KR20160032635A - 식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 대취 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주와 이를 함유한 미생물 제제 - Google Patents

식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 대취 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주와 이를 함유한 미생물 제제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물 병원균에 대한 항진균 활성과 셀룰로스(cellulose) 및 펙틴(pectin) 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주와 이를 함유한 미생물 제제에 관한 것으로, 식물 재배지에서 발생하는 식물 병원균을 방제하고 토양 내 대취(thatch)를 조절하는 효과가 있다.

Description

식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 대취 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주와 이를 함유한 미생물 제제{Streptomyces heilongjiangensis strain having antifungal activity against plant pathogen and thatch - decomposing activity, and microbial agent containing the same}
본 발명은 식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 대취(thatch) 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주와 이를 함유한 미생물 제제에 관한 것이다.
골프장과 천연잔디운동장에 식재되어 있는 토양은 깊이에 따라 잔디와 모래로 구성되어 있다. 이는 골프장을 포함한 운동경기장이 이용객과 관리 기계에 의해 지속적인 답압이 이루어지는 환경이고, 모래가 통기성과 배수에 유리하기 때문이다. 골프장과 천연잔디운동장에서 잔디는 이용객들의 건강과 적당한 운동 환경 조성을 위해 보통 25㎜ 내외의 높이로 유지, 관리되고 있다. 관리 상태 및 계절에 따라 다르지만 켄터키 블루그래스는 주 1 ∼ 2회, 한국잔디는 더 낮은 빈도로 예초가 이루어지고 있다. 예초로부터 잘려진 잎과 줄기는 예지물(clippings)이라고 하며, 지면 아래에 축적되어 미분해 짙은 갈색의 유기물인 대취층(thatch layer)으로 존재한다. [도 1]은 경기장에서 채취된 잔디의 단면도로서, 잔디 바로 밑의 검은 부분인 대취층(thatch layer)을 나타낸 것이다. [도 1]에 나타낸 바와 같이, 대취층은 엽 조직, 뿌리 및 줄기 등의 살아있는 조직과 노화엽, 예지물, 노화근 등의 죽은 조직으로 이루어져 있다. 잔디 종에 따라 차이가 있지만 줄기와 뿌리가 6개월 ∼ 2년 간격으로 생산과 노화(죽음)를 반복하기 때문이다.
천연잔디운동장이나 골프장에서 적당한 두께의 대취는 큰 장점으로 작용하고 있다. 대취의 두께가 약 12 ∼ 13㎜에 이르면 공 튀김에 좋고, 토양 온도의 안정화에 도움을 주며, 이용자에게 발의 충격을 완화시키는 탄력을 제공하기도 한다. 하지만 많은 단점이 잔디 관리에 문제가 되고 있다. 토양에 축적된 대취는 토양 과습을 유발하기 때문에, 잔디 뿌리의 호흡작용을 어렵게 하여 식물체가 죽는 생리장해를 유발하고 주요 병원균과 해충의 서식지 역할을 하여 발병의 원인이 된다. 또한 고사된 잔디의 줄기 및 뿌리 잔재물로 이루어진 대취층은 물에 잘 녹지 않는 소수성을 띄기 때문에 하부의 뿌리까지 투수성과 통기성 불량을 유발하여 한발에 약해지거나 시비효율을 감소시키는 등 관리상의 매우 중요한 문제를 낳고 있다. 특히, 우리나라 천연잔디운동장에서 많이 이용되고 있는 두 종인 켄터키 블루그래스와 한국잔디 모두 대취 축적도가 높은 것으로 보고되고 있다. [도 2]는 잔디의 세포벽 구조를 나타낸 것이다. 잔디의 세포벽 구조는 [도 2]에 도시된 바와 같이 1, 2차 세포벽으로 구성되어 있으며, 주요 성분으로 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 펙틴, 리그닌 등이 있다. 1차 세포벽은 어린 식물에서 형성되며, 2차 세포벽은 성숙하면 형성된다. 가장 분해가 어려운 것으로 알려져 있는 리그닌은 생육 후기에 형성된다. 일반적으로 식물의 세포벽은 셀룰로스 25%, 헤미셀룰로스 25%, 펙틴 35% 등으로 구성되어 있지만, 잔디는 셀룰로스와 헤미셀룰로스(75%), 리그닌(25%)의 함유량이 높은 것으로 알려져 있다.
잔디운동장이나 골프장에서 기존의 대취 관리는 모래를 지면에 뿌리는 배토(top-dressing), 일정 깊이로 구멍을 만들고 모래로 그 구멍을 채우는 코어링(coring) 및 잔디 지면을 깨끗이 하는 그루밍(grooming) 등의 기계적 방법을 통하여 실시되고 있다. 하지만 위의 작업들은 고가의 장비를 사용해야 하고 시간이 많이 소요된다는 점에서 작은 면적의 운동을 관리하기 위해 구입하기 어렵고 임차할 경우 관리비 상승요인으로 작용한다. 또한 기계를 이용한 물리적 방법은 잔디표면을 손상시키는 결과를 가져오기 때문에 잔디가 재피복될 때까지 미관상 좋지 않으며 경기장 이용자의 사용상 불편함을 초래하는 것이 불가피하다.
이러한 이유 때문에 잔디 운동장의 구조를 파괴시키지 않고 저비용이 투입될 수 있는 방법이 꾸준히 요구되어 왔으며, 대취를 분해하는 미생물의 사용은 고가의 장비가 필요하지 않고 운동장의 잔디를 손상시키지 않기 때문에 그 대안으로 주목받아 왔다. 특히, 미생물 제제는 대취를 분해하는 합성 효소 제품 등 화학 제제에 비하여 인체와 환경에 부담되지 않는 장점 때문에 최근 그 선호도가 높아지고 있다. 아울러 대취분해뿐만 아니라 대취에 서식하는 잔디 감염 병원균에 대한 활성을 보일 경우 병 방제 효과도 얻을 수 있는 장점도 있다. 식물병원균에 대한 길항성 제제의 경우 화학 살균제가 갖는 토양 잔류, 살균제 저항성 병원균의 출현, 인체와 환경에 대한 위해 등의 부담으로부터 자유롭기도 하다.
리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 균은 잔디에 브라운 패치, 라지 패치, 옐로 패치 등 기주와 계절을 가리지 않고 주요 병을 일으키는 대표적인 균류 병원균이다. 리족토니아 솔라니에 의해 발병하는 갈색마름병(brown patch)은 한국에 식재되어 있는 잔디에 심각한 위협을 나타내는 진균 병이다. 높은 온도와 습도에서 발병하며 일반적으로 작은 점에서 시작하여 크게는 약 1 미터에 이르는 원형 크기로 바깥쪽으로 확산 된다. 동전마름병(dollar spot)은 봄, 가을 기간 동안 스크레로티니아 호모에오카르파(Sclerotinia homoeocarpa)에 의해 발생하는 전 세계적으로 가장 흔한 잔디 진균 병해이다. 골프장 등 잔디밭에서 병반의 크기는 직경 2.5 ∼ 5㎝ 이하이지만, 병이 진전되면서 불규칙하게 큰 병반을 형성하기도 한다.
현재 천연잔디운동장이나 골프장에서 위의 병들은 살균제의 사용이 가장 효과적인 방제와 예방법이다. 하지만 살균제의 지속적인 사용은 환경오염 유발, 병원균의 농약에 대한 내성 증가, 토양 미생물 생태계 파괴 등 문제점을 야기할 수 있다. 특히 스크레로티니아 호모에오카르파 균주는, 그 특성상 약제 저항성 발현이 빈번하기 때문에 전적으로 살균제의 이용에 한계가 있다.
따라서 미생물을 이용한 생물학적 방제는 그러한 부작용을 줄일 수 있는 대안으로 제시받고 있다. 자연으로부터 분리한 미생물을 이용하여 천연잔디운동장에 식재되어 있는 켄터키 블루그래스와 한국잔디에서 문제가 되고 있는 대취를 친환경적으로 줄여 주고, 동시에 병을 방제하거나 병원균의 밀도를 낮출 수 있다면 좋은 선택이 될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 대취(thatch) 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주와 이를 함유한 미생물 제제를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 식물 병원균에 대한 항진균 활성과 셀룰로스(cellulose) 및 펙틴(pectin) 분해능을 갖는 KS-2 (KCTC 18323P)인 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주를 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 또는 스크레로티니아 호모에오카르파(Sclerotinia homoeocarpa)인 식물 병원균에 대한 항진균 활성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 식물 병원균에 대한 항진균 활성과 셀룰로스(cellulose) 및 펙틴(pectin) 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 제공한다.
상기와 같은 본 발명은, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주의 식물 병원균에 대한 항진균 활성과 셀룰로스(cellulose) 및 펙틴(pectin) 분해능에 의해, 식물 재배지에서 발생하는 식물 병원균을 방제하고 토양 내 대취(thatch)를 조절하는 효과가 있다.
도 1은 경기장에서 채취된 잔디의 단면도로서, 잔디 바로 밑의 검은 부분인 대취층(thatch layer)을 나타낸 것이다.
도 2는 잔디의 세포벽 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 잔디 주요 병원균에 대한 KS-2 균주의 억제 효과(상: R. solani, 중: KS-2 균주, 하: S. homoeocarpa)를 나타낸 것이다.
도 4는 KS-2 균주의 셀룰로스(cellulose) 분해능을 나타낸 것이다.
도 5는 KS-2 균주의 펙틴(pectin) 분해능을 나타낸 것이다.
도 6은 KS-2 균주와 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주의 16S rRNA 서열 상동성을 나타낸 것이다.
도 7은 KS-2 균주의 계통학적 분석 결과(phylogenetic tree)를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
나아가, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식물 병원균에 대한 항진균 활성 및 셀룰로스 분해능을 갖는 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주를 제공한다. 본 발명의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 잔디 재배지 근권 토양 또는 잔디 예지물을 포함하는 토양에서 분리한 것으로, "KS-2"로 명명한다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 KS-2 (KCTC 18323P)인 것이 바람직하다. 본 발명의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 KS-2 균주는 2014년 8월 28일 한국생명공학원 미생물자원센터에 기탁하였으며, 기탁번호는 KCTC 18323P이다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 리족토니아 속(Rhizoctonia spp.) 또는 스크레로티니아 속(Sclerotinia spp.)의 식물 병원균에 대한 항진균 활성을 나타낼 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 리족토니아 속 및 스크레로티니아 속의 식물 병원균 모두에 대한 항진균 활성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 대한 항진균 활성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 스크레로티니아 호모에오카르파(Sclerotinia homoeocarpa)에 대한 항진균 활성을 나타낼 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주는 리족토니아 솔라니 및 스크레로티니아 호모에오카르파 모두에 대한 항진균 활성을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제는, 잔디의 갈색마름병 또는 동전마름병 등을일으키는 식물 병원균을 방제하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제는, 잔디의 대취(thatch)를 관리하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제는, 유효성분 이외의 성분으로서, 예를 들어 소정의 담체, 점결제, 증점제, 고착제, 방부, 방미제, 용제, 안정화제, 산화 방지제, 자외선 방지제, 결정 석출 방지제, 소포제, 물성 향상제, 착색제 등을 함유할 수 있다.
담체로는, 고체 담체 또는 액체 담체 중 어느 하나 또는 둘 다 사용할 수 있다. 고체 담체로서 예를 들면, 전분, 활성탄, 대두 분말, 밀 분말, 나무 분말, 어류 분말, 분유 등의 동식물성 분말, 탈크, 카올린, 벤토나이트, 제올라이트, 규조토, 화이트카본, 클레이, 알루미나, 탄산칼슘, 염화칼륨, 황산암모늄 등의 광물성 분말을 사용할 수 있다. 액체 담체로서 예를 들면, 물, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르 등의 에테르류, 케로신, 경유 등의 지방족 탄화수소류, 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 메틸나프탈렌, 용매 나프타 등의 방향족 탄화수소류, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드류, 지방산의 글리세린에스테르 등의 에스테르류, 대두유, 유채씨유 등의 식물유를 사용할 수 있다.
점결제, 증점제, 고착제로서 예를 들면, 전분, 덱스트린, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸전분, 풀루란, 알긴산나트륨, 알긴산암모늄, 알긴산프로필렌글리콜에스테르, 구아검, 로커스트빈 검, 아라비아 고무, 크산탄 검, 젤라틴, 카제인, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 에틸렌·프로필렌 블록 중합체, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐피롤리돈 등을 사용 할 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약은, 잔디의 갈색마름병 또는 동전마름병 등을일으키는 식물 병원균을 방제하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약은, 잔디의 대취(thatch)를 관리하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약은 살균제일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약은 생장조절제일 수 있고, 더욱 바람직하게는 잔디의 생장조절제일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 농약은 천연식물보호제일 수 있다.
"농약"이란, 농작물(수목, 농산물과 임산물을 포함한다)을 해치는 균, 곤충, 응애, 선충, 바이러스, 잡초, 그 밖에 농림축산식품부령으로 정하는 동식물을 방제하는 데에 사용하는 살균제·살충제·제초제, 농작물의 생리기능을 증진하거나 억제하는 데에 사용하는 약제 및 그 밖에 농림축산식품부령으로 정하는 약제를 말한다(농약관리법 제12426호, 2014.3.18., 개정 참조). 이와 같이 농약은, 용도에 따라, 살균제, 살충제, 제초제 또는 생장조절제 등으로 분류되며, '미생물 농약'은 세균, 바이러스 따위를 써서 식물의 해충이나 병균 따위를 죽이는 생물 농약을 말한다.
"천연식물보호제"란, 진균, 세균, 바이러스 또는 원생동물 등 살아있는 미생물을 유효성분으로 하여 제조한 농약 및 자연계에서 생성된 유기화합물 또는 무기화합물을 유효성분으로 하여 제조한 농약 중 어느 하나에 해당하는 농약으로서 농촌진흥청장이 정하여 고시하는 기준에 적합한 것을 말한다(농약관리법 제12426호, 2014.3.18., 개정 참조).
또한, 본 발명은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 부산물 비료를 제공한다.
"비료"란, 식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 흙에서 화학적 변화를 가져오게 하는 물질, 식물에 영양을 주는 물질, 그 밖에 농림축산식품부령으로 정하는 토양개량용 자재 등을 말하며, "부산물비료"란 농업·임업·축산업·수산업·제조업 또는 판매업을 영위하는 과정에서 나온 부산물, 사람의 분뇨, 음식물류 폐기물, 토양미생물 제제(제제, 토양효소 제제를 포함한다), 토양활성제 등을 이용하여 제조한 비료로서 농림축산식품부장관이 지정하는 것을 말한다(비료관리법 제11998호, 2013.8.6., 개정 참조).
본 발명에 따른 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 부산물 비료는, 식물 성장을 촉진하거나 본 발명의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주의 성장을 촉진할 수 있도록 각종 영양분을 보충하는 함량으로 토양 또는 식물에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 부산물 비료는, 고체 입상 또는 응집된 배합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 부산물 비료는, 용액에 비료가 분산되도록 하기 위한 계면활성제, 유화제, 소포제 또는 분산제와 혼합될 수 있으며, 균질 수용액 또는 수성 불균질 현탁액 배합물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 식물 또는 이의 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 식물 재배지에서 발생하는 진균 방제 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 진균 방제 방법은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 잔디 또는 이의 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 잔디 또는 이의 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 잔디의 대취(thatch) 조절 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 미생물 제제를 식물 또는 이의 재배지에 처리하는 수단은, 예를 들어 미생물 제제를 잎의 표면 또는 이면에 도포하는 방법, 소정의 담체 등을 이용하여 미생물 제제를 잎의 표면 또는 이면에 부착시키는 방법, 미생물 제제를 잎에 산포 또는 공급하는 방법 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 미생물 제제의 도포량 또는 산포량은, 유효 성분의 농도, 제제의 형태, 대상 병해나 작물의 종류, 병해에 의한 피해의 정도, 시용 장소, 시용 방법, 시용 시기, 혼용·병용하는 약제나 비료 등의 사용량, 종류 등의 여러가지 조건에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
신규 미생물 KS-2 균주의 분리
잔디 재배지 근권 토양 또는 잔디 예지물을 포함하는 토양의 각 현탁액을 희석하여 영양한천(nutrient agar) 평판 배지(plate media)에 도말하고, 26℃에서 48시간 동안 배양하여 자란 콜로니(colony)를 수집하였다. 각 균주별로 멸균한 백금 이(platinum loop)를 이용하여 획선배양법(streak culture)으로 200개의 단일 콜로니를 다시 분리하여 실험에 사용하였다.
신규 미생물 KS-2 균주의 선발
실험예 1. 항진균 활성
분리된 각 단일 콜로니를 24시간 배양한 후, 멸균한 백금 이를 이용하여 PDA(potato dextrose agar) 배지의 가운데 획선을 긋었다. 식물 병원균인 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 스크레로티니아 호모에오카르파(Sclerotinia homoeocarpa), 드레크스레라 비세프타타(Drechslera biseptata) 및 피시움 아파니데르마툼(Pythium aphanidermatum) 균주를 각 다른 PDA 배지에서 배양한 후, 각 지름 5㎜의 식물 병원균주의 신선한 한천 디스크(agar disk)를 상기 획선을 그은 배지 플레이트의 반대편에 위치시켰다. 위와 같이 처리한 모든 플레이트들을 26℃에서 5일간 배양한 후, 후보 미생물 균주 콜로니의 가장자리와 각 식물 병원균주 콜로니의 가장자리 사이의 거리를 측정하였다. 그 결과, KS-2 균주의 항진균 활성을 확인하였다. 위 실험을 2회 추가 반복 수행하였을 때에도 매우 유사한 경향을 나타내었으며, 이를 하기 [표 1] 및 [도 3]에 나타내었다.
균주 리족토니아 솔라니
(Rhizoctonia solani)		 스크레로티니아 호모에오카르파
(Sclerotinia homoeocarpa)
KS-2 6.3±0.6 1.3±0.6
대조구 0.0±0.0 0.0±0.0
(값(㎜)±표준편차, 대조구는 멸균수 접종)
실험예 2. 셀룰로스 분해능
각 단일 콜로니를, 0.5g/L의 K2HPO4, 0.25g/L의 MgSO4, 1.88g/L의 셀룰로스 분말(cellulose powder), 0.2g/L의 콩고 레드(Congo red), 2g/L의 젤라틴(gelatine) 및 15g/L의 한천 분말(agar powder)을 포함하는 셀룰로스 콩고 레드 한천(cellulose congo red agar) 고체 배지에 26℃에서 48시간 배양한 후, 각 단일 콜로니 주변에 투명환(clear zone, halo zone)이 형성되는지 여부에 따라 셀룰로스를 탄소원으로 이용하는 미생물을 후보 미생물 군으로부터 선별하였고, 다시 투명환의 크기를 측정함으로써 셀룰로스 분해 정도를 관찰하였다. 그 결과, 투명환이 형성되지 않았던 대조군과 비교하여, KS-2 균주의 셀룰로스 분해능은 2.3㎜로 확인되었다. 위 실험을 2회 추가 반복 수행하였을 때에도 매우 유사한 경향을 나타내었으며, 이를 하기 [표 2] 및 [도 4]에 나타내었다.
실험례 3. 펙틴 분해능
각 단일 콜로니를, 0.7g의 펙틴(pectin), 1.0g의 효모 추출물(yeast extract), 1.5g의 한천을 포함하는 중성 pH의 고체 배지에 26℃에서 48시간 배양한 후, 각 콜로니에 요오드 용액을 처리하였으며, 각 단일 콜로니 주변에 투명환(clear zone, halo zone)이 형성되는지 여부에 따라 펙틴을 탄소원으로 이용하는 미생물을 후보 미생물 군으로부터 선별하였고, 다시 투명환의 크기를 측정함으로써 펙틴 분해 정도를 관찰하였다. 그 결과, 투명환이 형성되지 않았던 대조군과 비교하여, KS-2 균주의 펙틴 분해능은 1.5㎜로 확인되었다. 위 실험을 2회 추가 반복 수행하였을 때에도 매우 유사한 경향을 나타내었으며, 이를 하기 [표 2] 및 [도 5]에 나타내었다.
Figure pat00001
(값(㎜)±표준편차, 대조구는 멸균수 접종)
신규 미생물 KS-2 균주의 동정
선별된 KS-2 균주를 분자생물학적으로 동정(identification)하기 위하여, KS-2 균주의 콜로니를 NB(Nutrient Broth) 배지에 접종하여 26℃에서 3일간 배양한 후, 솔젠트사의 정제 비드(SolGent purification bead)를 사용하여 DNA를 추출하였다. PCR(Polymerase chain reaction)에 사용한 프라이머(primer)는 하기 [표 3]에 나타낸 서열과 같았고, 솔젠트사의 EF-태그(SolGent EF-Taq)를 사용하였으며, PCR은, 95℃에서 15분간 DNA를 변성(Denaturation)시킨 후, 95℃에서 20초, 50℃에서 40초 및 72℃에서 1분 30초의 사이클(cycle)을 각 30회 반복한 다음, 72℃에서 5분간 반응시키는 조건으로 수행하였다. PCR 생성물을 솔젠트사의 정제 키트(SolGent PCR purification kit)로 정제한 후, 1% 아가로스 젤(agarose gel)에서 전기영동(electrophoresis)하여 확인하였고, 시퀀싱(sequencing)을 통해 16S rRNA의 서열을 확인하였다. 시퀀싱 결과를 NCBI(National Center for Biotechnology Information) 데이터베이스(http://www.ncbi.nlm)에서 BLAST로 검색하여 99%의 상동성으로 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주임을 [도 3]과 같이 확인하였고, CLUSTRAL X 프로그램 및 treev32 프로그램으로 균주의 계통학적 위치를 [도 4]와 같이 확인하였다.
forward primer: primer 27F 5'- AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG - 3'
reverse primer: primer 1492R 5'- GGT TAC CTT GTT ACG ACT T - 3'
ccttcgaagc tccctcccac aaggggttgg gccaccggct tcgggtgtta ccgactttcg 60
tgacgtgacg ggcggtgtgt acaaggcccg ggaacgtatt caccgcagca ctgctgatct 120
gcgattacta gcaactccga cttcatgggg tcgagttgca gaccccaatc cgaactgaga 180
caggcttttt gagattcgct ccgcctcacg gcttcgcagc tcattgtacc tgccattgta 240
gcacgtgtgc agcccaagac ataaggggca tgatgacttg acgtcgtccc caccttcctc 300
cgagttgacc ccggcagtct ccctgtgagt ccccatcacc cccgaaaggg catgctggca 360
acacagaaca agggttgcgc tcgttgcggg acttaaccca acatctcacg acacgagctg 420
acgacagcca tgcaccacct gtacaccgac cacaaggggg catcccatct ctggatgttt 480
ccggtgtatg tcaagccttg gtaagggttc ttcgcgttgc gtcgaaatta agccacatgc 540
tccgctgctt gtgcgggccc ccgtcaattc ctttgagttt tagccttgcg gccgtactcc 600
ccaggcgggg aacttaatgc gttagctgcg gcaccgacga cgtggaatgt cgccaacacc 660
tagttcccac cgtttacggc gtggactacc agggtatcta atcctgttcg ctccccacgc 720
tttcgctcct cagcgtcagt aatggcccag agatccgcct tcgccaccgg tgttcctcct 780
gatatctgcg catttcaccg ctacaccagg aattccgatc tcccctacca cactctagtc 840
tgcccgtatc gaatgcagac ccggggttaa gccccgggct ttcacatccg acgcgacaga 900
ccgcctacga gctctttacg cccaataatt ccggacaacg ctcgcgccct acgtattacc 960
gcggctgctg gcacgtagtt agccggcgct tcttctgcag gtaccgtcac tctcgcttct 1020
tccctgctga aagaggttta caacccgaag gccgtcatcc ctcacgcggc gtcgctgcat 1080
caggctttcg cccattgtgc aatattcccc actgctgcct cccgtaggag tctgggccgt 1140
gtctcagtcc cagtgtggcc ggtcgccctc tcaggccggc tacccgtcgt cgccttggtg 1200
agccgttacc tcaccaacaa gctgataggc cgcgggctca tccttcaccg ccggagcttt 1260
ccacgcacat cggatgcccg agcgcgtcgt atccggtatt agaccccgtt tccagggctt 1320
gtcccagagt gaagggcaga ttgcccacgt gttactcacc cgttcgccac taatccaccc 1380
cgaagggctt catcgttcga cttgca
<110> Hanul Inc. <120> Streptomyces heilongjiangensis strain having antifungal activity against plant pathogen and thatch - decomposing activity, and microbial agent containing the same <130> P140247PP <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1406 <212> DNA <213> Streptomyces heilongjiangensis <400> 1 ccttcgaagc tccctcccac aaggggttgg gccaccggct tcgggtgtta ccgactttcg 60 tgacgtgacg ggcggtgtgt acaaggcccg ggaacgtatt caccgcagca ctgctgatct 120 gcgattacta gcaactccga cttcatgggg tcgagttgca gaccccaatc cgaactgaga 180 caggcttttt gagattcgct ccgcctcacg gcttcgcagc tcattgtacc tgccattgta 240 gcacgtgtgc agcccaagac ataaggggca tgatgacttg acgtcgtccc caccttcctc 300 cgagttgacc ccggcagtct ccctgtgagt ccccatcacc cccgaaaggg catgctggca 360 acacagaaca agggttgcgc tcgttgcggg acttaaccca acatctcacg acacgagctg 420 acgacagcca tgcaccacct gtacaccgac cacaaggggg catcccatct ctggatgttt 480 ccggtgtatg tcaagccttg gtaagggttc ttcgcgttgc gtcgaaatta agccacatgc 540 tccgctgctt gtgcgggccc ccgtcaattc ctttgagttt tagccttgcg gccgtactcc 600 ccaggcgggg aacttaatgc gttagctgcg gcaccgacga cgtggaatgt cgccaacacc 660 tagttcccac cgtttacggc gtggactacc agggtatcta atcctgttcg ctccccacgc 720 tttcgctcct cagcgtcagt aatggcccag agatccgcct tcgccaccgg tgttcctcct 780 gatatctgcg catttcaccg ctacaccagg aattccgatc tcccctacca cactctagtc 840 tgcccgtatc gaatgcagac ccggggttaa gccccgggct ttcacatccg acgcgacaga 900 ccgcctacga gctctttacg cccaataatt ccggacaacg ctcgcgccct acgtattacc 960 gcggctgctg gcacgtagtt agccggcgct tcttctgcag gtaccgtcac tctcgcttct 1020 tccctgctga aagaggttta caacccgaag gccgtcatcc ctcacgcggc gtcgctgcat 1080 caggctttcg cccattgtgc aatattcccc actgctgcct cccgtaggag tctgggccgt 1140 gtctcagtcc cagtgtggcc ggtcgccctc tcaggccggc tacccgtcgt cgccttggtg 1200 agccgttacc tcaccaacaa gctgataggc cgcgggctca tccttcaccg ccggagcttt 1260 ccacgcacat cggatgcccg agcgcgtcgt atccggtatt agaccccgtt tccagggctt 1320 gtcccagagt gaagggcaga ttgcccacgt gttactcacc cgttcgccac taatccaccc 1380 cgaagggctt catcgttcga cttgca 1406

Claims (3)

  1. 식물 병원균에 대한 항진균 활성과 셀룰로스(cellulose) 및 펙틴(pectin) 분해능을 갖는 KS-2 (KCTC 18323P)인 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스(Streptomyces heilongjiangensis) 균주.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잔디 병원균은 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 또는 스크레로티니아 호모에오카르파(Sclerotinia homoeocarpa)인 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 스트렙토미세스 헤이롱지안제시스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제.
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