KR20230174197A - 스트렙토마이세스 뮤리누스 js029를 이용한 잿빛곰팡이병 억제 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하며, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제 방법은 JS029 균주의 포자 현탁액을 식물의 표면에 분무하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 항진균용 조성물은 JS029 균주를 유효성분으로 함유한다.
Description
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029를 이용한 잿빛곰팡이병 억제에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주를 이용한 것으로서 잿빛곰팡이병을 효과적으로 방제할 수 있는 조성물 및 방법, 그리고 잿빛곰팡이병 유발 병원균인 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 우수한 항진균 활성을 나타낼 수 있는 조성물에 관한 것이다.
환경 오염에 대한 문제와 합성 화학 물질의 사용에 따른 인체에 대한 유해 가능성 문제 등으로 인해 농업 시스템은 점차 친환경적인 농작물 생산을 목표로 바뀌고 있으며, 이를 실현하기 위한 대안적인 기술에 대한 요구가 커지고 있다.
특히 친환경 농업을 위해서는 기존의 농약을 사용하지 않고 식물에 발생하는 질환, 예를 들어 식물 병원성 곰팡이의 감염에 따른 식물병으로부터 농작물을 보호하는 것이 반드시 필요하기 때문에, 이러한 효과를 나타낼 수 있는 천연자원의 개발은 특히나 중요하다.
농작물에 질환을 유발하는 곰팡이로서, 스클레로티니아(Sclerotinia) 속, 로셀리니아(Rosellinia) 속, 푸사리움(Fusarium) 속, 알터나리아(Alternaria) 속, 보트라이티스(Botrytis) 속, 피티움(Pythium) 속, 라이족토니아(Rhizoctonia) 속 등의 다양한 곰팡이들이 알려져 있으며, 이들 각각은 다양한 기주 식물에 발생하여 썩음병, 마름병, 시들음병, 무늬병 등과 같은 심각한 질환을 유발하며, 결과적으로 중요한 농작물에 상당한 경제적 손상을 입힌다.
이러한 문제를 해소하기 위한 것으로서, 본 발명자들은 앞서 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성을 갖는 신규 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주를 발굴하고 이를 활용하는 방법을 연구하여 공개한 바 있으나(한국등록특허 제10-2606381호), 다른 수많은 식물병에 대비하기 위한 기술에 대한 요구는 여전히 존재한다.
이에 본 발명자들은 상기 JS029 균주에 대한 추가 연구를 통해 다른 식물병에서의 활용 가능성에 대해 연구하였으며, 이의 결과 JS029 균주를 이용하여 기존에 밝혀진 식물병 방제 효과 이외에 다른 식물병의 방제에도 상당한 효과가 있음을 새롭게 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 주된 목적은 기존에 공개된 JS029 균주의 새로운 활용성을 제시하면서 새로운 식물병 방제 기술을 제시하는 것으로서, 잿빛곰팡이병 방제용 조성물 및 잿빛곰팡이병 방제 방법을 제공하는데 있다.
이에 따른 것으로서, 본 발명의 다른 목적은 잿빛곰팡이병 유발 병원균인 보트라이티스 시네리아에 대한 항진균용 조성물을 제공하는데 있다.
일 양상에서, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물을 제공한다.
다른 양상에서, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 식물의 표면에 분무하는 것을 특징으로 하는 잿빛곰팡이병 방제 방법을 제공한다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 항진균용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주를 이용한 것으로서 잿빛곰팡이병을 효과적으로 방제할 수 있는 조성물 및 방법이 제공된다. 또한, 잿빛곰팡이병 유발 병원균인 보트라이티스 시네리아에 대한 우수한 항진균 활성을 나타낼 수 있는 조성물이 제공된다.
도 1은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주의 보트라이티스 시네리아 억제 효과를 확인하기 위한 실험 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 JS029 균주의 보트라이티스 시네리아 억제 효과 확인 실험 결과를 나타낸 것이다. 상단 좌측 = 대조군(control)의 실험 결과; 상단 우측 = JS029 포자 현탁액을 적용한 실험군(S. murinus JS029 + B. cinerea)의 실험 결과; dpi = days post inoculation.
도 3은 JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과를 확인하기 위한 실험 방법을 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5는 JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과 확인 실험 결과를 나타낸 것이다. Control = 음성 대조군; B. cinerea = 양성 대조군; S. murinus JS029 + B. cinerea = JS029 포자 현탁액을 적용한 실험군; dpi = days post inoculation.
도 2는 JS029 균주의 보트라이티스 시네리아 억제 효과 확인 실험 결과를 나타낸 것이다. 상단 좌측 = 대조군(control)의 실험 결과; 상단 우측 = JS029 포자 현탁액을 적용한 실험군(S. murinus JS029 + B. cinerea)의 실험 결과; dpi = days post inoculation.
도 3은 JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과를 확인하기 위한 실험 방법을 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5는 JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과 확인 실험 결과를 나타낸 것이다. Control = 음성 대조군; B. cinerea = 양성 대조군; S. murinus JS029 + B. cinerea = JS029 포자 현탁액을 적용한 실험군; dpi = days post inoculation.
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)에 대한 추가 연구를 통해 밝혀진 것으로서, 이 균주가 잿빛곰팡이병 유발 병원균인 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 생장 억제 효과를 나타내어 잿빛곰팡이병을 방제할 수 있다는 새로운 연구 결과를 바탕으로 한다.
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물을 제공한다.
JS029 균주는 농촌진흥청 국립농업과학원 미생물은행(Korean Agricultural Culture Collection, KACC)으로부터 입수할 수 있다. 이 균주의 수탁번호는 KACC 92370P이다. 또한, 이 균주에 대한 구체적인 사항에 대해 한국등록특허 제10-2606381호를 참고할 수 있다(이들의 내용 전체가 참조에 의해 본 명세서에 원용됨).
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주를 다양한 형태, 예를 들어 현탁액(예를 들어, 포자 또는 배양체의 현탁액), 건조물(예를 들어, 포자 또는 배양체의 동결건조물) 등의 형태로 포함할 수 있다. 본 발명의 기대 효과를 위해 바람직하게는, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주를 포자의 형태로 포함하며, 보다 바람직하게는 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 포자 현탁액이다.
JS029 균주의 포자는 JS029 균주를 고체 배양하여 수득할 수 있다. 고체 배양을 위한 고체 배지로는 스트렙토마이세스 속의 미생물 배양에 통상적으로 사용되는 고체 배지, 예를 들어 PDA(potato dextrose agar) 배지를 사용할 수 있으며, 비용의 측면을 고려하여 보리를 삶거나 쪄서 만든 보리밥을 고체 배지로 사용할 수 있다.
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 조성물 중 JS029 균주를 다양한 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 중 JS029 균주를, 예를 들어 건조 중량을 기준으로, 0.01 내지 100중량%로 포함할 수 있으나, 이로 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 종에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 속에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 미생물을 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 잿빛곰팡이병 방제 물질을 포함하지 않는다. 이때 다른 잿빛곰팡이병 방제 물질은 기존에 잿빛곰팡이병 방제 효과가 알려진 JS029 균주 이외의 물질을 의미한다.
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 첨가제, 예를 들어 완충제, 희석제, 부형제 등의 식물병 방제 제제로의 제제화에 통상적으로 포함되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 보트라이티스 시네리아에 의해 감염되어 잿빛곰팡이병이 발생할 수 있는 모든 식물의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 딸기, 포도, 인삼, 복숭아, 오이, 토마토, 고추 또는 감귤의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물일 수 있다.
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제용 조성물은 예를 들어 대상 식물을 재배하는 공간에 분사하거나 식물의 표면에 직접 분사하는 등의 다양한 방식으로 사용될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 제시된 JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과 등을 바탕으로 조성물의 상태, 대상의 상태, 목적하는 효과 등에 따라 적절히 변경하여 적용할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 식물의 표면에 분무하는 것을 특징으로 하는 잿빛곰팡이병 방제 방법을 제공한다.
이에 따르면 보다 효과적으로 잿빛곰팡이병을 방제할 수 있다.
JS029 균주의 포자 현탁액은 위에서 설명한 바와 같은 JS029 균주의 포자 형성을 위한 고체 배양 후, 예를 들어 포자가 형성된 배지에 물 또는 완충액을 첨가하고 멸균된 솜이나 거즈로 배지 표면을 문질러 포자가 물 또는 완충액에 현탁되도록 하는 방법 혹은 포자가 형성된 배지를 건조 및 분쇄하고 물 또는 완충액에 첨가한 다음 필터로 여과하는 방법으로 수득할 수 있다.
포자 현탁액의 분무는 기존에 농약 등을 살포하는 통상의 방법을 사용하여 수행할 수 있으며, 통상의 기술자라면 상황에 따라 적절한 방법을 선택하여 적용할 수 있을 것이다.
바람직하게는 식물의 표면이 포자 현탁액으로 충분히 적셔질 수 있도록 포자 현탁액을 분무하는 것이 바람직하며, 이를 위해 예를 들어 딸기를 대상으로 하는 경우 딸기 1개 당 300 내지 1000㎕를 사용하는 수준으로 분무할 수 있다.
본 발명의 잿빛곰팡이병 방제 방법은 보트라이티스 시네리아에 의해 감염되어 잿빛곰팡이병이 발생할 수 있는 모든 식물의 잿빛곰팡이병 방제에 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 잿빛곰팡이병 방제 방법은 딸기, 포도, 인삼, 복숭아, 오이, 토마토, 고추 또는 감귤의 잿빛곰팡이병 방제에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 보트라이티스 시네리아에 대한 항진균용 조성물을 제공한다.
본 발명의 보트라이티스 시네리아에 대한 항진균용 조성물 또한 상기 잿빛곰팡이병 방제용 조성물에서와 같이 JS029 균주를 다양한 형태로 포함할 수 있다. 본 발명의 기대 효과를 위해 바람직하게는, 본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주를 포자의 형태로 포함하며, 보다 바람직하게는 본 발명의 항진균용 조성물은 포자 현탁액이다.
본 발명의 항진균용 조성물은 조성물 중 JS029 균주를 다양한 함량으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 중 JS029 균주를, 예를 들어 건조 중량을 기준으로, 0.01 내지 100중량%로 포함할 수 있으나, 이로 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 종에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 속에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 미생물을 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주 이외에 보트라이티스 시네리아에 대한 다른 항진균성 물질을 포함하지 않는다. 이때 보트라이티스 시네리아에 대한 다른 항진균성 물질은 기존에 보트라이티스 시네리아에 대한 항진균 효과가 알려진 JS029 균주 이외의 물질을 의미한다.
본 발명의 항진균용 조성물은 JS029 균주 이외에 첨가제, 예를 들어 완충제, 희석제, 부형제 등의 항균 제제로의 제제화에 통상적으로 포함되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 항진균용 조성물은 예를 들어 대상(항진균 효과가 발휘되도록 하고자 하는 대상)의 표면에 분사하거나 대상과 혼합하거나 대상과 함께 포장하는 등의 다양한 방식으로 사용될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 제시된 항진균 활성 등을 바탕으로 조성물의 상태, 대상의 상태, 목적하는 효과 등에 따라 적절히 변경하여 적용할 수 있을 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[실시예]
실시예 1. 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 포자 현탁액 제조
먼저, 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029를 PDA(potato dextrose agar) 배지에 접종하고 25℃에서 7일 동안 배양하여 전배양체를 준비하였다.
500㎖ 삼각플라스크에 보리(100g)와 증류수(100㎖)를 담고 고압멸균기(autoclave)에서 1시간 동안 121℃로 고압 가열하여 본배양의 배지로 사용하기 위한 보리밥을 준비한 다음 여기에 상기 준비된 전배양체를 접종하고 25℃에서 7일 동안 배양(본배양)하였다.
본배양으로 수득된 배양체를 60℃ 건조기에서 24시간 동안 건조한 후 분쇄기로 분말화하였다.
이렇게 수득된 본배양체 분말 1g에 10㎖의 멸균 증류수(또는 0.02% Tween 20)를 첨가하고 1분 동안 볼텍싱(vortexing)한 다음 미라클로스(miracloth)로 여과하여 포자 현탁액을 제조하였다.
실시예 2. JS029 균주의 보트라이티스 시네리아 억제 효과 확인
잿빛곰팡이병균인 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)를 PDA 배지에 접종한 뒤 25℃에서 7일 동안 배양하였다. 실험에 사용하기 위해, 5㎜ 코르크 보러(cork borer)로 가장자리를 펀칭하여 플러그(plug)를 만든 뒤, PDA 배지 함유 90㎜ 페트리디쉬의 중앙에 치상하였다. 중앙에 치상된 병원균 플러그로부터 30㎜ 떨어진 곳에 6㎜ 페이퍼 디스크 4개를 사방으로 배치한 다음, 여기에 상기 실시예 1에서 준비한 JS029 포자 현탁액 10㎕를 접종하였다. 대조군으로는 멸균 증류수 10㎕를 분주하였다(도 1). 이후 25℃에서 배양하여 대조군 페트리디시(90㎜)에 접종한 병원균이 페트리디시를 모두 균사로 채웠을 때, JS029 포자 현탁액을 적용한 페트리디시에서 균사 억제 효과를 측정하였다. 균사 억제 효과 측정을 위해 잿빛곰팡이와 JS029 사이의 저지대를 측정하는 방법을 사용하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행하였으며, 최소한 2번 이상의 독립적 실험을 수행하였다.
이의 결과, 도 2와 같이, JS029가 잿빛곰팡이병균인 보트라이티스 시네리아에 대한 매우 우수한 억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 3. JS029 균주의 잿빛곰팡이병 방제 효과 확인
잿빛곰팡이병균인 보트라이티스 시네리아를 PDA 배지에 접종하고 25℃에서 7일 동안 배양한 다음, 멸균 증류수를 이용하여 포자 현탁액(약 1x106개 포자/㎖)을 제조하였다.
기주로 사용할 딸기(열매)에 70% 에탄올을 분무하고 건조하여 표면 살균한 후, 상기 실시예 1에서 준비한 JS029 포자 현탁액(약 400㎕)을 분무하고 건조하였으며, 대조군으로는 멸균 증류수(약 400㎕)를 분무하고 건조하였다(도 3).
음성 대조군(negative control)으로서, 상기와 같이 표면 살균 및 멸균 증류수를 분무 건조한 대조군 딸기의 가운데에 피펫 팁(0.3㎜)을 찌른 뒤에 멸균 증류수 10㎕를 그 위에 접종하였고, 양성 대조군(positive control)의 경우 상기 대조군 딸기의 가운데에 멸균 증류수 대신 병원균 포자 현탁액 10㎕를 접종하였고, 실험군의 경우 상기와 같이 표면 살균 및 JS029 포자 현탁액을 분무 건조한 딸기의 가운데에 병원균 포자 현탁액을 접종하였다(도 3).
상기와 같이 처리가 완료된 딸기를 습실이 유지된 상태(100% RH)의 폴리프로필렌 용기(17.5x10㎝)에 넣어 20℃의 인큐베이터에 두었다. 실험이 진행되는 1 내지 5일 동안 결과를 지속적으로 관찰하였으며, 병반 면적을 측정하여 저지 효과를 검정하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행하였으며, 최소한 2번 이상의 독립적 실험을 수행하였다.
이의 결과, 도 4 및 도 5와 같이, JS029를 처리하지 않은 경우 딸기에서 병원균이 생장하여 잿빛곰팡이병이 발생(양성 대조군인 'B. cinerea' 항목 참조)한 반면, JS029를 처리한 경우 병원균의 생장이 억제되어 잿빛곰팡이병의 발생이 억제(실험군인 'S. murinus JS029 + B. cinerea' 항목 참조)되는 것으로 나타났다.
Claims (7)
- 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 균주를 포자의 형태로 포함하는, 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 잿빛곰팡이병은 딸기, 포도, 인삼, 복숭아, 오이, 토마토, 고추 또는 감귤의 잿빛곰팡이병인, 잿빛곰팡이병 방제용 조성물.
- 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 식물의 표면에 분무하는 것을 특징으로 하는 잿빛곰팡이병 방제 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 식물은 딸기, 포도, 인삼, 복숭아, 오이, 토마토, 고추 또는 감귤인, 잿빛곰팡이병 방제 방법.
- 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 보트라이티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 대한 항진균용 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 균주를 포자의 형태로 포함하는, 보트라이티스 시네리아에 대한 항진균용 조성물.
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| KR102606381B1 (ko) | 2021-10-13 | 2023-11-29 | 대한민국 | 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성을 갖는 신규 스트렙토마이세스 뮤리누스 js029 균주 |
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2023
- 2023-12-08 KR KR1020230177863A patent/KR20230174197A/ko unknown
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