KR20230174199A - 스트렙토마이세스 뮤리누스 js029를 이용한 토마토 시들음병 억제 및 성장 촉진 - Google Patents
스트렙토마이세스 뮤리누스 js029를 이용한 토마토 시들음병 억제 및 성장 촉진 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 토마토 시들음병 방제용 조성물은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하며, 본 발명의 토마토 시들음병 방제 방법은 토마토 재배 토양에 JS029 균주의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주를 유효성분으로 함유하며, 본 발명의 토마토 성장 촉진 방법은 토마토 재배 토양에 JS029 균주의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029를 이용한 토마토 시들음병 억제 및 성장 촉진에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주를 이용한 것으로서 토마토 시들음병을 효과적으로 방제할 수 있는 조성물 및 방법, 그리고 토마토의 성장을 촉진할 수 있는 조성물 및 방법에 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 필요하고, 또한 이와 함께 식물의 성장을 촉진하여 재배 효율을 높이는 것도 중요하기 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 가지며 배추의 성장 촉진 효과를 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 요구, 그리고 다른 식물의 성장 촉진을 위한 기술에 대한 요구는 여전히 존재한다.
이에 본 발명자들은 상기 JS029 균주에 대한 추가 연구를 통해 다른 식물병 및 다른 식물에서의 활용 가능성에 대해 연구하였으며, 이의 결과 JS029 균주를 이용하여 기존에 밝혀진 식물병 방제 효과 이외에 다른 식물병의 방제에도 상당한 효과가 있으며 또한 기존에 밝혀진 식물 성장 촉진 효과 이외에 다른 식물의 성장에도 상당한 촉진 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, 토마토 시들음병 방제용 조성물 및 토마토 시들음병 방제 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 JS029 균주를 활용한 것으로서 토마토 성장 촉진용 조성물 및 토마토 성장 촉진 방법을 제공하는데 있다.
일 양상에서, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 시들음병 방제용 조성물을 제공한다.
다른 양상에서, 본 발명은 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 시들음병 방제 방법을 제공한다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 성장 촉진용 조성물을 제공한다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 성장 촉진 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주를 이용한 것으로서 토마토 시들음병을 효과적으로 방제할 수 있는 조성물 및 방법이 제공되며, 또한 토마토의 성장을 촉진할 수 있는 조성물 및 방법이 제공된다.
도 1은 JS029 균주의 토마토 시들음병 방제 효과 및 토마토 성장 촉진 효과를 확인하는 실험 결과를 나타낸 것이다. Control = 음성 대조군; S. murinus JS029 = JS029 포자 현탁액을 적용한 제1 실험군; F. oxysporum + S. murinus JS029 = JS029 포자 현탁액과 병원균 포자 현탁액을 적용한 제2 실험군; dpi = days post inoculation.
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)에 대한 추가 연구를 통해 밝혀진 것으로서, 이 균주가 토마토 시들음병 유발 병원균인 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 대한 생장 억제 효과를 바탕으로 토마토 시들음병을 방제할 수 있고, 또한 토마토의 성장을 촉진할 수 있다는 새로운 연구 결과를 바탕으로 한다.
본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 시들음병 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 토마토 시들음병 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 토마토 시들음병 방제용 조성물은 JS029 균주를 포자의 형태로 포함하며, 보다 바람직하게는 본 발명의 토마토 시들음병 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 토마토 시들음병 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 토마토 시들음병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 종에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 시들음병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 속에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 시들음병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 미생물을 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 시들음병 방제용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 토마토 시들음병 방제 물질을 포함하지 않는다. 이때 다른 토마토 시들음병 방제 물질은 기존에 토마토 시들음병 방제 효과가 알려진 JS029 균주 이외의 물질을 의미한다.
본 발명의 토마토 시들음병 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 토마토 시들음병 방제용 조성물은 예를 들어 토마토를 재배하는 토양과 혼합하거나 토마토를 재배하는 공간에 분사하거나 토마토의 표면에 직접 분사하는 등의 다양한 방식으로 사용될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 제시된 JS029 균주의 시들음병 방제용 방제 효과 등을 바탕으로 조성물의 상태, 대상의 상태, 목적하는 효과 등에 따라 적절히 변경하여 적용할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 시들음병 방제 방법을 제공한다.
이에 따르면 보다 효과적으로 토마토 시들음병을 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 혼합은 예를 들어 토양 1kg 기준 포자 현탁액 5 내지 100㎖의 비율로 혼합할 수 있으며, 본 발명의 기대 효과를 위해 바람직하게는 토양 1kg 기준 포자 현탁액 10 내지 20㎖의 비율로 혼합한다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 성장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물 또한 상기 토마토 시들음병 방제용 조성물에서와 같이 JS029 균주를 다양한 형태로 포함할 수 있다. 본 발명의 기대 효과를 위해 바람직하게는, 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주를 포자의 형태로 포함하며, 보다 바람직하게는 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 포자 현탁액이다.
본 발명의 토마토 성장 촉진용 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 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 종에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주 이외에 JS029 균주와 같은 속에 속하는 다른 균주를 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 미생물을 포함하지 않는다. 또 다른 실시형태에서, 본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주 이외에 다른 토마토 성장 촉진 물질을 포함하지 않는다. 이때 다른 토마토 성장 촉진 물질은 기존에 토마토 성장 촉진 효과가 알려진 JS029 균주 이외의 물질을 의미한다.
본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 JS029 균주 이외에 첨가제, 예를 들어 완충제, 희석제, 부형제 등의 식물 촉진 제제로의 제제화에 통상적으로 포함되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 토마토 성장 촉진용 조성물은 예를 들어 토마토를 재배하는 토양과 혼합하거나 토마토를 재배하는 공간에 분사하거나 토마토의 표면에 직접 분사하는 등의 다양한 방식으로 사용될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 제시된 JS029 균주의 토마토 성장 촉진 효과 등을 바탕으로 조성물의 상태, 대상의 상태, 목적하는 효과 등에 따라 적절히 변경하여 적용할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 성장 촉진 방법을 제공한다.
이에 따르면 보다 효과적으로 토마토의 성장을 촉진할 수 있다.
JS029 균주의 포자 현탁액은 위에서 설명한 바와 같은 방법으로 수득할 수 있다.
이때 포자 현탁액의 혼합은 예를 들어 토양 1kg 기준 포자 현탁액 5 내지 100㎖의 비율로 혼합할 수 있으며, 본 발명의 기대 효과를 위해 바람직하게는 토양 1kg 기준 포자 현탁액 10 내지 20㎖의 비율로 혼합한다.
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 1.2g에 25㎖의 멸균 증류수를 첨가하고 1분 동안 볼텍싱(vortexing)한 다음 미라클로스(miracloth)로 여과하여 포자 현탁액을 제조하였다.
실시예 2. JS029 균주의 토마토 시들음병 방제 효과 및 토마토 생장 촉진 효과 확인
2-1. 병원균 준비
토마토 시들음병균인 푸사리움 옥시스포룸을 V8 배지에 접종하고 25℃에서 10일 동안 배양한 다음, 멸균 증류수를 이용하여 포자 현탁액(약 1x108개 포자/㎖)을 제조하였다.
2-2. 온실 실험
온실에서 9주 동안 기른 토마토(썬글로브, 농우바이오) 유묘 5개를 사용하였다. 병원균의 포자 현탁액 25㎖ 및/또는 상기 실시예 1에서 준비한 JS029 포자 현탁액 25㎖를 1.7kg의 흙과 섞어 플라스틱 박스(450×270×120㎜)에 담고 여기에 토마토 유묘를 정식한 다음 온실에서 40일 동안 재배하였다(도 1).
음성 대조군(negative control)으로서 어떠한 포자 현탁액도 섞지 않은 흙에 토마토 유묘를 정식하였고, 양성 대조군(positive control)으로서 병원균 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였으며, 제1 실험군으로서 JS029 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였고, 제2 실험군으로서 병원균 포자 현탁액과 JS029 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였다.
40일 동안의 온실 재배 후, 토마토의 상부 길이, 생중량, SPAD 및 병 발생률을 측정하였다.
2-3. 현장 실험
온실에서 9주 동안 기른 토마토(썬글로브, 농우바이오) 유묘 20개를 사용하였다. 상기 온실 실험과 동일한 방법으로 병원균 포자 현탁액 및/또는 JS029 포자 현탁액을 섞은 흙을 준비하고 하루 뒤 준비된 흙과 함께 토마토 유묘를 밭에 정식하였다. 하나의 두둑은 60㎝x200㎝였고, 40일 동안의 재배 후 상부 길이, 생중량, SPAD 및 병 발생률을 측정하였다.
음성 대조군으로서 어떠한 포자 현탁액도 섞지 않은 흙에 토마토 유묘를 정식하였고, 양성 대조군으로서 병원균 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였으며, 제1 실험군으로서 JS029 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였고, 제2 실험군으로서 병원균 포자 현탁액과 JS029 포자 현탁액을 섞은 흙에 토마토 유묘를 정식하였다.
2-4. 실험 결과
실험 결과, 아래 표 1과 같이, 아무것도 처리하지 않은 경우(음성 대조군)와 비교하여 JS029를 처리한 경우(제1 실험군)의 토마토 성장이 우수한 것으로 나타났으며, JS029를 처리하지 않은 경우(양성 대조군)와 비교하여 JS029를 처리한 경우(제2 실험군)의 토마토 시들음병 발생이 억제되는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 JS029가 토마토의 생장을 촉진할 수 있고, 토마토 시들음병을 방제할 수 있음을 보여준다.
Claims (6)
- 스트렙토마이세스 뮤리누스(Streptomyces murinus) JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 시들음병 방제용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 균주를 포자의 형태로 포함하는, 토마토 시들음병 방제용 조성물.
- 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 시들음병 방제 방법.
- 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)를 유효성분으로 함유하는 토마토 성장 촉진용 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 균주를 포자의 형태로 포함하는, 토마토 성장 촉진용 조성물.
- 토마토 재배 토양에 스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029 균주(KACC 92370P)의 포자 현탁액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토마토 성장 촉진 방법.
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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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