KR20180040544A - 신규한 페니바실러스 페오리에 hb774 균주 및 이를 이용한 식물병 방제 방법 - 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.

Description

신규한 페니바실러스 페오리에 HB774 균주 및 이를 이용한 식물병 방제 방법{Paenibacillus peoriae HB774 strain and method for the biological control of plant diseases using same}
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 목적은 식물병에 대하여 방제효과가 우수한 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 균주를 포함하는 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 식물병 방제용 조성물을 이용하여 식물병을 방제하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공한다.
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.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 식물병은 투바키아(Tubakia spp.) 마름병원균에 의해 유발되는 참나무류 마름병일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 길항미생물을 이용한 생물학적 방제법이 활발히 연구되고 있음에도 불구하고, 투바키아 참나무 마름병을 효과적으로 방제할 수 있는 생물농약은 아직 연구된 바 없었다.
본 발명에 따른 페니바실러스 페오리에 HB774 균주는 참나무에 마름병을 유발하는 투바키아 병원균에 대하여 우수한 항균 효과를 나타내므로 참나무의 마름병을 방제하는데 효과적으로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 제공한다.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 식물병은 투바키아 마름병원균(Tubakia spp.)에 의해 유발되는 참나무류 마름병일 수 있다.
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.
Figure pat00001
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
길항미생물 균주 수집 및 우수 길항균주 선발
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.
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.
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.
우수 길항균주의 동정 및 항균 특성 조사( in 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.
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.
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.
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.
참나무 잎에서의 병 방제효과 확인
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.
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.
농업유전자원정보센터 제KACC81015BP호 20151203

Claims (6)

  1. 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP).
  2. 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP), 이의 배양액 및 배양액 추출물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 식물병은 투바키아(Tubakia spp.) 마름병원균에 의해 유발되는 참나무류 마름병인 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 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 하나인 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
  5. 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 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 페니바실러스 페오리에(Paenibacillus peoriae) HB774 균주(KACC 81015BP)를 1×104 내지 1×1010 CFU/ml의 양으로 처리하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 방법.
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