KR20220127995A - Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof - Google Patents
Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220127995A KR20220127995A KR1020210032479A KR20210032479A KR20220127995A KR 20220127995 A KR20220127995 A KR 20220127995A KR 1020210032479 A KR1020210032479 A KR 1020210032479A KR 20210032479 A KR20210032479 A KR 20210032479A KR 20220127995 A KR20220127995 A KR 20220127995A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- strain
- bacillus thuringiensis
- imbl
- pests
- moth
- Prior art date
Links
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 title claims abstract description 75
- 229940097012 bacillus thuringiensis Drugs 0.000 title claims abstract description 75
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 title abstract description 28
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims abstract description 104
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 claims abstract description 22
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 241000239290 Araneae Species 0.000 claims description 19
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 claims description 18
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 13
- 241001070941 Castanea Species 0.000 claims description 10
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000010149 Brassica rapa subsp chinensis Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000000536 Brassica rapa subsp pekinensis Nutrition 0.000 claims description 6
- 241000499436 Brassica rapa subsp. pekinensis Species 0.000 claims description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims description 6
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000500437 Plutella xylostella Species 0.000 claims description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 5
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000256247 Spodoptera exigua Species 0.000 claims description 4
- 241000256251 Spodoptera frugiperda Species 0.000 claims description 4
- 241000985245 Spodoptera litura Species 0.000 claims description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 4
- 241000426497 Chilo suppressalis Species 0.000 claims description 3
- 241000098289 Cnaphalocrocis medinalis Species 0.000 claims description 3
- 241000255896 Galleria mellonella Species 0.000 claims description 3
- 241001147381 Helicoverpa armigera Species 0.000 claims description 3
- 241001531327 Hyphantria cunea Species 0.000 claims description 3
- 241000346285 Ostrinia furnacalis Species 0.000 claims description 3
- 241000595629 Plodia interpunctella Species 0.000 claims description 3
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims 2
- 241000256844 Apis mellifera Species 0.000 claims 1
- 241001529559 Rhipidura Species 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 51
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 44
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 37
- -1 brighteners Substances 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 241001147758 Bacillus thuringiensis serovar kurstaki Species 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 5
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 5
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 3
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 3
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 3
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 3
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 3
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 3
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 3
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000006457 gys medium Substances 0.000 description 3
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 3
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 2
- 108700003918 Bacillus Thuringiensis insecticidal crystal Proteins 0.000 description 2
- 101100497229 Bacillus thuringiensis cry1Be gene Proteins 0.000 description 2
- 101100007613 Bacillus thuringiensis cry1Ha gene Proteins 0.000 description 2
- 101100497235 Bacillus thuringiensis subsp. kenyae cry1Ea gene Proteins 0.000 description 2
- 101100497219 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki cry1Ac gene Proteins 0.000 description 2
- 101100275683 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki cry2Ab gene Proteins 0.000 description 2
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 2
- 101710151559 Crystal protein Proteins 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 2
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000256248 Spodoptera Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 2
- 101150041868 cry1Aa gene Proteins 0.000 description 2
- 101150085721 cry2Aa gene Proteins 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 2
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000007481 next generation sequencing Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000003090 pesticide formulation Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 2
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000006273 synthetic pesticide Substances 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 1-naphthaldehyde Chemical compound C1=CC=C2C(C=O)=CC=CC2=C1 SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 241000254032 Acrididae Species 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 244000144725 Amygdalus communis Species 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 244000003416 Asparagus officinalis Species 0.000 description 1
- 235000005340 Asparagus officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 241000209763 Avena sativa Species 0.000 description 1
- 235000007558 Avena sp Nutrition 0.000 description 1
- 101100497223 Bacillus thuringiensis cry1Ag gene Proteins 0.000 description 1
- 101100275685 Bacillus thuringiensis cry2Ad gene Proteins 0.000 description 1
- 241000193365 Bacillus thuringiensis serovar israelensis Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000011274 Benincasa cerifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000036905 Benincasa cerifera Species 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 241000219198 Brassica Species 0.000 description 1
- 235000003351 Brassica cretica Nutrition 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000003343 Brassica rupestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 101150078024 CRY2 gene Proteins 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 235000008534 Capsicum annuum var annuum Nutrition 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- 241000675108 Citrus tangerina Species 0.000 description 1
- 240000000560 Citrus x paradisi Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 101150102464 Cry1 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 240000004585 Dactylis glomerata Species 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 241000258937 Hemiptera Species 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 244000025221 Humulus lupulus Species 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 206010061217 Infestation Diseases 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 1
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 244000070406 Malus silvestris Species 0.000 description 1
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 241000238633 Odonata Species 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000001090 Papaver somniferum Species 0.000 description 1
- 235000008753 Papaver somniferum Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 241000500441 Plutellidae Species 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 241000206607 Porphyra umbilicalis Species 0.000 description 1
- 240000005809 Prunus persica Species 0.000 description 1
- 235000006040 Prunus persica var persica Nutrition 0.000 description 1
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 1
- 241000219492 Quercus Species 0.000 description 1
- 244000088415 Raphanus sativus Species 0.000 description 1
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 240000000528 Ricinus communis Species 0.000 description 1
- 235000004443 Ricinus communis Nutrition 0.000 description 1
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 description 1
- 235000008406 SarachaNachtschatten Nutrition 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004790 Solanum aculeatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 235000008424 Solanum demissum Nutrition 0.000 description 1
- 235000018253 Solanum ferox Nutrition 0.000 description 1
- 235000000208 Solanum incanum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 235000013131 Solanum macrocarpon Nutrition 0.000 description 1
- 235000009869 Solanum phureja Nutrition 0.000 description 1
- 240000002307 Solanum ptychanthum Species 0.000 description 1
- 235000000341 Solanum ptychanthum Nutrition 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000017622 Solanum xanthocarpum Nutrition 0.000 description 1
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 244000078534 Vaccinium myrtillus Species 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 1
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 description 1
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021029 blackberry Nutrition 0.000 description 1
- UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N bromophenol blue Chemical compound C1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005551 calcium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L calcium;3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Ca+2].COC1=CC=CC(CC(CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000001511 capsicum annuum Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 1
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008029 eradication Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000002316 fumigant Substances 0.000 description 1
- 238000012268 genome sequencing Methods 0.000 description 1
- 238000011331 genomic analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 231100000225 lethality Toxicity 0.000 description 1
- 239000000865 liniment Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012669 liquid formulation Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000010460 mustard Nutrition 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- GSGDTSDELPUTKU-UHFFFAOYSA-N nonoxybenzene Chemical compound CCCCCCCCCOC1=CC=CC=C1 GSGDTSDELPUTKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000004477 pesticide formulation type Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 235000021018 plums Nutrition 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000021013 raspberries Nutrition 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 239000004563 wettable powder Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
- A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
- A01N63/22—Bacillus
- A01N63/23—B. thuringiensis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/07—Bacillus
Abstract
Description
본원은 살충 활성을 가지는 신규한 바실러스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) IMBL-B9 균주 및 이의 용도에 관한 것이다. The present application relates to a novel Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activity and uses thereof.
해충은 농작물을 가해하여 경제적인 피해를 입힐 뿐만 아니라 사람에게 질병을 일으키는 다양한 병원체를 매개함으로써 인류에게 심각한 영향을 미치고 있다. 이러한 해충을 방제하기 위하여 가장 많이 사용된 화학 농약은 잔류 등을 통한 환경 오염과 인축에 대한 독성 및 저항성 해충 출현 등의 문제 때문에, 친환경 농약에 대한 수요가 날로 증가하고 있다. Insects not only damage crops, causing economic damage, but also have a serious impact on mankind by mediating various pathogens that cause disease in humans. Chemical pesticides most often used to control these pests are increasing day by day due to problems such as environmental pollution through residue and the appearance of toxic and resistant pests to livestock.
근래에 생물 농약은 인체에 부작용이 적고 안전성이 높아 환경 친화적인 특성으로 인해 식물 및 미생물 등을 이용한 새로운 환경친화형 살충제 연구가 활발히 진행되고 있다. 미생물 살충제로서 가장 많이 사용되는 바실러스 투린지엔시스의 주요 작용기작인 살충성 단백질은 비선택 유기체에 대하여 안전하기 때문에 친환경농업에서 주요 작물보호 농자재로 사용되며 전 세계 생물적 방제의 80~90%를 차지한다. In recent years, biological pesticides have fewer side effects to the human body and are highly safe, and due to their environmentally friendly properties, research on new environmentally friendly pesticides using plants and microorganisms is being actively conducted. Insecticidal protein, which is the main mechanism of action of Bacillus thuringiensis, which is most used as a microbial insecticide, is safe against non-selective organisms, so it is used as a major crop protection agricultural material in eco-friendly agriculture and accounts for 80-90% of global biological control. .
바실러스 투린지엔시스는 호기성 그람 양성의 간균으로 내생포자를 형성하며 내독소 단백질로 이루어진 살충성 결정체(crystal) 단백질을 생성한다. 내독소 단백질은 주로 cry와 cyt 독소로 구성되어 있다. Cry 단백질은 특히 나비목, 파리목 및 딱정벌레목 등의 곤충에 독성을 가지며(Bravo etal., 2005 Elsevier BV, Amsterdam 175-806), 이외에도 벌목, 매미목, 메뚜기목, 응애, 선충, 원생동물 등 다양한 해충에 대한 활성도 보고되고 있다(Schnepf et al. 1998 Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 775-806). 바실러스 투린지엔시스의 결정체 단백질은 곤충의 중장액과 반응하여 독성단백질로 분해되어 세포막에 작은 구멍을 형성해 패혈증을 일으켜 살충활성을 보이는 작용기작을 가지고 있다. Bacillus thuringiensis is an aerobic gram-positive bacillus that forms endospores and produces insecticidal crystal proteins composed of endotoxin proteins. Endotoxin proteins are mainly composed of cry and cyt toxins. Cry protein is particularly toxic to insects such as Lepidoptera, Diptera and Coleoptera (Bravo et al., 2005 Elsevier BV, Amsterdam 175-806), and in addition to various pests such as Hymenoptera, Hemiptera, Grasshopper, mites, nematodes, and protozoa. It has also been reported for activity against (Schnepf et al. 1998 Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 775-806). The crystal protein of Bacillus thuringiensis reacts with the insect's heavy intestinal juice and is decomposed into a toxic protein to form a small hole in the cell membrane, causing sepsis, and has a mechanism of action showing insecticidal activity.
대한민국 등록특허 10-1555124 에서는 나비목 해충에 대한 살충활성이 향상된 신규의 바실러스 투린지엔시스 내독소단백질을 코딩하는 유전자 및 그 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 10-0458765 에서는 파리목 해충에 대해 방제효과를 가지는 바실러스 투린지엔시스 균주 및 이를 이용한 미생물 살충제의 제조방법이 개시되어 있으나, 본원에서와 같이 나비목 해충 특히 열대거세미나방에 높은 독성을 나타내는 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주 및 이의 용도에 대해서는 밝혀진 바가 없다.Korean Patent No. 10-1555124 discloses a gene encoding a novel Bacillus thuringiensis endotoxin protein with improved insecticidal activity against Lepidopteran pests and a manufacturing method thereof, and Korean Patent No. 10-0458765 discloses a control effect on Diptera pests Bacillus thuringiensis strain and a method for producing a microbial pesticide using the same are disclosed, but the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain showing high toxicity to lepidopteran pests, particularly tropical spider moth, as in the present application, and its use there is no bar
저항성 개체 등의 출현으로 인해 특정 해충에 대하여 보다 강력한 방제 활성을 갖는 신규한 균주의 발굴이 필요하다.Due to the emergence of resistant individuals, it is necessary to discover new strains with stronger control activity against specific pests.
본원은 나비목 해충에 대해 강력한 살충 활성을 가지는 신규한 바실러스 투린지엔시스 균주 및 해중 방제제로서의 이의 용도를 제공하고자 한다. The present application intends to provide a novel Bacillus thuringiensis strain having strong insecticidal activity against Lepidoptera pests and their use as marine control agents.
한 양태에서 본원은 한국생명공학연구원 생명자원센터에 KCTC18882P로 기탁된, 바실러스 투린지엔시스 (Bacillus thuringiensis, BT)IMBL-B9 균주를 제공한다. In one aspect, the present application provides a Bacillus thuringiensis ( BT) IMBL-B9 strain deposited as KCTC18882P at the Korea Institute of Biotechnology and Biotechnology Life Resource Center.
특히 본원에 따른 IMBL-B9 균주는 Cry 독소로 Cry1Ac 및 Cry1Ea을 모두 포함하는데, 이는 기존의 BT 균주에서는 발견할 수 없는 신규한 조합으로 기존 균주 대비 방제 효과가 뛰어남은 물론, 방제 할 수 있는 해충의 범위가 넓어지는 것으로 판단된다. In particular, the IMBL-B9 strain according to the present application contains both Cry1Ac and Cry1Ea as Cry toxins, which is a novel combination that cannot be found in the existing BT strains, and has excellent control effects compared to existing strains, as well as controllable pests. It is considered that the scope is widened.
다른 양태에서 본원은 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 포함하는 해충 방제용 조성물을 제공한다. In another aspect, the present application provides a composition for controlling pests comprising the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application.
본원에 따른 조성물에 포함되는 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 포자 (spore), 상기 균주의 영양세포 (vegetative cells) 또는 상기 균주의 세포 잔여물을 포함하지 않는 무세포 추출물(cell free extract)을 포함할 수 있다. The spores of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain contained in the composition according to the present application, the vegetative cells of the strain, or a cell free extract that does not contain the cell residue of the strain may include
일 구현예에서 본원에 따른 조성물에 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 포자, 상기 균주의 영양세포 또는 상기 균주의 무세포 추출물을 포함하는 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 약 10 내지 40 중량%을 포함할 수 있다. In one embodiment, the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain comprising the spores of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain in the composition according to the present application, the feeder cells of the strain or the cell-free extract of the strain is about 10 to 40 wt% may include
본원에 따른 조성물이 방제할 수 있는 해충은 나비목에 속하는 해충으로, 특히 좀나방과, 밤나방과, 또는 명나방과 해충을 포함한다. Pests that can be controlled by the composition according to the present application are pests belonging to the order Lepidoptera, and in particular include pests belonging to the family Lepidoptera, the family Moth, or the family Moth.
일 구현예에서 상기 나비목 해충은 왕담배나방(Helicoverpa armigera), 흰불나방(Hyphantria cunea) 또는 옥수수조명나방(Ostrinia furnacalis), 밤나방과에 속하는 해충으로 파밤나방(Spodoptera exigua), 열대거세미나방 (Spodoptera frugiperda), 또는 담배거세미나방(Spodoptera litura), 좀나방과에 속하는 해충으로 배추좀나방(Plutella xylostella), 및 명나방과에 속하는 해충으로 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이화명나방(Chilo suppressalis), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis), 또는 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)을 포함한다. In one embodiment, the lepidopteran pests are pests belonging to the lepidoptera moth (Helicoverpa armigera), white fire moth (Hyphantria cunea) or corn light moth (Ostrinia furnacalis), chestnut moth (Spodoptera exigua), tropical spider moth (Spodoptera) frugiperda), or tobacco spider moth (Spodoptera litura), Plutella xylostella as a pest belonging to the family Moth, and Plodia interpunctella as a pest belonging to the family Moth, Chilo suppressalis, Including Cnaphalocrocis medinalis, or Galleria mellonella.
다른 양태에서 본원은 본원에 따른 조성물을 해충, 해충의 유충 또는 해충의 알; 식물의 전부 또는 일부, 또는 식물의 종자; 또는 해충 또는 식물의 서식지와 접촉시키는 단계를 포함하는, 해충 방제 방법을 제공한다. In another aspect, the present application provides a composition according to the present disclosure to a pest, a larva of a pest or an egg of a pest; all or part of a plant, or the seed of a plant; Or it provides a method for controlling pests, comprising the step of contacting the pest or the habitat of the plant.
본원에 따른 조성물이 방제 효과를 위해 사용될 수 있는 해충은 앞서 언급한 바를 참조할 수 있다. Pests in which the composition according to the present application can be used for control effect may refer to the above.
본원에 따른 살충 활성을 가지는 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 나비목 해충에 대해 강력한 살충효과를 나타낸다. 본원의 균주를 포함하는 조성물은 친환경적인 제제로서 작물에 미치는 영향을 최소화하고 작물에 발생하는 해충을 방제하는데 효과적이다. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activity according to the present application shows a strong insecticidal effect against Lepidoptera pests. The composition comprising the strain of the present application is an eco-friendly formulation, and is effective in minimizing the effect on crops and controlling pests occurring in crops.
또한, 본원의 균주는 기존의 바실러스 투린지엔시스 제제나 유기합성 살충제에 높은 저항성을 보이는 것으로 알려진 파밤나방이나 열대거세미나방 등의 밤나방과 해충에 대해서도 우수한 살충효과를 보임으로써 난방제 나비목 해충의 방제에 효과적으로 사용될 수 있다.In addition, the strain of the present application shows an excellent insecticidal effect against chestnut moths and pests such as sphagnum moth and tropical spider moth, which are known to show high resistance to existing Bacillus thuringiensis preparations or organic synthetic pesticides, thereby controlling heating agent lepidoptera pests can be used effectively for
또한, 본원의 균주를 포함하는 해충 방제용 조성물은 속효성을 보임으로써 나비목 해충 또는 파리목 해충에 탁월한 살충효과를 얻을 수 있어, 친환경 해충방제용 제재의 개발 등에 유용하게 이용될 수 있다. In addition, the composition for controlling pests comprising the strain of the present application can obtain an excellent insecticidal effect against lepidopteran pests or lepidopteran pests by showing fast-acting properties, and can be usefully used in the development of eco-friendly pest control agents.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 자연분해 전(a)과 후(b)의 위상차현미경 사진으로, 여기에서 S는 포자이고 C는 내독소 단백질 크리스탈이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 주사전자현미경 사진으로, 여기에서 S는 포자이고 bC는 바이-피라미달 형태 (bi-pyramidal), cC는 큐브형태의 (cuboidal) 내독소 단백질 크리스탈이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 투과전자현미경 사진으로, 여기에서 S는 포자이고 bC는 바이-피라미달 형태 (bi-pyramidal), cC는 큐브형태의 (cuboidal) 내독소 단백질 크리스탈이다.
도 4는 본원의 일 구현예에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 생산하는 내독소 단백질의 SDS-PAGE 결과로, 여기에서 제M열은 단백질 표준 분자량 표지이고, 제 H열은 쿠르스타키 HD-1균주의 내독소 단밸질이며, 제 B열은 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질이다.
도 5는 본원의 일 구현예에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 중심으로 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키(kurstaki) 속의 HD-1과 바실러스 투린지엔시스 이스라엘렌시스(israelensis) 속의 AM65-52와의 염색체 DNA의 3-게놈 분석 결과를 나타낸다.
도 6은 본원의 일 구현예에 따른 MBL-B9 균주, HD-1 및 AM65-52의 염색체와 플라스미드 DNA를 포함한 전체 게놈의 상동성 분석 결과를 나타낸다.1 is a phase contrast micrograph before (a) and after (b) natural degradation of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to an embodiment of the present application, where S is a spore and C is an endotoxin protein crystal.
Figure 2 is a scanning electron micrograph of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to an embodiment of the present application, where S is a spore and bC is a bi-pyramidal form (bi-pyramidal), cC is a cube form ( cuboidal) endotoxin protein crystals.
3 is a transmission electron micrograph of a Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to an embodiment of the present application, where S is a spore and bC is a bi-pyramidal form (bi-pyramidal), cC is a cube form ( cuboidal) endotoxin protein crystals.
Figure 4 is the SDS-PAGE result of the endotoxin protein produced by the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to an embodiment of the present application, wherein column M is a protein standard molecular weight label, and column H is Kurstaki HD It is the endotoxin protein of strain -1, and column B is the endotoxin protein of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain.
5 is a Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain centered on the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to an embodiment of the present application. The result of 3-genome analysis of chromosomal DNA is shown.
6 shows the homology analysis results of the entire genome including the chromosomes and plasmid DNA of the MBL-B9 strain, HD-1 and AM65-52 according to an embodiment of the present application.
본원은 종래에 보고 된 바실러스 투린지엔시스 (Bacillus thuringiensis) 균주와는 다른 특성을 가지는 새로운 강독성 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주와 균주 및 이로부터 생성된 내독소 단백질을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제가 살충제로 사용될 수 있음을 규명한 것에 근거한 것이다. The present application is a new highly toxic Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain and strain having different characteristics from the previously reported Bacillus thuringiensis strain, and a microorganism preparation containing the endotoxin protein produced therefrom as an active ingredient It is based on the finding that can be used as an insecticide.
이에 한 양태에서 본원은 2021년 1월 18일자로 한국생명공학연구원 부설 유전자 은행에 KCTC18882P로 기탁된 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주에 관한 것이다.Accordingly, in one aspect, the present application relates to the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain deposited as KCTC18882P in the gene bank affiliated with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology on January 18, 2021.
본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 우리나라에서 자생하는 미생물로서 토양으로부터 분리하였고, 본원에서 염색체 DNA의 게놈 분석 결과, 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키(kurstaki) 속의 HD-1과 92%, 바실러스 투린지엔시스 이스라엘렌시스(israelensis) 속의 AM65-52와 84%의 유사성을 보이는 신규한 균주로 판명되었다. 이에 상기 토양에서 분리된 균주는 바실러스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) IMBL-B9 균주라 명명하였으며, 2021년 1월 18일자로 한국생명공학연부설 유전자 은행에 기탁하여 KCTC18882P를 부여 받았다.The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application was isolated from soil as a microorganism native to Korea, and as a result of genomic analysis of chromosomal DNA herein, Bacillus thuringiensis kurstaki genus HD-1 and 92%, Bacillus thuringiensis kurstaki It was found to be a novel strain showing 84% similarity to thuringiensis israelensis genus AM65-52. Accordingly, the strain isolated from the soil was named Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain, and on January 18, 2021, it was deposited with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology and was given KCTC18882P.
바실러스 투린지엔시스는 호기성 그람 양성의 간균으로 성장에 필요한 영양분이 충분하지 않은 상황에서 내생포자를 형성하며 내독소단백질을 발현한다. 성장에 필요한 영양이 충분한 상태에서는 영양세포 (vegetative cells)를 형성한다. 내독소 단백질은 박테리아의 유전체가 아닌 플라스미드에 의해 코딩되며. 일반적으로 cry와 cyt 독소로 구성되어 있다. Bacillus thuringiensis is an aerobic Gram-positive bacillus, which forms endospores and expresses endotoxin proteins in the absence of sufficient nutrients for growth. When the nutrients necessary for growth are sufficient, vegetative cells are formed. The endotoxin protein is encoded by a plasmid, not the bacterial genome. It is usually composed of cry and cyt toxins.
본원에 따른 균주는 Cry1, Cry2 형태 및 Vip (vegetative insecticidal proteins)을 발현하며, 구체적으로 표 4에 기재된 바와 같다. 이러한 독소 단백질을 코딩하는 유전자를 가지고 있어, 이 유전자로부터 독소 단백질을 생산한다. 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 cry1Aa, cry1Ac, cry1Be, cry1Ea, cry1Ha 및 cry2Aa, cry2Ab, cry2Ah, 및 vip3Aa 형의 독소 단백질 유전자를 가지며, 이중 피라미드 및 입방체 형태의 결정체의 내독소 단백질을 생산할 수 있고, 이는 나비목 해충 및 파리목 해충 방제에 효과적으로 사용될 수 있다. The strain according to the present application expresses Cry1, Cry2 form and Vip (vegetative insecticidal proteins), and is specifically as described in Table 4. It has a gene that encodes this toxin protein, and the toxin protein is produced from this gene. The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application has cry1Aa, cry1Ac, cry1Be, cry1Ea, cry1Ha and cry2Aa, cry2Ab, cry2Ah, and vip3Aa type toxin protein genes, and has double pyramidal and cubic crystalline endotoxin proteins. can be produced, and it can be effectively used for controlling lepidopteran pests and Diptera pests.
이에 다른 양태에서 본원은 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 포함하는 나비목 해충 방제용 조성물 또는 살충 조성물에 관한 것이다.In another aspect, the present application relates to a composition or insecticidal composition for controlling lepidopteran pests comprising the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain.
본원에 따른 균주 또는 이를 포함하는 해충 방제용 조성물이 사용되는 해충(pest)은 기생(colonizing), 손상유발, 또는 감염 등을 통해 식물 또는 동물에 해를 입히는 무척추 동물 또는 미생물을 일컫는 것이다. 해충은 또한 숙주에 손상을 입히거나 질병을 퍼뜨리고, 숙주와 영양분을 두고 경쟁관계에 있는 개체이다. Pests for which the strain according to the present application or the composition for controlling pests comprising the same are used refers to invertebrates or microorganisms that harm plants or animals through colonizing, damage induction, or infection. Pests are also organisms that damage or spread disease and compete with the host for nutrients.
본원에 따른 다른 구현예에서 상기 해충은 특히 식물체와 연관된 해충으로, 나비목 해충, 특히 나비목의 좀나방과, 밤나방과 또는 명나방과에 속하는 해충을 포함한다. In another embodiment according to the present application, the pest is particularly a pest associated with a plant, and includes a lepidopteran pest, in particular a pest belonging to the Lepidoptera family Lepidoptera, Chestnut or Lepidoptera.
일 구현예에서 상기 나비목 해충으로, 상기 밤나방과에 속하는 해충은 파밤나방(Spodoptera exigua), 열대거세미나방 (Spodoptera frugiperda), 또는 담배거세미나방(Spodoptera litura)이고, 상기 좀나방과에 속하는 해충은 배추좀나방(Plutella xylostella)이고, 상기 명나방과에 속하는 해충은 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이화명나방(Chilo suppressalis), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis), 또는 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)이고, 기타 나비목에 속하는 나비목에 속하는 왕담배나방(Helicoverpa armigera), 흰불나방(Hyphantria cunea) 또는 옥수수조명나방(Ostrinia furnacalis)을 포함하는 곤충을 들 수 있다. In one embodiment, as the lepidopteran pest, the pest belonging to the chestnut family is Spodoptera exigua, tropical spider moth (Spodoptera frugiperda), or tobacco spider moth (Spodoptera litura), and a pest belonging to the moth family. Silver is a Chinese cabbage moth (Plutella xylostella), and the pests belonging to the Myung moth family are Plodia interpunctella, Chilo suppressalis, Cnaphalocrocis medinalis, or Galleria mellonella, Others include insects including Helicoverpa armigera, Hyphantria cunea, or Ostrinia furnacalis, which belong to Lepidoptera and belong to Lepidoptera.
다른 구현예에서는 특히 밤과방과의 파밤나방 및 열대거세미나방을 포함한다. Other embodiments include, inter alia, chestnut moths and tropical spider moths.
열대거세미나방은 2016년 아프리카 43개국을 비롯해 전 세계 113개국에서 발생한 이래 2018년 동남아시아 8개국, 2019년 일본, 중국으로 급속하게 확산됐다. 특히 열대거세미나방은 장거리 이동이 가능하고 대량 발생 시 작물에 큰 손실을 가져오는 해충으로 분류되고 있다. 우리나라에서는 2018년 제주 구좌읍 옥수수 재배포장에서 최초로 발생한데 이어 전국의 옥수수 재배 농가에서 열대거세미나방 유충이 발견되는 상황이나, 효과적인 친환경적인 방제 방법은 없는 실정이다.The tropical spider moth occurred in 113 countries around the world, including 43 countries in Africa in 2016, and has rapidly spread to 8 countries in Southeast Asia in 2018 and Japan and China in 2019. In particular, the tropical spider moth is classified as a pest that can migrate over long distances and cause great loss to crops when it occurs in large quantities. In Korea, tropical spider moth larvae have been found in corn farms across the country following the first outbreak in a corn cultivation field in Gujwa-eup, Jeju in 2018, but there is no effective eco-friendly control method.
파밤나방은 국내에 토착화된 해충으로서 채소, 화훼 및 과수 등 넓은 기주 범위를 가지며, 파, 배추, 수박 등 시설재배지에서 대발생하여 전국적으로 극심한 피해를 주고 있다. 특히 파밤나방은 유충이 작물의 안쪽에서 가해하는 생태적 특성으로 인해 기존의 합성농약을 처리함에 있어 어려움이 있으며, 저항성 발현 또한 높아 대표적인 난방제 해충으로 알려져 있다.As a pest indigenous to Korea, the green leaf moth has a wide host range such as vegetables, flowers, and fruit trees, and it occurs extensively in facility cultivation areas such as green onions, Chinese cabbage, and watermelons, causing severe damage nationwide. In particular, the leaf moth has difficulties in treating conventional synthetic pesticides due to the ecological characteristics that caterpillars inflict from the inside of the crop, and it is known as a representative heating agent pest because of its high resistance expression.
본원에 따른 균주는 특히 본원 실시예 5에 기재된 바와 같이 기존에 널리 사용되는 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1와 비교하여 밤나방과에 속하는 열대거세미나방 및 파밤나방에 대해 각각 19배 및 22배 낮은 LC50 값을 보임으로써 이들 해충에 대한 살충효과가 기존의 균주에 비해 월등하게 높은 것으로 나타났다. In particular, the strain according to the present application is 19-fold and 22-fold, respectively, for the tropical spider moth belonging to the family Chestnut family and 22-fold compared to the previously widely used Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1, as described in Example 5 of the present application. By showing a low LC 50 value, it was found that the insecticidal effect against these pests was significantly higher than that of the existing strains.
해충 방제용 조성물로 사용되는 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는, 상기 균주의 배양물 (또는 배양체 또는 균체), 상기 균주의 포자 (spore) 또는 상기 균주의 영양세포 (vegetative cell), 또는 상기 균주의 추출물, 또는 세포를 제거한 상기 균주의 무세포 추출물 (cell free extract)를 포함하는 것이다. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application used as a composition for controlling pests, the culture (or culture or bacteria) of the strain, the spore of the strain or the vegetative cell of the strain (vegetative cell), Or an extract of the strain, or a cell-free extract of the strain from which cells are removed.
일 구현예에서 배양물 또는 배양체 자체가 사용될 수 있다. 이로 한정하는 것은 아니나, 이 경우, 배양체가 처리된 환경에서 세포막 등이 와해되며, 세포내에 있는 물질이 세포밖으로 유출되어 효과를 나타낼 수 있다. 다른 구현예에서는 내성포자가 사용된다. 다른 구현예에서는 배양체, 내성포자 및 무세포 추출물의 하나 이상의 조합이 사용될 수 있다. 또 다른 구현예에서 배양체의 추출물, 예를 들면 무세포 추출물이 사용될 수 있다. 배양체 추출물은 본원의 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질이 포함된다. In one embodiment, the culture or the culture itself may be used. Although not limited thereto, in this case, the cell membrane and the like are disrupted in the environment in which the cultured body is treated, and the substance in the cell is discharged out of the cell to exhibit an effect. In another embodiment, resistant spores are used. In other embodiments, one or more combinations of cultures, resistant spores and cell-free extracts may be used. In another embodiment, an extract of the culture body, for example a cell-free extract, may be used. The culture extract contains the endotoxin protein of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain of the present application.
일 구현예에서 본원에 따른 조성물은 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 적절한 배지, 포자 생성에 적합한 배지, 예를 들면 GYS 배지(0.1% 글루코스, 0.2% 효모추출물, 0.05% 인산제일칼륨, 0.2% 황산암모늄, 0.002% 황산마그네슘, 0.005% 황산망간, 0.008% 염화칼슘)에서 28 내지 30℃, 바람직하게는 30℃에서 산소분압 30 내지 70%, 바람직하게는 60%하에 160 내지 220 rpm으로 3 내지 5일 동안 배양한 후, 이 배양액을 원심분리하여 균체를 수확하고, 이 균체 10 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 중량%를 미생물 살충제에 통상적으로 사용되는 첨가제와 혼합하여 미생물 살충제를 제조할 수 있다.In one embodiment, the composition according to the present disclosure comprises the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain in an appropriate medium, a medium suitable for spore production, for example, a GYS medium (0.1% glucose, 0.2% yeast extract, 0.05% potassium phosphate, 0.2% Ammonium Sulfate, 0.002% Magnesium Sulfate, 0.005% Manganese Sulfate, 0.008% Calcium Chloride) After culturing for 3 to 5 days at 160 to 220 rpm under 30 to 70%, preferably 60% of oxygen partial pressure at 28 to 30° C., preferably 30° C., the culture solution is centrifuged to harvest the cells, A microbial pesticide can be prepared by mixing 10 to 40% by weight of the cells, preferably 20% by weight, with an additive commonly used in microbial pesticides.
본 발명의 해충 방제용 또는 살충제용 조성물은 상기 균주 및/또는 균주의 배양체의 추출물 유효성분으로 포함하지만, 그 외 통상의 살충제용 조성물에 포함되는 부형제, 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 가소제, 착색제, 증백제, 계면활성제, 분산제, 유화제, 유동화제 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The composition for controlling pests or pesticides of the present invention includes as an active ingredient extract of the strain and/or the culture of the strain, but may further include excipients and additives included in other conventional compositions for pesticides. Examples include, but are not limited to, plasticizers, colorants, brighteners, surfactants, dispersants, emulsifiers, glidants, and the like.
본 발명의 살충제용 조성물은 통상의 살충제, 또는 농약 제형으로 제제화될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 살충제용 조성물은 유제, 액제, 수화제, 수용제, 분제, 입제, 훈증제, 도포제 등으로 제형화 될 수 있다. 구체적으로, 화학식 1 내지 8의 화합물을 적정 방법으로 포함시켜 농약 제제로 제제화한다. 이들 조성물 제형은 문헌 ["Catalogue of pesticide formulation types and international coding system", Technical Monograph No. 2, 6th Ed. May 2008, CropLife International]에 정의되어 있다. 조성물은 문헌 [Mollet and Grubemann, Formulation technology, Wiley VCH, Weinheim, 2001; 또는 Knowles, New developments in crop protection product formulation, Agrow Reports DS243, T&F Informa, London, 2005]에 기재된 바와 같은 공지된 방식으로 제조된다.The composition for pesticides of the present invention may be formulated as a conventional pesticide or pesticide formulation. For example, the composition for pesticides of the present invention may be formulated as an emulsion, liquid, wettable powder, water-soluble agent, powder, granule, fumigant, coating agent, and the like. Specifically, the compounds of
구체적으로, 균주 및/또는 균주의 배양체의 추출물에 계면활성제, 증량제, 붕해제, 영양제 등을 혼합하고 분쇄하여 수화제로 사용하거나 용해시켜 액제로 제제화할 수 있다. 계면활성제로는 폴리카르복실레이트(polycarboxylate), 소듐 리그노설포네이트(sodium lignosulfonate), 칼슘 리그노설포네이트 소듐 다이알킬 설포석시네이트(sodium dialkyl sulfosuccinate), 소듐 알킬 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트(sodium tripolyphosphate), 소듐 알킬 아릴 설포네이트(sodium alkyl aryl sulfonate), 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르(polyoxyethylene alkyl phenyl ether), 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 포스포릭 에스테르(polyoxyethylene aryl phosphoric ester), 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르(polyoxyethylene alkyl aryl ether), 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 폴리머(polyoxyethylene alkyl aryl polymer), 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 폴리머 스페셜, 폴리옥시알킬온 알킬 페닐 에테르(polyoxyalkylone alkyl phenyl ether), 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(polyoxyethylene nonyl phenyl ether), 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드(sodium sulfonate naphthalene formaldehyde), 트리톤 100 및 트윈 80으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다. 계면활성제의 예는 문헌 [McCutcheon's, Vol.1:Emulsifiers & Detergents, McCutcheon's Directories, Glen Rock, USA, 2008 (International Ed. or North American Ed.)]에 열거되어 있다. 붕해제로는 벤토나이트, 탈크, 카올린, 칼슘카보네이트 등을 사용할 수 있고, 증량제로는 황토, 규조토, 덱스트린, 포도당, 전분 중 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다. Specifically, a surfactant, an extender, a disintegrant, a nutrient, etc. are mixed with the extract of the strain and/or the culture of the strain and pulverized to be used as a wetting agent or dissolved to form a liquid formulation. Surfactants include polycarboxylate, sodium lignosulfonate, calcium lignosulfonate sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium alkyl sulfonate, polyoxyethylene alkyl phenyl Ethers, sodium tripolyphosphate, sodium alkyl aryl sulfonate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene aryl phosphoric ester, Polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene alkyl aryl polymer, polyoxyethylene alkyl aryl polymer special, polyoxyalkylone alkyl phenyl ether, polyoxy One or two or more selected from the group consisting of ethylene nonyl phenyl ether, sodium sulfonate naphthalene formaldehyde, Triton 100 and Tween 80 may be used. Examples of surfactants are listed in McCutcheon's, Vol. 1: Emulsifiers & Detergents, McCutcheon's Directories, Glen Rock, USA, 2008 (International Ed. or North American Ed.). As a disintegrant, bentonite, talc, kaolin, calcium carbonate, etc. may be used, and as an extender, one or two or more of ocher, diatomaceous earth, dextrin, glucose, and starch may be used.
본 발명의 해충 방제용 또는 살충제용 조성물은 살충 유효량의 화합물을 포함할 수 있고, 예를 들어 농약 제제 당 사용량이 0.01 내지 100(mg/kg) 이 될 수 있다. 상기 용어 "유효량"은 재배 식물 상에서 유충을 방제하는데 충분하거나 물질의 보호에 충분하고, 처리된 식물에 실질적인 손상을 초래하지 않는 조성물 또는 화합물의 양을 의미한다. 이러한 양은 넓은 범위 내에서 달라질 수 있고, 다양한 인자, 예컨대 방제할 해충 종, 처리된 재배 식물 또는 물질, 기후 조건 및 사용되는 특정 화합물에 따라 좌우된다. 제제화할 경우 사용 시기는 해충 발생시 상시적으로 사용할 수 있다.The composition for controlling pests or pesticides of the present invention may contain an insecticidal effective amount of the compound, for example, the amount used per pesticide formulation may be 0.01 to 100 (mg/kg). The term “effective amount” means an amount of a composition or compound that is sufficient to control larvae on cultivated plants or is sufficient for the protection of substances and does not cause substantial damage to the treated plant. Such amounts can vary within wide limits and depend on various factors, such as the pest species to be controlled, the cultivated plant or material treated, the climatic conditions and the particular compound used. In the case of formulation, it can be used at any time when pests occur.
본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 포함하는 방제제 또는 살충제는 방제가 필요한 해충 자체, 또는 방제가 필요한 지역, 그 유충 또는 알, 또는 방제가 필요한 지역, 서식지 또는 식물의 전부 또는 일부에 적용될 수 있다. The control agent or insecticide comprising the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application is the pest itself in need of control, or the area in need of control, its larvae or eggs, or all or part of the area, habitat or plant in need of control. can be applied.
본원에 따른 살충제가 적용될 수 있는 식물은 식물 전체 또는 그 부분으로 예를 들면 뿌리, 줄기, 잎, 및 종자는 물론 식물체의 세포 또는 조직에 적용될 수 있다. Plants to which the pesticide according to the invention can be applied can be applied to the whole plant or parts thereof, for example roots, stems, leaves, and seeds, as well as cells or tissues of the plant body.
본원에 따른 살충제가 적용될 수 있는 작물은 야채(배추, 무, 파, 시금치, 상추, 아스파라거스, 양배추, 양파, 토마토, 감자, 파프리카 등), 곡물(옥수수, 밀, 보리, 호밀, 귀리, 쌀, 사탕 수수 등), 오이 식물(오이, 참외, 멜론 등), 과일류(사과, 배, 자두, 복숭아, 아몬드, 체리, 딸기, 라스베리, 블랙 베리), 콩과 식물(콩, 렌즈 콩, 완두콩, 콩), 비트(사탕무 및 사료 사탕무), 목초(과수원 잔디, 김의 털, 등), 오일 식물(유채, 겨자, 양귀비, 올리브, 해바라기, 코코넛, 피마자 오일 플랜트, 코코아 콩, 땅콩 등), 섬유 식물(면, 아마, 대마, 황마), 감귤류의 과일(귤, 오렌지, 레몬, 자몽 등), 녹나무과(아보카도, 당근, 계피, 녹나무), 활엽수와 침엽수(예를 들어, 린든 - 트리, 주목 나무, 떡갈 나무, 오리 나무, 포플러, 자작 나무, 전나무, 낙엽송, 소나무), 또는 담배, 견과류, 커피, 사탕수수, 차, 덩굴, 홉, 바나나, 천연 고무와 같은 식물, 또는 관상용 식물을 포함한다. Crops to which the pesticide according to the present application can be applied include vegetables (cabbage, radish, green onion, spinach, lettuce, asparagus, cabbage, onion, tomato, potato, paprika, etc.), grain (corn, wheat, barley, rye, oat, rice, sugarcane, etc.), cucumber plants (cucumber, melon, melon, etc.), fruits (apples, pears, plums, peaches, almonds, cherries, strawberries, raspberries, blackberries), legumes (beans, lentils, peas, soybeans), beets (sugar beets and fodder beets), grasses (orchard grasses, laver hairs, etc.), oil plants (rapeseed, mustard, poppy, olives, sunflowers, coconuts, castor oil plants, cocoa beans, peanuts, etc.), fiber Plants (cotton, flax, hemp, jute), citrus fruits (tangerines, oranges, lemons, grapefruit, etc.) , oak, alder, poplar, birch, fir, larch, pine), or plants such as tobacco, nuts, coffee, sugarcane, tea, vines, hops, bananas, natural rubber, or ornamental plants.
또한 본원에 따른 조성물이 적용되는 식물 또는 작물은 식재된 또는 성장하는 작물 및 수확된 작물 둘 다를 포함하는 것이다. Plants or crops to which the composition according to the present application is applied also include both planted or growing crops and harvested crops.
본원에서 살충제에 의한 해충의 퇴치, 조절, 방제 또는 제어는 표적하는 병해충의 박멸 또는 병해충을 물리적으로 또는 이의 성장 또는 행동을 억제, 방해 하는 것을 포함한다. As used herein, extermination, control, control or control of pests by pesticides includes eradication of targeted pests or inhibiting, interfering with, physically or their growth or behavior of pests.
다른 양태에서 본원은 상기 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주 및/또는 이의 배양체 추출물을 포함하는 살충제용 조성물을 해충 또는 상기 해충의 토서식지, 또는 상기 해충의 방제가 필요한 식물 또는 토양 또는 물을 포함하는 식물의 서식지와 접촉시키는 것을 포함하는, 해충의 퇴치 또는 방제 방법에 관한 것이다. In another aspect, the present application provides a composition for pesticides comprising the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain and/or a culture extract thereof as a pest or a terrestrial habitat of the pest, or a plant or soil or water requiring control of the pest. It relates to a method of combating or controlling pests comprising contacting the plant's habitat.
본원 방법이 적용될 수 있는 해충 및 작물은 앞서 기재한 바와 같다. Pests and crops to which the present method can be applied are as described above.
본원의 해충의 퇴치 또는 방제는 해충을 없애거나 농작물을 해충으로부터 예방하거나 구제하여 해충을 몰아내어 없애버리는 것을 말한다. The extermination or control of pests of the present application refers to removing the pests or preventing or controlling crops from pests to drive out the pests.
본원의 방법은 해충 또는 유충의 서식지; 또는 식물의 전부 또는 일부 또는 그 종자, 식물 또는 해충 또는 그 유충이 서식하는 서식지 예를 들면 토양 또는 물에, 당업계에 공지된 임의의 적용 방법에 의해 본 발명의 살충제용 조성물과 접촉시킬 수 있다. 이 경우에, "접촉"은 직접적 접촉 (균주 또는 조성물을 해충 또는 식물 - 전형적으로 식물의 잎, 줄기 또는 뿌리에 직접적으로 적용함) 및 간접적 접촉 (균주 또는 조성물을 해충 또는 식물의 생육지에 적용함) 둘 다를 포함한다.The method herein can be used to determine the habitat of the pest or larva; Or all or part of a plant or its seeds, plants or pests or their larvae inhabit habitat, such as soil or water, by any application method known in the art can be contacted with the composition for pesticides of the present invention. . In this case, "contact" means direct contact (applying the strain or composition directly to the pest or plant—typically directly to the leaves, stem or root of the plant) and indirect contact (applying the strain or composition to the locus of the pest or plant) ) includes both.
본원의 방법은 또한 성장하는 식물 또는 작물을 살충 유효량의 조성물과 접촉시킴으로써 식물/작물을 해충에 의한 공격 또는 침입으로부터 보호하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 용어 식물 또는 작물은 성장하는 작물 및 수확된 작물 둘 다를 포함하는 것이다. The methods herein may also be used to protect a plant/crop from attack or infestation by pests by contacting the growing plant or crop with a pesticidally effective amount of the composition. As used herein, the term plant or crop is intended to include both growing and harvested crops.
본원의 방법은 해충의 공격으로부터 보호하고자 하는 식물, 식물 번식 재료, 예컨대 종자, 토양, 표면, 물질 또는 공간을 살충 유효량의 본원 조성물로 처리함으로써 이용된다. 본원 방법은 해충에 의한 식물, 식물 번식 재료, 예컨대 종자, 토양, 표면, 물질 또는 공간의 감염 전 및 감염 후에 둘 다 수행될 수 있다.The methods herein are utilized by treating a plant, plant propagation material, such as seed, soil, surface, material or space, to be protected from attack by pests with a pesticidally effective amount of the composition herein. The methods herein can be performed both before and after infection of plants, plant propagation materials, such as seeds, soil, surfaces, materials or spaces by pests.
본원 방법은 해충의 발생이 예상되는 장소에 예방적으로 적용될 수 있다. The method of the present invention can be applied prophylactically to places where the occurrence of pests is expected.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
실시예Example
실시예 1. 토양으로부터 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 분리Example 1. Isolation of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application from soil
바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 대한민국 경기도 수원 지역에서 채취한 토양 시료에서 분리하였다. 토양 시료 1g을 멸균 증류수 10 ml에 넣고 2분 동안 강하게 교반한 후, 65℃에서 30분 동안 중탕하고 멸균증류수로 103 CFU/ml 농도로 희석하였다. 희석액 300μl를 영양 평판 배지(Nutrient agar)에 도말한 후 30℃에서 3일 동안 배양하였다. 생성된 콜로니들 중 콜로니의 외형이 바실러스 투린지엔시스와 유사한 콜로니들에 대해서 위상차 현미경으로 내독소 단백질과 포자의 형성여부를 관찰하였다. 내독소 단백질을 형성하는 콜로니를 바실러스 투린지엔시스 균주로 선발하여 순수 배양하고 4℃에 보관하였다. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain was isolated from soil samples collected in Suwon, Gyeonggi-do, Korea. 1 g of the soil sample was placed in 10 ml of sterile distilled water, stirred vigorously for 2 minutes, bathed at 65° C. for 30 minutes, and diluted to a concentration of 10 3 CFU/ml with sterile distilled water. After spreading 300 μl of the dilution on a nutrient plate medium (Nutrient agar), it was cultured at 30° C. for 3 days. Among the generated colonies, the formation of endotoxin protein and spores was observed under a phase contrast microscope for colonies whose appearance was similar to that of Bacillus thuringiensis. Colonies forming endotoxin proteins were selected as Bacillus thuringiensis strains, cultured in pure water, and stored at 4°C.
실시예 2. 분리한 균주의 동정Example 2. Identification of the isolated strain
상기 실시예 1에 따라 분리된 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 일차적으로 동정하기 위하여, 알려진 33가지의 바실러스 투린지엔시스 편모항체에 대한 편모항원성을 오바의 방법 [Ohba & Aizawa, J. Invertebr. Pathol., 1978, 32, 303-309]에 따라 검정하였다. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주를 LB배지(1% 트립톤, 0.5% 효모추출물 및 1% 염화나트륨)에 접종하고 30℃, 100rpm으로 12시간동안 배양하고, 상기 배양액에 100배 희석한 바실러스 투린지엔시스 편모항체 희석액을 동량으로 가한 후, 37℃에서 1시간 동안 반응시키고 응집 반응 여부를 조사하였다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있다. 본원의 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 균주와 동일한 편모항원성을 가지는 것으로 나타났다. In order to primarily identify the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain isolated according to Example 1, flagellar antigenicity against 33 known Bacillus thuringiensis flagellated antibodies was performed using the method of Ohba [Ohba & Aizawa, J. Invertebr. . Pathol., 1978, 32, 303-309]. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain was inoculated in LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract and 1% sodium chloride) and cultured for 12 hours at 30 ℃, 100rpm, Bacillus thuringia diluted 100 times in the culture medium After adding the same amount of the dilution of Ncis flagellate antibody, it was reacted at 37° C. for 1 hour, and the agglutination reaction was investigated. The results are shown in Table 1. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain of the present application was shown to have the same flagellar antigenicity as the Bacillus thuringiensis Kurstaki strain.
[표 1][Table 1]
실시예 3. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질 형태 분석Example 3. Endotoxin protein morphology analysis of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain
실시예 1에 따라 분리한 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 생산하는 내독소 단백질의 크기와 형태를 위상차현미경과 주사전자현미경, 및 투과전자현미경으로 관찰하였다. The size and shape of the endotoxin protein produced by the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain isolated according to Example 1 was observed with a phase contrast microscope, a scanning electron microscope, and a transmission electron microscope.
이를 위해 내독소 단백질 시료를 수득하기 위해 실시예 1에서 얻은 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 단일 콜로니를 100ml의 GYS 배지(0.1% 글루코스, 0.2% 효모추출물, 0.05% 인산제일칼륨, 0.2% 황산암모늄, 0.002% 황산마그네슘, 0.005% 황산망간, 0.008% 염화칼슘; Nickerson et al., Appl. Environ. Microbiol., 28, 124-128 (1974))에 접종한 후, 포자와 내독소 단백질이 형성되고 자연분해(autolysis)될 때까지 30℃, 150rpm에서 5일 동안 진탕배양 하였다. 이 배양액을 멸균 증류수로 현탁한 후 슬라이드 글라스 위에 떨어뜨리고 커버 글라스를 덮은 다음 에멀젼 오일상에서 위상차현미경으로 관찰하였다 (1,000배 배율). 또한 주사전자현미경과 투과전자현미경으로 균주의 결정체를 관찰하였다. 그 결과는 도 1 내지 도 3에 기재되어 있다. To this end, in order to obtain an endotoxin protein sample, a single colony of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain obtained in Example 1 was treated with 100 ml of GYS medium (0.1% glucose, 0.2% yeast extract, 0.05% potassium phosphate, 0.2% sulfuric acid). After inoculation with ammonium, 0.002% magnesium sulfate, 0.005% manganese sulfate, 0.008% calcium chloride; Nickerson et al., Appl. Environ. Microbiol., 28, 124-128 (1974)), spores and endotoxin proteins are formed and Shaking culture was performed at 30 °C and 150 rpm for 5 days until autolysis. The culture solution was suspended in sterile distilled water, dropped on a slide glass, covered with a cover glass, and observed under a phase contrast microscope on the emulsion oil (1,000 times magnification). In addition, the crystals of the strain were observed with a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. The results are shown in Figures 1-3.
도 1의 위상차 현미경 사진에서 자연분해 전(a)과 후(b)의 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 포자(S)와 내독소 단백질(C)이 관찰되었다. 도 2의 주사전자현미경 사진에서 내독소 단백질은 이중 피라미드형(bC) 또는 큐브형(cC)의 결정체로 존재하는 것을 확인하였다. 도 3의 투과전자 현미경 사진에서도 내독소 단백질이 이중 피라미드형(bC) 또는 큐브형(cC)의 결정체로 존재하는 것을 확인하였다. 이러한 관찰 결과는 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주 유래의 내독소 단백질은 윤곽이 뚜렷한 이중 피라미드형 결정체이며, 나비목에 대해 독성을 갖는 내독소 단백질의 전형적인 형태와 일치하는 것을 나타낸다.Spores (S) and endotoxin proteins (C) of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain before (a) and after (b) natural degradation were observed in the phase contrast micrograph of FIG. 1 . In the scanning electron micrograph of FIG. 2 , it was confirmed that the endotoxin protein was present as a double pyramidal (bC) or cube-shaped (cC) crystal. In the transmission electron micrograph of FIG. 3 , it was confirmed that the endotoxin protein was present as a double pyramidal (bC) or cube-shaped (cC) crystal. These observation results indicate that the endotoxin protein derived from the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain is a well-defined double pyramidal crystal, consistent with the typical morphology of the endotoxin protein toxic to Lepidoptera.
실시예 4. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질 전기영동 분석Example 4. Endotoxin protein electrophoretic analysis of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain
실시예 3에 따른 내독소 단백질 결정체를 램리의 방법(Laemmli, Nauter, 227, 680-685(1970))으로 다음과 같이 전기영동(SDS-PAGE)하였다. 내독소 단백질 결정체 일정량에 5배 부피의 시료 완충액(1M Tris-HCl(pH6.8) 0.6 ml, 50% 글리세롤 5 ml, 10% SDS 2 ml, 2-머캅토에탄올 0.5 ml, 1% 브로모페놀 블루 1ml, 증류수 0.9ml)을 가하고 100℃에서 5분 동안 가열한 후 상온에서 잠시 정치시키고 원심분리하여 상등액을 회수한 다음, 10% SDS-전기영동을 실시하였다. The endotoxin protein crystals according to Example 3 were electrophoresed (SDS-PAGE) by Laemmli's method (Laemmli, Nauter, 227, 680-685 (1970)) as follows. To a constant amount of endotoxin protein crystals, 5 volumes of sample buffer (1M Tris-HCl (pH6.8) 0.6 ml, 50% glycerol 5 ml, 10% SDS 2 ml, 2-mercaptoethanol 0.5 ml, 1% bromophenol Blue 1ml, distilled water 0.9ml) was added, heated at 100° C. for 5 minutes, left at room temperature for a while, centrifuged to recover the supernatant, and then 10% SDS-electrophoresis was performed.
이때 비교를 위해 쿠르스타키 HD-1 균주로부터 실시예 3에서와 동일한 방법으로 내독소 단백질 시료를 얻어 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질 시료와 함께 전기영동 하였다. 그 결과는 도 4에 나타냈다. 제 M열은 단백질 표준 분자량 표지이고, 제 H열은 쿠르스타키 HD-1균주의 내독소 단밸질이며, 제 B열은 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질이다. 쿠르스타키 HD-1 균주(H)는 각각 cry1 형과 cry2 형의 내독소 단백질(Jaoua S., et al., FEMS Microbiol. Lett. 145: 349-354 (1996))에 해당하는 약 130 kDa과 65 kDa의 밴드를 나타내었으며, 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주(B)의 내독소 단백질도 이와 유사한 패턴을 보였다. At this time, for comparison, an endotoxin protein sample was obtained from the Kurstaki HD-1 strain in the same manner as in Example 3 and electrophoresed together with the endotoxin protein sample of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain. The results are shown in FIG. 4 . Column M is the protein standard molecular weight label, Column H is the endotoxin protein of the Kurstaki HD-1 strain, and Column B is the endotoxin protein of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain. Kurstaki HD-1 strain (H) has about 130 kDa family corresponding to cry1 type and cry2 type endotoxin protein (Jaoua S., et al., FEMS Microbiol. Lett. 145: 349-354 (1996)), respectively. It showed a band of 65 kDa, and the endotoxin protein of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain (B) according to the present application also showed a similar pattern.
실시예 5. 본원에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 살충효과 분석Example 5. Analysis of insecticidal effect of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to the present application
실시예 1에 따른 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 살충력을 검정하기 위해, 이 균주를 GYS 배지에 접종하여 포자와 내독소 단백질이 형성되고 자연분해(autolysis) 될 때까지 28℃에서 5일간 배양하였다. 이어 배양액을 원심분리를 통하여 수거한 후 상층액을 버리고 얻어진 순수 pellet을 증류수를 이용하여 풀어준 뒤, 다양한 포자 농도(104, 105, 106, 107 및 108 포자(CFU)/ml)로 희석하고, 각각의 희석액을 배춧잎 (2 cm ×2 cm)에 가하였다. 나비목 곤충인 배추좀나방(Plutella xylostella)과 파밤나방(Spodoptera exiuga), 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda) 유충 20마리를 포함하는 각 처리구에 상기 배양 희석액이 처리된 배추를 가하고 25℃에서 사육하였으며, 72시간 동안 유충의 치사율을 각각 조사하였다. In order to test the insecticidal power of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to Example 1, the strain was inoculated in GYS medium to form spores and endotoxin proteins and cultured for 5 days at 28°C until autolysis did. Then, the culture medium was collected through centrifugation, the supernatant was discarded, and the obtained pure pellet was released using distilled water, and then, various spore concentrations (10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 and 10 8 spores (CFU)/ml) ), and each diluted solution was added to cabbage leaves (2 cm × 2 cm). Lepidoptera insects, the Chinese cabbage moth ( Plutella xylostella ) and spore moth ( Spodoptera exiuga ), and tropical spider moth ( Spodoptera frugiperda ) The Chinese cabbage treated with the culture dilution solution was added to each treatment group containing 20 larvae and bred at 25° C., The lethality of the larvae was investigated for 72 hours, respectively.
나비목에 살충 효과를 갖는 대표적 균주인 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1 균주를 비교군으로 사용하였으며, 동일 농도의 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1 균주의 배양액 및 무처리구를 함께 검정하였다. 그 결과, 나비목 해충에 대한 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 반수치사농도를 표 2에 나타냈다.A Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1 strain, which is a representative strain having an insecticidal effect on Lepidoptera, was used as a comparison group, and the culture solution and untreated group of the Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1 strain at the same concentration were tested together. As a result, the half-lethal concentration of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain for Lepidoptera pests is shown in Table 2.
[표 2][Table 2]
배추좀나방에 대한 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 LC50 값은 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1 균주 보다 낮은 것으로 나타났다. 나아가 동파밤나방에 대한 LC50 값 역시 본원에 따른 균주가 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1 균주보다 약 22배 낮았고, 열대거세미나방에 대해서는 약 19배 낮았다. The LC 50 value of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain against the diamondback moth was found to be lower than that of the Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1 strain. Furthermore, the LC 50 value for the nightshade moth was also about 22 times lower in the strain according to the present application than the Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1 strain, and about 19 times lower for the tropical spider moth.
이러한 결과는 본원의 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 배추좀나방, 파밤나방 및 열대거세미나방 모두에 대해 살충효과가 매우 우수한 것을 나타낸다. 특히 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 배추좀나방에 대한 살충 효과는 기존에 효과가 가장 좋은 것으로 알려진 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키 HD-1 균주 보다도 낮으며, 파밤나방과 열대거세미나방 등 밤나방에 대한 살충효과도 매우 우수한 것으로 나타났다.These results indicate that the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain of the present application has a very excellent insecticidal effect against all of the Chinese dragonfly moth, scabbard moth and tropical spider moth. In particular, the insecticidal effect of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain on the Chinese cabbage moth is lower than that of the Bacillus thuringiensis Kurstaki HD-1 strain, which is known to have the best effect. The insecticidal effect was also found to be very good.
실시예 6. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 내독소 단백질 유전자 조성Example 6. Endotoxin protein gene composition of Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain
바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 보유하고 있는 내독소 단백질 유전자형을 결정하기 위해, 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 염색체 DNA와 플라스미드 DNA를 추출하고 차세대 유전체 분석 기법(Next Generation sequencing; Hiseq2000, ilumina)을 활용하여 유전체 분석을 수행하였다. 염색체 DNA 분석에서의 전체 사이즈는 5,620,474 bp었고, 플라스미드 분석에서의 총 리드 베이스(Total subreadd bases) 개수는 1,051,776,107 bp이고, De novo assembly의 결과로 얻어진 컨티그(Contig)는 총 15개였다. 총 컨티그 베이스 수는 900,886 bp이며, 평균 컨티그 사이즈는 60,059 bp이다. 하이식(Hiseq)을 통해서 분석된 리드(reads)들은 분석 툴중 하나인 RS HGAP Assembly(v3.0)을 통하여 어셈블리 하였고, 필론(Pilon)이라는 툴을 이용하여 교정(error correction)하였다. 게놈의 어노테이션(annotation)은 프로카(Prokka(v1.13)) 분석 툴을 이용하여 분석하였고, 전체를 정리한 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주의 게놈 염기서열 분석 결과를 표 3에 나타내었다.To determine the genotype of the endotoxin protein possessed by the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain, chromosomal DNA and plasmid DNA of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain were extracted, followed by Next Generation sequencing (Hiseq2000, ilumina). ) was used for genome analysis. The total size in the chromosomal DNA analysis was 5,620,474 bp, the total number of subread bases in the plasmid analysis was 1,051,776,107 bp, and the contig obtained as a result of the de novo assembly was 15 in total. The total number of contig bases is 900,886 bp, and the average contig size is 60,059 bp. Reads analyzed through Hiseq were assembled through RS HGAP Assembly (v3.0), one of the analysis tools, and error correction was performed using a tool called Pilon. The annotation of the genome was analyzed using the Prokka (v1.13) analysis tool, and the results of the genome sequencing of the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain, which summarized the whole, are shown in Table 3.
[표 3][Table 3]
차세대 염기서열 분석을 통해 밝혀진 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 가지고 있는 살충성 단백질 유전자는 표 4에 나타내었다. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주가 가지고 있는 살충성 단백질 유전자는 총 9개로, 5개의 Cry1-형태 (cry1Aa, cry1Ac, cry1Be, cry1Ea, cry1Ha), 3개의 Cry2-형태 (cry2Aa, cry2Ab, cry2Ah) 그리고 1개의 Vip 독소 단백질 유전자를 가지는 것으로 나타났다. 이 중 Cry1Ac, Cry1Be 및 Cry1Ha 단백질의 아미노산 서열은 기존에 보고된 상동단백질들과 99.6 내지 99.9%의 유사도를 가지는 것으로 확인되었다.The insecticidal protein genes possessed by the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain revealed through next-generation sequencing are shown in Table 4. Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain has a total of 9 insecticidal protein genes, 5 Cry1-forms (cry1Aa, cry1Ac, cry1Be, cry1Ea, cry1Ha), 3 Cry2-forms (cry2Aa, cry2Ab, cry2Ah) and It was shown to have one Vip toxin protein gene. Among them, the amino acid sequences of the Cry1Ac, Cry1Be and Cry1Ha proteins were confirmed to have a similarity of 99.6 to 99.9% with the previously reported homologous proteins.
[표 4] [Table 4]
유전체 분석 결과를 기존에 보고된 다른 바실러스 투린지엔시스 균주와 반복서열 분석(Syntheny analysis)을 하기 위하여 시맵(SyMAP v5.0.6) 프로그램을 사용하여 분석하였다. 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주와 비교하기 위하여 바실러스 투린지엔시스 쿠르스타키(kurstaki) 속의 HD-1, 그리고 바실러스 투린지엔시스 이스라엘렌시스(israelensis) 속의 AM65-52 타입 균주를 기준으로 비교하였다. The genome analysis results were analyzed using the program SyMAP (SyMAP v5.0.6) to perform a sequence analysis (Syntheny analysis) with other previously reported Bacillus thuringiensis strains. In order to compare with the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain, Bacillus thuringiensis kurstaki genus HD-1, and Bacillus thuringiensis israelensis genus AM65-52 type strain was compared as a reference.
그 결과는 도 5에 나타냈다. 염색체 DNA의 3-게놈 분석(3-genome analysis) 결과 IMBL-B9 균주는 HD-1 및 AM65-52와 각각92% 및 84%의 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 도 6에서와 같이, 염색체와 플라스미드 DNA를 포함한 전체 게놈의 상동성은 IMBL-B9과 HD-1 균주는 93%였으며, IMBL-B9과 AM65-52 균주는 86%였다.The results are shown in FIG. 5 . As a result of 3-genome analysis of chromosomal DNA, the IMBL-B9 strain was found to have 92% and 84% similarity to HD-1 and AM65-52, respectively. Also, as shown in FIG. 6, homology of the entire genome including chromosomes and plasmid DNA was 93% for IMBL-B9 and HD-1 strains, and 86% for IMBL-B9 and AM65-52 strains.
본 이론으로 한정되는 것은 아니지만, 본원에 따른 IMBL-B9 균주는 Bacillus thuringiensis kurstaki 에 속하는 균주임에도 불구하고, 대부분의 kurstaki 균주에 존재하는 Cry1Aa, 1Ac,등에 추가하여 Cry1Ea을 포함하여 있어 이로 인해 특히 밤나방에 대한 살충효과가 높게 나타난 것으로 생각된다. Although not limited to this theory, the IMBL-B9 strain according to the present application is a strain belonging to Bacillus thuringiensis kurstaki, and it contains Cry1Ea in addition to Cry1Aa, 1Ac, etc. present in most kurstaki strains, and thus, it is particularly suitable for chestnut moths. It is thought that the insecticidal effect was shown to be high.
특히 본원에 따른 IMBL-B9 균주는 Cry1Ac 및 Cry1Ea을 모두 포함하는데, 이는 Cry toxins들의 신규한 조합으로 배추좀나방과 파밤나방 그리고 열대거세미나방에서 뛰어난 살충력을 보여주었고, 이러한 조합에 의하여 균주 하나로 방제 할 수 있는 해충의 범위가 넓어지는 효과가 나타나는 것으로 판단된다. In particular, the IMBL-B9 strain according to the present application contains both Cry1Ac and Cry1Ea, which is a novel combination of Cry toxins, which showed excellent insecticidal power against diamondback moths, balm moths and tropical spider moths, and was controlled by one strain by this combination It is judged that the effect of broadening the range of pests that can be used is shown.
Claims (12)
Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain deposited as KCTC18882P at the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology Life Resource Center.
A composition for controlling pests comprising the Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to claim 1.
상기 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 상기 균주의 포자 (spore), 상기 균주의 영양세포 (vegetative cells) 또는 상기 균주의 무세포 추출물을 포함하는 것인, 해충 방제용 조성물.
3. The method of claim 2,
The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain is a spore of the strain, the vegetative cells of the strain or a cell-free extract of the strain, a composition for controlling pests.
상기 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 10 내지 40 중량%을 포함하는, 해충 방제용 조성물.
3. The method of claim 2,
The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain comprises 10 to 40% by weight, pest control composition.
상기 해충은 나비목에 속하는 해충인, 해충 방제용 조성물.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The pest is a pest belonging to the order Lepidoptera, pest control composition.
상기 해충은 나비목에 속하는 좀나방과, 밤나방과, 또는 명나방과 해충인, 해충 방제용 조성물.
6. The method of claim 5,
The pests are moths belonging to the order Lepidoptera, chestnut moths, or Myungmoths pests, composition for controlling pests.
상기 나비목 해충은 왕담배나방(Helicoverpa armigera), 흰불나방(Hyphantria cunea) 또는 옥수수조명나방(Ostrinia furnacalis)을 포함하는 곤충인, 해충 방제용 조성물.
6. The method of claim 5,
The lepidopteran pest is an insect including a lepidoptera moth (Helicoverpa armigera), a white fire moth (Hyphantria cunea) or a corn light moth (Ostrinia furnacalis), a composition for controlling pests.
상기 밤나방과에 속하는 해충은 파밤나방(Spodoptera exigua), 열대거세미나방 (Spodoptera frugiperda), 또는 담배거세미나방(Spodoptera litura)이고,
상기 좀나방과에 속하는 해충은 배추좀나방(Plutella xylostella)이고,
상기 명나방과에 속하는 해충은 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이화명나방(Chilo suppressalis), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis), 또는 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)인, 해충 방제용 조성물.
7. The method of claim 6,
Pests belonging to the chestnut family are Spodoptera exigua, tropical spider moth (Spodoptera frugiperda), or tobacco spider moth (Spodoptera litura),
The pest belonging to the moth family is a Chinese cabbage moth (Plutella xylostella),
Pests belonging to the Myungmoth family are Hwaranggok moth (Plodia interpunctella), Chilo suppressalis, Cnaphalocrocis medinalis, or Honeybee fantail moth (Galleria mellonella), a composition for controlling pests.
The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain according to claim 1 or the composition according to claim 2 is used as a pesticide, pest larva or pest egg; all or part of a plant, or the seed of a plant; or contacting the pest or plant habitat.
상기 바실러스 투린지엔시스 IMBL-B9 균주는 상기 균주의 포자 (spore), 상기 균주의 영양세포 (vegetative cells) 또는 상기 균주의 무세포 추출물을 포함하는 것인, 해충 방제 방법.
10. The method of claim 9,
The Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain is a spore (spore) of the strain, the vegetative cells (vegetative cells) of the strain or a method for controlling pests comprising a cell-free extract of the strain.
상기 해충은 나비목의 밤나방과 해충인, 해충 방제 방법.
11. The method according to claim 9 or 10,
The pest is a chestnut moth and pests of the order Lepidoptera, a pest control method.
상기 해충은 파밤나방(Spodoptera exigua), 열대거세미나방 (Spodoptera frugiperda), 담배거세미나방(Spodoptera litura)을 포함하는 곤충인, 해충 방제 방법. 12. The method of claim 11,
The pests are insects, including Spodoptera exigua, tropical spider moth (Spodoptera frugiperda), and tobacco spider moth (Spodoptera litura).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210032479A KR102596386B1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210032479A KR102596386B1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220127995A true KR20220127995A (en) | 2022-09-20 |
| KR102596386B1 KR102596386B1 (en) | 2023-10-30 |
Family
ID=83446793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210032479A KR102596386B1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102596386B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458765B1 (en) | 2001-12-24 | 2004-12-03 | 학교법인 동아대학교 | Bacillus thuringiensis strain for controlling dipteran pests and method for producing biological pesticide using it |
| KR20110016699A (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-18 | 서원대학교산학협력단 | Pesticide containing culture medium of bacillus thuringiensis serovar colmeri kctc 11451bp |
| KR101555124B1 (en) | 2013-03-26 | 2015-09-22 | 서울대학교산학협력단 | Novel Bacillus thuringiensis gene encoding crystal protein having improved insecticidal activity against lepidopteran insects and preparing method thereof |
| KR20160052265A (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 충남대학교산학협력단 | Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain CAB565 having insecticidal activity and uses thereof |
| KR20160123030A (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-25 | 충남대학교산학협력단 | Composition for controlling insecticide prepared by adding tannic acid into effective amount of Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki KB100 strain and uses thereof |
-
2021
- 2021-03-12 KR KR1020210032479A patent/KR102596386B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458765B1 (en) | 2001-12-24 | 2004-12-03 | 학교법인 동아대학교 | Bacillus thuringiensis strain for controlling dipteran pests and method for producing biological pesticide using it |
| KR20110016699A (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-18 | 서원대학교산학협력단 | Pesticide containing culture medium of bacillus thuringiensis serovar colmeri kctc 11451bp |
| KR101555124B1 (en) | 2013-03-26 | 2015-09-22 | 서울대학교산학협력단 | Novel Bacillus thuringiensis gene encoding crystal protein having improved insecticidal activity against lepidopteran insects and preparing method thereof |
| KR20160052265A (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 충남대학교산학협력단 | Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain CAB565 having insecticidal activity and uses thereof |
| KR20160123030A (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-25 | 충남대학교산학협력단 | Composition for controlling insecticide prepared by adding tannic acid into effective amount of Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki KB100 strain and uses thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102596386B1 (en) | 2023-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102112380B1 (en) | Novel strains of brevibacillus laterosporus as biocontrol agents against plant pests, particularly lepidoptera and diptera | |
| WO2005082149A1 (en) | Method of controlling plant disease damage by using bacillus and controlling agent | |
| WO2011117351A1 (en) | Bio-pesticide and method for pest control | |
| Deshayes et al. | Microbial pest control agents: are they a specific and safe tool for insect pest management? | |
| CN108070535B (en) | Bacillus thuringiensis for preventing and treating soybean cyst nematode and meloidogyne incognita, preparation and application | |
| Dara | Five shades of gray mold control in strawberry: evaluating chemical, organic oil, botanical, bacterial, and fungal active ingredients. UCANR eJournal of Entomology and Biologicals | |
| US20220053769A1 (en) | Microbacterium esteraromaticum strain, composition comprising the same, and uses thereof | |
| KR102596386B1 (en) | Bacillus thuringiensis IMBL-B9 strain having insecticidal activities and uses thereof | |
| KR101649139B1 (en) | Bacillus thuringiensis subsp. aizawai strain CAB566 having insecticidal activity and uses thereof | |
| KR101644338B1 (en) | Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain CAB565 having insecticidal activity and uses thereof | |
| KR100280380B1 (en) | Endotoxin Protein of Bacillus thuringiensis ENT0423 Strain and Microbial Insecticide Using the Same | |
| Kesho | Microbial bio-pesticides and their use in integrated pest management | |
| Aynalem | Empirical review of Tuta absoluta meyrick effect on the tomato production and their protection attempts | |
| CN108070534B (en) | Bacillus thuringiensis for preventing and treating flea beetles, preparation and application | |
| US20230354820A1 (en) | Anti-pest toxins and cells | |
| US20220142172A1 (en) | Bacillus halosaccharovorans strain, composition comprising the same, and uses thereof | |
| KR19990078942A (en) | Microbiological preparation inhibiting plant diseases | |
| KR102172105B1 (en) | Bacillus thuringiensis subsp. japonensis CAB452 strain having insecticidal activity and uses thereof | |
| Singh et al. | Mega pests of crops in India | |
| Sengonca et al. | Biotechnological development of GCSC-BtA as a new type of biocide | |
| KR20100103190A (en) | Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain kb099 having insecticidal activity and uses thereof | |
| Brownbridge | Greenhouse trials of new Bacillus thuringiensis isolates for control of chilo partellus larvae in sorghum | |
| Hur et al. | Isolation of New Bacillus thuringiensis Strains with Insecticidal Activities Against Diptera Insect Pests and Their Biological Characteristics | |
| Takov et al. | Entomopathogens of three beetle species with agricultural importance (Tanymecus dilaticollis, Oulema melanopus, and Diabrotica virgifera virgifera): a review. | |
| Monga et al. | MEGA PESTS OF CROPS IN INDIA |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |