WO2011005042A2 - 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주 - Google Patents

식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주 Download PDF

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이우송
박찬선
김민수
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한국생명공학연구원
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • 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
    • A01N63/28—Streptomyces
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    • 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
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    • C12N1/205—Bacterial isolates
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    • 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
    • C12R2001/465—Streptomyces

Definitions

  • the present invention includes a novel Streptomyces argentherus strain (KCTC 11524BP) having antibacterial activity against plant pathogens, a pesticide preparation for plant disease control containing the strain as an active ingredient, and culturing the strain. It relates to a method for producing a pesticide preparation for plant disease control.
  • KCTC 11524BP novel Streptomyces argentherus strain
  • the principle of biological control by antagonistic microorganisms is to reduce the density or pathogenesis of pathogens through antibiotics produced by antibiotics, parasitic or phagocytosis by cell wall degrading enzymes, and nutrient competition or niche competition.
  • the main mechanisms of action include cross-protection and induction of host resistance using non-pathogenic strains or weakly-pathogenic strains.
  • the inhibitory action of fungal diseases caused by antibiotics or volatile substances, toxins, and special inhibitors secreted by the genus Trichoderma and gliocladium is known.
  • antagonism by parasitic or phagocytosis has been actively studied in recent years, and the lytic action of pathogens by cell wall degrading enzymes of fungi secreted by antagonistic bacteria is known as the main mechanism of action.
  • Typical microbial agent developed and commercialized in a foreign country is currently tricot der Do not annuum (Trichoderma harzianum) and tricot der Matthew Polis Forum (T. polysporum) made a BINAB T (1988, ER Butts International ) to inhibit Wood rot fungi, writing GlioGard (1990, WR Grace Co.), a bottle control agent for greenhouse flower seedlings using Gliocladium virens , Fstop (1991, Kodak), Trichodex (1997, Israel) Developed by KODIAK (1990, Gustafson) and Pseudomonas fluorescens using seed antagonist Bacillus subtilis) to control cotton lipotonia and Pythium sp.
  • DAGGER (1990, Ecogen Inc.), Pseudomonas Sefar Asia (P. cepacia) for BLUE CIRCLE the seed treatment of multiple crops using (1990, Stine Microbial Products), and antagonistic actinomycetes host Sat My process and the like so Seo irregularities disk (Streptomyces griseoviridis) the Fusarium (Fusarium) wilt, damping-off control agent MYCOSTOP (1985, Kemira Oy Biocontrol of Finland) using.
  • Bacteria among the microorganisms for fungicides patented as microbial pesticides include Bacillus sp. BS555, KCTC 8821P, Bacillus polymoxa B36, FERM BP-6068, Pseudomonas aureofaciens B5, FERM BP- 6067), Enterobacter cloacae B51, FERM BP-6069, and Bom1 (St.
  • KFCC 10992 Bom2 (KFCC 10993) in Streptomyces, an actinomycetes that secrete antifungal substances.
  • Bom2 KFCC 10993
  • a microorganism having an antagonistic capability for pathogenic fungi Bacillus subtilis bar amyl duck keupa City Enschede (Bacillus subtilis var.
  • the fungus has a antagonistic ability against Actinomycetes Streptomyces genus Pseudomonas fluorescence lessons Biovar 1, the fungus is Trichoderma hazinium, Penicillium sp., Aspergillus genus (Aspergillus sp.), redundancy parasitic fungi in Acre help monitor the streak lithium BCP (Acremonium strictum, KCTC 0639BP) This being studied.
  • Korean Patent Registration No. 10-0757298 relates to lysobacter enzymogenes and strain of chromobacterium having plant disease control activity using chitin decomposition ability, but the production ability of antagonist microorganism and chitinase At the same time, there is a disadvantage in that the production of a medium that can be exerted at the same time is not easy, and the strain is different from the Streptomyces argenteo strain of the present invention.
  • One object of the present invention is to provide Streptomyces argenteolus having antimicrobial activity against plant pathogens that cause cayenne blight, anthrax and root rot.
  • Still another object of the present invention is to provide a pesticide preparation for plant disease control and a method of preparing the same, containing the cells, spores, culture medium or mixtures of the Streptomyces argentherus strain as an active ingredient.
  • Another object of the present invention relates to a method for controlling plant diseases using a pesticide preparation containing a Streptomyces argeneorus strain.
  • the novel Streptomyces argentherus strain of the present invention shows excellent antimicrobial activity and inhibitory effect against plant pathogens that cause pepper blight, anthrax, and root rot disease, and microbial pesticide preparations containing the strain have various plant diseases. It is very useful as an environmentally friendly, pollution-free microbial pesticide that shows excellent control effect against and prevents ecosystem destruction.
  • 1 is a sequence of 16S rDNA of Streptomyces argenteo of the present invention 446bp.
  • Figure 3 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argenteorus of the present invention against Pythium ultimum .
  • Figure 4 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argentherus of the present invention against Rhizoctonia solani .
  • Figure 5 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argentherus of the present invention against Botritis cinerea .
  • Figure 6 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argentherus of the present invention against Altenaria panax .
  • Figure 7 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argentherus of the present invention against Cylidrocarpon destructans .
  • Figure 8 shows the antimicrobial activity of Streptomyces argentherus of the present invention against Fusarium solani.
  • Figure 9 is a graph showing the growth curve of the Streptomyces Argenteorus of the present invention over the incubation time.
  • Figure 10 is a photograph of the pepper laboratory to perform the present invention.
  • Figure 11 is a photograph of the pepper produced by treating the Streptomyces Argenteorus of the present invention.
  • the present invention is a Streptomyces argenteolus strain having an antimicrobial activity against plant pathogens, a pesticide preparation for plant disease control containing the strain as an active ingredient, and a plant comprising the step of culturing the strain. It relates to a method for producing a pesticide preparation for bottle control.
  • the present invention relates to a strain of Streptomyces sp. That has antimicrobial activity against plant pathogens, and more particularly to plants that cause plant pathogens, in particular, cayenne blight, anthrax and root rot. It relates to a novel Streptomyces argentherus strain having antimicrobial activity against pathogens.
  • streptomyces is a representative genus of soil actinomycetes and produces antibiotics, and is a fungi belonging to the actinomycetes Streptomyces family and has a characteristic of forming a conidia in the mycelia. It's a group of people.
  • Streptomyces argenteorus strain of the present invention is preferably Streptomyces argenteolus subsp.toyonakensis .
  • the novel Streptomyces argentheor toyonakensis subspecies is isolated from the soil of good parts, and has a strong antibacterial activity in common to Phytophthora cactorum and Colletotrichum acutatum .
  • the microorganisms were selected and isolated and identified.
  • pepper blight, anthrax, and root rot are representative diseases that cause enormous damage in the harvest of crops.
  • Cayenne pepper disease is a major disease of pepper that occurs in all parts of the roots, stems, leaves, and fruits throughout its growth period.
  • Phytophthora cactorum its pathogen, is very pathogenic. Invade a lot of damage.
  • anthrax in plants is caused by a fungus called gnus Colletotrichum , the main pathogen of which is Colletotrichum acutatum . This fungus destroys leaves, stems, fruits, and flowers.
  • Root rot is a condition in which part or all of the roots of a plant are broken down or rotted.
  • the pathogens Rhizoctonia solani and Pythium ultimum are infected, the internal tissues of the roots are destroyed and black rots.
  • the root's ability to absorb falls, causing the leaves to fall and causing a significant drop in fruition.
  • the present invention provides a strain of Streptomyces argenteorus, which is a kind of biopesticide capable of exhibiting antimicrobial activity against all of the plant pathogens.
  • the biopesticide may be defined as the product of the microorganisms and natural materials, natural enemies, etc. collected and collected in the natural environment to control pests and pathogenic microorganisms, weeds of crops.
  • the strain of the present invention is preferably resistant to the phytophthora japtorum, which is the causative agent of pepper blight, choletotricum akutat, which is the causative agent of anthrax, and the lysatonia solani, which is the causative agent of root rot, and fishium Ultimum. It has antimicrobial activity (FIG. 4).
  • Streptomyces argentheor toyonakensis subspecies of the present invention in addition to the above-mentioned plant pathogens, Fusarium solani and Cylidrocarpon destructans , gray mold, which cause root rot diseases.
  • Botrytis cinerea the causative agent of disease, Pythium utimum , the causative agent of wear and mozzarella disease, Altenaria panax , the causative agent of spots , and Silerotinia sile , a causative agent of fungal nuclear disease It may have an antagonistic activity such as Sclerotinia sclerotiorum , Streptomyces scabies , which is a causative agent of potato beetle disease, but is not limited thereto.
  • the strains of the present invention exhibit strong antimicrobial activity against Pisium Ultimum, Botrytis Ceria, Altenaria Panax and Fusarium Solani (Figs. 3, 5, 6 and 8).
  • these pathogens are most often caused by complex infections that are expressed in correlation rather than alone.
  • the strain of the present invention exhibits strong antagonism against pathogens causing various plant diseases, including pepper blight, anthrax and root rot, the strain is used as an environmentally friendly, non-polluting biopesticide. It can be useful for solving ecosystem destruction and toxicity problem.
  • the present invention relates to a pesticide preparation for controlling plant diseases containing cells, spores, culture medium or mixtures of novel Streptomyces argentherus toyonakensis subspecies as an active ingredient. . More specifically, when the foliar spray of a culture medium containing the microorganism of the present invention to the foliar crops, the causative agent of pepper blight, Phytophthora cactorum , a causative agent of anthrax, Collettotrichum acutatum, root rot disease The present invention relates to a microbial pesticide preparation having a control effect of phytopathogenic microorganisms containing the effect of inhibiting the growth of Rhizoctonia solani .
  • the culture solution included in the pesticide preparation of the present invention is a supernatant from which the strain is removed from the strain culture solution, which can be obtained by centrifugation or filtration, and can be included in the pesticide preparation for controlling plant diseases in a liquid or solid state after drying.
  • a pesticide preparation may be prepared using a carrier usable in a pesticide preparation in addition to the cells of Streptomyces argentheor toyonakensis subspecies, its culture, or its culture extract.
  • the carrier may be any material having a small grain size so that the antagonist can be adsorbed, but is preferably a granular material having a porosity, and may be preferably selected from zeolite, elvan, vermiculite, sand, and activated carbon. Most preferred.
  • the pesticide preparation of the present invention may be prepared by a known method in the pharmaceutical field, and in addition to the carrier, it may be prepared and used in various formulations, including excipients and diluents, and the antifungal active bacteria may be well adhered to the plant leaves or It may also contain a coating flocculant that will degrade well in the soil.
  • the pesticide preparation of the present invention may be formulated as a liquid or emulsion, typically diluted with water and dispersed in powder, or previously formulated with water, or formulated as a water-soluble hydrate, granule, oil suspension. Alternatively, it may be prepared in the form of a ready mix or tank mix with other agrochemically active compounds such as toxic agents or growth regulators.
  • the active ingredient may be used in 0.001 to 90% of the culture solution extract with respect to the entire pesticide formulation, more preferably may be used by diluting 100 to 500 times the strain culture extract according to the present invention.
  • the present invention provides a method for controlling plant diseases by using the pesticide preparation for plant diseases control.
  • the plant disease may be pepper blight, anthrax, or root rot.
  • Pesticides prepared as described above is preferably used as a foliage treatment method on the plant's ground portion from 10 days after planting the crop or just before the onset.
  • the pesticide formulation may be used as a general pesticide formulation such as seed coating agents, microbial nutrients, soil improving agents, in addition to plant disease control agents, but is not limited thereto.
  • the present invention relates to a method for producing a pesticide preparation for plant disease control, comprising the step of culturing Streptomyces argentherus toyonaksis subspecies strain in a medium.
  • the preparation method of the microbial agent of the present invention is a microorganism Streptomyces that is antagonistic against plant pathogens such as Phytoprosora chitorum, Colletotricum akutatum, Raiztonia sorani, fishium Ultimum and the like.
  • Genteorus strain Separating the Genteorus strain from the soil; Identifying the isolated antagonistic microorganism Streptomyces argentherus strain; Treating the spore suspension of the isolated Streptomyces argentherus strain in agar solid medium, inoculating fungal pathogens and measuring the antibacterial activity to assay the antagonism of the Streptomyces argentherus strain; And mass culturing of the Streptomyces argeneorus strain.
  • Separation of the strain may be carried out by purely separating the colonies produced after 2 to 4 days incubation in YM medium after diluting the soil by mixing the sterile water with dilution.
  • the isolated strain may be subjected to 16S rDNA sequencing to identify morphological characteristics and phylogenetic location to identify. 16S rDNA sequence analysis for the strain of the present invention is shown in FIG.
  • the step of assaying the antagonism of the strain is buried in a culture medium cultured strain of the present invention on a paper disk and put on a petri dish mixed with pathogens and cultured for 3 to 4 days at 25 ⁇ 30 °C well grown various pathogens
  • the effect of the strain of the present invention on various pathogens can be investigated with a low support diameter.
  • the mass culture step may be a liquid medium in which yeast extract 3 ⁇ 6 g / L, juicy extract 3 ⁇ 6 g / L, glucose 8 ⁇ 12 g / L is added, at 25 ⁇ 30 °C 120 ⁇ 180rpm It can be performed for 3 to 7 days under the condition.
  • the growth of the bacteria can be measured by measuring the absorbance of the culture solution.
  • Optical Density (OD) means that when a certain wavelength of light passes through a culture of bacteria, the solution can absorb (or scatter) the light, and the amount of light absorbed is dependent on the cell concentration of the solution. It uses the principle of proportionality, and it means the value measured by using an absorbance meter, and it is used because the unknown number of cells can be determined by this absorbance measurement alone.
  • the growth curve of the strain in the culture solution is shown in Figure 9 by measuring the absorbance.
  • the pesticide preparation of the present invention prepared as described above may be sprayed on the crop plantation to measure the number of crops produced per kilogram to analyze the growth of the crop.
  • the results for red pepper are shown in FIG.
  • soil samples were collected from all over the country in order to isolate the microorganisms having antimicrobial activity, using the pepper strains Phytophthora Cactorum and pepper anthrax colletricum akutatum as test strains.
  • Sampling was carried out by selecting a depth of about 15 centimeters of the topsoil layer, and removing foreign matters such as weeds and fallen leaves. It was sealed in a 200 ml glass bottle and transported to a laboratory at 0 to 4 ° C. 1 g of the collected sample was mixed with 10 mL of sterile water and shaken at 28 ° C. for 30 minutes.
  • 16S rDNA of the selected strains were analyzed for homology using the gene bank blast program (Fig. 1).
  • the selected strain exhibited 99% homology with Streptomyces argentherus NRRL B-3230, which was finally confirmed to be a Streptomyces argentherus strain. Therefore, on July 6, 2009, it was deposited with the Korea Institute of Bioscience and Biotechnology, located at 111, Gwahak-ro, Yuseong-gu, Daejeon, Korea.
  • Phytopathogens include a variety of pathogens that cause significant damage to plants, such as Streptomyces scabies (potato bugs ), Pythium utimum KACC 40705 (root rot), Colletotrichum acutatum KACC 40042 (anthrax), Botrytis cinerea KACC 40573 (gray mold), and Cylindrocarpon destructans KACC 41077 (root rot), Sclerotinia sclerotiorum KACC 41065 (bacterial disease), Phytophthora cactorum KACC 40166 (pepper plague), Rhizoctonia solani AG-2-2 (IV) KACC 40123 (root rot)
  • the antimicrobial range was investigated by testing the antagonism of Streptomyces argentherus from Korea Agricultural Microbial Resources Center.
  • the strain of the present invention is the phytophthora pactrum, which is the causative disease It has excellent inhibitory effects against choletotricum akutat, the cause of anthrax, lysatonia solani, the cause of root rot, Pisium Ultimum, the cause of wear and mozzarella, and syllotini cilerothiorum, the cause of mycotic disease.
  • Antagonist microorganism Streptomyces argenteorus strains were cultured using a 2.5 L fermenter.
  • the production medium used was 5 g of starch, 20 g of glucose, 25 g of soy flour, 1 g of juice extract, 4 g of yeast extract, 2 sodium chloride.
  • g, potassium phosphate 0.25 g, and calcium carbonate 2 g were dissolved in 1 L of distilled water, and then a conventional liquid medium having a pH of 7.2 was prepared and used.
  • Species culture was incubated in a 500 ml Erlenmeyer flask using a 100 ml liquid medium containing 5 g / L yeast extract, 5 g / L juicy extract and 10 g / L glucose.
  • the culture conditions were shaken for 120 hours at 28 °C and 150 rpm, inoculated in a 2.5 L fermentation medium containing 1.5 L production medium 5% (v / v) of the culture medium containing Streptomyces argentherus and 28 °C Incubated for 120 hours at 150 rpm, 1 vvm condition (Fig. 9).
  • Streptomyces argeneorus cultured in the same manner as in Example 3 was mixed with vermiculite so that the number of 10 8 cells / 10 ha and sprayed on the pepper planting was investigated for the occurrence of pepper anthrax and late blight.
  • foliar spraying was carried out at the first stage (before seedling) and at the second stage (before the rainy season), and nothing was treated.
  • the growth of pepper was analyzed by measuring the number of peppers per kilogram of the final pepper produced. As shown in Table 3, the microbial treatments were 53 peppers per kg, showing much better growth than the 64 control.

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Abstract

본 발명은 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주(KCTC 11524BP), 상기 균주를 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 농약제제, 및 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 식물병 방제용 농약제제의 제조방법에 관한 것으로, 상기 신규한 균주는 특히 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병에 우수한 방제효과를 갖는다.

Description

식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주
본 발명은 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주(KCTC 11524BP), 상기 균주를 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 농약제제, 및 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 식물병 방제용 농약제제의 제조방법에 관한 것이다.
세계적인 인구증가로 인해 야기된 식량확보라는 문제를 해결하는데, 화학농약을 이용한 병충해 및 잡초 방제방법은 농업생산력 증대에 없어서는 안 될 중요한 요인으로 인식되어 왔다. 그러나, 화학농약의 남용은 농약중독, 지하수 오염, 토양오염, 농산물에의 잔류, 및 각종 병해충에 대한 저항성 개체 출현 등과 같은 부작용을 초래하였다.
그리하여, UN 환경개발회의의 리오 선언 이후 지구환경 보호를 위한 노력이 진행되었고, 그린 라운드 협약이 본격적으로 진행되면서, 화학농약의 남용을 제한하고, 이를 대체하기 위하여 미생물 자체 또는 그 기능을 이용한 생물 농약이 주목받고 있다. 따라서 환경오염 문제를 최소화하면서 식물 병원균을 효과적으로 억제할 수 있는 길항 미생물을 선발하고, 이를 이용한 식물병 방제용 무공해 농약(biocide)의 개발은 시급한 과제이다.
일반적으로 식물 병원균에 의한 농작물의 병은 해충, 잡초와 더불어 농작물의 안정적 생산에 매우 큰 제한 요인으로 작용하고 있다. 이러한 병원균의 방제를 위한 방법으로서는 재배환경을 개선해 주는 물리적 방법, 살균제를 이용한 화학적 방법 및 미생물을 이용한 미생물학적 방법 등이 있다. 그러나 물리적 방제만으로는 큰 효과를 기대할 수 없으며, 화학적 방제는 상기 언급한 바와 같이 화학농약에 의한 환경오염의 문제와 농약제제 저항성 병원균의 출현으로 방제효과가 크게 저하되었다. 따라서 이의 대체 방안으로서 길항 미생물에 의한 생물학적 방제에 관한 연구가 최근 활발하게 진행되어 오고 있다.
길항 미생물에 의한 생물학적 방제의 원리는 이들이 생산하는 항생물질에 의한 항생작용, 세포벽 분해효소에 의한 기생 또는 포식작용, 그리고 영양물 경쟁이나 거점(niche) 경쟁 등을 통한 병원균의 밀도 감소 또는 발병능력 감소 및 비병원성 균주 또는 약병원성 균주를 이용하는 교차보호(cross protection)와 기주 저항성 유도 등에 주된 작용기작을 두고 있다. 예를 들어, 트리코데르마 속과 글리오클라디움 속이 분비하는 항생물질 또는 휘발성 물질, 독소, 특수한 저해물질에 의한 진균병의 억제작용이 공지되어 있다. 또한, 기생 또는 포식작용에 의한 길항작용에 대해서도 최근 들어 활발하게 연구되고 있는데 길항 세균들이 분비하는 진균의 세포벽 분해효소 등에 의한 병원균의 용해작용이 주된 작용기작으로 알려져 있다.
현재 외국에서 개발되어 상품화된 대표적인 미생물 제제는 트리코데르마 하지아눔(Trichoderma harzianum)과 트리코데르마 폴리스포룸(T. polysporum)으로 만들어져 목재 부후균을 억제하는 BINAB T(1988, E.R. Butts International), 글리오클라디움 비렌스(Gliocladium virens)를 이용한 온실 화훼작물 유묘의 병 방제제인 GlioGard(1990, W. R. Grace Co.), 트리코데르마 하르지아눔을 이용한 Fstop(1991, Kodak), Trichodex(1997년, 이스라엘에서 개발)과 길항세균 바실러스 섭틸리스를 이용한 종자처리제인 KODIAK (1990, Gustafson), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens)를 이용하여 목화의 리족토니아나 피티움(Pythium sp.) 모 잘록병을 방제하는 DAGGER(1990, Ecogen Inc.), 슈도모나스 세파시아(P. cepacia)를 이용한 여러 작물의 종자 처리제인 BLUE CIRCLE(1990, Stine Microbial Products), 그리고 길항방선균 스트렙토마이세스 그리세오비리디스(Streptomyces griseoviridis)를 이용한 푸사리움(Fusarium) 시들음병, 모잘록병 방제제인 MYCOSTOP(1985, Kemira Oy Biocontrol of Finland)등이 있다.
한편, 국내에서는 1970년대 초반부터 인삼 뿌리썩음병의 생물학적 방제연구를 시작으로 고추역병, 오이나 딸기의 시들음병, 참깨 모 잘록병과 잿빛 곰팡이병의 생물학적 방제에 관한 연구가 계속 수행되어 왔으나 그 결과는 아직 미미한 실정이다. 미생물 농약으로 특허된 살균제용 미생물 중 세균류로는 바실러스 속(Bacillus sp. BS555, KCTC 8821P), 바실러스 폴리목사(Bacillus polymoxa B36, FERM BP-6068), 슈도모나스 오레오파시엔스(Pseudomonas aureofaciens B5, FERM BP-6067), 엔테로박터 클로아제(Enterobacter cloacae B51, FERM BP-6069) 및 항진균 물질을 분비하는 방선균인 스트렙토마이세스 속의 Bom1(제 KFCC 10992호), Bom2(제 KFCC 10993호) 등이 있다. 또한, 병원성 진균에 대한 길항능력을 갖는 미생물으로는 바실러스 서브틸리스 바 아밀오리크파시엔스(Bacillus subtilis var. amyloliquefaciens KL114, KCTC 8913P), 바실러스 아밀로리쿼페이션스(Bacillus amyloliquefaciens KTGB0202 KCTC 10564BP), 알칼리진스 파에칼리스(Alcaligenes faecalis KL1179, KCTC 8914P), 슈도모나스 아에루기노사( Pseudomonas aeruginosa KL1121, KCTC 8915P), 슈도모나스 아우란티아카(Pseudomonas aurantiaca KL1326, KCTC 8916P), 바실러스 서브틸리스 및 슈도모나스 플루오레슨스 등이 있으며, 방선균 스트렙토마이세스 속에 대한 길항능력을 갖는 균으로는 슈도모나스 플루오레슨스 바이오바 1(Biovar 1)이 있고, 곰팡이류는 트리코델마 하지아늄, 페니실리움 속(Penicillium sp.), 아스퍼질러스 속( Aspergillus sp.), 중복기생 곰팡이균인 아크레모니움 스트릭튬 BCP(Acremonium strictum, KCTC 0639BP) 등이 연구 중이다.
이 중 한국 특허등록 제10-0757298호는 키틴분해능력을 이용하여 식물병 방제활성을 갖는 리소박터 엔자이모게네스 와 크로모박테리움 속 스트레인 등에 관한 것이나, 길항미생물과 키티나아제의 생산능력이 동시에 발휘될 수 있는 배지의 생산이 용이하지 않은 단점이 있고, 본원 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주와는 균주의 종류가 다르다.
상기한 바와 같이, 국내외적으로 식물병원균에 대한 길항 작용을 갖는 다양한 미생물 농약이 보고되었지만, 각종 작물의 병해를 유발하는 다양한 병원성 균에 대해 효과적으로 방제할 수 있는 우수한 길항작용을 갖는 미생물은 보고되지 않았다. 이에, 본 발명에서는 전국 각지의 토양으로부터 탐색하여, 지금까지 보고되지 않은 신규한 길항 미생물 스트렙토마이세스 아르젠테오루스를 분리, 동정하고 이를 대량 배양하여 효능 실험을 한 결과, 다양한 병원균에 우수한 항균활성을 보일 뿐만 아니라 특히 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병에 탁월한 길항활성을 보임을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 식물 병원균에 대하여 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스(Streptomyces argenteolus)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 세포, 포자, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 농약제제 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주를 함유하는 농약제제를 이용하여 식물병을 방제하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주는 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 식물 병원균에 대하여 우수한 항균활성 및 억제 효과를 보이고, 상기 균주를 함유한 미생물 농약제제는 다양한 식물병에 대하여 우수한 방제효과를 나타내어, 생태계 파괴를 막을 수 있는 환경친화적인 무공해 미생물농약으로서 매우 유용하다.
도 1은 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 16S rDNA 염기서열 중 446bp를 나타내는 것이다.
도 2는 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스를 10,000배로 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.
도 3은 피시움 울티멈(Pythium ultimum)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 4는 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 5는 보트리티스 시네리아(Botritis cinerea)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 6은 알테나리아 파낙스(Altenaria panax)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 7은 실린드로카폰 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destructans)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 8은 푸사리움 솔라니(Fusarium solani)에 대한 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성을 나타낸 것이다.
도 9는 배양시간에 따른 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 생장곡선을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명을 수행한 고추실험장의 사진이다.
도 11은 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스를 처리하여 생산된 고추의 사진이다.
본 발명은 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스(Streptomyces argenteolus) 균주, 상기 균주를 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 농약제제, 및 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 식물병 방제용 농약제제의 제조방법에 관한 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 식물 병원균에 대해 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물 병원균 특히, 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주에 관한 것이다.
본 발명에서의 용어, "스트렙토마이세스"란 토양 방선균의 대표적인 속(屬)으로 항생물질을 생산하며, 방선균 스트렙토마이세스 과(科)에 속하는 균류로서 기균사에 연쇄상의 분생자를 형성하는 특징을 가진 한 무리의 총칭이다.
본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주는 바람직하게는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종(Streptomyces argenteolus subsp. toyonakensis)이다. 상기 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종은 부속이 양호한 토양에서 분리하고, 피토프소라 캑토룸(Phytophthora cactorum), 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)에 공통적으로 강한 항균력을 가지는 미생물을 선발하여 분리·동정하였으며, 본 발명자는 이를 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 rho-44로 명명하고, 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2009년 7월 6일자로 기탁하였으며, 수탁번호 KCTC 11524BP를 부여받았다.
많은 식물병 중에서도 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병은 농작물의 수확에 있어서 막대한 피해를 초래하는 대표적인 병해이다. 고추역병은 전생육기간에 걸쳐 뿌리, 줄기, 잎, 열매 등 모든 부위에 발병하는 고추의 주요 병해로서, 이의 병원균인 파이토프소라 캑토룸(Phytophthora cactorum)은 병원성이 매우 강하여 비가 오면 단시간 내에 고추에 침입하여 많은 피해를 낸다. 또한, 식물의 탄저병은 콜레토트리쿰(gnus Colletotrichum)이란 곰팡이에 의해 일어나는데 그 주요 병원균은 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)이다. 이 곰팡이 균은 잎, 줄기, 과일, 꽃 등을 가리지 않고 파괴하는데, 우리나라 음식에서 빼놓을 수 없는 양념 채소인 고추, 여름철 과일인 수박 등 가지과와 박과 작물에서 특히 심한 병해 중의 하나이다. 뿌리썩음병은 식물체의 뿌리의 일부 또는 전부가 분해되거나 썩는 증상으로, 이의 병원균인 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 및 피시움 울티멈(Pythium ultimum)에 감염되면 뿌리의 내부 조직이 파괴되고 검게 썩을 뿐만 아니라 뿌리의 흡수 능력이 떨어지므로 잎이 떨어지고 결실률이 현저하게 떨어지는 피해를 입힌다. 따라서, 본 발명은 상기 식물 병원균 모두에 대해 항균 활성을 나타낼 수 있는 생물농약의 일종인 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주를 제공한다.
여기서, 생물농약이란 농작물의 해충 및 병원미생물, 잡초를 방제하기 위해 자연환경에서 분리 채집된 미생물 및 천연물질, 천적 등을 제품화한 것으로 정의될 수 있다.
본 발명의 균주는 바람직하게, 고추역병의 원인균인 파이토프소라 캑토룸, 탄저병의 원인균인 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 그리고 뿌리썩음병의 원인균인 라이족토니아 솔라니, 및 피시움 울티멈에 대해 강한 항균활성을 갖는다(도 4).
또한, 본 발명의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종은 상기 언급한 식물 병원균 외에도 뿌리썩음병의 원인균인 푸사리움 솔라니(Fusarium solani) 및 실린드로카폰 데스트럭탄스(Cylidrocarpon destructans), 잿빛곰팡이병의 원인균인 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 입고병과 모잘록병의 원인균인 피시움 울티멈(Pythium utimum), 점무늬병의 원인균인 알테나리아 파낙스(Altenaria panax), 균핵병의 원인균인 실레로티니아 실레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 감자 더뎅이병의 원인균인 스트렙토바이세스 스카비(Streptomyces scabies) 등에 길항활성을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 균주는 특히, 피시움 울티멈, 보트리티스 시네리아,알테나리아 파낙스 및 푸사리움 솔라니에 강한 항균활성을 나타낸다(도3, 도5, 도6 및 도8). 뿐만 아니라, 이들 병원균은 단독으로 발병되기보다는 상호관련하여 발현되는 복합 감염으로 발생하는 경우가 대부분이다.
이와 같이, 본 발명의 균주가 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병을 비롯한 다양한 식물병을 일으키는 병원균에 대하여 강한 길항작용을 나타내기 때문에, 상기 균주를 환경친화적인 무공해 생물농약으로 사용할 경우, 인위적인 화학약품에 의한 생태계 파괴 및 독성 문제 해소에 유용할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 신규한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종의 세포, 포자, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 농약제제에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명의 미생물을 포함하는 배양액을 고추 작물에 엽면 살포하는 경우 고추 역병 원인균 피토프소라 캑토룸(Phytophthora cactorum), 탄저병의 원인균인 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 뿌리썩음병의 원인균인 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 생육을 억제하는 효능을 함유하는 식물병원성 미생물의 방제 효과를 갖는 미생물 농약제제에 관한 것이다.
본 발명의 농약제제에 포함되는 상기 배양액은 상기 균주 배양액에서 균주를 제거한 상청액으로, 원심분리 또는 여과를 통해 얻을 수 있으며, 액상 또는 건조 후 고체상으로 식물병 방제용 농약제제에 포함될 수 있다. 이러한 농약제제는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종의 균체, 이의 배양액, 또는 이의 배양액 추출물 외에도 농약제제에 사용가능한 담체를 함께 사용하여 제조될 수 있다. 상기 담체로는 길항균이 흡착될 수 있도록 작은 알갱이 크기의 재료이면 상관이 없으나, 다공성을 가지는 입상인 것이 바람직하며, 바람직하게는 제오라이트, 맥반석, 질석, 모래, 활성탄 중에서 선택될 수 있으며, 이 중에서 제오라이트가 가장 바람직하다.
본 발명의 농약제제는 약제학적 분야에서 공지의 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 상기 담체 외에도, 부형제, 희석제를 더 포함하여 다양한 제형으로 제조되어 사용될 수 있으며, 항진균 활성균을 식물 잎에 잘 부착되거나 토양에서 잘 분해되게 하는 코팅 응집물질을 포함할 수도 있다. 본 발명의 농약제제는 액제나 유제로 제형화될 수 있으며, 통상적으로 물과 희석하여 분제로 산포되거나 미리 물과 함께 제형화되거나 수용성 수화제, 과립, 오일 현탁액으로 제형화될 수 있다. 또는 독성 완화제나 성장 조절제 등의 다른 농약 활성 화합물과의 배합물 레디 믹스(ready mix) 또는 탱크 믹스의 형태로 제조할 수도 있다.
바람직하게, 상기 유효성분은 전체 농약제제 전체에 대하여 상기 배양액 추출물의 0.001 내지 90%를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 균주 배양액 추출물을 100 내지 500배 희석하여 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기의 식물병 방제용 농약제제를 이용하여 식물병을 방제하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 상기 식물병은 고추역병, 탄저병, 또는 뿌리썩음병일 수 있다. 상기와 같이 제조된 농약제제는 작물을 정식한 후 10일부터 또는 발병직전 시기에 식물체 지상부에 경엽처리 방법으로 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 농약제제는 식물병 방제제 이외에도, 종자코팅제, 미생물영양제, 토양개량제 등의 전반적인 농약제제로서 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 토요나켄시스 아종 균주를 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 식물병 방제용 농약제제의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명의 미생물 제제의 제조방법은 파이토프소라 캑토룸, 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 라이족토니아 솔라니, 피시움 울티멈 등과 같은 식물 병원균에 대하여 길항력이 있는 미생물 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주를 토양으로부터 분리하는 단계; 상기 분리된 길항미생물 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 동정단계; 상기 분리한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 포자 현탁액을 한천 고체 배지에 처리한 후 곰팡이 병균을 접종하고 항균 활성 정도를 측정하여 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 길항력을 검정하는 단계; 및 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 대량 배양 단계를 포함할 수 있다.
상기 균주의 분리단계는 토양을 채취하여 멸균수를 혼합하여 희석한 후 YM 배지에서 2~4일간 배양 후 생성되는 콜로니를 순수 분리하여 수행될 수 있다. 상기 분리된 균주는 동정하기 위하여 형태적 특성 및 계통분류학적 위치를 확인하기 위한 16S rDNA 염기서열 분석을 수행할 수 있다. 본 발명의 균주에 대한 16S rDNA 염기서열 분석은 도 1에 나타내었다. 또한 상기 균주의 길항력을 검정하는 단계는 본 발명의 균주를 배양한 배양액을 페이퍼디스크에 묻힌 후 병원균이 혼합된 페트리디쉬에 올려놓고 각종 병원균의 생육이 잘되는 25~30℃에서 3~4일간 배양하여 본 발명의 균주가 각종 병원균에 미치는 영향을 저지원의 직경으로 조사할 수 있다. 그리고, 상기 대량 배양 단계는 효모엑기스 3~6 g/L, 육즙엑기스 3~6 g/L, 포도당 8~12 g/L이 첨가된 액체배지를 사용할 수 있으며, 25~30℃에서 120~180rpm을 조건으로 3~7일간 수행될 수 있다.
일반적으로 세균을 대량 배양할 때나 조사할 시료의 숫자가 많은 경우에는 배양액의 흡광도를 측정함으로써, 세균의 생장을 측정해 볼 수 있다. 여기서 용어, "흡광도(Optical Density, O.D.)"란 세균의 배양액에 일정한 파장의 빛을 통과시켰을때 용액은 그 빛을 흡수(혹은 산란)시킬 수가 있고, 이때 흡수된 빛의 양은 용액의 세포농도에 비례하는 원리를 이용하며, 흡광계를 사용하여 측정한 값을 의미하며, 이 흡광도 측정만으로도 미지의 균체 수를 알아낼 수 있기 때문에 이용된다. 본 발명에서도 배양액에서 균주의 생장곡선을 흡광도를 측정하여 도 9에 표시하였다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 농약제제를 농작물 재배지에 살포하여 최종 생산되는 농작물의 kg 당 개수를 측정하여 농작물의 생육정도를 분석할 수 있다. 본 발명의 경우, 고추에 대한 결과를 도 11에 표시하였다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 균주의 분리 및 동정
1. 균주 분리
본 실험예에서는 고추역병균인 피토프소라 캑토룸, 고추탄저병인 콜레토트리쿰 아쿠타툼을 시험균주로 하여 이에 항균력을 갖는 미생물을 분리하기 위하여 전국 각지에서 토양 시료를 수거하여 하였다. 시료 채취는 표토층의 15 센티미터 전후의 깊이를 선정하여 채취하였으며, 잡초, 낙엽 등의 이물질을 제거하였다 이를 200 ml 유리병에 담아 밀봉한 후, 0 ~ 4℃의 상태로 실험실에 운반하였다. 채취한 시료 1 g을 멸균수 10 mL를 혼합하여 28 ℃에서 30분 간 진탕한 후, 토양 희석 한천평판법으로 104-6 배까지 희석하여 희석액 0.1 mL를 YM 배지에 분주하여 배지 전면에 골고루 편 다음, 30 ℃ 배양기에서 2 ~ 4 일간 배양 후 생성되는 콜로니를 순수 분리하여 YM 고체배지에 옮겨 4 ℃에서 보관하면서 사용하였다. 시험균주는 각각의 진균은 피토프소라 캑토룸, 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 라이족토니아 솔라니를 사용하였으며, 3 균주에 공통적으로 강한 항균력을 나타내는 가장 우수한 한 균주를 선별하였다.
2. 균주 동정
상기에서 선별한 균주에 대한 동정을 하기와 같이 실시하였다.
(1) 균주의 형태적 특성 분석
선별한 균주는 YM 한천배지에 접종한 후 30 ℃에서 3 일간 배양하여 얻은 단일 콜로니를 표 1과 같이 다양한 배지에 배양하면서 나타나는 배양학적 및 생리학적 특성을 관찰하여 하기 표 1에 표기하였다.
표 1
Figure PCTKR2010004453-appb-T000001
3. 16S rDNA 염기서열 분석
선별한 균주의 계통분류학적인 위치를 확인하기 위하여 전체 16S rDNA 염기서열의 29% 이상의 염기서열에 해당되는 446bp의 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주로부터 16S rDNA 분절 5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'을 프라이머(primer) 세트로 PCR하여 증폭시킨 후, 증폭산물을 정제하여 TOPO TA 클로닝 키트(Invitrogen)에 삽입(ligation)하고, 이를 대장균에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균으로부터 플라스미드(plasmid)를 추출한 후 자동염기서열 분석장치(Applied Biosystems model 373A automatic sequencer)와 키트(BigDye Terminator Cycle Sequencing kit, Perkin-Elmer Applied Biosystems)를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 선별한 균주의 16S rDNA는 유전자은행의 블라스트 프로그램를 이용하여 상동성을 분석하였다(도 1). 그 결과 선별된 균주는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 NRRL B-3230와 99 %의 상동성을 나타냄으로써, 본 발명의 균주는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주인 것으로 최종 확인되었다. 따라서 이를 2009년 7월 6일자로 대한민국 대전 유성구 과학로 111에 위치한 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁하고 수탁번호 KCTC 11524BP를 부여 받았다.
실시예 2: 각종 식물 병원균에 대한 길항력 검정
식물병원균으로는 식물에 막대한 피해를 야기하는 다양한 병원균인 Streptomyces scabies(감자 더뎅이병), Pythium utimum KACC 40705(뿌리썩음병), Colletotrichum acutatum KACC 40042(탄저병), Botrytis cinerea KACC 40573(잿빛곰팡이), Cylindrocarpon destructans KACC 41077(뿌리썩음병), Sclerotinia sclerotiorum KACC 41065(균핵병), Phytophthora cactorum KACC 40166(고추 역병), Rhizoctonia solani AG-2-2(IV) KACC 40123(뿌리썩음병) (모잘록병)의 8 종의 시험균을 한국농업미생물자원센터에서 분양받아 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 길항력을 검정하여 항균 범위를 조사하였다.
감자한천배지(PDA, Difco)를 살균한 후, 50 ℃의 배지에 각 병원균의 균사와 포자가 함유된 배양액 200 ㎕를 혼합 평판하고 배지가 완전히 굳은 다음 길항미생물을 배양한 배양액 10 ㎕을 페이퍼디스크(직경 8 mm)에 묻힌 후 병원균이 혼합된 페트리디쉬에 올려놓고 각종 병원균의 생육이 잘되는 28 ℃에서 3 ∼ 4일 배양했다. 길항미생물이 각종 병원균에 미치는 영향을 저지원의 직경으로 조사하고, 이를 다음 표 2에 나타냈다.
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 길항미생물 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주와 식물병원균과의 길항효과에 대한 검정결과, 본 발명의 상기 균주는 고추역병균인 파이토프소라 캑토룸, 탄저병의 원인균인 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 뿌리썩음병의 원인균인 라이족토니아 솔라니, 입고병과 모잘록병의 원인균인 피시움 울티멈, 균핵병의 원인균인 실레로티니아 실레로티오룸 등에 대해서 우수한 억제효과를 나타내었으며, 감자 더뎅이병의 원인균인 스트렙토마이세스 스카비, 잿빛곰팡이병의 원인이 되는 보트리티스 시네리아에 대하여서도 억제효과를 나타내는 것을 확인하였다.
표 2
Figure PCTKR2010004453-appb-T000002
대부분의 시험균주에서 우수한 길항성을 나타내었으며 특히 피시움 울티멈, 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 실레로티니아 실레로티오룸, 파이토프소라 캑토룸, 라이족토니아 솔라니 등에 대하여 강한 항균활성을 갖고 있음을 확인하였다.이러한 다양한 항균활성은 하나의 제품으로 다양한 작물에 응용 가능성을 제시한다고 할 수 있다. 또한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 활성을 재검증하기 위하여 항균활성을 나타내는 각각의 시험균을 대상으로 항균력을 확인하였다. 도 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10에서 각각 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항진균에 대한 활성을 나타낸 결과로서, 도 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9와 10에서 보는 바와 같이 매우 우수한 활성을 나타내는 것을 확인하였다.
실시예 3: 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 대량 배양
길항미생물 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주는 2.5 L 발효기를 사용하여 배양되었으며, 이때 사용한 생산배지조성은 전분 5 g, 포도당 20 g, 대두분 25 g, 육즙엑기스 1 g, 효모추출물 4g, 염화나트륨 2 g, 인산칼륨 0.25 g, 탄산칼슘 2 g을 증류수 1 L에 녹인 후 pH를 7.2로 조절한 통상적인 액체배지를 제조하여 사용하였다. 종배양은 500 ml 삼각플라스크에 효모엑기스 5 g/L, 육즙엑기스 5 g/L, 포도당 10 g/L가 첨가된 100 ml 액체배지를 이용하여 배양하였다. 배양조건은 28 ℃ , 150 rpm으로 120 시간 진탕 배양한 후 스트렙토마이세스 아르젠테오루스가 포함된 종배양액 5 %(v/v)를 1.5 L 생산배지를 함유한 2.5 L 발효기에 접종하고 28 ℃에서 150 rpm, 1 vvm의 조건으로 120 시간 동안 배양하였다(도 9).
실시예 4: 스트렙토마이세스 아르젠테오루스의 항균활성 확인
실시예 3과 같이 배양한 스트렙토마이세스 아르젠테오루스를 108 세포수/10 ha가 되도록 질석과 혼합하여 고추 재배지에 살포하면서 고추 탄저병 및 역병의 발생여부를 조사하였다. 살포 방식은 1차시기에는 토양 살포(모종 전), 2차시기에는(장마 시작 전)에 엽면 살포하였으며, 아무 것도 처리하지 않은 것을 대조구로 하였다. 최종 생산되는 고추의 kg 당 고추 개수를 측정하여 고추의 생육 정도를 분석하였다. (표 3) 표 3에 보는 바와 같이 미생물 처리구는 kg 당 고추개수 53개로 대조구 64 개에 비해 훨씬 생육이 우수함을 확인하였다.
표 3
Figure PCTKR2010004453-appb-T000003
Figure PCTKR2010004453-appb-I000001

Claims (10)

  1. 고추역병, 탄저병 및 뿌리썩음병의 원인이 되는 식물 병원균에 대하여 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 아르젠테오루스(Streptomyces argenteolus) 균주.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식물 병원균은 파이토프소라 캑토룸, 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 라이족토니아 솔라니, 및 피시움 울티멈으로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 균주.
  3. 식물 병원균에 대하여 항균활성을 가지는, 기탁번호 KCTC 11524BP의 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주.
  4. 제3항에 있어서, 상기 식물 병원균은 고추역병, 탄저병, 뿌리썩음병, 잿빛곰팡이병, 입고병, 모잘록병, 점무늬, 균핵병 및 감자 더뎅이병으로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 식물병의 원인이 되는 식물 병원균인 것을 특징으로 하는 균주.
  5. 제3항에 있어서, 상기 식물 병원균은 파이토프소라 캑토룸, 콜레토트리쿰 아쿠타툼, 라이족토니아 솔라니, 피시움 울티멈, 보트리티스 시네리아, 알테나리아 파낙스, 실린드로카폰 데스트럭탄스, 푸사리움 솔라니, 실레로티니아 실레로티오룸, 및 스트렙토바이세스 스카비로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 균주.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주의 세포, 포자, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제용 농약제제.
  7. 제6항에 따른 식물병 방제용 농약제제를 이용하여 식물병을 방제하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 식물병은 고추역병, 탄저병, 또는 뿌리썩음병인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 스트렙토마이세스 아르젠테오루스 균주를 배양하는 단계를 포함하는 식물병 방제용 농약제제의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배양은 효모엑기스 3~6 g/L, 육즙엑기스 3~6 g/L, 포도당 8~12 g/L이 첨가된 배지를 사용하여 25~30℃에서 120~180rpm을 조건으로 3~7일간 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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