KR20230155121A - Novel burkholderia contaminans strain and composition for controlling plant diseases using the strain or culture filtrate thereof - Google Patents

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KR20230155121A
KR20230155121A KR1020220054598A KR20220054598A KR20230155121A KR 20230155121 A KR20230155121 A KR 20230155121A KR 1020220054598 A KR1020220054598 A KR 1020220054598A KR 20220054598 A KR20220054598 A KR 20220054598A KR 20230155121 A KR20230155121 A KR 20230155121A
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허아영
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안동대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 버크홀데리아 `콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주 (수탁번호 : KACC92414P)에 관한 것으로, AY001 균주(수탁번호: KACC92414P) 및 그 배양여액을 이용한 식물병 방제용 조성물에 대한 것이다. 본 발명에 따른 균주 또는 배양여액은 식물의 스트레스 저항성을 증진하므로 지속가능한 농업이 가능하도록 하여 화학성분의 농약사용을 제거 또는 최소화할 수 있도록 한다.The present invention relates to the Burkholderia contaminans AY001 strain (accession number: KACC92414P), and to a composition for controlling plant diseases using the AY001 strain (accession number: KACC92414P) and its culture filtrate. The strain or culture filtrate according to the present invention improves the stress resistance of plants, thereby enabling sustainable agriculture and eliminating or minimizing the use of chemical pesticides.

Description

신규 버크홀데리아 콘타미난스 균주 및 균주 또는 그 배양여액을 이용한 식물병 방제용 조성물{NOVEL BURKHOLDERIA CONTAMINANS STRAIN AND COMPOSITION FOR CONTROLLING PLANT DISEASES USING THE STRAIN OR CULTURE FILTRATE THEREOF}New Burkholderia contaminans strains and compositions for controlling plant diseases using strains or their culture filtrates {NOVEL BURKHOLDERIA CONTAMINANS STRAIN AND COMPOSITION FOR CONTROLLING PLANT DISEASES USING THE STRAIN OR CULTURE FILTRATE THEREOF}

본 발명은 신규한 미생물 또는 그 배양여액을 이용한 식물병 방제용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 버크홀데리아 콘타미난스 균주 또는 그 배양여액을 이용한 식물병 방제용 조성물에 대한 것이다.The present invention relates to a composition for controlling plant diseases using a novel microorganism or its culture filtrate, and more specifically, to a composition for controlling plant diseases using a novel Burkholderia contaminans strain or its culture filtrate.

현대 농업에서 지속적인 화학농약의 사용으로 인한 환경 오염 및 잔류농약등의 문제로 화학농약을 대체하거나 보완할 수 있는 생물학적 방제제 (Biocontrol agent) 개발이 요구되고 있다. 자연계에 존재하는 다양한 미생물을 활용한 생물학적 방제제의 개발은 화학 농약의 사용을 줄여 지속가능한 농업(sustainable agriculture)에 반드시 필요한 상황이다. In modern agriculture, there is a need to develop a biological control agent that can replace or supplement chemical pesticides due to problems such as environmental pollution and pesticide residues caused by the continuous use of chemical pesticides. The development of biological control agents using various microorganisms existing in nature is essential for sustainable agriculture by reducing the use of chemical pesticides.

미국 등록특허 US-10092622 (2018.10.09)는 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans)의 추출물 중 하나인 옥시디오펀진(Occidiofungin)을 이용한 푸자리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 대한 항진균효과를 개시하고 있다. 즉, 특정 진균에 대한 방제 효과를 개시하는데 한정적인 용도에 대하여 개시한다.US registered patent US-10092622 (2018.10.09) discloses the antifungal effect against Fusarium oxysporum using Occidiofungin, one of the extracts of Burkholderia contaminans. I'm doing it. In other words, it discloses a limited use in disclosing the control effect against specific fungi.

토마토는 주요 채소 작물로써 화학적 방제를 통한 화학적 방제를 통한 병원균 억제가 용이하지 않은 경우가 존재한다. 토마토를 예로 들면, 국내 토마토에 발생하는 병으로는 약 27여개 정도가 알려져 있으며, 식물병원성 세균과 곰팡이가 이에 관여한다. 토마토에서 주로 발생하여 재배시 문제가 되는 병으로는 잿빛곰팡이병, 잎곰팡이병, 흰가루병, 잎마름역병, 풋마름 병 등이 존재한다. 이러한 병들은 토마토의 재배에 있어서 방치시 수확량을 감소시키는 주요한 원인이 되지만, 적절한 약제를 적용하여 방제가 가능하다. 토마토 시들음병(또는 토마토푸자리움시들음병)의 경우 전국의 토마토 재배지역에서 고루 발생하여 많은 피해를 주고 있는 중요한 토양전염성 병해이다. 토마토 시들음 병원균은 병든 식물체의 조직속이나 토양속에서 균사나 후막포자 상태로 월동하고 이듬해에 다시 1차전염원이 된다. 물로 이동되는 거리는 매우 짧고, 주로 흙입자에 묻혀 농기구나 사람 등을 통해 먼 거리로 이동된다. 병원균은 주로 가는 뿌리나 상처를 통해 침입하는데, 포장 정식 직후에 감염되는 경우가 많다. 토마토 시들음병은 서늘한 지방에서는 병발생이 적고, 감염되어도 병증상이 잘 나타나지 않다가 생육중기나 후기에 기온이 올라가면 병증상이 나타나는 특징이 있다. 구체적으로 토마토 시들음병이 발현하는 온도는 약 24~30℃이며 약 16℃이하의 온도나 약 35℃이상의 기온하에서는 거의 발생하지 않는다. 또한, 일반적으로 산성토양(pH 4.5~5.5)과 사질양토에서 발생이 많은데, 이는 토양수분의 불균형에 의해 식물체가 스트레스를 받아 약해지므로 병원균의 침입이 용이해지기 때문이다. 병원균은 토양중에 널리 분포하며, 월동체인 후막포자는 기주가 없이도 토양내에서 수 년간 생존하기 때문에 방제가 매우 어려운 병해이다. Tomato is a major vegetable crop, and there are cases where it is not easy to suppress pathogens through chemical control. Taking tomatoes as an example, there are about 27 known diseases that occur in domestic tomatoes, and phytopathogenic bacteria and fungi are involved in them. Diseases that mainly occur in tomatoes and cause problems during cultivation include gray mold, leaf mold, powdery mildew, leaf blight, and green blight. These diseases are a major cause of reduced yield when left untreated in tomato cultivation, but can be controlled by applying appropriate chemicals. Tomato wilt disease (or Tomato Fusarium wilt disease) is an important soil-borne disease that occurs widely in tomato growing areas across the country and causes a lot of damage. Tomato wilt pathogens overwinter as mycelia or thick spores in the tissues or soil of diseased plants and become a primary source of infection again the following year. The distance traveled by water is very short, and it is mainly buried in soil particles and transported long distances through agricultural equipment or people. Pathogens mainly enter through fine roots or wounds, and infections often occur immediately after planting in the field. Tomato wilt disease is less common in cool regions and has the characteristic of not showing symptoms even when infected, but showing symptoms when the temperature rises in the middle or late growth period. Specifically, the temperature at which tomato wilt disease appears is about 24-30℃, and it rarely occurs at temperatures below about 16℃ or above about 35℃. In addition, it generally occurs in acidic soil (pH 4.5-5.5) and sandy loam soil, because the plant becomes stressed and weakened due to an imbalance in soil moisture, making it easy for pathogens to invade. The pathogen is widely distributed in the soil, and the overwintering thick membrane spores survive in the soil for several years without a host, making it a very difficult disease to control.

본 발명은 생육 전단계에서 처방이 가능한 신규 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주(수탁번호: KACC92414P) 또는 그 배양여액을 이용한 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a composition for controlling plant diseases using the new Burkholderia contaminans AY001 strain (accession number: KACC92414P) or its culture filtrate, which can be prescribed at the pre-growth stage.

또한, 본 발명은 식물의 스트레스 저항성이 증진되므로 지속가능한 농업이 가능하도록 함으로써 화학성분의 농약사용을 제거 또는 최소화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the purpose of the present invention is to provide a method of eliminating or minimizing the use of chemical pesticides by improving the stress resistance of plants and thereby enabling sustainable agriculture.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to what has been mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일양상에 따르면, 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주(수탁번호: KACC92414P)가 제공된다. In order to solve the above technical problem, according to one aspect of the present invention, Burkholderia contaminans AY001 strain (Accession number: KACC92414P) is provided.

버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주 (수탁번호 : KACC92414P).Burkholderia contaminans strain AY001 (accession number: KACC92414P).

여기서, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 포함하는 토마토 식물 생육촉진용 조성물에 제공될 수 있다.Here, it may be provided in a composition for promoting tomato plant growth containing the strain or the culture filtrate of the strain.

여기서, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 포함하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성(induced systemic resistance) 유도용 조성물이 제공될 수 있다.Here, a composition for inducing systemic resistance to tomato plant pathogens containing the strain or a culture filtrate of the strain may be provided.

여기서, 상기 식물 병원균은 토마토세균성흑반병일 수 있다.Here, the plant pathogen may be tomato bacterial black spot disease.

여기서, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 유효성분으로 포함하는 복숭아과실썩음병, 고추탄저병, 고추역병, 양배추균핵병 또는 토마토시들음병 방제를 위한 식물병 방제용 조성물이 제공될 수 있다.Here, a composition for controlling plant diseases for controlling peach fruit rot, pepper anthracnose, pepper late blight, cabbage sclerotia, or tomato wilt disease may be provided, containing the strain or the culture filtrate of the strain as an active ingredient.

여기서, 복숭아과실썩음병은 푸자리움 아베나세움(Fusarium avenaceum)에 의한 것이고, 고추탄저병은 콜렉토트리쿰 아큐타툼(Colletotrichum acutatum)에 의한 것이고, 고추역병은 파이토프쏘라 캡시시(Phytophthora capsici)에 의한 것이고, 양배추균핵병은 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum)에 의한 것이고, 토마토시들음병은 푸자리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의한 것일 수 있다.Here, peach fruit rot is caused by Fusarium avenaceum, pepper anthracnose is caused by Colletotrichum acutatum , and pepper blight is caused by Phytophthora capsici . Cabbage sclerotia may be caused by Sclerotinia sclerotiorum , and tomato wilt may be caused by Fusarium oxysporum .

여기서, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 토마토 식물, 상기 토마토 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성을 유도하는 방법이 제공된다. Here, a method of inducing systemic resistance to a tomato plant pathogen is provided, comprising treating the strain or the culture filtrate of the strain to a tomato plant, an area around the tomato plant, or both.

여기서, 상기 전신유도저항성 증진 방법은, 상기 토마토 식물의 종자, 뿌리, 줄기, 잎 및 식물체 전체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에 처리하는 것일 수 있다.Here, the method for enhancing systemic induced resistance may be treating one or more selected from the group consisting of seeds, roots, stems, leaves, and the entire plant of the tomato plant.

여기서, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 토마토 식물, 상기 토마토 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 토마토 식물 생육촉진 방법이 제공된다.Here, a method for promoting tomato plant growth is provided, comprising treating the strain or the culture filtrate of the strain to a tomato plant, an area around the tomato plant, or both.

본 발명에 따르면 생육 전단계에서 처방이 가능한 신규 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주(수탁번호: KACC92414P) 및 그 배양여액을 이용한 토마토 시들음병 방제용 조성물이 제공될 수 있다.According to the present invention, a composition for controlling tomato wilt disease using the new Burkholderia contaminans AY001 strain (accession number: KACC92414P), which can be prescribed at the pre-growth stage, and its culture filtrate can be provided.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 식물의 스트레스 저항성이 증진되므로 지속가능한 농업이 가능하도록 함으로써 화학성분의 농약사용을 제거 또는 최소화할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the stress resistance of plants is improved, thereby enabling sustainable agriculture and eliminating or minimizing the use of chemical pesticides.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주가 배지상에서 식물병원성 고추탄저병균(Colletotrichum acutatum), 잎점무늬병균(Alternaria alternata), 토마토 시들음병균(Fusarium oxysporum)의 생육을 억제하는 활성을 보여준 도면이다.
도 2는 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 ITS(Internal transcribed spacer) 시퀀싱(sequencing)을 통해 분자 계통학적으로 버크홀데리아 콘타미난스에 속하는 것을 보여준 도면이다.
도 3은 토마토 식물개체에서 AY001 균주가 푸자리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의한 토마토시들음병을 억제하는 모습을 도시한 것이다.
Figure 1 shows the activity of Burkholderia contaminans AY001 strain to inhibit the growth of plant pathogenic pepper anthracnose ( Colletotrichum acutatum ), leaf spot fungus ( Alternaria alternata ), and tomato wilt fungus ( Fusarium oxysporum ) on medium. This is the drawing shown.
Figure 2 is a diagram showing that the strain Burkholderia contaminans AY001 belongs to Burkholderia contaminans molecularly through ITS (internal transcribed spacer) sequencing.
Figure 3 shows the AY001 strain suppressing tomato wilt disease caused by Fusarium oxysporum in tomato plants.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기증을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. The purpose and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them, will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. And the terms described below are terms defined in consideration of donation in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. These embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the present invention of the scope of the invention, and that the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

본 명세서에서 "식물"은 식물계에 속하는 임의의 살아있는 유기체 (즉, 식물계 내의 임의의 속/종)를 지칭하여, 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼 및 녹조류와 같으나 이에 제한되지는 않는다. 따라서 조성물이 적용될 수 있는 대표적인 식물로 브라시카, 구근 채소, 곡물, 시트러스, 목화, 조롱박, 과실 채소, 잎 채소, 콩과식물, 오일 종자 작물, 땅콩, 이과류, 뿌리 채소, 괴경 채소, 구경 채소, 핵과류, 담배, 딸기 및 다른 장과류 및 다양한 관상식물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 본 명세서에서 식물은 고추, 토마토 또는 파프리카일 수 있다.As used herein, “plant” refers to any living organism belonging to the plant kingdom (i.e., any genus/species within the plant kingdom), such as, but not limited to, trees, herbs, shrubs, grasses, vines, ferns, mosses, and green algae. does not Therefore, representative plants to which the composition can be applied include brassicas, bulb vegetables, grains, citrus, cotton, cucurbits, fruit vegetables, leafy vegetables, legumes, oil seed crops, peanuts, pomegranates, root vegetables, tuber vegetables, and corm vegetables. , stone fruits, tobacco, strawberries and other berries, and various ornamental plants. The plant herein may be pepper, tomato, or paprika.

본 명세서에서 "배양액" 또는 “배양여액”은 균주를 배지에 접종하고 일정시간 배양하여 얻은 결과물로서, 본 발명에 따른 균주를 적합한 액체 배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(여과액 또는 원심분리한 상등액), 상기 배양액을 초음파 처리하거나 상기 배양액에 용해효소(lysozyme)를 처리하여 수득한 세포 파쇄액, 상기 배양액, 여액, 파쇄액 등을 농축한 농축액 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 생균제 또는 항균용 조성물은 고체배지 배양물 또는 상기 배양액의 건조물 또는 추출물 등의 배양물을 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 나아가 적합한 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수도 있다.In this specification, “culture medium” or “culture filtrate” refers to the result obtained by inoculating a strain into a medium and culturing it for a certain period of time. The culture medium itself is obtained by culturing the strain according to the present invention in a suitable liquid medium, and the culture medium is filtered or centrifuged to isolate the strain. A filtrate (filtrate or centrifuged supernatant) from which Including but not limited to this. In addition, the probiotic or antibacterial composition may contain a culture such as a solid medium culture or a dried product or extract of the culture, but is not limited thereto, and may further include a suitable excipient or carrier.

본 발명의 조성물은 액상 비료 형태로 제조될 수 있으며 이에 증량제를 첨가하여 가루분말의 형태로 이용하거나 이를 제형화하여 과립화시킬 수도 있다. 그러나 그 제형에 특별히 한정되지는 않는다.The composition of the present invention can be prepared in the form of a liquid fertilizer, and can be used in the form of powder by adding an extender, or can be formulated and granulated. However, there is no particular limitation to the formulation.

본 발명의 식물의 전신유도저항성 유도용 조성물은 수분, 온도, 염, pH, 영양 및 병원균으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 스트레스에 대한 식물의 저항성, 질병 발생 억제 및 생육을 증진시킬 수 있다.The composition for inducing systemic induced resistance in plants of the present invention can increase plant resistance to one or more stresses selected from the group consisting of moisture, temperature, salt, pH, nutrients, and pathogens, inhibit disease development, and promote growth.

본 명세서에서 "스트레스"는 식물에 대한 생물적 또는 비생물적 또는 생물적 스트레스일 수 있으며, 구체적으로 비생물적 스트레스는 건조, 고온, 저온, 고 염분 또는 영양분 결핍일 수 있다. 용어 "비생물적 스트레스"는 특정 환경에서 살아있는 유기체에 대한 비-생물 인자의 부정적 영향으로서 그의 통상의 의미로 본원에서 사용되며, 따라서 식물과 관련하여 특정 환경에서 식물에 대한 비-생물 인자의 부정적 영향을 의미한다. 생물적 스트레스는 진균 또는 유해 곤충과 같은 살아있는 방해물을 포함하는 반면에, 비생물적 스트레스 인자는 자연 발생적인 것 또는 인간이 만든 것일 수 있고, 온도, 건조 토양, 삼투 스트레스, 가뭄, 염 또는 영양분 결핍을 포함하며, 이들은 모두 영향을 받은 영역에서 식물에게 해를 유발할 수 있다, 일례로, 상기 염 스트레스는 증가된 염 농도 또는 가뭄을 포함할 수 있다. 영양분 결핍은 식물 주변의 토양 영역에서의 토양 영양분, 예컨대 칼륨, 포스페이트 또는 철의 부족일 수 있다. (토양) 영양분, 예컨대 포스페이트 결핍에 대한 스트레스 저항성의 증가는 토양에 결여되어 있는 영양분의 개선된 가용화에 의해 제공될 수 있다.As used herein, “stress” may be biotic, abiotic, or biotic stress on plants, and specifically, abiotic stress may be dryness, high temperature, low temperature, high salinity, or nutrient deficiency. The term "abiotic stress" is used herein in its usual sense as the negative effect of abiotic factors on living organisms in a particular environment, and therefore in relation to plants, the negative effects of abiotic factors on plants in a particular environment. It means influence. Biotic stresses include living disturbances such as fungi or harmful insects, while abiotic stressors can be naturally occurring or man-made and include temperature, dry soil, osmotic stress, drought, salt or nutrient deficiencies. These include, all of which can cause harm to plants in the affected area. For example, salt stress may include increased salt concentrations or drought. Nutrient deficiency may be a lack of soil nutrients such as potassium, phosphate or iron in the soil area surrounding the plant. (Soil) Increased stress resistance to nutrient deficiencies, such as phosphate, can be provided by improved solubilization of nutrients lacking in the soil.

용어 "염에 대한 저항성(또는 내성)"은 염 농도에 대한 식물의 저항성(내성)을 지칭하는 그의 통상의 의미로 본원에서 사용된다. 따라서, "식물의 염 내성 또는 저항성을 증가시키는 것"은 통상적으로 식물에게 생리학상 허용되는 염 농도보다 높은 염 농도에 식물을 노출시킨 경우에 (토양 또는 물에서와 같은 그의 환경에서) 염 농도를 견디거나 참는 식물의 능력이 증가 또는 개선되는 것을 의미한다.The term “resistance (or tolerance) to salt” is used herein in its ordinary sense, which refers to the resistance (tolerance) of plants to salt concentrations. Thus, “increasing the salt tolerance or tolerance of a plant” usually refers to the practice of increasing salt concentrations (in their environment, such as soil or water) when a plant is exposed to salt concentrations higher than what is physiologically acceptable for the plant. It means increasing or improving a plant's ability to endure or endure.

용어 "수분 저항성(또는 내성)" 또는 "건조 저항성(또는 내성)"은 통상적으로 건조한 조건에 노출된 경우에도 바람직한 수분 균형 및 팽창을 유지하여 스트레스 및 그 결과를 회피하는 식물의 능력에 대한 그의 통상의 의미로 또한 본원에서 사용된다. 따라서, 식물의 "수분(또는 건조) 저항성을 증가시키는 것"은 식물이 수분 균형 및 팽창을 유지하기 위해 정기적으로 필요한 물의 양을 공급받지 못하는 가뭄 조건에 노출된 경우보다 바람직한 수분 균형 및 팽창을 유지하는 식물의 능력을 증가 또는 개선하는 것을 의미한다.The term “moisture resistance (or tolerance)” or “desiccation resistance (or tolerance)” refers to the ability of a plant to avoid stress and its consequences by maintaining a desirable moisture balance and swelling even when exposed to normally dry conditions. It is also used herein in the meaning of. Therefore, “increasing the water (or desiccation) resistance” of a plant will maintain a more desirable water balance and expansion when exposed to drought conditions where the plant does not receive the required amount of water on a regular basis to maintain water balance and expansion. It means increasing or improving a plant's ability to

용어 "식물 병원균"은 식물에 침입하여 식물의 잎, 줄기, 뿌리 또는 과실을 손실 및 손상을 일으키는 병원균을 의미하며, 예컨대 진균(fungi), 세균(bacteria), 바이러스(virus) 및 파이토플라즈마(phytoplasma)를 포함한다. The term “plant pathogen” refers to pathogens that invade plants and cause loss or damage to the leaves, stems, roots or fruits of plants, such as fungi, bacteria, viruses and phytoplasma. ) includes.

용어 "식물 병원균 저항성" 또는 "병균 저항성"은 통상적으로 병원균의 감염 및 성장으로부터 벗어나서 식물의 성장을 향상시키는 능력을 의미하고, 이러한 병원균에 대한 저항성을 증진시킨다는 것은 당해 분야에서 사용되는 방제, 살균, 방충의 의미를 포함한다.The term "plant pathogen resistance" or "bacterial resistance" generally refers to the ability to enhance the growth of plants by avoiding infection and growth of pathogens, and enhancing resistance to such pathogens refers to the control, sterilization, and other methods used in the field. Includes the meaning of insect repellent.

본 발명에 따른 식물의 전신유도저항성 유도용 조성물은 풋마름병균(Ralstonia solanacearum)과 역병균(Phytophthora capsici)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 식물병을 유발시키는 병원균 스트레스에 대한 식물의 저항성, 질병 발생 억제 및 생육을 증진시킬 수 있다.The composition for inducing systemic resistance in plants according to the present invention is a plant's resistance to pathogen stress that causes one or more plant diseases selected from the group consisting of Ralstonia solanacearum and Phytophthora capsici, and disease occurrence. It can inhibit and promote growth.

본 발명의 식물의 전신유도저항성 유도용 조성물은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 저항성, 질병 발생 억제 및 생육을 증진시킬 수 있다.The composition for inducing systemic resistance in plants of the present invention is effective for inhibiting resistance, disease development, and It can promote growth.

본 발명은 식물의 전신유도저항성 유도를 통하여 식물 생장 증진 또는 촉진을 발휘한다. 상기에서 '식물 생장'은 식물의 발아, 각 기관(뿌리, 줄기, 잎, 열매 등)의 분화, 개화 또는 발육, 그리고 크기 및 무게 증진, 수량 증진과 관련된 것을 의미한다.The present invention promotes or promotes plant growth by inducing systemic resistance in plants. In the above, 'plant growth' refers to the germination of plants, differentiation of each organ (roots, stems, leaves, fruits, etc.), flowering or development, and increase in size and weight, and increase in yield.

본 발명의 식물의 전신유도저항성 유도용 조성물은 상술한 본 발명의 균주, 상기 균주 배양액 또는 이들의 혼합물에 당해 분야에서 식물의 전신유도저항성을 증진시키거나 생장을 촉진시키는 것으로 사용되는 다른 임의의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 일례로, 식물 성장 조절제, 식물 성장 자극제 및 식물 영양제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.The composition for inducing systemic induced resistance of plants of the present invention includes the strain of the present invention, the strain culture medium, or a mixture thereof, and any other ingredients used in the field to enhance systemic induced resistance or promote growth of plants. may additionally be included. For example, it may further include one or more selected from the group consisting of plant growth regulators, plant growth stimulators, and plant nutrients.

상기 식물 성장 조절제, 식물 성장 자극제 또는 식물 영양제는 화학물질 또는 박테리아의 또 다른 균주일 수 있고, 제초제, 살균제, 살충제, 비료 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.The plant growth regulator, plant growth stimulant or plant nutrient may be a chemical or another strain of bacteria, a herbicide, fungicide, pesticide, fertilizer or any combination thereof.

본 발명은 식물의 생장을 촉진시키는 조성물에는 유익한 다른 미생물들, 미생물 활성물질, 유기 비료, 그리고 화학비료가 포함될 수 있다.상기 유익한 다른 미생물들에는 기존에 식물 생장을 촉진시키는 것으로 알려진 바실러스 종(Bacillus spp.), 아조토박터 종(Azotobacter spp.), 트리코데르마 종(Trichoderma spp) 그리고 사카로미세스 종(Saccharomyces spp)이 포함될 수 있다.The composition of the present invention that promotes plant growth may include other beneficial microorganisms, microbial active substances, organic fertilizers, and chemical fertilizers. The other beneficial microorganisms include Bacillus species known to promote plant growth. spp.), Azotobacter spp., Trichoderma spp. and Saccharomyces spp.

상기 미생물 활성물질에는 효소 전구물질, 미생물 대사물질, 유기산, 탄수화물, 효소 및/또는 미량원소 등이 포함될 수 있다. 예를 들면, 미생물 활성물질에는 효모 자가용해질과 같은 가공된 효소 산물, 부식질 재료들, 해초 추출물, 전분, 아미노산, 그리고 아연, 철, 구리, 망간, 브롬, 몰리브덴과 같은 미량원소 등이 포함될 수 있다.The microbial active substances may include enzyme precursors, microbial metabolites, organic acids, carbohydrates, enzymes, and/or trace elements. For example, microbial active substances may include processed enzyme products such as yeast autolysates, humic materials, seaweed extracts, starch, amino acids, and trace elements such as zinc, iron, copper, manganese, bromine, and molybdenum. .

유익한 다른 미생물들, 미생물 활성물질 그리고 유기 비료는 상기에서 설명된 것과 동일할 수 있다. 화학비료에는 식물 생장을 지원하기 위하여 질소, 인 및 칼륨 영양소를 제공할 수 있는 다양한 화학물질이 포함될 수 있다. 예를 들면, 화학비료에는 요소, 인산칼슘, 인산칼륨 및 혼합형 질소-인산-칼륨(N-P-K) 비료가 포함될 수도 있다. 화학비료에는 당분야에 공지된 다른 재료들도 포함될 수 있다.Other beneficial microorganisms, microbial active substances and organic fertilizers may be the same as described above. Chemical fertilizers can contain a variety of chemicals that can provide nitrogen, phosphorus and potassium nutrients to support plant growth. For example, chemical fertilizers may include urea, calcium phosphate, potassium phosphate, and mixed nitrogen-phosphate-potassium (N-P-K) fertilizers. Chemical fertilizers may also include other materials known in the art.

본 발명은 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주 (수탁번호 : KACC92414P), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 식물의 전신유도저항성 유도 방법을 제공한다.The present invention relates to one or more selected from the group consisting of Burkholderia contaminans AY001 strain (Accession number: KACC92414P), a culture medium of the strain, a composition containing the strain, and a composition containing the culture medium of the strain. It provides a method of inducing systemic resistance in a plant comprising treating the plant, the area surrounding the plant, or both.

본 발명의 실시예에 적용되는 식물의 부위는 제한되지 않는다. 따라서, 식물 전체는 물론, 식물의 부분, 예를 들어 씨앗, 새순, 줄기, 뿌리, 잎, 과실, 이들의 전체는 물론 이들의 일부를 모두 포함한다.The parts of the plant applied to the embodiments of the present invention are not limited. Accordingly, it includes both the whole plant as well as parts of the plant, such as seeds, shoots, stems, roots, leaves, and fruits, as well as the whole plant and parts thereof.

본 발명의 실시예는 상기 균주, 균주를 배양한 배양액 및 상기 균주를 이용한 조성물을 종자나 식물에 침지하거나 관주, 즉, 분무하여 수행할 수 있다. 침지하는 방법의 경우, 배양액 및 제제를 식물체 주변의 토양에 관주 또는 종자를 배양액 및 조성물에 담가 진탕 접종할 수 있다.Examples of the present invention can be carried out by immersing or drenching, that is, spraying, the strain, the culture medium culturing the strain, and a composition using the strain into seeds or plants. In the case of the immersion method, the culture solution and preparation can be drenched into the soil around the plant, or the seeds can be immersed in the culture solution and composition and shaken for inoculation.

본 발명의 실시예에 의하여 적용되는 주변 영역이란 본 발명의 조성물이 효과를 발휘할 수 있는 범위를 의미하는 것으로, 지상 및 지하를 모두 포함한다. 예를 들어 식물, 식물 부분 또는 과실 주위의 약 2m 이내, 약 1m 이내, 약 70㎝ 이내, 약 50㎝ 이내, 약 25㎝ 이내, 약 10㎝ 이내 또는 약 5㎝ 이내의 영역일 수 있다.The surrounding area applied by embodiments of the present invention refers to the range in which the composition of the present invention can exert its effect, and includes both above ground and underground areas. For example, it may be an area within about 2 m, within about 1 m, within about 70 cm, within about 50 cm, within about 25 cm, within about 10 cm, or within about 5 cm around the plant, plant part, or fruit.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주를 포함하는 조성물을 식물의 수명 주기 동안 임의의 시점에, 식물의 수명 주기의 하나 이상의 단계 동안 또는 식물의 수명 주기에서 정기적인 간격으로 또는 식물의 수명 전체에 걸쳐 계속적으로 적용하는 것을 포함한다. 따라서 상기 조성물은 필요에 따라 적용될 수 있다. 조성물은 예를 들어 식물에게 성장 동안, 개화 전 및/또는 동안 및/또는 종자 발생 전 및/또는 동안 적용될 수 있다. 일례로, 조성물은 식물이 한 위치에서 또 다른 위치로, 예컨대 온실 또는 온상에서 필드로 이식되기 전, 동안 및/또는 직후에 적용될 수 있다. 또 다른 일례로, 각각의 조성물은 식물에 원하는 간격 기간으로 수 회 적용될 수 있다.Methods according to embodiments of the present invention include applying a composition comprising Burkholderia contaminans AY001 strain at any time during the life cycle of a plant, during one or more stages of the life cycle of the plant, or during the life cycle of the plant. involves application at regular intervals or continuously throughout the life of the plant. Therefore, the composition can be applied as needed. The composition may, for example, be applied to the plant during growth, before and/or during flowering and/or before and/or during seed development. In one example, the composition may be applied before, during and/or immediately after plants are transplanted from one location to another location, such as from a greenhouse or hotbed to the field. In another example, each composition may be applied to the plant multiple times at desired intervals.

본 발명의 전신유도저항성 유도 방법은 수분, 온도, 염, pH, 영양 및 병원균으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 스트레스에 대한 식물의 저항성, 질병 발생 억제 및 생육을 증진시킬 수 있다.The method for inducing systemic resistance of the present invention can improve plant resistance, disease development, and growth against one or more stresses selected from the group consisting of moisture, temperature, salt, pH, nutrients, and pathogens.

본 발명에 따른 식물의 전신유도저항성 유도 방법은 토마토세균병(Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000: 토마토세균성흑반병)에 대한 질병 발생을 억제 시킬 수 있다. 병원균에 대한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.The method for inducing systemic resistance in plants according to the present invention can suppress disease development against tomato bacterial disease (Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000: Tomato bacterial black spot disease). Specific details about pathogens are as described above.

본 발명의 상기 식물의 스트레스 저항성 증진 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 저항성, 질병 발생 억제 또는 생육을 증진시킬 수 있다.The method for enhancing the stress resistance of plants of the present invention is to inhibit the resistance, disease development, or growth of any one or more plants selected from the group consisting of trees, herbs, shrubs, grasses, vines, ferns, moss, green algae, monocots, and dicots. can promote.

본 발명은 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주 (수탁번호 : KACC92414P), 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 포함하는 조성물 및 상기 균주의 배양액을 포함하는 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 식물, 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 식물 생장 촉진 방법을 제공한다.The present invention relates to one or more selected from the group consisting of Burkholderia contaminans AY001 strain (Accession number: KACC92414P), a culture medium of the strain, a composition containing the strain, and a composition containing the culture medium of the strain. Provided is a method for promoting plant growth comprising treating the plant, the area around the plant, or both.

본 발명의 상기 식물 생장 촉진 방법은 나무, 허브, 관목, 목초, 덩굴, 양치식물, 이끼, 녹조류, 단자엽 식물 및 쌍자엽 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.The plant growth promotion method of the present invention can promote the growth of any one or more plants selected from the group consisting of trees, herbs, shrubs, grasses, vines, ferns, moss, green algae, monocots, and dicots.

본 발명을 위해 안동 아기산(경상북도 안동시 임동면 수곡리)에 위치한 토양을 채취하여 토양내에 존재하는 다양한 세균을 분리하고, 이들 중 식물병원성 곰팡이(Fusarium oxysporum, Fusarium avenaceum, Fusarium solani, Colletotrichum acutatum, Phytophthora capsici, Sclerotinia sclerotiorum)에 대한 항균작용을 나타내는 균주를 발굴하기 위해 연구한 결과 본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주를 새롭게 발견하였다. For the present invention, soil located in Andong Agi Mountain (Sugok-ri, Imdong-myeon, Andong-si, Gyeongsangbuk-do) was collected and various bacteria present in the soil were isolated, and among these, plant pathogenic fungi ( Fusarium oxysporum , Fusarium avenaceum , Fusarium solani , Colletotrichum acutatum , Phytophthora capsici , As a result of research to discover a strain exhibiting antibacterial activity against Sclerotinia sclerotiorum, the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention was newly discovered.

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001균주는 배지상에서 6종류의 식물병원성 곰팡이(Fusarium oxysporum (토마토시들음병균), Fusarium avenaceum (복숭아과실썩음병), Fusarium solani (시들음병균), Colletotrichum acutatum (고추탄저병균), Phytophthora capsici (고추역병균), Sclerotinia sclerotiorum (양배추균핵병균)에 대해 직접적인 길항효과를 나타내었다(도 1).The Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention is capable of producing six types of plant pathogenic fungi ( Fusarium oxysporum (tomato wilt fungus), Fusarium avenaceum (peach fruit rot), Fusarium solani (wilt fungus), and Colletotrichum acutatum (pepper anthracnose) on the medium. ), Phytophthora capsici (red pepper blight), and Sclerotinia sclerotiorum (cabbage sclerotiorum) showed a direct antagonistic effect ( Figure 1 ).

대치배양(dual culture assay) 결과에서 보이는 것처럼 여섯 가지의 식물병원성 곰팡이는 AY001 균주와 동시에 배양하였을 때 균사생장이 억제되었으며, AY001균주의 배양 추출물(culture filtrate)를 포함하는 배지에서 또한 병원균의 균사생장을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.As shown in the dual culture assay results, the mycelial growth of six plant pathogenic fungi was suppressed when cultured simultaneously with the AY001 strain, and mycelial growth of the pathogen was also inhibited in a medium containing the culture filtrate of the AY001 strain. has been shown to be able to suppress.

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주는 16S ribosomal RNA (16S rRNA) 시퀀싱과 계통도 분석을 통해 동정되었다(도 2).The Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention was identified through 16S ribosomal RNA (16S rRNA) sequencing and phylogenetic analysis ( Fig. 2 ).

버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주는 배지 상에서 PGP (phosphate and zinc solubilization, protease production, siderophore production, ammonia production, IAA production, nitrogen fixation) 활성을 나타내었다(도 3).Burkholderia contaminans AY001 strain showed PGP (phosphate and zinc solubilization, protease production, siderophore production, ammonia production, IAA production, nitrogen fixation) activity on the medium ( Figure 3 ).

토마토 식물에 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici strain KACC 40038(FOL)를 접종 시 시들음병이 발생하며 식물이 고사하였으나, 본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 현탁액(2x107cfu/ml or 2x105cfu/ml)을 동시에 접종한 경우에서는 토마토 식물이 푸자리움에 의한 시들음병으로부터 보호되는 효과가 나타났다(도 4). 토마토 식물에 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 현탁액(107cfu/ml or 105cfu/ml)만을 처리할 경우, Mock (무접종 실험구)보다 식물 생장이 증가한 것으로 나타나 토마토 식물의 생장촉진에 효과가 있는 것으로 나타났다(도 5). Fusarium oxysporum f on tomato plants. sp. When inoculated with lycopersici strain KACC 40038 ( FOL ), wilt disease occurred and the plant died, but when inoculated simultaneously with a suspension (2x10 7 cfu/ml or 2x10 5 cfu/ml) of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention. The effect of protecting tomato plants from wilt disease caused by Fusarium was shown ( Fig. 4 ). When tomato plants were treated with only a suspension of the Burkholderia contaminans AY001 strain (10 7 cfu/ml or 10 5 cfu/ml), plant growth increased compared to Mock (non-inoculated experimental group), promoting the growth of tomato plants. It was found to be effective ( Figure 5 ).

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 전신유도저항성(induced systemic resistance)을 확인하기 위해 Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst)과 토마토 식물에 동시 접종하였다. Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst)만 접종 시 식물 잎에 세균성흑반병이 나타났으나, 본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001균주의 현탁액(2x107cfu/ml)을 동시에 접종한 경우에서는 토마토 식물의 잎이 세균성흑반병으로부터 보호되는 효과가 나타났다(도 6).In order to confirm the induced systemic resistance of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention, Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 ( Pst ) and tomato plants were simultaneously inoculated. Pseudomonas syringae pv. When only tomato DC3000 ( Pst ) was inoculated, bacterial black spot appeared on the plant leaves, but when simultaneously inoculated with a suspension ( 2x107 cfu/ml) of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention, the leaves of the tomato plants showed bacterial infection. A protective effect against black spot disease was observed ( Fig. 6 ).

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 전신유도저항성(induced systemic resistance) 관련 gene의 발현을 확인하기 위하여 RT-PCR을 진행하였다. 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주를 처리한 토마토 식물에서 PIN2, LapA, ACO1 gene이 발현하였다(도 7). 이는 AY001 균주가 토마토 식물에서 식물의 병 저항성을 증가시키는 효과가 있음을 나타낸다.RT-PCR was performed to confirm the expression of genes related to induced systemic resistance of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention. PIN2 , LapA , and ACO1 genes were expressed in tomato plants treated with Burkholderia contaminans AY001 strain ( Figure 7 ). This indicates that the AY001 strain has the effect of increasing plant disease resistance in tomato plants.

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 배양여액(culture filtrate)에 항균활성을 나타내는 물질을 분석하기 위해 가스 크로마토그래피 질량 분석기(GC-MS/MS) 분석을 실시하였다(도 8). 분석결과, Pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione, hexahydro-3- (phenylmethyl)라는 물질이 주성분으로 검출되었다.Gas chromatography mass spectrometry (GC-MS/MS) analysis was performed to analyze substances exhibiting antibacterial activity in the culture filtrate of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention ( Fig. 8 ). As a result of the analysis, substances called Pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione and hexahydro-3- (phenylmethyl) were detected as the main ingredients.

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 토마토 식물 뿌리 정착률을 확인하고자 AY001 현탁액(2x107cfu/ml)에 침지한 후 14일까지 샘플링하여 정착률을 나타내었다(도 9). 이는 AY001이 식물 뿌리에서 우수한 정착능으로 인하여 식물에 유도저항성을 일으켜 식물이 병에 잘 걸리지 않음을 나타낸다.In order to confirm the establishment rate of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention on tomato plant roots, it was immersed in AY001 suspension (2x10 7 cfu/ml) and sampled for up to 14 days to show the establishment rate ( Fig. 9 ). This indicates that AY001 causes induced resistance in plants due to its excellent fixation ability in plant roots, making plants less susceptible to disease.

이하, 실시 예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these are only for explaining the present invention in more detail and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: AY001 균주의 선별 및 동정Example 1: Selection and identification of AY001 strain

AY001 균주를 분류 동정하기 위해 gDNA 분리 키트를 사용하여 총 gDNA를 분리하였다. 이후, 27F(5'-AGTTTGATCCTGGCTCAG-3')와 1492R(5'-GTTACCTTGTTACGACTT-3') 프러이머를 이용하여 중합효소연쇄반응(PCR)을 통해 16S rRNA 부분을 증폭하였다. To classify and identify the AY001 strain, total gDNA was isolated using a gDNA isolation kit. Afterwards, the 16S rRNA portion was amplified through polymerase chain reaction (PCR) using primers 27F (5'-AGTTTGATCCTGGCTCAG-3') and 1492R (5'-GTTACCTTGTTACGACTT-3').

PCR 조건은 95°C에서 5분 1회, 94℃에서 30초, 58℃에서 30초, 및 72℃에서 40초로 33회 반복하였으며, 이후 72°C에서 10분간 유지하였다. 증폭된 PCR 부분의 염기서열을 분석한 후 NCBI (National Center for Biotechnology Information)에서 BLAST 네트워크 서비스를 이용하여 염기서열이 유사한 종을 확인하였다.PCR conditions were 95°C once for 5 minutes, repeated 33 times at 94°C for 30 seconds, 58°C for 30 seconds, and 72°C for 40 seconds, and then maintained at 72°C for 10 minutes. After analyzing the base sequence of the amplified PCR part, species with similar base sequences were identified using the BLAST network service at NCBI (National Center for Biotechnology Information).

계통분석 결과, AY001 균주는 16S rRNA 염기서열(1393bp)에서 버크홀데리아 콘타미난스 JCK-CSHB12-R과 100% 유사성을 갖는 것으로 나타나 버크홀데리아 콘타미난스 종임을 확인하였다(도 2). As a result of phylogenetic analysis, strain AY001 was found to have 100% similarity to Burkholderia contaminans JCK-CSHB12-R in the 16S rRNA base sequence (1393bp), confirming that it is a Burkholderia contaminans species (Figure 2).

실시예 2: AY001 균주의 토마토푸자리움시들음병 억제 효과 평가Example 2: Evaluation of the inhibitory effect of the AY001 strain on Tomato Fusarium wilt disease

AY001 균주의 토마토푸자리움시들음병 억제 효과를 평가하였다. AY001 균주의 토마토푸자리움시들음병 억제 효과를 평가하기 위해 2주된 토마토 식물에 토마토푸자리움시들음병 포자현탁액(1×106 conidia/ml)과 AY001 현탁액(2×105 cfu/ml, 2×107 cfu/ml)을 처리하였다(도 4). 토마토푸자리움시들음병균의 포자현탁액(1×106 conidia/ml)을 처리한 식물에서는 시들음병이 발생하여 식물이 고사하였으나 (도 4, FOL), 토마토푸자리움시들음병균의 포자현탁액(1×106 conidia/ml)과 AY001 현탁액(2×105 cfu/ml, 2×107 cfu/ml)을 동시에 처리한 식물에서는 시들음증상이 억제되는 것으로 나타났다(도 4, FOL + AY001). 실험 결과를 볼 때, 토마토푸자리움시들음병의 경우 처리 2주 후 도 4와 같이 차이를 나타내어, AY001 균주를 식물체에 처리하였을 때 병 억제 효과가 있음을 확인하였다. The inhibitory effect of the AY001 strain on tomato Fusarium wilt disease was evaluated. To evaluate the effect of the AY001 strain on suppressing Tomato Fusarium wilt disease, Tomato Fusarium wilt disease spore suspension (1×10 6 conidia/ml) and AY001 suspension (2×10 5 cfu/ml, 2×10 7 cfu) were added to 2-week-old tomato plants. /ml) was treated (Figure 4). In plants treated with a spore suspension of the Tomato Fusarium wilt pathogen ( 1 conidia/ml) and AY001 suspension (2×10 5 cfu/ml, 2×10 7 cfu/ml) simultaneously treated wilting symptoms (Figure 4, FOL + AY001). Looking at the experimental results, in the case of Tomato Fusarium wilt disease, a difference was shown as shown in Figure 4 after 2 weeks of treatment, confirming that there was a disease suppression effect when the AY001 strain was treated on the plant.

실시예 3: AY001 균주의 토마토 식물 생장촉진 효과 평가Example 3: Evaluation of tomato plant growth promotion effect of AY001 strain

AY001 균주의 토마토 식물 생장촉진 효과를 평가하였다. AY001 균주의 토마토 식물 생장촉진 효과를 평가하기 위해 2주 된 토마토 식물에 AY001 균주의 현탁액(2×105 cfu/ml, 2×107 cfu/ml)을 처리하였다(도 5). AY001 균주의 현탁액(2×105 cfu/ml)을 처리한 식물에서는 무처리구(도 5, Control)와 비교하였을 때 차이가 보이지 않았으나, AY001 균주의 현탁액(2×107 cfu/ml)을 처리한 식물에서는 무처리구(도 5, Control)와 비교하였을 때 생장촉진 효과가 나타났다. 실험 결과를 볼 때, AY001 균주의 현탁액(2×107 cfu/ml) 처리 2주 후 도5와 같이 차이를 나타내어, AY001 균주를 식물체에 처리하였을 때 생장촉진 효과가 있음을 확인하였다.The tomato plant growth promotion effect of the AY001 strain was evaluated. To evaluate the effect of the AY001 strain on promoting tomato plant growth, 2-week-old tomato plants were treated with a suspension of the AY001 strain (2×10 5 cfu/ml, 2×10 7 cfu/ml) (FIG. 5). No difference was seen in plants treated with the suspension of the AY001 strain (2×10 5 cfu/ml) compared to the untreated group (Figure 5, Control), but plants treated with the suspension of the AY001 strain (2×10 7 cfu/ml) In plants, a growth promotion effect was observed when compared to the untreated group (Figure 5, Control). When looking at the experimental results, there was a difference as shown in Figure 5 after 2 weeks of treatment with the suspension of the AY001 strain (2×10 7 cfu/ml), confirming that there was a growth promotion effect when the AY001 strain was treated on the plant.

실시예 4: AY001 균주의 토마토세균성흑반병 억제 효과 평가Example 4: Evaluation of tomato bacterial black spot inhibition effect of strain AY001

본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001 균주의 전신유도저항성(induced systemic resistance)을 확인하기 위해 Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst)과 토마토 식물에 동시 접종하였다. Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst)만 접종 시 식물 잎에 세균성흑반병이 나타났으나, 본 발명의 버크홀데리아 콘타미난스 AY001균주의 현탁액(2x107cfu/ml)을 동시에 접종한 경우는 토마토 식물의 잎이 세균성흑반병으로부터 보호되는 효과가 나타났다(도 6).In order to confirm the induced systemic resistance of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention, Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 ( Pst ) and tomato plants were simultaneously inoculated. Pseudomonas syringae pv. When only tomato DC3000 ( Pst ) was inoculated, bacterial black spot appeared on the plant leaves, but when simultaneously inoculated with a suspension ( 2x107 cfu/ml) of the Burkholderia contaminans AY001 strain of the present invention, the leaves of the tomato plants showed bacterial infection. A protective effect against black spot disease was observed (Figure 6).

AY001 균주의 전신유도저항성(induced systemic resistance; ISR)에 의한 토마토세균성흑반병 억제 유무를 확인하기 위해 전신유도저항성(induced systemic resistance; ISR) 마커 유전자 발현을 확인하였다. 역전사 중합효소 연쇄반응(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)을 진행하여 PIN2, LapA, ACO1 유전자의 발현을 확인하였다. PIN2, LapA, ACO1 유전자 모두 12시간 이후부터 발현하였음을 확인하였다(도 7). 이 결과로 보아 AY001 균주는 토마토식물에서 토마토세균성흑반병의 병 저항성을 증가시키는 효과가 있음을 확인하였다.To confirm whether tomato bacterial black spot disease was suppressed by induced systemic resistance (ISR) of the AY001 strain, the expression of the induced systemic resistance (ISR) marker gene was confirmed. Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction was performed to confirm the expression of PIN2, LapA, and ACO1 genes. It was confirmed that all PIN2 , LapA , and ACO1 genes were expressed after 12 hours (Figure 7). Based on these results, it was confirmed that the AY001 strain was effective in increasing the disease resistance of tomato bacterial black spot disease in tomato plants.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In this specification and drawings, preferred embodiments of the present invention are disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and aid understanding of the present invention. There is no intention to limit the scope. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.

농촌진흥청 국립농업과학원 미생물은행(KACC)Rural Development Administration National Academy of Agricultural Sciences Microbial Bank (KACC) KACC92414PKACC92414P 2022041820220418

Claims (9)

버크홀데리아 콘타미난스(Burkholderia contaminans) AY001 균주 (수탁번호 : KACC92414P).
Burkholderia contaminans strain AY001 (accession number: KACC92414P).
제1항에 따른 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 포함하는 토마토 식물 생육촉진용 조성물.
A composition for promoting the growth of tomato plants comprising the strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain.
제1항에 따른 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 포함하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성(induced systemic resistance) 유도용 조성물.
A composition for inducing systemic resistance to tomato plant pathogens, comprising the strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain.
제3항에 있어서,
상기 식물 병원균은 토마토세균성흑반병인 것을 특징으로 하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성 유도용 조성물.
According to paragraph 3,
A composition for inducing systemic resistance to a tomato plant pathogen, wherein the plant pathogen is tomato bacterial black spot disease.
제1항에 따른 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 유효성분으로 포함하는 복숭아과실썩음병, 고추탄저병, 고추역병, 양배추균핵병 또는 토마토시들음병 방제를 위한 식물병 방제용 조성물.
A composition for controlling plant diseases for controlling peach fruit rot, pepper anthracnose, pepper late blight, cabbage sclerotia, or tomato wilt disease, comprising the strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain as an active ingredient.
제3항에 있어서,
상기 복숭아과실썩음병은 푸자리움 아베나세움(Fusarium avenaceum)에 의한 것이고, 상기 고추탄저병은 콜렉토트리쿰 아큐타툼(Colletotrichum acutatum)에 의한 것이고, 상기 고추역병은 파이토프쏘라 캡시시(Phytophthora capsici)에 의한 것이고, 상기 양배추균핵병은 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum)에 의한 것이고, 상기 토마토시들음병은 푸자리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의한 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 조성물.
According to paragraph 3,
The peach fruit rot is caused by Fusarium avenaceum, the pepper anthracnose is caused by Colletotrichum acutatum , and the pepper blight is caused by Phytophthora capsici . A composition for controlling plant diseases, wherein the cabbage sclerotiorum disease is caused by Sclerotinia sclerotiorum , and the tomato wilt disease is caused by Fusarium oxysporum .
제1항에 따른 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 토마토 식물, 상기 토마토 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성을 유도하는 방법.
A method of inducing systemic resistance to a tomato plant pathogen comprising treating a tomato plant, an area around the tomato plant, or both with the strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain.
제7항에 있어서,
상기 저항성 증진 방법은,
상기 토마토 식물의 종자, 뿌리, 줄기, 잎 및 식물체 전체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에 처리하는 것을 특징으로 하는 토마토 식물 병원균에 대한 전신유도저항성을 유도하는 방법.
In clause 7,
The resistance enhancement method is,
A method of inducing systemic resistance to tomato plant pathogens, comprising treating at least one selected from the group consisting of seeds, roots, stems, leaves, and the entire plant of the tomato plant.
제1항에 따른 균주 또는 상기 균주의 배양여액을 토마토 식물, 상기 토마토 식물 주변 영역 또는 이들 모두에 처리하는 단계를 포함하는 토마토 식물 생육촉진 방법.
A method for promoting the growth of a tomato plant comprising treating the strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain on a tomato plant, an area around the tomato plant, or both.
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