KR20170116543A - Paenibacillus peoriae HB774 strain and method for the biological control of plant diseases using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페니바실러스 패오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주, 이를 포함하는 식물병 방제용 조성물 및 이를 이용한 식물병의 생물학적 방제방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 페니바실러스 패오리에 HB774 균주는 투바키아 마름 병원균에 대하여 우수한 항균 효과를 나타내어, 참나무류의 마름병을 방제하는데 효과적이다.The present invention relates to Paenibacillus peoriae HB774 strain, a composition for controlling plant diseases, and a method for biological control of a plant disease using the same. The HB774 strain according to the present invention is characterized in that it comprises Tovakia It has an excellent antimicrobial effect against acanthosis pathogens and is effective in controlling the blight of oak tree.
Description
본 발명은 페니바실러스 패오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주, 이를 포함하는 식물병 방제용 조성물 및 이를 이용한 식물병의 생물학적 방제방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 페니바실러스 패오리에 HB774 균주는 투바키아 마름 병원균에 대하여 우수한 항균 효과를 나타내어, 참나무의 마름병을 방제하는데 효과적이다.The present invention relates to a method for the treatment of infectious diseases such as Paenibacillus The present invention relates to a composition for inhibiting plant diseases and a method of controlling a plant disease using the same, wherein the HB774 strain of the present invention has an excellent antimicrobial activity against tuberculosis pathogens, It is effective in controlling the blight of oak.
우리나라는 국토의 63.7%(6,369,000 ha)가 산림이 차지하며 주요 임상은 침엽수림이 40.5%, 혼효림 29.3%와 활엽수림 27.0%로 구성되어 있다. 그러나 최근 지구온난화의 영향으로 인해 냉대수종인 침엽수림이 지난 10년간 큰 폭으로 감소함에 따라 산림전체 면적이 연평균 500 ha 정도로 지속적으로 감소하고 있다. 이에 따라 전체산림율의 지속적 유지를 위해 활엽수림의 중요도가 증가하고 있다. 활엽수림의 수종 중에서 참나무류(Quercus spp.)의 점유율은 25%를 상회하는 것으로 알려져 있다. 참나무는 식용, 관상용, 공업용 및 약용 등으로 사용되는데, 특히 극상산림을 이루어 산림식생의 지속적 유지에 중요한 수종으로 참나무류에 피해가 발생하면 지속적인 식생의 유지에 큰 타격이 있을 것으로 생각된다.Forests account for 63.7% (6,369,000 ha) of land in Korea, and the main clinics consist of 40.5% of coniferous forests, 29.3% of mixed forests and 27.0% of broadleaved forests. However, due to the recent global warming, the coniferous forest, which is a cold-water species, declined sharply over the past decade, and the total area of the forest is continuously decreasing to an annual average of 500 ha. Therefore, the importance of deciduous forests is increasing in order to maintain the total forest rate continuously. Share of Quercus (Quercus spp.) From a species of deciduous forest is known to be in excess of 25%. Oak trees are used for edible, ornamental, industrial and medicinal purposes. Especially, when the oak tree species is damaged as a species important for the sustainable maintenance of forest vegetation, it will be a serious hindrance to the sustainable vegetation maintenance.
우리나라 참나무류에 피해를 주는 여러 생물적 무생물적 요인 중 15 여종의 병해가 기록되어 있으나(한국식물병명목록, 2009), 그 중 Tubakia spp.에 잎점무늬병은 갈참, 졸참, 상수리 등 3 종의 참나무류에 기록되어 있을 뿐(임업연구원 시험연구보고서, 1986) 이 병에 의해 심각한 피해 사례가 보고된 적이 없다. 그러나 최근 설악산 등 임지에서 발생한 Tubakia spp.에 의한 참나무 잎병은 점무병이 아닌 마름병의 심한 병징을 보이며, 최근 조사 결과 Tubakia spp.에 의한 마름병 증상의 병해가 전국적으로 나타나고 있어서 이 병이 우리나라에 확산 중에 있다고 추정되며 향후 심각한 피해를 초래할 가능성이 클 것으로 판단된다. 이 병은 최근 미국에서 확산일로에 있는 미국 참나무 수종(Bur oak)의 투바키아 참나무 마름병과 유사하여 심할 경우 나무 전체가 고사하기도 한다. 또한 잎병은 시들음병과 같이 수목의 급작스러운 고사를 일으키지는 않으나, 해마다 지속적으로 발생한 경우 광합성부족으로 수목의 생장이 저해되고 조기 낙엽으로 수관(canopy)이 엉성하여져 음수인 참나무류의 재생을 방해하므로 지속적 식생 유지가 어려워지고 우리나라의 산림율 감소를 가속화시킬 가능성이 있어서 시급한 대책 마련이 요구된다.Of the various biological and non-biotic factors damaging the Korean oak tree, 15 have been documented (Korean Plant Pathology List, 2009), of which Tubakia spp. Has three species of oak (Forestry Research Institute Test Report, 1986). No serious cases of damage have been reported by this disease. However, recently, it has been reported that Tuberculosis spp. Caused by tubacia spp. In the forests such as Mt. Seulak has severe symptoms of blight, not dwarf disease. Recently, there have been many cases of tuberculosis caused by Tubacia spp. And it is highly likely that it will cause serious damage in the future. This disease is similar to the oak blight of the American oak tree (Bur oak), which has recently spread in the United States, in the United States. In addition, although it does not cause a sudden death of the tree like wilt disease, when it occurs continuously every year, lack of photosynthesis interferes with the growth of trees and canopy of early leaves, It is difficult to maintain vegetation and it is likely to accelerate the reduction of forest rate in Korea. Therefore, urgent measures are needed.
산림병해의 방제를 위해 일반 농작물과 같이 살균제 살포에 의한 화학적방제법이 유효할 수 있다. 그러나 살균제농약의 독성으로 말미암아 산림의 생물상과 생태에 악영향이 커 적용하기가 대단히 어렵다. 따라서 산림생태에 악영향이 큰 농약에 의한 화학적방제법을 대체할 수 있는 길항미생물을 이용한 생물학적 방제법이 고려되어야 한다. 그러나, 이와 관련된 많은 연구 사례에도 불구하고, 투바키아 참나무 마름병을 효과적으로 방제할 수 있는 생물농약은 아직 정착되지 않은 실정이어서 새로운 생물적 방제제의 개발이 요구되고 있다.Chemical control by spraying a fungicide like general crops may be effective for controlling forest disease. However, due to the toxicity of the fungicide pesticides, it is very difficult to apply the fungicide and ecology of the forest due to its bad influence. Therefore, biological control methods using antagonistic microorganisms that can replace chemical control methods with pesticides which have a large adverse effect on forest ecology should be considered. However, in spite of many studies related thereto, the pesticides which can effectively control the Tobaccoia oak blight have not yet been established, and thus a new biological control agent is required to be developed.
따라서, 본 연구에서는 우수한 길항미생물을 선별하여 그 길항력의 특성을 조사하였으며, 신규한 페니바실러스 페오리에 HB774 균주가 투바키아 참나무 마름병에 대하여 우수한 방제효과를 가지고 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.Therefore, in this study, the antagonistic microorganisms were screened for the characteristics of their resistance to drag, and it was confirmed that the novel strain of HB774 against Penny Bacillus paeori had excellent control effect against Tobaccoia oak blight, Respectively.
본 발명의 목적은 식물병에 대하여 방제효과가 우수한 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide Paenibacillus peoriae HB774 strain (KACC 81015BP) which is excellent in controlling effect against a plant disease.
본 발명의 다른 목적은 상기 균주를 포함하는 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plant disease controlling composition comprising the strain.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 식물병 방제용 조성물을 이용하여 식물병을 방제하는 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for controlling a plant disease using the plant disease control composition.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공한다.To achieve the above object, the present invention provides a strain of Paenibacillus peoriae HB774 (KACC 81015BP).
본 발명은 또한, 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP), 이의 배양액 및 배양액 추출물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising a compound of the formula < RTI ID = 0.0 > Paenibacillus & peoriae HB774 strain (KACC 81015BP), a culture thereof, and a culture medium extract thereof.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 식물병은 투바키아(Tubakia spp.) 마름병원균에 의해 유발되는 참나무류 마름병일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the plant disease may be an oak tree blight caused by tubacia spp.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 참나무류는 중국단풍 (Acer buergerianum Miq.), 복자기나무 (Acer triflorum Kom.), 고로쇠나무 (Acer pictum var. mono (Maxim.) Maxim. ex Franch.), 밤나무(Castanea crenata Siebold et Zucc.), 상수리나무 (Quercus acutissima Carruther), 갈참나무 (Quercus aliena Blume), 신갈나무 (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.), 졸참나무 (Quercus serrata Murray) 및 느릅나무 (Ulmus davidiana var. japonica (Rehder) Nakai)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the oak tree is selected from the group consisting of Acer buergerianum Miq., Acer triflorum Kom.), Acer pictum var mono (Maxim.) Maxim ex franch.), chestnut ( Castanea crenata Siebold et Zucc.), Quercus ( Quercus acutissima Carruther, Quercus aliena Blume, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.), Quercus serrata Murray and Ulmus I have davidiana . japonica (Rehder) Nakai).
본 발명은 또한, 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP), 이의 배양액 및 배양액 추출물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 식물이 생장하고 있는 환경 또는 식물에 처리하는 것을 포함하는 식물병 방제 방법을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising a compound of the formula < RTI ID = 0.0 > Paenibacillus & A method for controlling plant diseases, which comprises treating a plant growth controlling composition comprising at least one member selected from the group consisting of peoriae HB774 strain (KACC 81015BP), a culture solution thereof and a culture solution thereof, .
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)는 1× 106 내지 1× 108 CFU/ml의 양으로 처리하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the Paenibacillus peoriae strain HB774 (KACC 81015BP) may be treated in an amount of 1 × 10 6 to 1 × 10 8 CFU / ml.
본 발명은 페니바실러스 패오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주, 이를 포함하는 식물병 방제용 조성물 및 이를 이용한 식물병의 생물학적 방제방법을 제공한다. 본 발명에 따른 페니바실러스 패오리에 HB774 균주는 참나무류에 마름병을 유발하는 투바키아 병원균에 대하여 우수한 항균 효과를 나타내므로 참나무류의 마름병을 방제하는데 효과적으로 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for the treatment of infectious diseases such as Paenibacillus peoriae HB774 strain, a plant disease prevention composition containing the same, and a biological control method of plant disease using the same. The strain HB774 according to the present invention exhibits an excellent antibacterial effect against tuberculosis pathogen causing blight in the oak tree, and thus can be effectively used for controlling the blight of oak tree.
도 1은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주이 영양배지(NA)에 형성한 균총 모양과 세균의 형태를 보여주는 투과전자현미경 사진이다.
도 2은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주를 포함한 여러 균주의 투바키아 마름병원균 생장억제능을 나타낸 그래프 및 사진이다.
도 3는 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주의 농도별 투바키아 마름병원균 생장억제 효과를 나타낸 그래프 및 사진이다.
도 4은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주의 농도별 투바키아 마름병원균 포자발아 억제효과를 나타낸 그래프 및 사진이다.
도 5는 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주와 농약(propiconazole 또는 iminoctadine-triacetate)을 투바키아 마름병원균의 포자접종과 동시에 처리하였을 때, 투바키아 마름병원균의 방제 효과를 나타낸 도표 및 그래프이다.
도 6는 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주와 농약(propiconazole 또는 iminoctadine-triacetate)을 투바키아 마름병원균의 포자접종과 동시에 처리하였을 때, 상수리 나뭇잎에서 나타난 투바키아 마름병의 병징을 나타낸 사진이다.
도 7은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주와 농약(propiconazole 또는 iminoctadine-triacetate)을 투바키아 마름병원균의 포자접종 2일 전에 처리하였을 때, 투바키아 마름병원균의 방제 효과를 나타낸 도표 및 그래프이다.
도 8은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주와 농약(propiconazole 또는 iminoctadine-triacetate)을 투바키아 마름병원균의 포자접종 2일 전에 처리하였을 때, 상수리 나뭇잎에서 나타난 투바키아 마름병의 병징을 나타낸 사진이다.Figure 1 is a schematic representation of a < RTI ID = 0.0 > Paenibacillus & peoriae ) HB774 strain (NA), and the morphology of the microorganisms.
FIG. 2 is a graph showing the results of the measurement of Paenibacillus peoriae ) HB774 strain of the present invention.
FIG. 3 is a graphical representation of the results obtained from Paenibacillus < RTI ID = 0.0 > peoriae ) HB774 strain of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the results of the measurement of Paenibacillus peoriae ) HB774 strain of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the results of the measurement of Paenibacillus peoriae ) HB774 strain and pesticide (propiconazole or iminoctadine-triacetate) at the same time as the spore inoculation of tuberculosis spp.
Figure 6 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > Paenibacillus & peoriae HB774 and pesticide (propiconazole or iminoctadine-triacetate) were treated simultaneously with the spore inoculation of tuberculosis spp.
Figure 7 is a graph showing the effect of Paenibacillus < RTI ID = 0.0 > peoriae ) HB774 strain and pesticide (propiconazole or iminoctadine-triacetate) were treated 2 days before the spore inoculation of tuberculosis spp., and the graph shows the control effect of tuberculosis spp.
Figure 8 is a graphical representation of the < RTI ID = 0.0 > Paenibacillus & peoriae ) HB774 strain and pesticide (propiconazole or iminoctadine-triacetate) were treated 2 days before the spore inoculation of tuberculosis spp.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상술한 바와 같이, 길항미생물을 이용한 생물학적 방제법이 활발히 연구되고 있음에도 불구하고, 투바키아 참나무 마름병을 효과적으로 방제할 수 있는 생물농약은 아직 연구된 바 없었다.As described above, although biological control methods using antagonistic microorganisms have been actively studied, there has not yet been studied a biological pesticide capable of effectively controlling T. vivax var.
본 발명에 따른 페니바실러스 페오리에 HB774 균주는 참나무에 마름병을 유발하는 투바키아 병원균에 대하여 우수한 항균 효과를 나타내므로 참나무의 마름병을 방제하는데 효과적으로 사용될 수 있다.The strain HB774 according to the present invention exhibits an excellent antibacterial effect against tuberculosis pathogen causing blight on oak, and thus can be effectively used for controlling the blight of oak.
따라서, 본 발명은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공한다.Accordingly, the present invention relates to a method for the treatment of pemphigus, peoriae HB774 strain (KACC 81015BP).
본 발명에 따른 페니바실러스 페오리에 HB774 균주(이하, HB774)는 인삼 뿌리의 근권에서 분리되었다. 본 발명의 균주는 그람 양성균이며, 영양한천배지(nutrient agar, NA)에 배양하였을 때, 반투명한 점액성인 바실러스성 균총(colony)을 형성하고 투과전자현미경으로 HB774 균주를 관찰하면, HB774 균주는 일반적인 바실러스와 같이 주생모를 가지는 간균의 모습을 띈다(도 1). 이에 따라 이 균은 바실러스속(genus Bacillus)이나 이 속과 같은 형태적 특성을 가지는 페니바실러스속(genus Paenibacillus)의 일종으로 판단된다. 보다 자세한 균의 동정을 위해 HB774 균주의 16S ribosomal DNA의 염기서열 분석 결과 NCBI에 등록된 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) (Accession No. AJ320494)와 서열 상동성 99.73%로 페니바실러스 페오리에로 확인되었다. 본 발명자들은 이 신균주를 페니바실러스 페오리에 HB774로 명명하여 2015년 12월 3일자로 농업유전자원정보센터에 기탁번호 제 KACC 81015BP호로서 기탁하였다.The strain HB774 (hereinafter referred to as HB774) according to the present invention was isolated from the root of ginseng roots. When the strain of the present invention is a Gram-positive bacterium and when it is cultured on a nutrient agar (NA), a translucent mucus-like Bacillus colony is formed and HB774 strain is observed by transmission electron microscope, Like Bacillus (Fig. 1). Thus, the bacterium is a genus Bacillus or a genus Paenibacillus having morphological characteristics such as genus Bacillus . Sequence analysis of 16S ribosomal DNA of HB774 strain for identification of more detailed bacterium showed that Paenibacillus peoriae (Accession No. AJ320494) with 99.73% sequence homology. The present inventors named this new strain as Penny Bacillus paeori HB774 and deposited it on December 3, 2015 as the deposit number KACC 81015BP in the National Institute of Agricultural Science and Technology.
본 발명에 따른 HB774 균주는 트립틱 소이 한천 배지, 영양 한천 배지(nutrient agar), 루브리아-버타니 한천 배지(Lubria-Bertani agar), 브레인-하트 인퓨전 한천 배지(Brain-heart infusion agar) 등 세균 생장을 위한 일반적인 배지에서 잘 자란다. 일반 세균들이 30 정도의 비교적 고온에서 잘 생장하는 반면에, HB774 균주의 생장 최적 온도는 약 25이고, HB774 균주는 20에서도 30에서 배양하는 것과 유사한 정도로 잘 자란다. 이러한 특징은 주요 식물병의 발병 적온이 20 내지 25인 점을 고려할 때 식물병 방제를 위한 생물적 방제제로서 큰 장점이라 판단된다.The HB774 strain according to the present invention can be used for the treatment of bacterium such as a bacterium such as a tryptic soy agar medium, a nutrient agar, a Lubria-Bertani agar, a brain-heart infusion agar, It grows well on a common medium for growth. While normal bacteria grow well at relatively high temperatures of 30, the optimum temperature for growth of HB774 strain is about 25, and the HB774 strain grows at a similar level to that of 30 at 20. This characteristic is considered to be a great advantage as a biological control agent for controlling plant diseases when considering that the onset temperature of major plant diseases is 20 to 25.
본 발명의 균주는 대치배양 실험에서 투바키아속 식물병원균에 대하여 살균작용을 나타낸다. 본 발명의 균주는 각종 식물, 특히 참나무류에 마름병을 일으키는 투바키아(Tubakia sp. HY134) 등 마름병원균의 생장을 효과적으로 억제한다.The strain of the present invention exhibits a bactericidal action against Tuberculosis spp. The strain of the present invention effectively inhibits the growth of pathogenic microbes such as Tubakia sp. HY134, which causes blight in various plants, especially oak trees.
따라서, 본 발명은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP), 이의 배양액 및 배양액 추출물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention relates to a method for the treatment of pemphigus, peoriae HB774 strain (KACC 81015BP), a culture thereof, and a culture medium extract thereof.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 식물병은 투바키아 마름병원균(Tubakia spp.)에 의해 유발되는 참나무류 마름병일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the plant disease may be an oak tree blight caused by Tubacia spp.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 참나무류는 투바키아(Tubakia spp.) 마름병원균이 기주로 삼을 수 있는 모든 참나무류를 제한없이 포함하며, 바람직하게는 하기 표 1에 기재된 바와 같이 중국단풍 (Acer buergerianum Miq.), 복자기나무 (Acer triflorum Kom.), 고로쇠나무 (Acer pictum var. mono (Maxim.) Maxim. ex Franch.), 밤나무(Castanea crenata Siebold et Zucc.), 상수리나무 (Quercus acutissima Carruther), 갈참나무 (Quercus aliena Blume), 신갈나무 (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.), 졸참나무 (Quercus serrata Murray) 및 느릅나무 (Ulmus davidiana var. japonica (Rehder) Nakai)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the oak tree is selected from the group consisting of tobaccia (Tubakia spp.), all of which can be hosted by a pathogenic bacterium, and are preferably selected from the group consisting of Chinese mapleAcer buergerianum Miq.), Vernal wood (Acer triflorum Kom.Acer pictum there is.mono (Maxim.) Maxim. ex Franch.), chestnut (Castanea crenata Siebold et Zucc.), Oak (Quercus acutissima Carruther), goose oak (Quercus aliena Blume), Quercus mongolica (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.),Quercus serrata Murray) and elm (Ulmus davidiana there is.japonica (Rehder) Nakai) can be selected from the group.
본 발명의 일실시예에 따르면, Tubakia sp. HY134 균사생장 억제 효과를 조사한 결과, HB774균주는 86.5%의 높은 생장 억제효과를 나타내었다(도 2). 이 세균을 이용하여 병원균의 균사생장 및 포자발아 억제효과를 조사한 결과, 균사생장 억제율은 1×106 CFU/ml의 농도에서는 69.7%, 1×108 CFU/ml에서는 75.6%로 농약의 효과와 같거나 유의적으로 높았으며(도 3), 포자발아 억제율도 농도별로 각각 66.0%, 58.0%로 높았으나 농약에 비해서는 다소 낮은 것으로 나타났다(도 4). 그러나, 도 2 내지 4의 결과를 종합해서 볼 때, HB774 균주는 농약과 유사한 병 방제 효과를 나타낼 것으로 예상된다. 따라서, 본 발명의 HB774 균주는 투바키아 병원균에 대해 우수한 항균 효과를 나타내므로 투바키아 마름병 뿐만 아니라 투바키아 병원균에 의해 유발되는 참나무류 마름병을 효과적으로 방제할 수 있다는 것을 알 수 있다.According to one embodiment of the present invention, Tubakia sp. As a result of investigating mycelial growth inhibition effect of HY134, HB774 strain showed high growth inhibition effect of 86.5% (FIG. 2). The bacteria with the review of the mycelial growth and spore germination inhibitory effect of the pathogen result, mycelial growth inhibition was 1 × 10 6 CFU / in ml, of the 69.7%, 1 × 10 8 CFU / ml the effect of the agricultural chemical to 75.6% and (FIG. 3), and the inhibition rate of spore germination was 66.0% and 58.0%, respectively, but it was somewhat lower than that of pesticides (FIG. 4). However, in view of the results shown in Figs. 2 to 4, the HB774 strain is expected to exhibit a disease control effect similar to that of pesticides. Therefore, it can be seen that the HB774 strain of the present invention exhibits an excellent antimicrobial effect against tuberculosis pathogens, thereby effectively controlling not only tuberculosis but also osmaniasis caused by tuberculosis.
본 발명은 또한, 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP), 이의 배양액 및 배양액 추출물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 식물이 생장하고 있는 환경 또는 식물에 처리하는 것을 포함하는 식물병 방제 방법을 제공한다.The present invention also provides a plant disease controlling composition comprising at least one selected from the group consisting of Paenibacillus peoriae HB774 strain (KACC 81015BP), a culture thereof and a culture solution extract thereof, Or a method of controlling a plant disease comprising treating the plant.
본 발명에 따른 HB774 균주 자체, 이의 배양물 및 배양물의 추출물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 조성물을 식물이 생장하고 있는 환경(예: 토양, 물) 또는 성장 중인 식물 표면에 식물병을 억제할 수 있는 양으로 살포하거나 관주처리함으로써 다양한 식물병을 생물학적으로 방제할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 농약분야에서 통상적으로 사용되는 담체와 혼합하고 분말, 펠렛, 과립 또는 용액 등으로 제형화하여 식물병 방제용 조성물로서 사용할 수 있다. 상기 담체로는 물, 화이트 카본, 카올린 등을 사용할 수 있으며, 상기 배양물은 액체 배양물 또는 고체 배양물일 수 있다. 또한, 상기 균주 배양물의 추출물은 유기용매로의 추출을 통해 얻을 수 있는데, 바람직하게는 C1-4 알콜(예: 메탄올, 에탄올, 부탄올 등), 헥산, 아세톤 또는 에틸아세테이트 등의 유기용매를 단독으로 사용하거나 2종 이상을 순차적으로 사용하여 추출을 수행할 수 있다.A composition comprising at least one selected from the group consisting of HB774 strain itself, a culture thereof and an extract of the culture according to the present invention is applied to an environment in which plants are growing (for example, soil, water) Can be biologically controlled by spraying or treating it in an amount that can inhibit a variety of plant diseases. At this time, if necessary, it may be mixed with a carrier commonly used in the field of agrochemicals and formulated into powders, pellets, granules or solutions, and used as a composition for controlling plant diseases. The carrier may be water, white carbon, kaolin or the like, and the culture may be a liquid culture or a solid culture. The extract of the strain may be obtained by extraction with an organic solvent, preferably an organic solvent such as C 1-4 alcohol (e.g., methanol, ethanol, butanol), hexane, acetone or ethyl acetate, Or two or more of them may be sequentially used to carry out the extraction.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)는 1×104 내지 1×1010 CFU/ml의 양으로 처리하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the Paenibacillus peoriae HB774 strain (KACC 81015BP) may be treated in an amount of 1 × 10 4 to 1 × 10 10 CFU / ml.
본 발명의 식물병 방제용 조성물을 포장에 처리할 때 조성물 중의 균주의 농도는 포장의 병원균의 밀도 및 발병환경 등에 따라 달라질 수 있으나, 1×104 내지 1×1010 CFU/ml의 농도로 제조한 현탁액을 흘러내릴 정도로 처리할 수 있으며, 바람직하게는 1×106 내지 1×108 CFU/ml의 농도에서 우수한 방제효과를 나타내고, 보다 바람직하게는 1×107 내지 1×108 CFU/ml의 농도에서 우수한 방제효과를 나타낸다.When the composition for controlling plant diseases according to the present invention is packaged, the concentration of the strain in the composition may vary depending on the density of pathogens and the onset environment of the packaging, but the concentration of the strain may be 1 × 10 4 to 1 × 10 10 CFU / The suspension can be treated to such an extent that the suspension can flow down, preferably exhibiting an excellent controlling effect at a concentration of 1 × 10 6 to 1 × 10 8 CFU / ml, more preferably 1 × 10 7 to 1 × 10 8 CFU / ml. < / RTI >
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 식물병 방제용 조성물은 기존의 살균제인 프로피코나졸(propiconazole) 또는 이미노크타딘초산염(iminonctadinetriacetate)과 유사한 정도의 병 방제효과를 나타내는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the composition for controlling plant diseases may exhibit a disease control effect similar to that of propiconazole or iminonctadinetriacetate, which is a conventional disinfectant.
본 발명의 일실시예에 따르면, HB774 균주와 병원균을 병용처리하는 경우가 HB774 균주를 병원균 보다 먼저 처리하는 경우보다 더욱 효과적으로 투바키아 마름병을 방제할 수 있음이 확인되었다(도 5 내지 8). 따라서, 병원균이 감염될 시기를 찾아 본 발명의 식물병 방제용 조성물을 적기에 살포시 가장 효과적인 방제효과를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it was confirmed that the combination treatment of HB774 strain and pathogen was able to more effectively control Tubava spp. Than the case of treating HB774 strain before pathogen (FIGS. 5 to 8). Therefore, it is possible to obtain the most effective controlling effect when the composition for controlling plant diseases according to the present invention is applied in a short time by searching for the time when the pathogen is infected.
본 발명의 HB774 균주를 포함하는 미생물 제제는 단독 또는 살균제(농약)과 함께 사용될 수 있으며, HB774 균주가 포함된 미생물제제를 단독으로 사용할 경우, 화학농약의 사용을 줄일 수 있어, 환경 친화적이다. 또한, 화학농약(살균제)과 HB774 균주가 포함된 미생물제제를 함께 사용될 경우, 같은 효과를 나타내면서 유효량보다 더 적은 화학농약이 사용될 수 있어 환경 친화적이다.The microorganism preparation containing the HB774 strain of the present invention can be used alone or in combination with a microbicide (pesticide). When a microorganism preparation containing the HB774 strain is used alone, the use of the chemical pesticide can be reduced and environmentally friendly. In addition, when a chemical pesticide (bactericide) and a microbial agent containing HB774 are used together, less chemical pesticide than the effective amount can be used while exhibiting the same effect, which is environment-friendly.
본 발명의 미생물 제제는 식물체에 처리된 후, 일시적으로 방제효과를 갖는것이 아니고, 식물체 및 식물체 주변에 살아남아 증식한다. 따라서, 한번의 방제로 긴 기간 동안 방제효과를 누릴 수 있어 환경친화적이며 경제적이다.The microorganism preparation of the present invention does not have a temporary controlling effect after being treated with a plant, but proliferates by surviving around plants and plants. Therefore, it is environmentally friendly and economical because one control can enjoy the control effect for a long period of time.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.
길항미생물 균주 수집 및 우수 길항균주 선발 Collection of antagonistic microorganism strains and selection of excellent antagonistic strains
토양 및 식물체에서 30종의 균주를 수집하였다. 각각의 세균 균주는 brain heart infusion agar(BHIA) 배지, 28℃ 조건에서 48시간 배양 후 그 균총을 살균 증류수(이하 SDW)로 희석하였다. 그 후, 스펙트로미터로 흡광도를 측정하여 밀도를 1×108 CFU/ml로 조절한 후 사용하였다.30 strains were collected from soil and plant. Each bacterial strain was incubated for 48 hours at 28 ℃ in brain heart infusion agar (BHIA) medium, and the microflora was diluted with sterile distilled water (SDW). Thereafter, the absorbance was measured with a spectrophotometer, and the density was adjusted to 1 × 10 8 CFU / ml.
사용된 병원균은 참나무 마름병 증상에서 분리한 Tubakia sp. HY134로 병원성 조사결과 병원력이 강한 균주로 밝혀졌다. 이를 malt yeast extract agar(이하 MYEA)에서 7일간 배양 후 코르크 보러(φ 5 mm)로 절단한 균체 조각을 새로운 MYEA이 담긴 8 cm 페트리디쉬 플레이트의 중앙에 상치하고 균체 조각에서 2cm 떨어진 상하좌우에 페이퍼 디스크를 올려놓았다. 균주 당 3개의 플레이트를 사용하여 그 위에 각각의 세균현탁액을 20μm씩 분주하였다. 이 때, SDW를 대조구로 사용하였다. 이를 25℃ 조건 하에서 8일간 배양 후 대조구와 처리구의 균사생장 정도를 비교 하여 균사생장 억제율(%){(대조구의 균사생장 처리구의 균사생장)/대조구의 균사생장 ×100}으로 조사하였다.The pathogens used were tubacia sp. HY134 was found to be a strong pathogen. After incubation for 7 days in malt yeast extract agar (hereinafter referred to as MYEA), the cell slices cut into cork borer (
토양 및 식물체에서 30종의 균주를 수집하여, 각각 균주의 Tubakia sp. HY134 균사생장 억제 효과를 조사한 결과 60%의 억제효과를 보인 6 균주 중 세 가지 균주(HB773, HB774, FG465)가 80% 이상의 억제율을 보였고, 그 중에서도 HB774가 86.5% 가장 높은 균사생장 억제율을 나타내었다(도 2). 참고로, 도 2에서 막대(bar)는 삼반복 평균치를 나타내며, 수직선은 표준편차를 나타낸다. 또한, †표시는 균사생장 억제율(%)을 나타낸다.30 strains were collected from soil and plant, and Tubacia sp. As a result of investigating HY134 mycelial growth inhibition effect, three strains (HB773, HB774, FG465) showed inhibition rate of 80% or more among six strains showing inhibition effect of 60%, and HB774 showed the highest inhibition rate of mycelial growth by 86.5% (Fig. 2). For reference, the bar in FIG. 2 represents the triplicate average value, and the vertical line represents the standard deviation. In addition, the † represents the rate of mycelial growth inhibition (%).
우수 길항균주의 동정 및 항균 특성 조사(Identification of Antagonistic Antibiotics and Investigation of Antimicrobial Properties in vitroin vitro ))
Tubakia sp. HY134를 MYEA에 배양한 후 상기 실험에서 가장 우수한 항균활성을 나타낸 두 균주(16S ribosomal DNA sequencing 분석에 의해 동정된 Bacillus cereus HB773 및 Paenibacillus peoriae HB774) 중 HB774 균주를 각각 1×106 CFU/ml 및 1×108 CFU/ml 농도와 비교용 살균제인 프로피코나졸(propiconazole) 또는 이미노크타딘초산염(iminonctadine triacetate)을 처리하여 병원균의 균사생장과 포자발아 저지효과를 조사하였다. Tubakia sp. After culturing HY134 in MYEA, HB774 strains among the two strains ( Bacillus cereus HB773 and Paenibacillus peoriae HB774 identified by 16S ribosomal DNA sequencing analysis) which showed the best antimicrobial activity in the above experiment were cultured at 1 × 10 6 CFU / ml and 1 × 10 8 CFU / ml and propiconazole or iminonctadine triacetate as a comparative insecticide to investigate the mycelial growth and inhibition of spore germination.
참나무류의 마름병을 유발하는 투바키아 균주를 멸균한 참나무 잎에서 15일간 배양하여 형성된 포자를 1×106 포자/ml농도로 사용하였다. 대조구는 SDW를 같은 양을 처리하여 실험을 진행하였다. 방제제의 병원균 균사 생장 억제 효과를 조사하기 위해 투바키아 병원균이 잘 자라는 MYEA가 담긴 플레이트(φ 8cm) 중심부위에 10일 동안 MYEA에서 키운 투바키아 균주를 코르크 보러(φ5mm)로 자른 후 올려주었다. 균주 조각을 중심으로 상하 좌우로 3 cm 떨어진 곳에 페이퍼 디스크를 한개씩 올려놓고 페이퍼 디스크에 SDW를 20㎕씩 분주하고 이를 대조구로 표시했으며, 다른 처리도 페이퍼 디스크에 20㎕씩 분주하였다. 각 처리구의 반복수는 각 10회 이다. 25℃ 조건 하에서 대조구와 처리구의 균사생장 정도를 비교 하여 균사생장 억제율(%)을 {(대조구의 균사생장 처리구의 균사생장)/대조구의 균사생장 ×100}으로 조사하였다.The spores formed by cultivating the ouze leaves on sterilized oak leaves for 15 days were used at a concentration of 1 × 10 6 spores / ml. The control was treated with the same amount of SDW. In order to investigate the inhibitory effect of the antiseptic agent on mycelial growth of mycobacterium tuberculosis, MYEA was cultivated in MYEA for 10 days on a plate (
포자발아 억제효과의 조사는 7일 동안 키운 투바키아 균주를 잎 배지에 접종시켜 10일 후 잎에서 형성된 포자를 SDW로부터 채취하여 1×106 포자/ml 농도의 포자현탁액을 만든다. 배지는 병원균이 잘 자라는 MYEA배지에 고루 섞어 굳힌 후 각각의 세균현탁액은 배지 위에 20㎕를 처리하였고 각각의 살균제는 지름 4mm 페이퍼 디스크에 20㎕씩 흡수시켜 배지 위에 치상하였다. 25℃에서 배양하면서 페이퍼 디스크 주위에 저지환의 형성을 조사하여 포자발아 억제효과에 가름하였다. 포자발아억제율은 처리한 디스크 사이의 거리(2.5 cm)의 저지환의 지름의 백분율로 환산하였다. 처리각 처리구의 반복수는 6회이다.The spore germination inhibition effect was investigated by inoculating the leaf culture medium with the cultivated tobacco strains for 7 days. After 10 days, spores formed in the leaves were collected from SDW to prepare a spore suspension having a concentration of 1 × 10 6 spores / ml. The medium was thoroughly mixed with MYEA medium, which was well tolerated, and each bacterial suspension was treated with 20 μl of the bacterial suspension. Each bactericide was absorbed by 20 μl onto a 4 mm diameter paper disk and placed on the medium. And the formation of hypocotyls around the paper disk was investigated while culturing at 25 ° C, to suppress the spore germination inhibitory effect. The rate of spore germination inhibition was calculated as the percentage of the diameter of the lower limb at the distance (2.5 cm) between treated discs. Treatment The number of repetitions of each treatment is six.
Tubakia sp. HY134에 가장 높은 균자생장억제율은 나타낸 HB774 균주는 바실러스형의 균총을 형성하는 그람 양성균으로 16S ribosomal DNA의 염기서열 분석 결과 바실러스와 유사한 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae)로 동정되었고, 이 균주를 농업유전자원정보센터에 특허균주(기탁번호: KACC 81015BP)로 기탁하였다. 이 세균을 이용하여 병원균의 균사생장 및 포자발아 억제효과를 조사한 결과, 균사생장 억제율은 1×106 CFU/ml의 농도에서는 69.7%, 1×108 CFU/ml에서는 75.6%로 농약의 효과와 같거나 유의적으로 높았으며(도 3), 포자발아 억제율도 농도별로 각각 66.0%, 58.0%로 높았으나 농약에 비해서는 다소 낮은 것으로 나타났다(도 4). 이 두 가지의 효과를 종합해서 볼 때 HB774 균주는 농약과 유사한 병 방제 효과를 나타낼 것으로 예상된다. Tubakia sp. The HB774 strain, which exhibited the highest bacterial growth inhibition rate in HY134 , was identified as Paenibacillus peoriae , a Bacillus similar to Bacillus as a result of the analysis of 16S ribosomal DNA as a gram-positive bacterium that formed Bacillus-type fungus. And deposited it with the patented strain (Accession No .: KACC 81015BP) in the Information Center for Agricultural Genetic Resources. The bacteria with the review of the mycelial growth and spore germination inhibitory effect of the pathogen result, mycelial growth inhibition was 1 × 10 6 CFU / in ml, of the 69.7%, 1 × 10 8 CFU / ml the effect of the agricultural chemical to 75.6% and (FIG. 3), and the inhibition rate of spore germination was 66.0% and 58.0%, respectively, but it was somewhat lower than that of pesticides (FIG. 4). Taken together these two effects, the HB774 strain is expected to have similar disease control effects as pesticides.
참나무 잎에서의 병 방제효과 확인 Effect of disease control on oak leaves
위의 HB774 균주와 살균제(propiconazole 또는 iminonctadinetriacetate)를 병원균과 동시처리 및 전처리 시 참나무에서의 병 방제효과를 조사하였다. 이를 위해 2년생 상수리나무 잎의 주맥(main vein)에 1.5cm 간격으로 핀으로 상처를 가하고, 위에 언급한 병원균의 포자현탁액(1×106 포자/ml)을 거즈에 흡수시킨 후 문질러 병원균을 접종한 후 곧바로 세균균주 현탁액(1×107 CFU/ml)이나 농약(프로피코나졸; 6.7ml/L, 이미노크타딘초산염; 13ml/200ml)을 처리하였고, 전처리는 병원균 포자 접종 2일 전에 세균현탁액은 두 가지 농도(1×106 CFU/ml와 1×108 CFU/ml)로 농약은 프로피코나졸 6.7 ml/L를 처리하였다. 증류수 처리를 대조군으로 하였다. 접종 후 시기별로 발병율을 잎 전체 대비 발병부위 중량의 백분율로 조사하였고 발병억제율은 대조군의 발병율에 비해 처리군의 발병율 감소 정도의 백분율로 나타내었다. The efficacy of HB774 and bactericides (propiconazole or iminonctadinetriacetate) on the control of the pathogens in the oak tree were investigated. To this end, a pin wound was applied to the main vein of a 2-year-old oak leaf at intervals of 1.5 cm, and the spore suspension (1 × 10 6 spores / ml) of the pathogen mentioned above was absorbed into the gauze, (1 × 10 7 CFU / ml) or pesticide (propiconazole; 6.7 ml / L, iminocatdine acetate; 13 ml / 200 ml) was treated immediately before the bacterial suspension, and the bacterial suspension (1 × 10 6 CFU / ml and 1 × 10 8 CFU / ml) were treated with 6.7 ml / L of propiconazole. Treatment with distilled water was used as a control. The incidence rate was calculated as a percentage of the weight of the affected area compared to the total number of leaves, and the rate of inhibition was expressed as a percentage of the incidence rate of the treatment group compared with the incidence of the control group.
HB774 균주와 살균제(propiconazole 또는 iminonctadinetriacetate)를 병원균과 동시처리하거나 병원균 보다 전처리 시 참나무에서의 병 방제효과 조사 결과, 동시처리에서는 시기별로 그 방제효과가 80~90%로 높게 나타났고 농약의 방제효과가 유의적인 차이가 없었고(도 5 및 6 참조), 전처리의 경우는 동시처리보다 다소 낮아졌고 농약에 비해 낮게 나타났으나 농약의 병 방제효과와 유의적인 차이가 없었다(도 7 및 8 참조). 따라서 HB774의 동시처리와 전처리의 병 방제 효과를 종합할 때 실제로 현장에서는 농약과 유사한 방제율을 나타낼 수 있을 것으로 판단된다.As a result of the simultaneous treatment of HB774 strain and bactericide (propiconazole or iminonctadinetriacetate) with the pathogens or the control of the disease on the oak in the pretreatment of the pathogen, the control effect of the simultaneous treatment was as high as 80 ~ 90% There was no significant difference (see FIGS. 5 and 6). The pretreatment was slightly lower than that of the simultaneous treatment and was lower than that of the pesticide, but was not significantly different from the pesticidal effect of the pesticide (see FIGS. 7 and 8). Therefore, when the simultaneous treatment of HB774 and the pre - treatment effect are combined, it can be expected that the control rate similar to that of pesticides can be shown in the field.
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| CN115895940A (en) * | 2022-09-15 | 2023-04-04 | 广西民族大学 | Application of paenibacillus dermorhinus volatile secondary metabolite in agricultural production |
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| CN115895940A (en) * | 2022-09-15 | 2023-04-04 | 广西民族大学 | Application of paenibacillus dermorhinus volatile secondary metabolite in agricultural production |
| CN115895940B (en) * | 2022-09-15 | 2024-05-24 | 广西民族大学 | Application of paenibacillus piri volatile secondary metabolite in agricultural production |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment |