WO2023191490A1 - 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 균주를 포함한 식물병 저항성 증진용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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plant
disease resistance
plant disease
disease
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송근철
윤여홍
이미롱
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씨제이제일제당 (주)
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/44—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a nitrogen atom attached to the same carbon skeleton by a single or double bond, this nitrogen atom not being a member of a derivative or of a thio analogue of a carboxylic group, e.g. amino-carboxylic acids
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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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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    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus

Definitions

  • compositions for promoting plant disease resistance comprising Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and/or cultures thereof deposited under deposit number KCCM13138P; Compositions for controlling plant diseases; Method for enhancing plant disease resistance using this; Methods for preventing or treating plant diseases; plant disease control methods; Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with accession number KCCM13138P; Use of the microorganism or composition to enhance plant disease resistance; For plant disease control; and for use in preventing or treating plant diseases.
  • biological control using microorganisms or plant extracts to control crop pests and diseases is attracting attention.
  • These biological controls can be used instead of chemical pesticides that are harmful to the environment, providing safe agricultural products to consumers.
  • the problem to be solved by this application is a composition for promoting plant disease resistance containing Bacillus amyloliquefaciens microorganisms deposited under the accession number KCCM13138P; Compositions for controlling plant diseases; Method for enhancing plant disease resistance using this; Methods for preventing or treating plant diseases; plant disease control methods; Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with accession number KCCM13138P; Use of the microorganism or composition to enhance plant disease resistance; For plant disease control; and to provide a use for preventing or treating plant diseases.
  • One object of the present application is to provide a composition for promoting plant disease resistance and a composition for controlling plant disease, including the Bacillus amyloliquefaciens microorganism and/or its culture deposited under the deposit number KCCM13138P.
  • Another object of the present application is to provide a composition for promoting plant disease resistance and a composition for controlling plant disease containing the Bacillus amyloliquefaciens microorganism and valine deposited under the deposit number KCCM13138P.
  • Another object of the present application is to provide a method for promoting plant disease resistance using the composition for promoting plant disease resistance.
  • Another object of the present application is to provide a method for preventing or treating plant diseases using the composition for promoting plant disease resistance.
  • Another object of the present application is to provide a method for controlling plant diseases using the composition for controlling plant diseases.
  • Another purpose of the present application is to provide a Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with accession number KCCM13138P.
  • Another purpose of the present application is to provide uses for enhancing plant disease resistance, controlling plant diseases, and preventing or treating plant diseases of the Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with accession number KCCM13138P.
  • Another object of the present application is to provide a use for promoting plant disease resistance, a use for controlling plant diseases, and a use for preventing or treating plant diseases of a composition containing Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and valine deposited under the accession number KCCM13138P. will be.
  • Bacillus amyloliquefaciens N351 deposited with accession number KCCM13138P The use of strains is effective in improving the disease resistance of plants. In addition, the disease resistance of plants can be more effectively improved by using a mixture of the above strain and valine.
  • Figures 1a and 1b show Bacillus amyloliquefaciens N351 through photographs of leaves and symptoms length measurement results. This diagram shows that the strain has excellent control effect compared to other Bacillus genus strains and product control groups.
  • Figures 2a and 2b are diagrams showing the sterilizing effect (plant disease control effect) of the Bacillus amyloliquefaciens N351 strain on various plant pathogens through a photograph of a dish confirming the low ring and the results of measuring the low ring diameter.
  • Figure 3 is a diagram showing the biofilm formation effect of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain.
  • Figures 4a and 4b show the excellent control effect of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain using photographs of leaves and the NDVI index through a hyperspectral camera and a visible light band camera.
  • Figures 5A to 5C are diagrams showing the excellent control effect of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain against soybean blight, cucumber bacterial spot, and lettuce soft rot using the incidence rate and control value.
  • Figures 6a to 6e are pot tests showing the excellent control effect of the powdered preparation of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain against rice blast, tomato gray mold, wheat red rust, barley powdery mildew, and pepper anthracnose.
  • Figures 7a and 7b are diagrams showing the control effect of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain powder preparation and valine mixture against soybean blight and cucumber bacterial spot disease by pot test.
  • Figure 8 is a diagram showing the control effect of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain powder preparation and valine mixture in a glass greenhouse assay.
  • Figures 9a and 9b are diagrams showing the ability of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain powder preparation and valine mixture to induce induced resistance through the number of pathogens and GUS activity.
  • FIGs 10a and 10b are diagrams showing the plant growth promotion ability of Bacillus amyloliquefaciens N351 strain powder preparation and valine mixture in soybeans and cucumbers.
  • composition for promoting plant disease resistance comprising one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under deposit number KCCM13138P.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with deposit number KCCM13138P is named N351 CP02-1001, Bacillus amyloliquefaciens N351 microorganism, Bacillus amyloliquefaciens N351 strain, N351 microorganism, N351 strain, Bacillus amyloliquefaciens N351 CP02-1001 microorganism, Bacillus amyloliquefaciens N351 CP02-1001 strain, N351 CP02-1001 microorganism, and N351 CP02-1001 strain can be used interchangeably.
  • the N351 microorganism may have the ability to promote plant disease resistance.
  • the N351 microorganism may have the ability to control plant diseases.
  • the N351 microorganism may have the ability to prevent or treat plant diseases.
  • the N351 microorganism may form a biofilm.
  • the N351 microorganism is a control strain of Bacillus amyloliquefaciens , Bacillus velezenesis , and Bacillus siamensis , which taxonomically belong to the Bacillus amyloliquefaciens group. ; and Bacillus subtilis ( Bacillus subtilis ) may have better plant disease resistance enhancement ability, plant disease control ability, and/or biofilm forming ability, but is not limited thereto.
  • the control strains may be Bacillus quapaciens KACC10116, Bacillus velegensis QST713, and Bacillus siamensis KACC15859, and the Bacillus subtilis may be Bacillus subtilis KACC10854PB3.
  • the N351 microorganism is used to promote plant disease resistance, control plant diseases, and/or prevent or treat plant diseases at least one selected from the group consisting of legumes, fruit vegetables, leafy vegetables, root vegetables, and grains. It may be, but is not limited to this.
  • the N351 microorganism is Phytophthora sojae , Pseudomonas syringae pv. lacrimans , Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum , Magnaporthe oryzae , Botrytis cinerea , Puccinia recondite , Blumeria graminis f. sp. hordei , Coleto Tricum coccodes , Pseudomonas syringae pv.
  • tomato Rhizoctonia solani, Pythium ultimum , Colletotrichum truncatum ), Colletotrichum acutatum , Sclerotina sclerotiorum , Phytophthora capsici , Phytophthora infestans , Fusarium oxyspor It may have the ability to prevent, treat, or promote resistance to plant diseases caused by infection by one or more bacteria selected from the group consisting of Fusarium oxysporum and Pseudomonas syringae pv . tabaci. However, it is not limited to this.
  • the N351 microorganism may produce various secondary metabolites, be stable in heat, and form endospores that are resistant even in unfavorable environments, but is not limited thereto.
  • the culture of the present application includes media obtained by cultivating a specific microorganism in a culture medium, culture solution, extract, diluent, concentrate, filtrate, dried product, lysate, fermented product, purified product obtained by collecting and crushing the cells of the microorganism, and / Or it may be any formulation material that can be formed using these, and the culture medium means that it contains specific microorganisms, and the culture filtrate substantially contains specific microorganisms (here, substantially, specific microorganisms separated by filtration, etc.). (This does not mean that microorganisms are completely excluded from the filtrate.) It means that they are not included.
  • plant disease resistance means the property of preventing invasion of pathogens, the property of preventing plant diseases from developing, and/or the property of not getting sick even when there is invasion of pathogens.
  • the plant disease resistance may include, but is not limited to, induced resistance. Plants have an immune system that fights various attacks by pathogens, and this immune system may be responsible for developing a disease resistance response not only in the invaded leaves but also throughout the entire body of the non-invaded plant. This immune system is called induced resistance, and its use can overcome the shortcomings of biological control agents and maximize their efficacy.
  • the composition for promoting plant disease resistance of the present application may induce systemic induced resistance in plants, but is not limited thereto.
  • the composition for promoting plant disease resistance of the present application may improve plant disease resistance while not inhibiting plant growth, but is not limited thereto.
  • substances that induce resistance in plants derivatives that induce various resistance reactions as well as pathogens are known, and some of these (e.g., benzo(1,2,3)-thiadiazole-7-carbothioic acid S -methyl ester, benzothiadiazole; BTH) has serious side effects such as inhibited plant growth or significantly reduced yield.
  • the composition for promoting plant disease resistance of the present application does not inhibit plant growth, but rather can promote plant growth.
  • the composition for promoting plant disease resistance of the present application may prevent or treat plant disease caused by pathogen infection in plants, or may induce systemic induced resistance in plants, but is not limited thereto.
  • prevention means any action that inhibits or delays the onset or progression of pathogen infection or plant disease.
  • treatment means any action that improves or improves the symptoms of a plant disease.
  • treatment may include any action that prevents recurrence of pathogen infection or plant disease, alleviates symptoms, reduces the rate of progression, alleviates the disease state, temporarily or continuously alleviates the disease state, puts it into remission, or improves the prognosis. .
  • plant disease means a disease that occurs in plants and means abnormalities in the original form and physiological function of the plant.
  • the cause of the disease may be disease caused by pathogens, nutrient deficiency in the soil, weather conditions, toxic gases, etc.
  • the pathogen may be a fungal pathogen or a bacterial pathogen, but is not limited thereto.
  • the plant diseases of the present application include Phytophthora stem and root rot, bacterial leaf blight, bacterial soft rot, rice blast, gray mold disease, and red Consists of leaf rust, powdery mildew, anthracnose, bacterial speck, damping off, Sclerotinia rot, Fusarium wilt, and wild fire. It may be any one or more selected from the group, but is not limited thereto.
  • “Phytophthora stem and root rot” is a type of fungal disease that occurs in potatoes or tomatoes, and the external symptoms appear somewhat differently depending on the degree of infection. Plants during the active growth period become shriveled, the lower leaves appear reddish-brown, and young leaves may deteriorate and show various colors. In cases where the infection is not severe, external symptoms are often unclear, and the fruits of diseased apricots may be small and produce poor fur. The late blight can occur in potatoes, legumes, and fruits and vegetables, but can occur without being limited to the type of plant.
  • the plague can be caused by pathogens that are fungi of the genus Phytophthora belonging to the Pythiaceae family of flagellated fungi, specifically Phytophthora sojae and Phytophthora capisi ( It may be caused by, but is not limited to , Phytophthora capsici ), and/or Phytophthora infestans .
  • the late blight may be soybean blight, pepper blight, or potato blight, but is not limited thereto.
  • bacterial leaf blight refers to a disease in which the disease pattern appears as spots and turns brown. Disease marks can form on leaves, stems, pods, petioles, and cotyledons. It can occur without being limited to the type of plant, such as beans, mung beans, or fruits and vegetables.
  • the spot disease may be caused by a microorganism of the genus Pseudomonas, specifically Pseudomonas syringae pv. lachrymans , but is not limited thereto.
  • the bacterial spot disease may be cucumber bacterial spot disease, but is not limited thereto.
  • Bacterial soft rot refers to a disease in which plant tissue erodes, emits a foul odor, and becomes rotten. It is especially common in succulent vegetables such as lettuce and cabbage, and also appears in tomatoes, sweet potatoes, and potatoes, so the disease can occur without being limited to the type of plant.
  • the soft rot may be caused by parasitic pathogens, specifically Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum , but is not limited thereto.
  • the soft rot may be lettuce soft rot, but is not limited thereto.
  • Root blast is the most important disease of grains, especially rice, and can occur in all parts of grains. Lesions form on above-ground parts such as leaves, ears, ear branches, nodes, and rice grains, but leaf, ear, and ear branch blast is the most common. It is infected by conidia, and common symptoms include red, gray, black, and/or brown irregular spots spreading on the leaves and the entire leaf turning brown and drying out. The spike neck or spike branches dry out to a light brown color and die, and if there is too much moisture, gray mold grows on the surface. Dark brown disease patterns are formed at the nodes, they are easily broken, and when the humidity is high, the surface may be covered with gray mold. The blast disease may be caused by a microorganism of the Magnaporthe genus, specifically Magnaporthe oryzae , but is not limited thereto.
  • the rice blast disease may be rice blast disease, but is not limited thereto.
  • gray mold disease refers to a disease in which mold invades plants and rots leaves, flowers, fruits, or branches. After remaining in the form of hyphae or sclerotia in the soil or in remnants such as leaves, flowers, fruits, or branches, the petals and fruits decay to dark brown, and gray-green mycelia and spores may be formed. As the disease progresses, fruit drop and branch dieback may also appear. Gray mold disease can appear on tangerines and tomatoes, but it is not limited to the type of plant. The gray mold disease may be caused by microorganisms of the Botrytis genus, specifically Botrytis cinerea , but is not limited thereto.
  • the gray mold disease may be tomato gray mold disease, but is not limited thereto.
  • leaf rust is a disease that forms raised lesions on plants. It can occur not only on leaves but also on other parts such as stems, and reddish-brown green powder may form on the raised lesions. There may be a slight difference in the lesion pattern and color, but as the lesions grow, they become fused and yellow, and as they progress, the plant dries out and dies. You can. It often occurs when crops grow well and prosper in the spring due to warm winters and high rainfall, and the occurrence of the disease can also increase even if sowing early and using a lot of nitrogen fertilizers.
  • the red rust disease may occur in wheat, but is not limited thereto.
  • the red rust disease may be caused by microorganisms of the Puccinia genus, specifically Puccinia hordei or Puccinia recondite, but is not limited thereto.
  • the red rust disease may be wheat red rust disease, but is not limited thereto.
  • powdery mildew is a disease in which white or off-white mold covers the surface of a plant.
  • the lesions may spread from the lower leaves to the leaf sheaths, stems, and even spikelets, and in later stages, small black dots may appear on the grayish-white lesions.
  • the occurrence may increase in warm, rainy years during the spring growing season, and may also occur when plants are grown in poorly ventilated areas or when grown with a lot of nitrogen fertilizer.
  • Powdery mildew may appear in pulses such as barley and wheat, but is not limited to this.
  • the powdery mildew may be caused by microorganisms of the genus Blumeria, specifically Blumeria graminis f. sp. hordei , but is not limited thereto.
  • the powdery mildew may be barley powdery mildew, but is not limited thereto.
  • anthracnose is a disease that mainly rots fruit. It can increase in hot and humid conditions such as the rainy season. Anthracnose can also occur on leaves and stems, but it mainly occurs on fruits, causing light green spots to appear on the fruits and even ulcer symptoms. It can occur in a variety of plants, including, but not limited to, fruits and vegetables, citrus fruits, and legumes.
  • the anthrax is caused by microorganisms of the genus Colletotrichum , specifically Colletotrichum coccodes , Colletotrichum truncatum , and/or Colletotrichum acutatum . It may be caused by, but is not limited to.
  • the anthracnose may be pepper anthracnose, but is not limited thereto.
  • spot refers to a disease that causes large or small spots (spots or specks) on plant stems, fruits, or leaves.
  • the spots may be black, light brown, or brown.
  • the spot disease can occur in fruits and vegetables, but is not limited to the type of plant.
  • the spot disease can be caused by several types of fungi or bacteria, and is an active parasitic pathogen, specifically a microorganism of the genus Pseudomonas , more specifically Pseudomonas syringae pv. tomato, and more specifically Pseudomonas syringae pv. tomato. It may be caused by Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000, but is not limited thereto.
  • “damping off” is a disease that can cause damping off symptoms. It may cause symptoms of shriveling, rotting of seeds and preventing germination, causing wilting or dieback symptoms in young seedlings after germination, and/or root or stem rot.
  • the hairy green disease can occur in fruits and vegetables or root vegetables such as peppers, tomatoes, eggplants, watermelons, ginseng, beans, cucumbers, onions, and peppers, but is not limited to the type of plant.
  • the disease may be caused by microorganisms of the genus Rhizoctonia or Pythium, specifically Rhizoctonia solani or Pythium ultimum , but is not limited thereto.
  • “Sclerotinia rot” is a disease in which pathogens remain in the form of sclerotia or mycelia in plants and/or soil and gradually rot the plants.
  • Mycelia may grow on the infected area, decay, and sclerotia may form. As it progresses, the lesions can expand and rot the entire plant. It can occur in fruits and vegetables or root vegetables such as cucumbers, garlic, and carrots, but is not limited to the type of plant.
  • the sclerotia disease may be caused by microorganisms of the genus Sclerotina, specifically Sclerotina sclerotiorum , but is not limited thereto.
  • “Fusarium wilt” is a disease that causes symptoms of wilt. When the wilt disease occurs, plant growth may be inhibited, leaves may turn yellow, or root vascular parts may turn brown.
  • the wilt disease can occur in fruits and vegetables such as strawberries, but is not limited to the type of plant.
  • the wilt disease may be caused by microorganisms of the genus Fusarium, specifically Fusarium oxysporum , but is not limited thereto.
  • wild fire is a disease that causes the field to appear as if it is on fire and dying. As the disease progresses, spots may form and become necrotic, turning brown or black, or clusters of yellow lesions may appear on the plant.
  • the wildfire disease can occur in tobacco or legumes, but is not limited to the type of plant.
  • the wildfire disease may be caused by a microorganism of the genus Pseudomonas, specifically Pseudomonas syringae pv. tabaci , but is not limited thereto.
  • the plant disease is Phytophthora sojae , Pseudomonas syringae pv. lacrimans , Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum , Magnaporthe oryzae , Botrytis cinerea , Puccinia recondite , Blumeria graminis f. sp. hordei , Coleto Tricum coccodes , Pseudomonas syringae pv.
  • tomato Rhizoctonia solani, Pythium ultimum , Colletotrichum truncatum ), Colletotrichum acutatum , Sclerotina sclerotiorum , Phytophthora capsici , Phytophthora infestans , Fusarium oxyspor It may be caused by one or more bacteria selected from the group consisting of Fusarium oxysporum and Pseudomonas syringae pv. tabaci , but is not limited thereto.
  • the plant disease is a late blight caused by Phytophthora sojae , Phytophthora capsici , and/or Phytophthora infestans , and Pseudomonas syringae blood.
  • Bacterial spot disease caused by Pseudomonas syringae pv. lachrymans , soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum , Magnaporthe oryzae Blast caused by Botrytis cinerea, gray mold caused by Puccinia recondite , red rust caused by Blumeria graminis pompsis hordei f. sp.
  • Rhizoctonia solani Rhizoctonia solani
  • Pythium ultimum Pythium ultimum
  • sclerotica sclerotiorum disease caused by Sclerotina sclerotiorum
  • wilt disease caused by Fusarium oxysporum
  • wildfire disease caused by Pseudomonas syringae pv. tabaci. It may be any one or more selected from the group, but is not limited thereto.
  • the plant disease may occur regardless of the type of plant, but in one embodiment, the plant may be selected from the group consisting of legumes, fruit vegetables, leafy vegetables, root vegetables, and grains.
  • legumes means legumes (Fabaceae) used as food or feed.
  • Fabaceae legumes
  • soybeans, stone beans, kidney beans, soybeans, peas, red beans, peanuts, and cowpeas may be included.
  • the legume may be soybean, but is not limited thereto.
  • fruits and vegetables means vegetables intended for the use of fruits, based on the part of the vegetable used.
  • peppers, cucumbers, tomatoes, watermelons, strawberries, melons, etc. may be included.
  • the fruits and vegetables may be peppers, cucumbers, or tomatoes, but are not limited thereto.
  • leafy vegetables refers to vegetables intended for the use of leaves, based on the used part of the vegetable.
  • cabbage, lettuce, perilla leaves, and spinach may be included.
  • the leafy vegetables may be Chinese cabbage or lettuce, but are not limited thereto.
  • root vegetables refers to vegetables intended for use of the roots, based on the used part of the vegetable.
  • garlic and ginseng may be included, but are not limited thereto.
  • “cereals” refer to cultivated plants of the flowering family whose seeds are used for food.
  • rice, wheat, barley, and corn may be included.
  • the grain may be rice, wheat, or barley, but is not limited thereto.
  • composition for promoting plant disease resistance may further include valine.
  • the valine may induce the plant immune system and increase induced resistance.
  • the composition for promoting plant disease resistance containing the N351 microorganism may further improve plant disease resistance and promote induced resistance and growth by additionally containing valine, but is not limited thereto.
  • the valine of the present application is 0.0001 to 10%, 0.0001 to 5%, 0.0001 to 1%, 0.005 to 10%, 0.005 to 1%, 0.005 to 1% compared to the composition for promoting overall plant disease resistance or the composition for controlling plant disease.
  • composition for promoting plant disease resistance of the present application may be included without limitation as long as it is a preparation or product necessary to promote plant disease resistance, such as pesticide preparations, fertilizers, and pest control agents.
  • the term “pesticide” refers to a drug used for the protection and growth of crops. Specifically, agents used to control diseases, pests, weeds, germs, nematodes, and mites that occur during cultivation and storage of crops, as well as growth regulators used to enhance or suppress the physiological functions of crops, and enhance medicinal efficacy. Any supplements requested may be included.
  • fertilizer is also called manure and refers to a nutrient that fertilizes the land and promotes the growth of plants.
  • the fertilizer containing the composition of the present application can be easily used by mixing with the soil before sowing, and can be applied together with pesticides, etc.
  • composition for promoting plant disease resistance of the present application may further include substances contained for promoting disease resistance that are commonly used, and in addition to the N351 microorganism and valine, pharmaceutically acceptable solid carriers, liquid carriers, and liquid diluents as excipients. , liquefied gas diluent, solid diluent, or other auxiliary agents, such as emulsifiers, dispersants, or foaming agents, may be further included.
  • composition for promoting plant disease resistance of the present application can be used by mixing the active ingredient and the excipients to formulate an agricultural composition, and all methods commonly used in the art can be applied to formulate an agricultural composition.
  • composition for promoting plant disease resistance of the present application may be provided in the form of a wettable powder, granule, powder, emulsion, spray, smoke film, capsule, and gel, and may be provided in a donut-shaped form for buoyancy of the composition. Zero may be provided, but is not limited to this.
  • compositions for controlling plant diseases comprising one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under deposit number KCCM13138P.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganisms, cultures, and plant diseases deposited under the above deposit number KCCM13138P are the same as described in other embodiments.
  • composition for controlling plant diseases may further include valine.
  • control means preventing plants such as crops from being damaged by pests and diseases, removing pathogens that have occurred, or preventing the spread of pathogens.
  • the control is a series of actions to reduce damage caused by pests, and may include, but is not limited to, physical (mechanical) control methods, seed control methods, chemical control methods, biological control methods, and eco-friendly control methods.
  • the control method includes not only chemical control using fungicides or pesticides toxic to pests, but also methods of creating an unsuitable environment for pathogens using cultivation of resistant plants, crop rotation, etc., heat treatment of plants or steam treatment of soil to kill pathogens. These include removal methods, methods of attracting and killing pests using attractants or sex pheromones, etc.
  • composition for controlling plant diseases of the present application may be included without limitation as long as it is a preparation or product necessary for controlling plant diseases, such as pesticide preparations, fertilizers, and pest control agents.
  • composition for controlling plant diseases of the present application may further include substances contained for control commonly used, and may contain pharmaceutically acceptable excipients in addition to the Bacillus amyloliquefaciens microorganism and valine deposited under the deposit number KCCM13138P. It may further include surfactants such as solid carriers, liquid carriers, liquid diluents, liquefied gas diluents, solid diluents or other auxiliaries such as emulsifiers, dispersants or foaming agents.
  • surfactants such as solid carriers, liquid carriers, liquid diluents, liquefied gas diluents, solid diluents or other auxiliaries such as emulsifiers, dispersants or foaming agents.
  • composition for controlling plant diseases of the present application can be used by mixing the active ingredient and the excipients to formulate an agricultural composition, and all methods commonly used in the art can be applied to formulate an agricultural composition.
  • composition for controlling plant diseases of the present application may be provided in the form of a wettable powder, granule, powder, emulsion, spray, smoke film, capsule, and gel, and may be used as a contact agent in a donut-shaped form to increase the buoyancy of the composition. can be provided.
  • kits containing the composition according to the present application i.e., the composition for promoting plant disease resistance and/or the composition for controlling plant disease
  • valine i.e., the composition for promoting plant disease resistance and/or the composition for controlling plant disease
  • composition according to the present application is the same as described in other embodiments.
  • the kit may be for controlling plant diseases or preventing or treating plant diseases, but is not limited thereto.
  • the kit may be provided so that the composition and valine can be stored in separate containers and mixed at the time of use, but is not limited thereto.
  • the kit of the present application may include one or more other components, compositions, solutions, or devices for preventing or treating plant diseases, promoting plant disease resistance, or controlling plant diseases, but is not limited thereto.
  • the other components may include, but are not limited to, suitable carriers, solubilizers, buffers, stabilizers, etc.
  • the carrier may include a soluble carrier or an insoluble carrier, and may be, for example, a physiologically acceptable buffer known in the art (e.g., PBS), but is not limited thereto.
  • kit of the present application may further include a user guide describing optimal reaction performance conditions.
  • the guide is a printed material that explains how to use the kit, for example, reaction conditions, etc.
  • Instructions include information leaflets in the form of pamphlets or leaflets, labels affixed to the kit, and instructions on the surface of the package containing the kit. Additionally, the guide includes information disclosed or provided through electronic media such as the Internet.
  • Another aspect of the present application is a plant disease comprising the step of treating a plant with a composition for promoting plant disease resistance containing any one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganism and its culture deposited under the accession number KCCM13138P. Provides a method for enhancing resistance.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganisms, cultures, plant diseases, plant disease resistance, and compositions for promoting plant disease resistance deposited under the above deposit number KCCM13138P are as described in other embodiments.
  • composition for promoting plant disease resistance may further include valine, but is not limited thereto.
  • the method for promoting plant disease resistance may also promote plant growth, but is not limited thereto.
  • the plant body includes all plant parts and plant types, such as roots, stems, leaves, or combinations thereof, without limitation.
  • the plant may be a plant entity at risk of being infected with a plant disease or infected with a pathogen, but is not limited thereto.
  • Treatment with the composition for promoting plant disease resistance may be performed by spraying, injecting, injecting, mixing, or mixing the composition into the soil.
  • the inside or outside of the plant may be exposed to the composition directly or indirectly. It is not limited to this as long as contact is possible.
  • the treatment may be performed simultaneously or simultaneously with the pathogen invading the plant, and may be performed before or after the pathogen invades the plant, but is not limited thereto.
  • composition for promoting plant disease resistance can be treated once or twice or more, but is not limited thereto.
  • processing may be done at intervals of 3 to 15 days, 3 to 10 days, 3 to 7 days, 4 to 7 days, 5 to 7 days, or 6 days, but is not limited to this. No.
  • the composition for promoting plant disease resistance is applied to plants in an amount of 1x10 5 CFU/ml or more, 1x10 6 CFU/ml or more, 1x10 5 CFU/ml to 1x10 10 CFU/ml, 1x10 5 CFU/ml to 1x10 9 CFU/ml.
  • ml, 1x10 6 CFU/ml to 1x10 10 CFU/ml, 1x10 6 CFU/ml to 1x10 9 CFU/ml, or 1x10 3 CFU/ml to 1x10 12 CFU/ml but is not limited thereto. No.
  • the composition for promoting plant disease resistance is administered to plants in an amount of 1ml to 50ml, 2ml to 50ml, 3ml to 50ml, 4ml to 50ml, 5ml to 50ml, 1ml to 30ml, 2ml to 30ml, 3ml to 30ml, 4ml to 30ml, 5ml to 30ml, 1ml to 20ml, 2ml to 20ml, 3ml to 20ml, 4ml to 20ml, 5ml to 20ml, 1ml to 10ml, 2ml to 10ml, 3ml to 10ml, 4ml to 10ml, 5ml to 10ml, or 5ml may be processed. However, it is not limited to this.
  • the plant may be any one or more selected from the group consisting of legumes, fruit vegetables, leafy vegetables, and grains, but is not limited thereto.
  • the beans, fruits and vegetables, leafy vegetables, and grains are the same as described in other embodiments.
  • Another aspect of the present application includes the step of treating a plant with a composition for promoting plant disease resistance containing at least one of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under the accession number KCCM13138P, plants.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganisms, plant diseases, plant disease resistance, compositions for promoting plant disease resistance, compositions for promoting plant disease resistance, treatment, plants, prevention, and treatment deposited with the above deposited number KCCM13138P are as described in other embodiments. same.
  • plant disease control comprising the step of treating a plant with a composition for controlling plant diseases containing any one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under the accession number KCCM13138P.
  • a composition for controlling plant diseases containing any one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under the accession number KCCM13138P.
  • the method for controlling plant diseases may also promote plant growth.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganisms, cultures, plants, plants, plant diseases, control, compositions for controlling plant diseases, and treatment of compositions for controlling plant diseases, etc., deposited under the deposit number KCCM13138P, are the same as described in other embodiments.
  • Treatment with the composition for controlling plant diseases may be performed by spraying, injecting, injecting, mixing, or mixing the composition into the soil. However, if the inside or outside of the plant can come into contact with the composition, this may be done. Not limited. Additionally, the treatment may be performed simultaneously or simultaneously with the pathogen invading the plant, and may be performed before or after the pathogen invades the plant, but is not limited thereto.
  • the composition for controlling plant diseases can be treated once or twice or more, but is not limited thereto.
  • processing may be done at intervals of 3 to 15 days, 3 to 10 days, 3 to 7 days, 4 to 7 days, 5 to 7 days, or 6 days, but is not limited to this. No.
  • the composition for plant control is applied to plants in an amount of 1x10 5 CFU/ml or more, 1x10 6 CFU/ml or more, 1x10 5 CFU/ml to 1x10 10 CFU/ml, 1x10 5 CFU/ml to 1x10 9 CFU/ml, It may be treated at a concentration of 1x10 6 CFU/ml to 1x10 10 CFU/ml, 1x10 6 CFU/ml to 1x10 9 CFU/ml, or 1x10 3 CFU/ml to 1x10 12 CFU/ml, but is not limited thereto.
  • the composition for plant control is applied to the plant in an amount of 1ml to 50ml, 2ml to 50ml, 3ml to 50ml, 4ml to 50ml, 5ml to 50ml, 1ml to 30ml, 2ml to 30ml, 3ml to 30ml, 4ml to 30ml, 5ml to 5ml. It may be processed at 30ml, 1ml to 20ml, 2ml to 20ml, 3ml to 20ml, 4ml to 20ml, 5ml to 20ml, 1ml to 10ml, 2ml to 10ml, 3ml to 10ml, 4ml to 10ml, 5ml to 10ml, or 5ml. It is not limited to this.
  • Another aspect of the present application provides a Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited with deposit number KCCM13138P.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited under the deposit number KCCM13138P is the same as described in other embodiments.
  • Another aspect of the present application provides the use of the Bacillus amyloliquefaciens microorganism deposited under the deposit number KCCM13138P for enhancing plant disease resistance, controlling plant diseases, and preventing or treating plant diseases.
  • compositions containing valine and any one or more of the Bacillus amyloliquefaciens microorganisms and cultures thereof deposited under deposit number KCCM13138P for use in promoting plant disease resistance, in controlling plant diseases, and in plants. Provides use for disease prevention or treatment.
  • Bacillus amyloliquefaciens microorganism, culture, plant disease, plant disease resistance, control, prevention, and treatment deposited under the above deposit number KCCM13138P are as described in other embodiments.
  • Soybean was used to verify the control effect of 16 Bacillus strains, and the pathogen that causes soybean blight was Pythophthora sojae (Ps).
  • soybeans To grow soybeans, the seeds were surface sterilized by immersing them in 3% sodium hypochlorite (NaOCl) for 5 minutes. Afterwards, they were rinsed five times using sterilized water and then sown in top soil (Field King, Farm Hannong). Four weeks after sowing, six leaves separated from soybeans were placed on a square dish (125mmX125mm, SPL) covered with filter paper (110 mm, Watman).
  • Figure 1 is a photograph of a leaf
  • Figure 1b is the result of measuring the length of the symptom.
  • Bacillus amyloliquefaciens N351 The new strain with the best control effect was named Bacillus amyloliquefaciens N351, and it was internationally deposited with the Korea Undisputed Materials Conservation Center, an international depository under the Budapest Treaty, and was given the deposit number KCCM13138P as of March 2, 2022.
  • the colony of pathogens was placed in the center of the Petri dish using a cork borer with a diameter of 5 mm.
  • bacterial pathogens 1000 ⁇ l of it was spread on a Petri dish, and then the strain to verify the sterilizing effect was inoculated on a paper disk.
  • LB Luria-Bertani broth
  • Plant pathogens Rhizoctonia solani (Rs), Pythium ultimum (Pu), Colletotrichum truncatum (Ct), Colletotrichum acutatum (Ca), Sclerotina sclerotiorum (Ss), Phytophthora sojae (Ps), Phytophthora capsici (Pc), Phytophthora infestans ( Pi), Fusarium oxysporum (Fo), Botrytis cinerea (Bc), Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum (Pcc), Pseudomonas syringae pv.
  • Pst Pseudomonas syringae pv. lachrimans
  • Psl Pseudomonas syringae pv. lachrimans
  • Rs, Pu, Ct, Ca, Ss, Fo, and Bc were used in PDA medium
  • Ps, Pc, and Pi were cultured in V8 juice medium at 28°C for 5 to 7 days
  • Pcc was used in LB medium.
  • Pst and Psl strains were used after culturing in KB medium at 28°C for 2 days.
  • each pathogen was cultured in a thermostat at 25°C and 20°C for 7 to 20 days, and then the diameter of the zone of inhibition was examined.
  • Microorganisms usually live in colonies to survive in the environment, and to this end, they form biofilms (films on the surface). The better the biofilm is formed, the better it settles in all areas of the plant, so it is used as one of the criteria for selecting useful microorganisms.
  • a 96-well microplate made of polyvinyl chloride was used, and microorganisms were added to 100 ul of medium per well in an amount with an absorbance of 0.05 at a wavelength of 600 nm. Inoculated and cultured at 28°C for 2 days.
  • 100 ⁇ l of 1% crystal violet solution was exposed to the microplate from which the supernatant was removed for 15 minutes, then excess crystal violet was removed with water, and the biofilm The crystal violet that was not removed was eluted by adding 100 ⁇ l of 95% ethanol, and then the absorbance was measured at a wavelength of 595 nm using a microplate reader.
  • Strain N351 produced the most biofilm than the four Bacillus type strains compared and evaluated.
  • the N351 strain showed an absorbance value that was 6 times stronger than that of the untreated control.
  • B.a and B.s showed absorbance similar to the untreated control, and Serenade and B.si formed only a small amount of biofilm at 1.6.
  • Strain N351 formed 2.3, 5, 2.3, and 4 times more biofilms than serenade, B.a, B.si, and B.s, respectively, and was classified into the Bacillus amyloliquefaciens group (Bacillus amyloliquefaciens) taxonomically. , Bacillus siamensis, and Bacillus belegensis), and it was confirmed once again that it is a strain with high potential as a biological control agent.
  • strain N351 The plant disease control effect of strain N351 was tested on three crops grown in square pots (5x5 cm).
  • Ps strain a soybean blight pathogen
  • V8 medium V8 juice, agar 1.8%)
  • the formed spores were harvested with sterilized distilled water to form a spore suspension of a certain concentration (5.0X10 5 spores/ml).
  • Soybeans inoculated with the spore suspension were developed for 3 days in a constant temperature and humidity room at a temperature of 26°C, and disease severity was measured from 0 to 5 7 days after treatment with the pathogen.
  • Psl strain a cucumber bacterial spot disease pathogen
  • KB Karl Fischer's B
  • Cucumbers inoculated with pathogens were incubated for 3 days in a constant temperature and humidity room with a temperature of 26°C, and after 7 days of treatment with pathogens, the severity of the disease was measured from 0 to 5 according to the following criteria.
  • Pcc strain a lettuce bacterial soft rot pathogen
  • LB Lia-Bertani broth
  • control effect (control value) of the N351 strain treated group compared to the untreated control group was derived using the virulence rate as follows.
  • the N351 strain treatment group had an incidence of 1.5, which was reduced compared to the water control group's incidence of 3.5. The control value was found to be 57% compared to the untreated control group. In addition, the N351 strain treatment group showed a better disease control effect than the serenade treatment group, which had a control value of 23% ( Figure 5a).
  • the N351 strain treatment group had an incidence of 1.6, which was reduced compared to the water control group's incidence of 3.3. The control value was found to be 52% compared to the untreated control group. The N351 strain treatment group showed a better disease control effect than the serenade treatment group, which had an 18% control effect (Figure 5b).
  • the N351 strain treatment group had an incidence of 1.3, which was significantly reduced compared to the water control group's incidence of 4. The control value was found to be 68% compared to the untreated control group.
  • the N351 strain treatment group showed an excellent disease control effect, similar to the serenade treatment group, which had a 60% control effect (Figure 5c).
  • the N351 strain was made in powder form to observe whether the control effect against plant diseases was excellent not only when the N351 strain was formulated into a powder, but also when it was formulated into a powder.
  • strain N351 was cultured at 28°C for 24 hours in LB solid medium, and one colony was inoculated into LB liquid medium. Liquid culture was performed at 28°C and 200 rpm for 48 hours. The culture medium was centrifuged (4,000 rpm, 20 minutes) to separate it into bacterial cells and culture filtrate. Diatomaceous earth equal to the weight of the bacterial cells was added, dried at 30°C for 3 days, and powdered.
  • RTB rice blast disease
  • the pathogen Magnaporthe oryzae KI-1113a strain was inoculated on rice bran agar medium and cultured in an incubator at 25°C for 2 weeks.
  • the formed spores were harvested with sterilized distilled water and made into a spore suspension of a certain concentration (5.0X10 5 spores/ml). ) was prepared.
  • Rice plants inoculated with the spore suspension were left dark in a wet room for 24 hours, then developed for 4 days in a constant temperature and humidity room with a relative humidity of 80% and a temperature of 25°C, and then the disease area ratio (%) was examined.
  • TGM tomato gray mold disease
  • Botrytis cinerea strain was inoculated on potato agar medium and cultured in a 20°C constant temperature chamber (dark condition), and the formed spores were used as an inoculum source.
  • Pathogen inoculation was performed by harvesting spores, adjusting the spore concentration to 5.0 Inoculated tomato seedlings were placed in a wet room at 20°C (relative humidity of 95% or higher) to induce disease development for 3 days, and then the disease area rate (%) was examined.
  • the pathogen of wheat red rust is an active parasitic bacterium, spores (urediniospores) formed on wheat leaves were used as an inoculum when subcultured directly to plants in the laboratory.
  • WLR wheat red rust
  • 5 grains of wheat seeds were sown in disposable pots (diameter: 4.5 cm), samples were treated with 1-leaf seedlings grown in a greenhouse for 8 days, and 1 day later, the inoculum (spores 0.67 g/L) was treated. ) was spray inoculated.
  • the inoculated wheat seedlings were treated in a humid room at 20°C for 1 day and then moved to a constant temperature and humidity room at 20°C with a relative humidity of 70% to induce disease development.
  • the disease area rate (%) was examined 7 days after inoculation.
  • Barley powdery mildew (BPM) is caused by its pathogen, Blumeria graminis f. sp. hordei is an active parasitic bacterium, spores formed on barley leaves were used as an inoculum during subculture to barley seedlings in the laboratory.
  • BPM Barley powdery mildew
  • Blumeria graminis f. sp. hordei is an active parasitic bacterium
  • spores formed on barley leaves were used as an inoculum during subculture to barley seedlings in the laboratory.
  • 5 grains of barley seeds ('Hanyoung barley') were sown in disposable pots (diameter: 4.5 cm), and the sample was sprayed on 1-leaf seedlings grown in a greenhouse for 8 days. After being air-dried in the greenhouse, the sample was applied to the treated barley. Powdery mildew spores were shaken off and inoculated.
  • the pathogen Colletotrichum coccodes was inoculated into oatmeal medium and cultured at 25°C for 10 days to harvest the formed spores.
  • the spore concentration was adjusted to 5X10 5 spores per ml to prepare a spore suspension.
  • the sample-treated pepper seedlings (3-4 leaf stages) were spray-inoculated with the prepared spore suspension, placed in a wet room (25°C), treated in a wet room for 2 days, and then developed in a constant temperature and humidity room (25°C, 80% RH).
  • the disease spot area (%) formed on pepper leaves was examined 3 days after inoculation.
  • the disease spot area ratio obtained from the disease survey and the control value using it were calculated according to the following calculation formula.
  • the N351 powder formulation treatment group showed a higher control value (78%) compared to the untreated control group (0%), and a control value 13 times higher than the product control group (6%).
  • the N351 powder formulation treatment group showed a higher control value (63%) compared to the untreated control group (0%), and a control value 3.6 times higher than the product control group (18%).
  • the N351 powder formulation treatment group showed a higher control value (38%) compared to the untreated control group (0%), and a control value 5 times higher than the product control group (8%).
  • valine was used together.
  • N351 powder formulation and valine mixed treatment group were verified on three plants grown in pots (square pot. 5x5 cm).
  • valine was used at a concentration of 0.05%.
  • Soybeans were treated with late blight ( Phytophthora sojae ), and cucumbers were treated with bacterial spot disease ( Pseudomonas syringae pv. lachrymans ).
  • Plant preparation of soybeans and cucumbers, preparation of Bacillus strains, preparation of soybean blight and bacterial spot disease of cucumbers, and induction of disease onset were performed in the same manner as in Example 5.
  • the inoculated lettuce was incubated for 1 day in a constant temperature and humidity room at a temperature of 26°C, and then the degree of disease was observed.
  • the control cost was calculated as follows.
  • the control value (%) for soybean late blight was 11% for serenade, 36% for valine, and 51% for the N351 powder formulation treatment group compared to the untreated group, while the control value for the N351 powder formulation and valine treatment group was 64%.
  • the control value was 13% higher than the N351 powder formulation treatment group.
  • the control value of the N351 powder formulation and valine mixed treatment group was statistically significantly higher than each single treatment group. Compared to the product control group, the control value of the N351 powder formulation treatment group was 40% higher, but the control value of the N351 powder formulation and valine mixed treatment group was 53% higher (Figure 7a).
  • the control value (%) for cucumber bacterial spot disease was 10% for serenade, 38% for valine, and 60% for the N351 powder formulation treatment group compared to the untreated group, while the control value for the N351 powder formulation and valine treatment group was 60%.
  • the control value was 69%, 10% higher than the N351 powder formulation treatment group.
  • the control value of the N351 powder formulation treatment group was 50% higher, but the control value of the N351 powder formulation and valine mixed treatment group was further improved by 59% (Figure 7b).
  • Example 8 Glass greenhouse test on the control effect of N351 powder formulation and valine mixed treatment group
  • the control value (%) for soybean late blight was 7.3% for serenade, 24% for valine, and 44% for the N351 powder formulation treatment group compared to the untreated group, while the control value for the N351 powder formulation and valine treatment group was 76%. It was observed that the control value could be improved during mixed treatment rather than single treatment. The control value of the N351 powder formulation and valine mixed treatment group was statistically significantly higher than each single treatment group.
  • the model plant Arabidopsis thaliana was used, and the pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst), which causes spot disease, was used.
  • Pst pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000
  • Arabidopsis seeds were surface sterilized by immersing them in 3% sodium hypochlorite (NaOCl) for 5 minutes. Afterwards, they were rinsed five times using sterilized water and then sown in pots. After growing in a plant incubator (12 hours of light and 23°C temperature conditions) for 3 weeks, the roots were irrigated with 50 ml each of BTH (Benzothiadiazole), serenade, N351 strain, valine, and a mixture of N351 strain and valine.
  • BTH Benzothiadiazole
  • pathogens were inoculated, and the number of pathogens was examined after 0 and 3 days, respectively.
  • the leaves were cut into 1 cm circles (discs) using a cork borer and placed in an e-tube containing 1 ml sterilized water and beads. The leaves were ground for 2 minutes at 6000 rpm using a homogenizer (Bertin), and the number of pathogens in the juice was examined.
  • the number of pathogens in the N351 powder formulation and valine mixed treatment group was statistically significant compared to the untreated control group. decreased the most.
  • the N351 powder formulation and valine mixed treatment group is 7.3 LogCFU/disc, which has a better pathogen inhibition effect than the N351 powder formulation 7.5 LogCFU/disc and valine 8 LogCFU/disc, and the N351 strain, valine, and their combination have antibacterial activity. In addition, it was observed that induced resistance was also induced.
  • the N351 powder formulation, valine, and the N351 powder formulation and valine mixture averaged 9.1 g, 9.3 g, and 10.1 g, respectively, which is 0.9 g and 1.1 g compared to 8.2 g when untreated. g, and further promoted growth by 1.9 g.
  • the growth of the BTH-treated group which is the control group for induced resistance products, was suppressed compared to the untreated control group. It was confirmed that growth promotion was statistically significantly induced in all groups except the BTH-treated group compared to the untreated control group.
  • the N351 powder formulation, valine, and N531 powder formulation and valine mixture averaged 15.5 g, 14 g, and 15.6 g, respectively, which is 2.9 g, 1.4 g, and 3 g compared to 12.6 g when untreated. This further promoted growth. Similar to soybeans, the mixed treatment group had the best growth promotion effect, but the strain seemed to have a greater effect than valine. The BTH-treated group showed growth inhibition in cucumbers compared to the untreated control group. The N351 powder formulation and valine mixed treatment group induced statistically significant growth promotion.
  • BTH (benzo(1,2,3)-thiadiazile-7-carbothioic acid S-methyl ester, benzothiadiazole) is known to be the most effective derivative of pathogen resistance in plants. However, serious problems were discovered in which plant growth was inhibited or yield was significantly reduced during BTH treatment.
  • N351 and the mixed treatment group of N351 and valine did not inhibit plant growth, but rather promoted plant growth.

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Abstract

본 출원은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및/또는 이의 배양물을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물; 식물병 방제용 조성물; 이를 이용한 식물병 저항성 증진 방법; 식물병 예방 또는 치료 방법; 식물병 방제 방법; 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물; 상기 미생물 또는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도; 식물병 방제 용도; 및 식물병 예방 또는 치료 용도에 관한 것이다.

Description

바실러스 아밀로리쿼파시엔스 균주를 포함한 식물병 저항성 증진용 조성물 및 이의 용도
본 출원은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및/또는 이의 배양물을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물; 식물병 방제용 조성물; 이를 이용한 식물병 저항성 증진 방법; 식물병 예방 또는 치료 방법; 식물병 방제 방법; 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물; 상기 미생물 또는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도; 식물병 방제 용도; 및 식물병 예방 또는 치료 용도에 관한 것이다.
화학농약과 비료는 농업생산성을 증대하여 인류를 기아로부터 해방시키는데 크게 기여하였다. 일부 화합물을 함유하는 농원예용 살균살충제 등은 연구된 바 있으나(US 10123537 B2), 최근에는 긍정적 효과보다 인·축 독성 및 환경오염 유발에 대한 부정적 측면이 사회적으로 더 큰 주목을 받고 있어, 합성 농약 사용을 줄이거나 농약을 사용하지 않고 작물을 재배하는 친환경병충해방제 농법에 대한 관심이 증가하고 있다.
그 중에서도, 농작물 병해충 방제에 미생물이나 식물 추출물을 이용하는 생물학적 방제가 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 생물학적 방제는 환경에 유해한 화학적 농약을 대신하여 사용할 수 있으므로, 소비자에게 안전한 농산물을 제공할 수 있다.
본 출원의 해결하고자 하는 과제는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물; 식물병 방제용 조성물; 이를 이용한 식물병 저항성 증진 방법; 식물병 예방 또는 치료 방법; 식물병 방제 방법; 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물; 상기 미생물 또는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도; 식물병 방제 용도; 및 식물병 예방 또는 치료 용도를 제공하는 것이다.
본 출원의 하나의 목적은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및/또는 이의 배양물을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물 및 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 하나의 목적은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 발린을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물 및 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 상기 식물병 저항성 증진용 조성물을 이용한 식물병 저항성 증진 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 상기 식물병 저항성 증진용 조성물을 이용한 식물병 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 상기 식물병 방제용 조성물을 이용한 식물병 방제 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물의 식물병 저항성 증진 용도, 식물병 방제 용도, 및 식물병 예방 또는 치료 용도를 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 발린을 포함하는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도, 식물병 방제 용도, 및 식물병 예방 또는 치료 용도를 제공하는 것이다.
기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주를 이용하여 식물체의 병 저항성을 증진시키는 효과가 있다. 또한, 상기 균주와 발린과의 혼합물을 이용하여 식물체의 병 저항성을 더욱 효과적으로 증진시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 잎의 사진 및 병징 길이 측정 결과를 통해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주가 다른 바실러스 속 균주 및 제품 대조군에 비해 방제 효과가 우수함을 나타낸 도이다.
도 2a 및 도 2b는 저지환을 확인한 디쉬 사진 및 저지환 직경 측정 결과를 통해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주의 다양한 식물병원균에 대한 살균효과(식물병 방제 효과)를 나타낸 도이다.
도 3은 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주의 바이오필름 형성 효과를 나타낸 도이다.
도 4a 및 도 4b는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주의 우수한 방제 효과를 초분광카메라 및 가시광 대역 카메라를 통한 잎의 사진 및 NDVI 지수를 이용하여 나타낸 도이다.
도 5a 내지 도 5c는 대두 역병, 오이 세균성점무늬병, 및 상추 무름병에 대해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주의 우수한 방제 효과를 발병도 및 방제가를 이용하여 나타낸 도이다.
도 6a 내지 도 6e는 벼 도열병, 토마토 잿빛곰팡이병, 밀 붉은녹병, 보리 흰가루병, 및 고추 탄저병에 대해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주 분말제제의 우수한 방제 효과를 pot 검정으로 나타낸 도이다.
도 7a 및 도 7b는 대두 역병 및 오이 세균성점무늬병에 대해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주 분말제제 및 발린 혼합물의 방제 효과를 pot 검정으로 나타낸 도이다.
도 8은 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주 분말제제 및 발린 혼합물의 방제 효과를 유리온실 검정으로 나타낸 도이다.
도 9a 및 도 9b는 병원균 수 및 GUS 활성을 통해, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주 분말제제 및 발린 혼합물의 유도저항성 유발 능력을 나타낸 도이다.
도 10a 및 도 10b는 대두 및 오이에서 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주 분말제제 및 발린 혼합물의 식물 생장 촉진 능력을 나타낸 도이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 출원이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 출원의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 출원의 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물을 제공한다.
본 출원에서 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물은 N351 CP02-1001로 명명된 것으로서, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 미생물, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주, N351 미생물, N351 균주, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 CP02-1001 미생물, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 CP02-1001 균주, N351 CP02-1001 미생물, 및 N351 CP02-1001 균주와 동일한 의미로 사용되어 혼용될 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 식물병 저항성 증진능을 갖는 것일 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 식물병 방제능을 갖는 것일 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 식물 병의 예방 또는 치료능을 갖는 것일 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 바이오 필름을 형성하는 것일 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 분류학적으로 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 그룹에 속하는 바실러스 쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 벨레젠시스(Bacillus velezenesis), 및 바실러스 시아멘시스(Bacillus siamensis)의 대조 균주; 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)보다 더 우수한 식물병 저항성 증진능, 식물병 방제능, 및/또는 바이오 필름 형성능을 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 대조 균주는 바실러스 쿼파시엔스 KACC10116, 바실러스 벨레젠시스 QST713, 및 바실러스 시아멘시스 KACC15859일 수 있고, 상기 바실러스 서브틸리스는 바실러스 서브틸리스 KACC10854PB3일 수 있다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 콩류, 과채류, 엽채류, 근채류, 및 곡류로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 식물병 저항성 증진, 식물병 방제, 및/또는 식물 병의 예방 또는 치료를 위해 사용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 파이토프소라 소제(Phytophthora sojae), 슈도모나스 시린개 피브이 라크리만스(Pseudomonas syringae pv. lachrimans), 펙토박테리움 카로포보룸 카로토보룸(Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum), 마그나포르테 오리제(Magnaporthe oryzae), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 푸치니아 레콘디테(Puccinia recondite), 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei),콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 슈도모나스 시린개 피브이 토마토(Pseudomonas syringae pv. tomato), 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 피티움 얼티멈(Pythium ultimum), 콜레토트리쿰 트룬카툼(Colletotrichum truncatum), 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 스클레로티나 스클레로티오룸(Sclerotina sclerotiorum), 파이토프소라 카피시(Phytophthora capsici), 파이토프소라 인페트탄스(Phytophthora infestans), 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum), 및 슈도모나스 시린개 피브이 타바시(Pseudomonas syringae pv. tabaci)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 균의 감염에 의한 식물병 예방, 치료, 또는 저항성 증진능을 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 N351 미생물은 다양한 2차 대사산물을 생산하고, 열에 안정하며, 불리한 환경에서도 저항성인 내생포자를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 배양물은 특정 미생물을 배양 배지에서 배양하여 수득한 배지, 배양액, 추출물, 희석액, 농축액, 여과액, 건조물, 상기 미생물의 균체를 포집해서 파쇄시킨 용해물, 발효물, 정제물, 및/또는 이들을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 물질 등일 수 있으며, 상기 배양액은 특정 미생물을 포함하는 것을 의미하고, 상기 배양 여과액은 특정 미생물을 실질적으로(여기서, 실질적으로는 여과등에 의해 분리되는 특정 미생물을 배제한다는 것을 의미하는 것으로서 여과액에 미생물이 완전히 배제된다는 것을 의미하지는 않는다.) 포함하지 않는 것을 의미한다.
본 출원에서 "식물병 저항성"은, 병원체의 침입을 방지하는 성질, 식물병이 발병하지 못하도록 하는 성질, 및/또는 병원체의 침입이 있었을 때에도 병에 걸리지 않는 성질을 의미한다. 상기 식물병 저항성은 유도저항성(Induced resistance)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 식물은 병원균의 다양한 공격에 대항하는 면역시스템을 가지고 있고, 이 면역시스템은 침입한 잎뿐만 아니라 침입하지 않은 식물체 전신에서 병 저항성 반응이 나타나는 것일 수 있다. 이러한 면역시스템을 유도저항성이라 하고, 이를 이용하면 생물학적 방제제의 단점을 극복하고 효능을 극대화할 수 있다.
일 구현 예로, 본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물이 식물의 전신 유도저항성을 유발하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물이 식물병 저항성을 증진시킴과 동시에 식물 생장을 저해하지 않는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 식물의 저항성을 유도하는 물질로 병원균뿐만 아니라 여러 가지 저항성 반응을 유도하는 유도체가 알려져 있으며, 이들 중 일부 (예를 들어, benzo(1,2,3)-thiadiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester, benzothiadiazole; BTH)는 식물체의 생육이 억제되거나 수확량이 현저히 줄어드는 심각한 부작용이 있다. 그러나, 본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물은 식물체의 생장을 억제하지 않고, 오히려 식물체 생장을 촉진시킬 수 있다.
일 구현 예로, 본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물이 식물의 병원균 감염에 의한 식물병을 예방 또는 치료하는 것일 수 있고, 식물의 전신 유도저항성을 유발하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "예방"은 병원균의 감염 또는 식물병의 발병 또는 이의 진행을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 출원에서 "치료"는 식물병의 증상이 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다. 본 출원에서 치료는 병원균의 감염 또는 식물병의 재발 방지, 증상 완화, 진행 속도 감소, 질병 상태를 경감, 질병 상태를 일시적 또는 지속적으로 완화, 차도시키거나 예후를 개선하는 모든 행위를 포함할 수 있다.
본 출원에서, "식물병"이란, 식물에 일어나는 질병을 의미하며, 본래의 식물 형태와 생리기능에 이상이 생기는 것을 의미한다. 병의 원인은 병원체에 의한 병해, 토양 중의 양분결핍, 기상조건, 유독가스 등에 의한 것일 수 있다. 상기 병원체는 진균성 병원체 또는 세균성 병원체일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 본 출원의 식물병은 역병(Phytophthora stem and root rot), 세균성 점무늬병(Bacterial leaf blight), 무름병(Bacterial soft rot), 도열병(Rice blast), 잿빛 곰팡이병(gray mold disease), 붉은녹병(leaf rust), 흰가루병(powdery mildew), 탄저병(anthracnose), 반점병(bacterial speck), 모잘록병(damping off), 균핵병(Sclerotinia rot), 시들음병(Fusarium wilt), 및 들불병(wild fire)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "역병(Phytophthora stem and root rot)"은 감자 또는 토마토 등에서 발병하는 곰팡이병의 일종으로서, 외부증상은 감염 정도에 따라 다소 다르게 나타난다. 왕성한 생육기의 식물체는 위축되고, 하엽은 적갈색으로 보이며, 어린 잎은 퇴록되어 다양한 색깔을 나타내기도 한다. 감염이 심하지 않은 경우에는 외부증상이 불명확할 때가 많으며, 병든 포기의 과실은 작고, 포복지 생성도 불량할 수 있다. 상기 역병은 감자, 콩류, 및 과채류에서 발병될 수 있으나, 식물에 종류에 제한되지 않고 발병될 수 있다. 상기 역병은 편모균류의 파이티아균과(Pythiaceae)에 속하는 파이토프토라(Phytophthora) 속 균류인 병원균에 의해 유발될 수 있으며, 구체적으로 파이토프토라 소자에(Phytophthora sojae), 파이토프소라 카피시(Phytophthora capsici), 및/또는 파이토프소라 인페트탄스(Phytophthora infestans)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 역병이 대두 역병, 고추 역병, 또는 감자 역병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "세균성 점무늬병(Bacterial leaf blight)"은 병무늬가 점무늬로 나타나며 갈색으로 변하는 병을 의미한다. 병무늬는 잎, 줄기, 꼬투리, 잎자루, 자엽 등에 형성될 수 있다. 콩, 녹두, 또는 과채류 등 식물의 종류에 제한되지 않고 발병될 수 있다. 상기 점무늬병은 슈도모나스(Pseudomonas) 속 미생물, 구체적으로 슈도모나스 시린개 피브이 라크리만스(Pseudomonas syringae　pv.　lachrymans)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 세균성 점무늬병은 오이 세균성 점무늬병 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "무름병(Bacterial soft rot)"은 식물의 조직이 침식되어 악취가 나고 썩어 문드러지는 병을 의미한다. 특히 상추, 배추와 같은 즙이 많은 채소에서 많이 나타나며, 토마토, 고구마, 및 감자 등에도 나타나므로, 식물의 종류에 제한되지 않고 발병될 수 있다. 상기 무름병은 사물기생 병원균, 구체적으로 펙토박테리움 캐로토보륨 아종 캐로토보륨(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 무름병은 상추 무름병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "도열병(Rice blast)"은 곡류, 특히 벼의 가장 중요한 병으로 곡류의 모든 부위에 발생할 수 있다. 잎, 이삭, 이삭가지, 마디, 벼알 등의 지상부위에 병반을 형성하나 잎, 이삭, 이삭가지 도열병이 가장 흔하다. 분생자에 의해 감염되며 잎에 적색, 잿빛, 또는 검은색, 및/또는 갈색의 불규칙한 반점이 퍼지고 잎 전체가 갈색이 되어 마르게 되는 것이 일반적인 증상이다. 이삭목이나 이삭가지는 옅은 갈색으로 말라 죽으며 습기가 많으면 표면에 잿빛의 곰팡이가 핀다. 마디에는 암갈색의 병무늬가 형성되며 잘 꺾이기 쉽고 다습할 때 표면에 잿빛의 곰팡이로 덮힐 수 있다. 상기 도열병은 마그나포르테(Magnaporthe) 속 미생물, 구체적으로 마그나포르테 오리자(Magnaporthe oryzae)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 도열병은 벼 도열병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "잿빛 곰팡이병(gray mold disease)"은 곰팡이균이 식물에 침입하여 잎, 꽃, 열매, 또는 가지 등을 부패시키는 병을 의미한다. 잎, 꽃, 열매, 또는 가지 등과 같은 잔재물이나 토양 속에서 균사 또는 균핵의 형태로 지낸 후 꽃잎과 열매를 진한 갈색으로 부패되며, 회녹색의 균사 및 포자를 형성될 수도 있다. 병의 진전에 따라 낙과, 가지 마름도 나타날 수 있다. 잿빛 곰팡이병은 감귤 및 토마토 등에 나타날 수 있으나, 식물의 종류에 제한되지 않고 발병될 수 있다. 상기 잿빛 곰팡이병은 보트리티스 (Botrytis) 속 미생물, 구체적으로 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 잿빛 곰팡이병은 토마토 잿빛 곰팡이병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "붉은녹병(leaf rust)"은 식물에 융기한 병반을 형성시키는 병이다. 잎뿐만 아니라 줄기 등 다른 부위에도 발생할 수 있고, 융기한 병반에 적갈색 녹가루가 생길 수 있으며, 병무늬와 색갈에 약간의 차이가 있을 수 있으나, 병반이 커지면서 융화되고 황화되며 진전하면 식물이 말라 죽을 수 있다. 겨울이 따뜻하고 강수량이 높아서 봄철 작물체가 잘 자라 번성한 경우 많이 발생하며, 일찍 파종하고 질소질 비료를 많이 사용해도 병 발생이 증가할 수 있다. 상기 붉은녹병은 밀에 발병할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 붉은녹병은 푸치니아 (Puccinia) 속 미생물, 구체적으로 푸치니아 호르데이(Puccinia hordei) 또는 푸치니아 레콘디테(Puccinia recondite)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 붉은녹병은 밀 붉은녹병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "흰가루병(powdery mildew)"은 흰색 또는 회백색의 곰팡이가 식물체의 표면을 덮는 병이다. 병반은 아래 잎에서 엽초, 줄기, 및 이삭줄기까지도 퍼질 수 있으며, 후기에는 회백색 병반에 작은 흑색 점들이 생길 수 있다. 봄철 재배기간 중 따뜻하고 비가 자주 오는 해에 발생이 많아질 수 있고, 식물이 통풍이 잘 안되는 곳에서 자란 경우 또는 많은 질소질 비료에서 자란 경우 등에도 발생할 수 있다. 흰가루병은 보리, 밀 등 맥류에 나타날 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 흰가루병은 블루메리아(Blumeria) 속 미생물, 구체적으로 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 흰가루병은 보리 흰가루병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "탄저병(anthracnose)"은 주로 과실을 썩게하는 질병이다. 장마기와 같은 고온다습한 조건에서 증가할 수 있다. 탄저병은 잎과 줄기에도 발생할 수 있으나, 주로 과실에 발생하며 과실에 연녹색 반점이 생기고 이후 궤양 증상까지 나타날 수 있다. 과채류, 감귤류, 및 콩과 식물 등 다양한 식물에서 발병할 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 상기 탄저병은 콜레토트리쿰(Colletotrichum) 속 미생물, 구체적으로 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 콜레토트리쿰 트룬카툼(Colletotrichum truncatum), 및/또는 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 탄저병은 고추 탄저병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "반점병(leaf spot)"은 식물체 줄기 또는 과실이나 잎에 크고 작은 반점(spot 또는 speck)이 생기는 병을 의미한다. 상기 반점은 흑색, 담갈색, 또는 갈색일 수 있다. 상기 반점병은 과채류에서 발병될 수 있으나 식물의 종류에 제한되지 않고 발병될 수 있다. 상기 반점병은 여러 종의 진균 또는 세균에 의해 발병할 수 있으며, 활물기생 병원균, 구체적으로 슈도모나스(Pseudomonas)속 미생물, 보다 구체적으로 슈도모나스 시린개 피브이 토마토(Pseudomonas syringae pv. tomato), 더욱 구체적으로 슈도모나스 시린개 피브이 토마토 DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "모잘록병(damping off)"은 잘록 증상을 일으킬 수 있는 병이다. 잘록 증상, 종자를 썩혀 발아 방지, 발아 후 어린 묘에 시들음 유발, 또는 마름 증상, 및/또는 뿌리나 줄기 썩음 등을 유발할 수 있다. 상기 모잘록병은 고추, 토마토, 가지 수박, 인삼, 콩류, 오이, 양파, 고추와 같은 과채류 또는 근채류 에서 발병할 수 있으나, 식물의 종류에 제한되지 않는다. 상기 모잘록병은 리족토니아(Rhizoctonia) 속 또는 피티움(Pythium) 속 미생물, 구체적으로 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 또는 피티움 얼티멈(Pythium ultimum)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "균핵병(Sclerotinia rot)"은 병원균이 식물체 및/또는 토양 내에서 균핵 또는 균사 상태로 있다가 식물을 점차 썩게 하는 질병이다. 감염부위에 균사가 자라 물러 썩으며 균핵이 형성될 수 있다. 진전되면 병반이 확대되어 식물 전체가 썩을 수 있다. 오이, 마늘, 당근 등 과채류 또는 근채류 에서 발병할 수 있으나, 식물의 종류에 제한되지 않는다. 상기 균핵병은 스클레로티나(Sclerotina) 속 미생물, 구체적으로 스클레로티나 스클레로티오룸(Sclerotina sclerotiorum)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "시들음병(Fusarium wilt)"은 시들음 증상을 나타나게 하는 질병이다. 상기 시들음병이 발병하면 식물체의 생육이 억제되거나, 잎을 황화되거나, 뿌리 도관부가 갈색화될 수 있다. 상기 시들음병은 딸기와 같은 과채류에서 발병할 수 있으나, 식물의 종류에 제한되지 않는다. 상기 시들음병은 푸사리움(Fusarium) 속 미생물, 구체적으로 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "들불병(wild fire)"은 들에 불이 붙은 듯이 고사하는 것처럼 보이게 한다는 의미의 질병이다. 병의 진행에 따라 반점이 생기고 괴사하면서 갈색 또는 흑색으로 변하거나, 식물에 노란 빛의 무리의 병반이 생길 수 있다. 상기 들불병은 담배나 콩과 식물에서 발병할 수 있으나, 식물의 종류에 제한되지 않는다. 상기 들불병은 슈도모나스(Pseudomonas) 속 미생물, 구체적으로 슈도모나스 시린개 피브이 타바시(Pseudomonas syringae pv. tabaci)에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병은 파이토프소라 소제(Phytophthora sojae), 슈도모나스 시린개 피브이 라크리만스(Pseudomonas syringae pv. lachrimans), 펙토박테리움 카로포보룸 카로토보룸(Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum), 마그나포르테 오리제(Magnaporthe oryzae), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 푸치니아 레콘디테(Puccinia recondite), 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei),콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 슈도모나스 시린개 피브이 토마토(Pseudomonas syringae pv. tomato), 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 피티움 얼티멈(Pythium ultimum), 콜레토트리쿰 트룬카툼(Colletotrichum truncatum), 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 스클레로티나 스클레로티오룸(Sclerotina sclerotiorum), 파이토프소라 카피시(Phytophthora capsici), 파이토프소라 인페트탄스(Phytophthora infestans), 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum), 및 슈도모나스 시린개 피브이 타바시(Pseudomonas syringae pv. tabaci)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 균에 의해 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병은 파이토프소라 소제(Phytophthora sojae), 파이토프소라 카피시(Phytophthora capsici), 및/또는 파이토프소라 인페트탄스(Phytophthora infestans)에 의해 유발되는 역병, 슈도모나스 시린개 피브이 라크리만스(Pseudomonas syringae　pv.　lachrymans)에 의해 유발되는 세균성 점무늬병, 펙토박테리움 캐로토보륨 아종 캐로토보륨(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)에 의해 유발되는 무름병, 마그나포르테 오리자(Magnaporthe oryzae)에 의해 유발되는 도열병, 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의해 유발되는 잿빛 곰팡이병, 푸치니아 레콘디테(Puccinia recondite)에 의해 유발되는 붉은녹병, 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei)에 의해 유발되는 흰가루병, 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 콜레토트리쿰 트룬카툼(Colletotrichum truncatum), 및/또는 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)에 의해 유발되는 탄저병, 슈도모나스 시린개 피브이 토마토(Pseudomonas syringae pv. tomato)에 의해 유발되는 반점병, 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 및/또는 피티움 얼티멈(Pythium ultimum)에 의해 유발되는 모잘록병, 스클레로티나 스클레로티오룸(Sclerotina sclerotiorum)에 의해 유발되는 균핵병, 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의해 유발되는 시들음병, 및 슈도모나스 시린개 피브이 타바시(Pseudomonas syringae pv. tabaci)에 의해 유발되는 들불병으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 식물병은 식물의 종류에 관계 없이 발병할 수 있으나, 일 구현 예로 상기 식물은 식물은 콩류, 과채류, 엽채류, 근채류, 및 곡류로 구성되는 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 출원에서 "콩류"는 음식이나 사료로 쓰이는 콩과 식물(Fabaceae)을 의미한다. 일 예로, 대두, 돌콩, 강낭콩, 서리태, 완두, 팥, 땅콩, 및 동부 등이 이에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 콩류는 대두일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "과채류"는 채소의 이용 부위를 기준으로 할 때 과실의 이용을 목적으로 하는 채소를 의미한다. 일 예로, 고추, 오이, 토마토, 수박, 딸기, 참외 등이 이에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 과채류는 고추, 오이, 또는 토마토일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "엽채류"는 채소의 이용 부위를 기준으로 할 때 잎의 이용을 목적으로 하는 채소를 의미한다. 일 예로, 배추, 상추, 깻잎, 및 시금치 등이 이에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 엽채류는 배추 또는 상추일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "근채류"는 채소의 이용 부위를 기준으로 할 때 뿌리의 이용을 목적으로 하는 채소를 의미한다. 일 예로, 마늘 및 인삼 등이 이에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원에서 "곡류"는 종자가 식용으로 이용되는 화본 과의 재배식물을 의미한다. 일 예로, 벼, 밀, 보리, 및 옥수수 등이 이에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 곡류는 벼, 밀, 또는 보리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병 저항성 증진용 조성물은 발린(valine)을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 발린은 식물 면역 시스템을 유도하는 것일 수 있고, 유도저항성을 증가시키는 것일 수 있다. 본 출원에서 N351 미생물을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물은 발린을 추가로 포함함으로써 식물병 저항성을 더 증진시키면서 유도저항성 및 생장을 촉진시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 본 출원의 발린은 전체 식물 병 저항성 증진용 조성물 또는 식물병 방제용 조성물 대비 0.0001 내지 10%, 0.0001 내지 5%, 0.0001 내지 1%, 0.005 내지 10%, 0.005 내지 1%, 0.005 내지 0.5%, 0.001 내지 10%, 0.001 내지 1%, 0.001 내지 0.5%, 0.01 내지 10%, 0.01 내지 1%, 0.01 내지 0.5%, 0.05 내지 10%, 0.05 내지 1%, 0.05 내지 0.5%, 0.1 내지 10%, 0.1 내지 1%, 또는 0.1 내지 0.5%(w/w)의 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물은 농약 제제, 비료, 및 방제제 등 식물병 저항성을 증진시키는 데에 필요한 제제 또는 상품이라면 제한 없이 포함될 수 있다.
본 출원에서 용어, "농약"이란, 농작물의 보호와 생장에 사용되는 약제를 의미한다. 구체적으로 농작물의 재배, 저장 중 발생하는 병, 해충, 잡초, 병균, 선충, 응애 등을 방제하기 위해 사용하기 위한 제제뿐 아니라 농작물의 생리기능을 증진 또는 억제하는데 사용하기 위한 생장조절제, 약효를 증진시키는 보조제를 모두 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어, "비료"란 거름이라고도 불리며, 토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 영양물질을 의미한다. 본 출원의 조성물을 포함하는 비료는 파종 전 토양과 혼화하여 간편하게 사용할 수 있으며, 농약 등의 살포시 함께 시비할 수 있다.
본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물은 통상적으로 이용되는 병 저항성 증진을 위해 함유되는 물질을 더 포함할 수 있으며, 상기 N351 미생물 및 발린 이외에도 부형제로 약제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제 또는 기타 보조제 예를 들어 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 더욱 포함할 수 있다.
본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물은 활성성분과 상기 부형제를 혼합하여 농업용 조성물로 제제화시켜 사용할 수 있고, 농업용 조성물로 제제화하는 방법으로 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법은 모두 적용할 수 있다.
또한, 본 출원의 식물병 저항성 증진용 조성물은 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제공될 수 있으며, 조성물의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형의 접촉제로 제공될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 제공한다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물ㅡ 배양물, 및 식물병 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
일 구현 예로, 식물병 방제용 조성물은 발린을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 출원에서 용어, "방제"란 작물 등의 식물을 병해충의 피해로부터의 예방, 발생한 병원체의 제거 또는 병원체의 파급을 저지시키는 것을 의미한다. 상기 방제는 해충에 의한 해를 감소시키기 위한 일련의 행위로서, 물리적(기계적) 방제법, 경종적 방제법, 화학적 방제법, 생물학적 방제법, 및 친환경 방제법 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 방제는 병해충에 독성이 있는 살균제 또는 살충제를 사용하는 화학적 방제뿐 아니라 저항성 식물의 재배, 돌려짓기 등을 이용하여 병원체에 대해 부적절한 환경을 조성하는 방법, 식물체를 열처리하거나 토양을 증기 처리하여 병원체를 제거하는 방법, 유인물질이나 성페로몬을 이용하여 해충을 유인하여 포살하는 방법 등이 포함된다.
본 출원의 식물병 방제용 조성물은 농약 제제, 비료, 및 방제제 등 식물병 방제에 필요한 제제 또는 상품이라면 제한 없이 포함될 수 있다.
본 출원의 식물병 방제용 조성물은 통상적으로 이용되는 방제를 위해 함유되는 물질을 더 포함할 수 있으며, 상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 발린 이외에 부형제로 약제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제 또는 기타 보조제 예를 들어 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 더욱 포함할 수 있다.
본 출원의 식물병 방제용 조성물은 활성성분과 상기 부형제를 혼합하여 농업용 조성물로 제제화시켜 사용할 수 있고, 농업용 조성물로 제제화하는 방법으로 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법은 모두 적용할 수 있다.
또한, 본 출원의 식물병 방제용 조성물은 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제공될 수 있으며, 조성물의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형의 접촉제로 제공될 수 있다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 본 출원에 따른 조성물(즉, 상기 식물병 저항성 증진용 조성물 및/또는 방제용 조성물) 및 발린을 포함하는 키트를 제공한다.
상기 본 출원에 따른 조성물 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
상기 키트는 식물병 방제 또는 식물병 예방 또는 치료를 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 키트는 조성물과 발린을 별개의 용기에서 보관하고, 사용 시에 혼합하여 사용될 수 있도록 제공된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 출원의 키트는 식물병 예방 또는 치료, 식물병 저항성 증진, 또는 식물병 방제를 위해 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분　조성물, 용액 또는 장치를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 다른 구성 성분의 일 예로, 적합한 담체, 용해제, 완충제, 안정화제 등이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 담체는 가용성 담체, 불용성 담체가 포함될 수 있고, 일 예로 당 분야에서 공지된 생리학적으로 허용되는 완충액(예를 들어 PBS)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 출원의 키트는 최적의 반응 수행 조건을 기재한 사용자 안내서를 추가로 포함할 수 있다. 안내서는 키트 사용법, 예를 들면, 반응 조건 등을 설명하는 인쇄물이다. 안내서는 팜플렛 또는 전단지 형태의 안내 책자, 키트에 부착된 라벨 및 키트를 포함하는 패키지의 표면상에 설명을 포함한다. 또한, 안내서는 인터넷과 같이 전기 매체를 통해 공개되거나 제공되는 정보를 포함한다.
본 출원의 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 저항성 증진 방법을 제공한다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물, 배양물, 식물병, 식물병 저항성, 및 식물병 저항성 증진용 조성물 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
일 구현 예로, 상기 식물병 저항성 증진용 조성물은 발린을 더 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병 저항성 증진 방법은 식물의 생장도 촉진시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 식물체는 뿌리, 줄기, 잎, 또는 이의 조합 등 식물의 부위 및 식물 종류에 제한 없이 모두 포함한다. 구체적으로, 상기 식물체는 식물병에 감염될 위험이 있거나 병원균에 감염된 식물 개체일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 식물병 저항성 증진용 조성물 처리는 상기 조성물을 식물체에 분무, 주사, 주입, 혼합, 또는 토양에 혼화 등의 방법으로 처리하는 것일 수 있으나, 상기 식물체의 내부 또는 외부가 상기 조성물과 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다면 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 처리는 병원체가 식물에 침입하는 것과 동시 또는 이시에 수행될 수 있으며, 병원체의 식물 침입 전 또는 후에 이루어 질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로. 상기 식물병 저항성 증진용 조성물은 단회 또는 2회 이상 처리할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 2회 이상 처리 시, 3일 내지 15일, 3일 내지 10일, 3일 내지 7일, 4일 내지 7일, 5일 내지 7일, 또는 6일 간격으로 처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병 저항성 증진용 조성물은 식물체에 1x105 CFU/ml 이상, 1x106 CFU/ml 이상, 1x105 CFU/ml 내지 1x1010 CFU/ml, 1x105 CFU/ml 내지 1x109 CFU/ml, 1x106 CFU/ml 내지 1x1010 CFU/ml, 1x106 CFU/ml 내지 1x109 CFU/ml, 또는 1x103 CFU/ml 내지 1x1012 CFU/ml의 농도로 처리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병 저항성 증진용 조성물은 식물체에 1ml 내지 50ml, 2ml 내지 50ml, 3ml 내지 50ml, 4ml 내지 50ml, 5ml 내지 50ml, 1ml 내지 30ml, 2ml 내지 30ml, 3ml 내지 30ml, 4ml 내지 30ml, 5ml 내지 30ml, 1ml 내지 20ml, 2ml 내지 20ml, 3ml 내지 20ml, 4ml 내지 20ml, 5ml 내지 20ml, 1ml 내지 10ml, 2ml 내지 10ml, 3ml 내지 10ml, 4ml 내지 10ml, 5ml 내지 10ml, 또는 5ml 처리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물은 콩류, 과채류, 엽채류, 및 곡류로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 콩류, 과채류, 엽채류, 및 곡류 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물, 식물병, 식물병 저항성, 식물병 저항성 증진용 조성물, 식물병 저항성 증진용 조성물 처리, 식물체, 예방, 및 치료 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
본 출원의 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 방제 방법을 제공한다. 구체적으로, 상기 식물병 방제 방법은 식물의 생장도 촉진시키는 것일 수 있다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물, 배양물, 식물, 식물체, 식물병, 방제, 식물병 방제용 조성물, 및 식물병 방제용 조성물 처리 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
상기 식물병 방제용 조성물 처리는 상기 조성물을 식물체에 분무, 주사, 주입, 혼합, 또는 토양에 혼화 등의 방법으로 처리하는 것일 수 있으나, 상기 식물체의 내부 또는 외부가 상기 조성물과 접촉할 수 있다면 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 처리는 병원체가 식물에 침입하는 것과 동시 또는 이시에 수행될 수 있으며, 병원체의 식물 침입 전 또는 후에 이루어 질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물병 방제용 조성물은 단회 또는 2회 이상 처리할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 2회 이상 처리 시, 3일 내지 15일, 3일 내지 10일, 3일 내지 7일, 4일 내지 7일, 5일 내지 7일, 또는 6일 간격으로 처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물 방제용 조성물은 식물체에 1x105 CFU/ml 이상, 1x106 CFU/ml 이상, 1x105 CFU/ml 내지 1x1010 CFU/ml, 1x105 CFU/ml 내지 1x109 CFU/ml, 1x106 CFU/ml 내지 1x1010 CFU/ml, 1x106 CFU/ml 내지 1x109 CFU/ml, 또는 1x103 CFU/ml 내지 1x1012 CFU/ml의 농도로 처리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현 예로, 상기 식물 방제용 조성물은 식물체에 1ml 내지 50ml, 2ml 내지 50ml, 3ml 내지 50ml, 4ml 내지 50ml, 5ml 내지 50ml, 1ml 내지 30ml, 2ml 내지 30ml, 3ml 내지 30ml, 4ml 내지 30ml, 5ml 내지 30ml, 1ml 내지 20ml, 2ml 내지 20ml, 3ml 내지 20ml, 4ml 내지 20ml, 5ml 내지 20ml, 1ml 내지 10ml, 2ml 내지 10ml, 3ml 내지 10ml, 4ml 내지 10ml, 5ml 내지 10ml, 또는 5ml 처리되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물을 제공한다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물의 식물병 저항성 증진 용도, 식물병 방제 용도, 및 식물병 예방 또는 치료 용도를 제공한다.
본 출원의 또 다른 하나의 양태는 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상 및 발린을 포함하는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도, 식물병 방제 용도, 및 식물병 예방 또는 치료 용도를 제공한다.
상기 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물, 배양물, 식물병, 식물병 저항성, 방제, 예방, 및 치료 등은 다른 양태에서 설명한 바와 같다.
이하 본 출원을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 출원을 예시하기 위한 바람직한 실시양태에 불과한 것이며 따라서, 본 출원의 권리범위를 이에 한정하는 것으로 의도되지는 않는다. 한편, 본 명세서에 기재되지 않은 기술적인 사항들은 본 출원의 기술 분야 또는 유사 기술 분야에서 숙련된 통상의 기술자이면 충분히 이해하고 용이하게 실시할 수 있다.
실시예 1. 식물 병에 대한 바실러스 균주의 방제효과 검증
16종 바실러스 속 균주의 방제 효과를 검증하기 위해 대두(Soybean)를 사용하였고, 병원균은 대두역병을 일으키는 파이토프소라 소제(Pythophthora sojae, 이하, Ps)를 사용하였다.
대두를 키우기 위해 종자를 5분간 3% 차아염소산나트륨(NaOCl)에 침지하여 표면살균 하였다. 그 후, 멸균 처리된 물을 이용하여 5번 헹구고 나서 상토(필드왕, 팜한농)에 파종하였다. 파종 4주 후, 필터페이퍼(Filter paper, 110 mm, Watman)가 깔린 스퀘어디쉬(Square dish, 125mmX125mm, SPL)에 대두에서 분리한 6개의 잎을 올려놓았다. 각각의 잎 위에 Ps 병원균 디스크(지름 5 mm)를 올려놓은 후 바실러스 속 균주 16종 (N474, N477, N481, N484, N485, N489, N490, N491, N494, N495, N311, N339, N343, N351, N352, 및 N429)을 1X108cfu/㎖ 농도로 500㎕씩 각각 잎에 살포하였다.
16종의 바실러스 균주는 Luria-Bertani broth (LB) 고체 배지에서 24시간 동안 30℃에서 배양하여 사용하였고, Ps 병원균은 V8 주스 배지(V8-juice, 200 mL; CaCO3, 1 g; agar, 17 g/ L)에서 7일간 배양 후 사용하였다. 바실러스 속 균주 처리 7일 후 각 6개 잎에 생긴 병징의 길이를 측정한 후, 제품 대조군인 세레나데(Serenade, Bayer社) 처리군에 비해 통계적 차이가 있는 것으로 선발하였다.
도 1에 나타난 바와 같이, 무처리 대조군과 제품 대조군에 대비하여 16종 균주 처리군의 방제 효과를 비교한 결과, N351 균주 처리군은 나머지 15종 균주 처리군에 비해 가장 우수한 방제효과를 보였다. 도 1a는 잎의 사진이며, 도 1b는 병징 길이를 측정한 결과이다.
무처리군, 제품 대조군, 및 바실러스 처리군의 6개 잎 대부분은 Ps에 의해 잎이 갈색으로 변하는 병징(symptom)이 나타났지만 N351 균주 처리군은 Ps 접종 7일 후에도 병징이 나타나지 않았다. 제품 세레나데 처리군(제품 대조군)의 병징의 길이는 평균 3.9 cm로 나타났다. 이보다 병징 길이가 짧은 군은 N494, N339, N351와 N429 처리군으로 총 4 군이지만 이 중 세레나데 처리군(제품 대조군)에 비해 통계적 유의성을 보이는 군은 오직 N351 균주 처리군이었다.
상기 가장 방제 효과가 우수한 신규 균주는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351로 명명하고, 부다페스트 조약 하의 국제기탁기관인 한국미쟁물보존센터에 국제 기탁하여, 2022.03.02자로 기탁번호 KCCM13138P를 부여 받았다.
실시예 2. 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 N351 균주의 다양한 식물병원균에 대한 살균효과(식물병 방제 효과) 확인
PDA(potato dextrose agar), V8 주스, LB(Luria-Bertani broth)와 King's B(KB) 배지가 각각 포함된 직경 8.5cm 페트리 디쉬(Petri dish)에 4개 페이퍼 디스크(paper disc)를 놓고 페이퍼 디스크에 표준균주인 바실러스 시아멘시스(B. siamensis T: B. siamensis KACC15859; B.si), 표준균주인 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(B. amyloliquefaciens T: B. amyloliquefaciens KACC 10116; B.a), 바실러스 서브틸리스(B. subtilis T: B. subtilis KACC 10854PB3; B.s), 세레나데(Serenade 동정 B. velezensis QST713), 및 N351 균주 중 3종을 접종하였다. 나머지 한 개의 페이퍼 디스크는 무처리 대조군으로 사용하였다.
곰팡이 병원균의 경우, 직경 5mm인 코르크 보러(Cork borer)를 이용하여 병원균의 균총을 페트리디쉬 중앙에 치상하였다.
세균성 병원균(OD600=1)의 경우, 이의 1000㎕를 페트리디쉬에 스프레팅(Spreading)한 후 살균효과를 검증할 균주를 페이퍼 디스크에 접종하였다. 검증할 균주는 Luria-Bertani broth (LB) 고체 배지에서 24시간 동안 30℃에서 배양하여 사용하였고, 균주(OD600=1)는 50㎕ 를 페이퍼 디스크에 접종하였다.
식물 병원균(pathogen) Rhizoctonia solani (R.s), Pythium ultimum (P.u), Colletotrichum truncatum (C.t), Colletotrichum acutatum (C.a), Sclerotina sclerotiorum (S.s), Phytophthora sojae (P.s), Phytophthora capsici (P.c), Phytophthora infestans (P.i), Fusarium oxysporum (F.o), Botrytis cinerea (B.c), Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum (Pcc), Pseudomonas syringae pv. tabaci (Pst), 및 Pseudomonas syringae pv. lachrimans (Psl) 중 R.s, P.u, C.t, C.a, S.s, F.o,와 B.c 는 PDA 배지에서, P.s, P.c와, P.i는 V8 주스 배지에서 28℃에서 5~7일 동안 배양한 후 사용하였고, Pcc는 LB배지에서, Pst와 Psl 균주는 KB 배지에서 28℃에서 2일 동안 배양한 후 사용하였다.
이 후, 병원균 별로 25℃와 20℃항온기에서 7~20일간 배양 후 저지환(zone of inhibition)의 직경을 조사하였다.
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이 N351 균주의 다양한 식물 병원균에 대한 방제 효과를 확인하였다.
실시예 3. N351 균주의 바이오필름(Biofilm) 검증
미생물은 보통 환경에 살아가기 위해 군집생활을 하고, 이를 위해 바이오 필름(표면의 막)을 형성한다. 바이오 필름을 잘 형성할수록 식물 모든 권역에 잘 정착하므로, 유용미생물을 선발하는 척도 중 하나로 사용한다.
본 실시예에서 바이오필름의 형성 수준을 측정하고자 폴리비닐클로라이드 재질의 96웰(well)의 마이크로플레이트(microplate)을 이용하여 각 웰당 100ul의 배지에 미생물을 600nm의 파장에서 0.05의 흡광도를 갖는 양만큼 접종하여 28℃에서 2일 동안 배양 하였다. 바이오필름의 양을 정량하기 위해서 미생물 배양 후, 상등액이 제거된 마이크로플레이트에 1%의 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액 100㎕를 15분간 노출시킨 후, 물로 잉여 크리스탈 바이올렛을 제거하고, 바이오필름에 의해 제거되지 않은 크리스탈 바이올렛을 95% 에탄올 100㎕를 가해 용출시킨 후 마이크로플레이트 리더(microplate reader)로 595nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이. N351 균주는 비교 평가한 4개의 바실러스 타입(type) 균주보다 바이오필름을 가장 많이 생산하였다.
N351 균주는 무처리 대조군에 비해 6배 강한 흡광도 수치를 보였다. B.a와 B.s는 무처리 대조군과 비슷한 흡광도를 나타내었고, Serenade와 B.si는 1.6으로 약간의 바이오필름만을 형성하였다. N351 균주는 serenade, B.a, B.si,와 B.s에 비해 각각 2.3배, 5배, 2.3배와 4배 많은 바이오필름을 형성해 미생물 분류학적으로 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 그룹(바실러스 아밀로리쿼파시엔스, 바실러스 시아멘시스, 및 바실러스 벨레젠시스)에 속하는 대표균주와의 차이를 확연히 나타낼 뿐만 아니라 생물 방제제로서의 가능성이 높은 균주라는 것을 다시 한번 더 확인하였다.
실시예 4. N351 균주와 바실러스 대표균주의 방제효과 검증
N351 균주와 분류학적으로 같은 그룹에 속하는 대표 균주의 방제효과를 비교검증하기 위해 실시예 1에서와 마찬가지로 대두 잎에 Ps 병원균 디스크를 올려놓은 후 각각의 균주들을 살포 처리하였다. 이후, 병징의 정도를 초분광카메라 및 가시광 대역 카메라를 이용하여 측정하였다.
병원균 처리 7일 후, 각각의 바실러스 처리군별로 400~1000 nm의 파장 대역에서 초분광 사진을 촬영하였다(도 4a). 이 때, 정상적인 잎과 병이 걸린 잎이 파장대역이 다르고 이를 색으로 표시할 수 있다. 육안으로 발병도 차이를 분간하기 어려울 때에도 초분광카메라를 이용한다면 쉽게 구별 가능하다. 정규식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index)로 수치화하고, 잎 전체 면적에서 병든잎의 정도를 0.1~0.9로 표시하고 해당 픽셀(Pixel)수를 이용하는데, 일반적으로 수치가 0.7 이상일 경우 건강한 잎으로 표시한다.
그 결과, 가시광 대역에서도 무처리 대조군에서 모든 균주 처리군에 비해 초록색이 옅어지고 병징이 더 빨리 진행되는 것을 관찰하였다(도 4a, RGB 사진). 초분광 카메라로 촬영 시, 정상적인 잎(녹색)에서 죽은 잎(갈색)으로 병징 정도에 따라 다른 색으로 촬영되는 것을 관찰하였다(도 4a, NDVI 사진).
N351 균주처리군의 건강한 잎은 91%이므로 무처리 대조군의 건강한 잎이 35%인 것에 비해 건강한 잎의 비율이 56% 더 많은 것을 관찰하였다. 반면, 다른 균주 처리군은 serenade 52%, B.a 56%, B.si 73%와, B.s 56%에 불과하여, 초분광 카메라를 통해서도 우수한 N351의 대두 역병 방제 효과를 관찰하였다(도 4b).
실시예 5. N351 균주의 방제효과 pot 검정
포트(square pot. 5x5 cm)에서 키운 3가지 작물을 대상으로 N351 균주의 식물병 방제 효과를 검증하였다.
식물배양기(12시간 명배양, 28℃ 비전)에서 포트에 각각의 작물을 3주일 동안 키운 후 각각의 바실러스 균주(OD600=1)를 식물당 5ml씩 분무 처리하였다. 바실러스 균주는 LB 고체 배지에서 24시간 동안 30℃에서 배양하여 사용하였다. 1차 분무처리 7일 후 1차와 동일한 방법으로 2차 분무처리를 진행하였고, 하루 뒤 작물별 병원균을 접종하였다.
대두는 역병(Phytophthora sojae, P.s), 오이는 세균성 점무늬병(Pseudomonas syringae pv. lachrymans, Psl), 및 상추는 무름병(Pectobacterium carotovorum pv. carotovora, Pcc)을 대상으로 진행하였다.
대두역병 병원균인 P.s 균주를 V8 배지(V8 주스, 아가 1.8%)에 접종하여 25℃배양기에서 2주간 배양하였고, 형성된 포자를 살균증류수로 수확하여 일정농도의 포자현탁액(5.0X105 spores/ml)을 준비하였다. 포자현탁액을 접종한 대두는 온도가 26℃인 항온항습실에서 3일간 발병시키고, 병원균 처리 7일 후 발병도(Disease severity) 정도를 다음과 같은 기준 하에 0~5로 측정하였다.
- 0=증상 없음, 1=본엽 1개 마름, 2=본엽 2개 마름, 3=본엽 3개 마름, 4=본엽 4개 마름, 및 5=식물 전체 심한 마름 증상.
오이 세균성 점무늬병 병원균인 Psl 균주를 KB (King's B) 고체 배지에서 48시간 동안 28℃로 배양하였다. 병원균은 OD=1(109 CFU/ml)의 농도로 처리하였다. 병원균을 접종한 오이는 온도가 26℃인 항온항습 실에서 3일간 발병시키고, 병원균 처리 7일 후 발병도 정도를 다음과 같은 기준 하에 0~5로 측정하였다.
- 0=증상 없음, 1=약한 병증 증상, 2=30% 병증, 3=병증과 약한 괴사, 4=괴사, 및 5=심한 괴사와 고사 증상
상추 세균성무름병 병원균인 Pcc 균주를 LB (Luria-Bertani broth) 고체 배지에서 48시간 동안 28℃로 배양하였다. 병원균은 OD=1(109 CFU/ml)의 농도로 처리하였다. 병원균을 접종한 상추는 온도가 26℃인 항온항습실에서 1일간 발병시키고, 병원균 처리 48시간 후 발병도를 관찰하였고, 발병도 정도를 다음과 같은 기준 하에 0~5로 측정 하였다.
- 0=증상 없음, 1=병 접종 부위 약한 무름 증상, 2=병 접종 부위 무름 증상, 3=병 접종 부위 심한 무름 증상, 4=병 접종 주위까지 무름 증상, 및 5=잎 전체 무름 증상
대두 역병, 오이 세균성점무늬병과 상추 무름병에서, 무처리 대조군 대비 N351 균주 처리군의 방제효과(방제가)를 발병도를 이용하여 다음과 같이 도출하였다.
- 방제가(%) = (1 - 처리군의 발병도 정도/무처리군의 발병도 정도) X 100
대두 역병의 경우 N351 균주 처리군은 발병도가 1.5로 물 대조군의 발병도인 3.5에 비해 감소하였다. 방제가는 무처리 대조군 대비 57%로 나타났다. 또한, N351 균주 처리군은 23% 방제가인 serenade 처리군보다 우수한 병 방제 효과를 보였다(도 5a).
오이 세균성점무늬병의 경우 N351 균주 처리군은 발병도가 1.6으로 물 대조군의 발병도인 3.3에 비해 감소하였다. 방제가는 무처리 대조군 대비 52%로 나타났다. N351 균주 처리군은 18% 방제가인 serenade 처리군보다 우수한 병 방제 효과를 보였다(도 5b).
상추 무름병의 경우 N351 균주 처리군은 발병도가 1.3으로 물 대조군의 발병도인 4에 비해 크게 감소 하였다. 방제가는 무처리 대조군 대비 68%로 나타났다. N351 균주 처리군은 60% 방제가인 serenade 처리군과 유사하게 우수한 병 방제 효과를 보였다(도 5c).
실시예 6. N351 균주 분말제제의 방제효과 pot 검정
N351 균주뿐만 아니라 이를 분말제제화 했을 때에도 식물병에 대한 방제효과가 우수한지 관찰하고자 N351 균주를 분말형태로 만들었다.
이를 위하여, N351 균주를 LB 고체 배지에서 24시간 동안 28℃에서 배양하고, 한 콜로니(colony)를 LB 액체 배지에 접종하였다. 액체 배양은 48시간 동안 28℃에서 200rpm 조건으로 수행하였다. 배양액을 원심분리(4,000rpm, 20분)하여 균체와 배양여액으로 분리하였다. 균체의 무게와 동일한 규조토를 넣고 3일간 30℃에서 가온 건조하여 분말화하였다.
제조한 N351 분말제제(1X109 CFU/g)를 500배 희석한 후 온실에서 재배하여 준비한 각 식물 유묘에 살포하고, 1일 후에 5종 식물병원균 각각을 접종하였다.
벼 도열병(Magnaporthe oryzae), 토마토 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 밀 붉은녹병(Puccinia recondite), 보리 흰가루병(Blumeria graminis f. sp. hordei)과 고추 탄저병(Colletotrichum coccodes)에 대해, 총 5개 작물의 5개 병원균을 대상으로 진행하였다.
벼 도열병(RCB)은 병원균인 Magnaporthe oryzae KI-1113a 균주를 쌀겨 한천배지에 접종하고 25℃배양기에서 2주간 배양하였으며, 형성된 포자를 살균증류수로 수확하여 일정농도의 포자현탁액(5.0X105 spores/ml)을 준비하였다. 포자 현탁액을 접종한 벼를 습실 상에서 암 상태로 24시간 놓아둔 뒤에 상대습도 80%이고 온도가 25℃인 항온항습실에서 4일간 발병시킨 후 병반면적율(%)을 조사하였다.
토마토 잿빛곰팡이병(TGM)은 병원균인 Botrytis cinerea 균주를 감자한천배지에 접종하고 20℃항온기(암상태)에서 배양하여 형성된 포자를 접종원으로 사용하였다. 병원균 접종은 포자를 수확하여 혈구계를 사용하여 포자농도를 5.0X105 spores/ml로 만든 후 시료가 처리된 토마토 유묘(2~3엽기)에 분무접종하는 방식으로 수행하였다. 접종된 토마토 유묘를 20℃ 습실상(상대습도 95% 이상)에 넣어 3일간 발병을 유도시킨 후 병반면적율(%)을 조사하였다.
밀 붉은녹병(WLR)은 이의 병원균인 Puccinia recondita는 활물기생균이므로, 실험실에서 식물체에 직접 계대배양하면서 밀 잎에 형성된 포자(urediniospores)를 접종원으로 사용하였다. 약효 조사를 위하여 일회용 포트(직경: 4.5cm)에 5립씩 밀 종자('금강밀')를 파종하여 온실에서 8일간 재배한 1엽기 유묘에 시료를 처리하고 1일 후에 접종원(포자 0.67g/L)을 분무접종하였다. 접종된 밀 유묘를 20℃의 습실상에서 1일간 습실처리한 후에 상대습도가 70%인 20℃의 항온항습실로 옮겨 발병을 유도하였으며 접종 7일 후에 병반면적율(%)을 조사하였다.
보리 흰가루병(BPM)은 이의 병원균인 Blumeria graminis f. sp. hordei는 활물기생균이므로, 실험실에서 보리 유묘로 계대배양하면서 보리 잎에 형성된 포자를 접종 원으로 사용하였다. 약효 조사는 일회용 포트(직경: 4.5cm)에 5립씩의 보리 종자('한영보리')를 파종하여 온실에서 8일간 재배한 1엽기 유묘에 시료를 살포하고 온실에서 풍건시킨 후 시료 처리된 보리에 흰가루병 포자를 털어 접종하였다. 접종된 보리 유묘는 20℃ 상대습도 50% 정도의 항온항습실에 두어 7일간 발병시킨 후 병반면적율(%)을 조사하였다.
고추 탄저병(PAN)은 병원균인 Colletotrichum coccodes를 오트밀 배지에 접종하고 25℃에서 10일 동안 배양하여 형성된 포자를 수확하였으며, 포자 농도를 ml 당 5X105 spores가 되도록 조정하여 포자현탁액을 준비하였다. 시료를 처리한 고추 유묘 (3~4엽기)에 준비한 포자현탁액을 분무접종하고 이를 습실상(25℃) 에 넣어 2일 동안 습실처리한 후에 항온항습실(25℃ 80% RH)에서 발병시켰다. 접종 3일 후에 고추 잎에 형성된 병반면적율(%)을 조사하였다. 병 조사로부터 얻은 병반면적율 및 이를 이용한 방제가는 다음과 같은 계산식에 따라 산출하였다.
- 병반면적률 = 병든 잎의 면적 합/조사된 전체 잎 면적의 합 X 100%
- 방제가(%) = (1 - 처리군의 병반면적율/무처리군의 병반면적율) X 100
그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 5개 병원균을 대상으로 N351 분말 제형의 방제효과를 검증했을 때, 5개 질병 모두 제품 대조군에 비해 뛰어난 방제효과가 있음을 관찰하였다.
벼 도열병(도 6a)에 대해, N351 분말제형 처리군은 무처리 대조군(0%) 대비 높은 방제가(78%)를 보이고, 제품 대조군(6%) 보다 13배 높은 방제가가 나왔다.
토마토 잿빛곰팡이병(도 6b)에 대해, N351 분말제형 처리군은 무처리 대조군(0%) 대비 높은 방제가(63%)를 보이고, 제품 대조군(18%) 보다 3.6배 높은 방제가가 나왔다.
밀 붉은녹병(도 6c)에 대해, N351 분말제형 처리군은 무처리 대조군(0%) 대비 높은 방제가(67%)를 보였다. 반면에 제품 대조군은 방제효과가 없었다.
보리 흰가루병(도 6d)에 대해, N351 분말제형 처리군은 무처리 대조군(0%) 대비 높은 방제가(42%)를 보였다. 반면에 제품 대조군은 밀 붉은녹병처럼 방제효과가 없었다.
고추 탄저병(도 6e)에 대해, N351 분말제형 처리군은 무처리 대조군(0%) 대비 높은 방제가(38%)를 보이고, 제품 대조군(8%) 보다 5배 높은 방제가가 나왔다.
상기 결과로부터 N351 균주 분말제제가 제품 대조군 대비 5개 질병에 대해 3.6배 이상의 방제가를 보임을 확인하였다.
실시예 7. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제효과 pot 검정
제품 대조군보다 방제효과가 뛰어난 N351 분말제형의 식물병 방제 효과를 더 증진시키기 위해 발린을 함께 사용하였다. N351 분말제형과 발린을 혼합 처리하여 병원균을 살균하고 식물면역도 증가시켜 종합적 방제효과를 극대화하고자 했다.
이를 위하여, 포트(square pot. 5x5 cm)에서 키운 3가지 식물을 대상으로 N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제 효과를 검증하였다. N351 분말제형과 혼합 처리 시 발린은 0.05% 농도로 사용하였다. 대두는 역병(Phytophthora sojae)을, 오이는 세균성 점무늬병(Pseudomonas syringae pv. lachrymans)을 대상으로 진행하였다. 대두 및 오이의 식물준비, 바실러스 균주 준비, 대두 역병과 오이 세균성점무늬병의 균 준비, 및 병 발병 유도는 실시예 5와 동일하게 수행하였다. 병원균은 OD=1(109 CFU/ml)의 농도로 처리하였다. 접종한 상추는 온도가 26℃인 항온항습실에서 1일간 발병시킨 후 발병도를 관찰하였다. 방제가는 다음과 같이 계산하였다.
- 방제가(%) = (1 - 처리군의 발병도 정도/무처리군의 발병도 정도) X 100
그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 대두 역병과 오이 세균성점무늬병을 대상으로 방제효과를 조사했을 때 단일 처리군에 비해 방제효과가 증진된 것을 관찰하였다.
대두 역병에 대한 방제가(%)는 무처리군 대비 serenade가 11%, 발린이 36%, 및 N351 분말제형 처리군이 51% 임에 반해, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 방제가가 64%로 N351 분말제형 처리군에 비해 방제가가 13% 높았다. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제가는 통계적 유의성 있게 각각의 단일처리군보다 높았다. 제품 대조군에 비해서도 N351분말제형 처리군은 방제가가 40% 높지만, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 방제가가 53% 더 높았다(도 7a).
오이 세균성점무늬병에 대한 방제가(%)는 무처리군 대비 serenade가 10%, 발린이 38%, 및 N351 분말제형 처리군이 60% 임에 반해, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 방제가가 69%로 N351 분말제형 처리군에 비해 방제가가 10% 높았다. 제품 대조군에 비해서도 N351분말제형 처리군은 방제가가 50% 높지만, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 방제가를 59% 더 향상시켰다(도 7b).
실시예 8. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제효과 유리온실 검정
식물배양기 속 대두와 오이를 대상으로 진행한 pot 검증에서 단일처리군에 비해 N351 분말제형과 발린의 혼합 처리군의 식물병 방제 효과가 뛰어나다는 것을 관찰한 후, 유리온실 환경에서도 병 방제 효과가 재현되는지 검증하였다. 실험대상은 대두로 하였다. 식물 준비, N351 분말제형과 발린의 처리, 및 대두 역병처리 방법은 실시예 7과 동일하게 하였다. 역병처리 후 유리온실 내 28℃인 항온항습실에서 2일간 발병시킨 후 발병도를 관찰하였다. 방제가는 다음과 같이 계산하였다.
- 방제가(%) = (1 - 처리군의 발병도 정도/무처리군의 발병도 정도) X 100
그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 대두 역병을 대상으로 N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제효과를 조사했을 때, 단일 처리군에 비해 방제효과가 증진된 것을 유리온실에서도 관찰하였다.
대두 역병에 대한 방제가(%)는 무처리군 대비 serenade가 7.3%, 발린이 24%, 및 N351 분말제형 처리군이 44% 임에 반해, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 방제가가 76%로 단일 처리 보다 혼합 처리시 방제가를 증진시킬 수 있다는 것을 관찰하였다. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 방제가는 통계적 유의성 있게 각각의 단일처리군보다 높았다.
실시예 9. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 유도저항성 검증
N351 분말제형과 발린을 혼합 처리했을 때의 유도저항성을 유도하는 효과를 검증하였다.
이를 위해, 모델식물인 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 사용하였고, 병원균은 반점병을 일으키는 슈도모나스 시린개 피브이 토마토 DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000, 이하 Pst)을 사용하였다. 식물을 키우기 위해 애기장대 종자를 5분간 3% 차아염소산나트륨(NaOCl)에 침지하여 표면살균 하였다. 그 후 멸균처리 된 물을 이용하여 5번 헹군 후 포트에 파종하였다. 식물 배양기(12시간 명 조건 및 23℃ 온도 조건)에서 3주일 동안 키운 후 BTH(Benzothiadiazole), serenade, N351 균주, 발린, 및 N351 균주 및 발린 혼합물 각각을 50ml씩 뿌리에 관주처리 하였다. 처리 7일 후 병원균을 접종하고 병원균 수를 0일과 3일 후에 각각 조사하였다. 병원균 수 조사를 위해서는, 잎을 코르크 보러를 이용하여 1 cm 원으로(disc) 자른 후 1ml 멸균수와 비드를 포함한 이튜브(e-tube)에 넣었다. 호모게나이저(Homogenizer, Bertin)를 이용하여 6000rpm에서 2분 동안 잎을 갈고, 즙에 들어있는 병원균 수를 조사했다.
그 결과, 도 9a에 나타난 바와 같이, 애기장대 식물체에 Pst 병원균을 처리한 후 3일째에 병원균의 수를 측정한 결과, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 병원균 수가 무처리 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 가장 많이 감소하였다. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 7.3 LogCFU/disc로서, N351 분말제형 7.5 LogCFU/disc와 발린 8 LogCFU/disc 보다 더 뛰어난 병원균 억제 효과를 가지고 있고, N351 균주, 발린, 및 이들의 조합은 항균활성뿐 아니라 유도저항성도 유발한다는 것을 관찰하였다.
추가로, N351 분말제형과 발린 혼합처리가 어떤 기작으로 유도저항성을 유발하는지 확인하기 위해 병 저항성 관련 유전자의 발현을 조사하였다. 병 저항성 마커 유전자(marker gene)인 PR(Pathogenesis-related protein)1a promoter GUS fusion construct 가 들어가 있는 애기장대를 사용하였고, 애기장대 준비, N351 분말제형과 발린처리, 및 병원균 처리는 위에서 진행한 방법과 동일하게 하였다. PR1a가 발현되는지 관찰하기 위한 식물 잎 샘플 준비는 병처리 0, 1, 2, 및 3일 후 각각 진행하였다.
그 결과, 도 9b에 나타난 바와 같이, N351 분말제형과 발린 혼합 처리군에 의한 GUS 활성이 병처리 1일 후부터 관찰한 3 일 후까지 잎 부위에서 발현되는 것을 관찰하였다. N351 분말제형 단독 처리군에서도 병처리 1일 후부터 3일까지 GUS가 발현되는 것을 관찰하였으며, 혼합 처리군의 발현이 더 강하였다. 발린 단독 처리군은 병처리 1일 후가 GUS 발현이 가장 강하게 유도되고 시간이 지날수록 발현이 약했다. N351 분말제형과 발린 혼합처리 시 초반부터 발린에 의해 강하게 GUS 발현이 일어나고 N351 분말제형에 의해 지속력이 유지되는 것을 관찰하였다.
실시예 10. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군의 생장 촉진능력 검정
N351 분말제형과 발린을 혼합 처리하여 대두와 오이의 생장을 관찰하였다.
포트에 파종 일주일 후, BTH, 발린, N351 분말제형, 및 N351 분말제형과 발린 혼합물을 5 ml씩 각각 식물에 관주 처리하였다. 일주일 간격으로, BTH, 발린, N351 분말제형, 및 N351 분말제형과 발린 혼합물을 각각 2회 관주 처리하였다. 마지막 처리 1주 후 각각의 처리군 별로 줄기를 잘라 무게를 측정하였다.
그 결과, 대두의 경우, 도 10a에 나타난 바와 같이, N351 분말제형, 발린, 및 N351 분말제형과 발린 혼합물은 각각 평균 9.1g, 9.3g, 및 10.1g으로 무처리시 8.2g 보다 0.9g, 1.1g, 및 1.9g만큼 더 생장을 촉진시켰다. 반면, 유도저항성 제품 대조군인 BTH 처리군은 생장이 오히려 무처리 대조군에 비해 억제되었다. BTH 처리군을 제외한 모든 군은 무처리 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 생장촉진이 유도됨을 확인하였다.
오이의 경우, 도 10b에 나타난 바와 같이, N351 분말제형, 발린, 및 N531 분말제형과 발린 혼합물은 각각 평균 15.5g, 14g, 및 15.6g으로 무처리 시 12.6g 보다 2.9g, 1.4g, 및 3g만큼 더 생장을 촉진시켰다. 대두와 유사하게 혼합 처리군의 생장촉진 효과가 가장 뛰어 났지만 균주가 발린 보다 더 많은 영향을 미치는 것으로 보였다. BTH 처리군은 오이에서도 무처리 대조군에 비해 생장억제 현상이 나타났다. N351 분말제형과 발린 혼합 처리군은 통계적으로 유의하게 생장촉진을 유도하였다.
식물에서 병원균 저항성 반응을 유도하는 유도체로서 가장 강력한 효과를 나타내는 물질로 BTH (benzo(1,2,3)-thiadiazile-7-carbothioic acid S-methyl ester, benzothiadiazole)가 알려져 있다. 그러나, BTH 처리시 식물체의 생육이 억제되거나 수확량이 현저히 줄어드는 심각한 문제점이 발견되었다.
상기 결과로부터, N351 및 N351과 발린의 혼합 처리군은 식물체의 생장을 억제하지 않고, 오히려 식물체 생장을 촉진시킬 수 있음을 확인하였다.
이상의 설명으로부터, 본 출원이 속하는 기술분야의 당업자는 본 출원이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 출원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Figure PCTKR2023004170-appb-img-000001

Claims (22)

  1. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 저항성 증진용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식물병은 역병(Phytophthora stem and root rot), 세균성 점무늬병(Bacterial leaf blight), 무름병(Bacterial soft rot), 도열병(Rice blast), 잿빛 곰팡이병(gray mold disease), 붉은녹병(leaf rust), 흰가루병(powdery mildew), 탄저병(anthracnose), 반점병(bacterial speck), 모잘록병(damping off), 균핵병(Sclerotinia rot), 시들음병(Fusarium wilt), 및 들불병(wild fire)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 콩류, 과채류, 엽채류, 근채류, 및 곡류로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 위한 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 식물병은 파이토프소라 소제(Phytophthora sojae), 슈도모나스 시린개 피브이 라크리만스(Pseudomonas syringae pv. lachrimans), 펙토박테리움 카로포보룸 카로토보룸(Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum), 마그나포르테 오리제(Magnaporthe oryzae), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 푸치니아 레콘디테(Puccinia recondite), 블루메리아 그래미니스 폼 스페시스 호르데이(Blumeria graminis f. sp. hordei),콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes), 슈도모나스 시린개 피브이 토마토(Pseudomonas syringae pv. tomato), 리족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 피티움 얼티멈(Pythium ultimum), 콜레토트리쿰 트룬카툼(Colletotrichum truncatum), 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 스클레로티나 스클레로티오룸(Sclerotina sclerotiorum), 파이토프소라 카피시(Phytophthora capsici), 파이토프소라 인페트탄스(Phytophthora infestans), 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum), 및 슈도모나스 시린개 피브이 타바시(Pseudomonas syringae pv. tabaci)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 균에 의해 유발되는 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 식물병을 예방 또는 치료하는 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 발린을 더 포함하는 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 식물의 전신 유도저항성을 유발하는 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 식물 생장 촉진을 유도하는 것인, 식물병 저항성 증진용 조성물.
  9. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 식물병 방제용 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 조성물은 발린을 더 포함하는 것인, 식물병 방제용 조성물.
  11. 제1항의 식물병 저항성 증진용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 저항성 증진 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 식물은 콩류, 과채류, 엽채류, 근채류, 및 곡류로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 식물병 저항성 증진 방법.
  13. 제1항의 식물병 저항성 증진용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 예방 또는 치료 방법.
  14. 제9항의 식물병 방제용 조성물을 식물체에 처리하는 단계를 포함하는, 식물병 방제 방법.
  15. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 미생물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 미생물은 식물병 저항성 증진능 및 식물병 방제능 중 어느 하나 이상을 갖는 것인, 미생물.
  17. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물의 식물병 저항성 증진 용도.
  18. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물의 식물병 방제 용도.
  19. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물의 식물병 예방 또는 치료 용도.
  20. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상 및 발린을 포함하는 조성물의 식물병 저항성 증진 용도.
  21. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상 및 발린을 포함하는 조성물의 식물병 방제 용도.
  22. 기탁번호 KCCM13138P로 기탁된 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 미생물 및 이의 배양물 중 어느 하나 이상 및 발린을 포함하는 조성물의 식물병 예방 또는 치료 용도.
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