriptase (invitrogen)를 이용하여 합성된 cDNA를 1㎕를 주형으로 하여 OsPR1b 와 OsActin primer로 RT-PCR을 수행하였다.
4-3. 결과
잔디에 병을 일으키는 리족토니아 솔라니를 처리한 실험구(R)에서는 강한 병 발생으로 RNA 추출이 어려웠다. 따라서 도 5에서와 같이 액틴(Actin)의 발현도 약하게 확인되었다. 단자엽 모델식물인 벼의 PR1 유전자를 확인한 결과, 51℃의 어닐링 온도에서 PR1 candidate가 증폭되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 비특이성(non-specificity)은 52℃의 annealing 온도에서 어느 정도 제거 되었고, DSE8을 처리한 잔디에서 병 저항성 기작이 일어나는 것을 확인할 수 있었다 (도 5 참조). 따라서 선발한 DSE8 균주를 건전한 잔디에 사전 접종을 실시할 경우, 기주식물체에서 병저항성 유도가 일어날 수 있으며, 이에 따라 병원균 감염시에 병방제 유도 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
실시예 5: DSE 균주의 최적 배양 조건 및 포자생성 조건 조사
비병원성 균주이면서 식물내생균으로서 기주식물 감염시에 병저항성 유도가 확인된 DSE 균주를 이용한 새로운 미생물살균제 개발 및 산업화를 위하여 선결하여야할 조건으로 DSE 균주의 최적 배양조건 규명 및 미생물농약으로 이용 가능한 포자의 대량생산 조건 규명을 실시하였다. 이를 위하여 11개 배지를 선정하여, 25℃, 암조건에서 7일간 배양한 후에 균사생장정도와 포자생성 유무를 조사하였다. 실험에 사용된 11개 배지는 다음과 같다.
LB: Luria-Bertani medium
PDA : potato dextrose agar medium
MY: malt yeast extract medium
MCM: mushroom complete medium
GCM: Ganoderma complete medium
YPSA: 왕송이배지
포도당배지
CMA: Corn meal agar medium
SNA: Synthetic nutrient-poor agar medium
V8: V8 Juice agar(20%) medium
SLM(포자현탁배지): Sterile liquid medium
그 결과를 하기 표 3 및 4와 도 7 내지 9에 나타내었다. 이들에서 볼 수 있는 바와 같이, V8 배지와 오트밀배지에서 균체 생장이 가장 활발한 것으로 조사되었다(표 3, 도 7 및 8 참조). 그러나, 포자 생성에 있어서, DSE8 균주의 경우 V8, MY, SNA 및 CMA 배지에서 가장 활발한 것으로 조사되었고, DSE9 균주의 경우 V8, MCM, YPSA, SNA 및 CMA 배지에서 가장 활발한 것으로 조사되었다(표 4 및 도 9 참조). 따라서 DSE 2개 균주 공히 생장과 포자생성이 가능한 배지로 V8 배지가 적합한 것으로 조사되었다.
Medium / DSE DSE8 ( 균체직경 mm ) DSE9 ( 균체직경 mm )
V8 26.39 24.35
PDA 22.23 21.90
포도당 19.14 22.27
LB 17.10 18.93
MY 18.03 18.12
MCM 21.03 24.59
GCM 21.00 21.18
YPSA 22.52 22.84
Oatmeal 23.98 24.00
SNA 18.04 20.99
CMA 22.91 24.90
Medium/DSE DSE8 DSE9
V8 O O
PDA X X
포도당 X X
LB X X
MY O X
MCM X O
GCM X X
YPSA X O
Oatmeal X X
SNA O O
CMA O O
한편, V8 배지에서 유도된 포자의 경우, 3개의 격막 (4 cells)을 지닌 연갈색 포자로 Alternaria sp.와 형태적으로 비슷한 모양을 보였지만(도 10 참조), ITS 염기서열 분석 결과, uncultured endophytes와 가장 높은 상동성을 보여 식물내생균임을 확인할 수 있었으며, 모든 포자가 정상적으로 발아하여 향후 미생물농약 개발을 위한 포자 대량 유도 기술로 사용할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. DSE8 균주 및 DSE9 균주 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물 병해 방제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식물 병해가 라이족토니아속균 및 피시움성속균으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 균에 의하여 발병하는 식물 병해인 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식물은 벼과 식물인 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제용 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 벼과 식물은 벼, 보리, 귀리, 옥수수, 사탕수수, 기장, 조, 잔디 및 목초로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 식물인 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제용 조성물.
  5. 제1항의 식물 병해 방제용 조성물을 식물 병해 방제를 목적으로 하는 식물이 생장하는 토양 또는 그 식물 자체에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 식물 병해가 라이족토니아속균 및 피시움성속균으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 균에 의하여 발병하는 식물 병해인 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제용 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 식물은 벼, 보리, 귀리, 옥수수, 사탕수수, 기장, 조, 잔디 및 목초로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 식물인 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제용 조성물.
  8. 라이족토니아속균 및 피시움성속균에 대한 식물 방제용 미생물인 DSE8.
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KR20230021222A (ko) * 2021-08-04 2023-02-14 (재)드림파크문화재단 항진균 활성을 가진 리시니바실러스 자일란이일티쿠스 ｄｐｃｃ７ 및 이를 포함하는 잔디병 예방 또는 치료용 미생물 제제

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