인산용해력이 강한 HB-15와 HB-22균주를 토양으로부터 분리하였다. 이 박테리아들은 탄소원인 glucose로부터 gluconic acid와 2-ketogluconic acid를 분비하였으며, HB-15와 HB-22 균주들은 Psedomonas aeruginosa 와 Pantoea spp 로 각각 동정되었다. 또한 이들 균주들은 인산용해력뿐만 아니라, 고체배지상에서 식물병원성 곰팡이인 Phtophthora capsici, Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum에 대하여 강한 저해력을 나타내었으며, 이들 박테리아들이 생산하는 항곰팡이성 물질은 phenylacetic acid 와 2-aminobenzoic acid로 각각 동정되었다. 또한 동정된 물질들은 실험실내 실험에서 여러 박테리아와 곰팡이에 대하여 강한 저해 활성을 나타내었다. 이를 바탕으로 HB-15균주의 고추역병에 대하여 식물체 실험을 실시하였으며, HB-15와 P. capsici를 접종 후 유도되는 pathogeniesis-relatetd (...
인산용해력이 강한 HB-15와 HB-22균주를 토양으로부터 분리하였다. 이 박테리아들은 탄소원인 glucose로부터 gluconic acid와 2-ketogluconic acid를 분비하였으며, HB-15와 HB-22 균주들은 Psedomonas aeruginosa 와 Pantoea spp 로 각각 동정되었다. 또한 이들 균주들은 인산용해력뿐만 아니라, 고체배지상에서 식물병원성 곰팡이인 Phtophthora capsici, Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum에 대하여 강한 저해력을 나타내었으며, 이들 박테리아들이 생산하는 항곰팡이성 물질은 phenylacetic acid 와 2-aminobenzoic acid로 각각 동정되었다. 또한 동정된 물질들은 실험실내 실험에서 여러 박테리아와 곰팡이에 대하여 강한 저해 활성을 나타내었다. 이를 바탕으로 HB-15균주의 고추역병에 대하여 식물체 실험을 실시하였으며, HB-15와 P. capsici를 접종 후 유도되는 pathogeniesis-relatetd (PR) proteins 과 식물 세포벽의 lignification 에 관련된 효소들의 변화를 측정하였다. P. capsici 처리 후 9일째 Root mortality는 병원균만 접종한 처리구에서는 76%로 증가한 반면, HB-15 처리구에서는 상당히 감소하였다. PR proteins 과 lignification 에 관련된 효소들의 활성은 병원균만 처리한 구에서 그 변화량이 가장 높게 나타난 반면에 상대적으로 HB-15처리구에서는 강한 병저해력은 보였지만 효소들의 변화량은 적었다. 또한 HB-15처리구에서는 control과 비교했을 때, 식물생장 및 인산흡수량의 증가를 나타내었다. HB-22 균주는 항생물질에 의한 병 억제력이외에도 식물에 병 저항성을 유도하였는데, 이를 근거로 오이에서 각반병을 일으키는 Pseudomonas syringae pv. lachrymans 에 대하여 방제효과 실험을 실시하였다. 또한 식물병원균에 의해 유도도는 여러가지 효소를 측정하였다. HB-15균주는 오이의 뿌리에 접종하고, 병원균은 잎에 접종함으로써 직접적인 저해를 일으키지 못하게 함으로써 유도저항성에 의한 병 방제효과를 조사 하였다. 병 피해정도는 병원균만 처리한구에서 HB-15처리구에 비하여 상당히 높았으며, 앞선 실험과 마찬가지로 PR proteins인 β-1,3-glucanase과 chitinase의 활성은 병원균 처리구에서 상대적으로 높게 나타났다. lignification 에 관련된 효소인 POD 와 PAL활성도 PR proteins과 같은 양상을 보였다. 즉 이 실험에서는 식물병방제와 관련하여 β-1,3-glucanase, chitinase, POD 와 PAL의 높은 활성이 직접적인 연관성은 나타내지 않았다. 오이의 모잘록병을 일으키는 Rhizoctonia solani 에 대하여 이들 균주들을 혼합 또는 각각 처리하여 그 방제효과를 조사하였다. 생체중과 인산의 흡수는 이들 미생물을 각각 또는 혼합처리구에서 병원균만 처리곳보다 훨씬 높게 나타났다. Root mortality는 병원균만 처리한 곳에서 생물학적 제제 처리구에 비해 상대적으로 아주 높았으며, NH3-NH4+ 와 proline 농도 또한 높았다. salicylic acid (SA) 와 jasmonic acid (JA)를 처리하여 발현되는 유전자들을 통하여 이들 균주가 유도하는 병 저항성 기작을 조사하였다. POX 와 PAL1은 SA처리구와 HB-22를 단독 또는 혼합 처리구에서 높게 발현되었으나, HB-15처리구에서는 발현되지 않았다. 위 의 결과를 요약하면, HB-15와 HB-22균주는 모두 강한 인산 용해력 뿐만 아니라 항생물질을 분비하였으며, 특히 HB-22균주는 식물체에 병 저항성을 유도하였다. 또한 이 들 균주는 고추와 오이등에서 여러 가지 병원균에 대해 병 방제효과를 보였으며, 혼합하였을 때에도 비슷한 방제효과를 나타냄으로써 생물비료와 생물학적 제제로써 사용가능성을 제시하였다.
인산용해력이 강한 HB-15와 HB-22균주를 토양으로부터 분리하였다. 이 박테리아들은 탄소원인 glucose로부터 gluconic acid와 2-ketogluconic acid를 분비하였으며, HB-15와 HB-22 균주들은 Psedomonas aeruginosa 와 Pantoea spp 로 각각 동정되었다. 또한 이들 균주들은 인산용해력뿐만 아니라, 고체배지상에서 식물병원성 곰팡이인 Phtophthora capsici, Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum에 대하여 강한 저해력을 나타내었으며, 이들 박테리아들이 생산하는 항곰팡이성 물질은 phenylacetic acid 와 2-aminobenzoic acid로 각각 동정되었다. 또한 동정된 물질들은 실험실내 실험에서 여러 박테리아와 곰팡이에 대하여 강한 저해 활성을 나타내었다. 이를 바탕으로 HB-15균주의 고추역병에 대하여 식물체 실험을 실시하였으며, HB-15와 P. capsici를 접종 후 유도되는 pathogeniesis-relatetd (PR) proteins 과 식물 세포벽의 lignification 에 관련된 효소들의 변화를 측정하였다. P. capsici 처리 후 9일째 Root mortality는 병원균만 접종한 처리구에서는 76%로 증가한 반면, HB-15 처리구에서는 상당히 감소하였다. PR proteins 과 lignification 에 관련된 효소들의 활성은 병원균만 처리한 구에서 그 변화량이 가장 높게 나타난 반면에 상대적으로 HB-15처리구에서는 강한 병저해력은 보였지만 효소들의 변화량은 적었다. 또한 HB-15처리구에서는 control과 비교했을 때, 식물생장 및 인산흡수량의 증가를 나타내었다. HB-22 균주는 항생물질에 의한 병 억제력이외에도 식물에 병 저항성을 유도하였는데, 이를 근거로 오이에서 각반병을 일으키는 Pseudomonas syringae pv. lachrymans 에 대하여 방제효과 실험을 실시하였다. 또한 식물병원균에 의해 유도도는 여러가지 효소를 측정하였다. HB-15균주는 오이의 뿌리에 접종하고, 병원균은 잎에 접종함으로써 직접적인 저해를 일으키지 못하게 함으로써 유도저항성에 의한 병 방제효과를 조사 하였다. 병 피해정도는 병원균만 처리한구에서 HB-15처리구에 비하여 상당히 높았으며, 앞선 실험과 마찬가지로 PR proteins인 β-1,3-glucanase과 chitinase의 활성은 병원균 처리구에서 상대적으로 높게 나타났다. lignification 에 관련된 효소인 POD 와 PAL활성도 PR proteins과 같은 양상을 보였다. 즉 이 실험에서는 식물병방제와 관련하여 β-1,3-glucanase, chitinase, POD 와 PAL의 높은 활성이 직접적인 연관성은 나타내지 않았다. 오이의 모잘록병을 일으키는 Rhizoctonia solani 에 대하여 이들 균주들을 혼합 또는 각각 처리하여 그 방제효과를 조사하였다. 생체중과 인산의 흡수는 이들 미생물을 각각 또는 혼합처리구에서 병원균만 처리곳보다 훨씬 높게 나타났다. Root mortality는 병원균만 처리한 곳에서 생물학적 제제 처리구에 비해 상대적으로 아주 높았으며, NH3-NH4+ 와 proline 농도 또한 높았다. salicylic acid (SA) 와 jasmonic acid (JA)를 처리하여 발현되는 유전자들을 통하여 이들 균주가 유도하는 병 저항성 기작을 조사하였다. POX 와 PAL1은 SA처리구와 HB-22를 단독 또는 혼합 처리구에서 높게 발현되었으나, HB-15처리구에서는 발현되지 않았다. 위 의 결과를 요약하면, HB-15와 HB-22균주는 모두 강한 인산 용해력 뿐만 아니라 항생물질을 분비하였으며, 특히 HB-22균주는 식물체에 병 저항성을 유도하였다. 또한 이 들 균주는 고추와 오이등에서 여러 가지 병원균에 대해 병 방제효과를 보였으며, 혼합하였을 때에도 비슷한 방제효과를 나타냄으로써 생물비료와 생물학적 제제로써 사용가능성을 제시하였다.
The phosphate solubilizing bacteria, HB-15 and HB-22 possessing a strong ability to solubilize insoluble phosphate, were isolated from cropland soil. These bacteria oxidized glucose to gluconic acid and sequentially to 2-ketogluconic acid, which highly solubilized hydroxyapatite into orthophosphate....
The phosphate solubilizing bacteria, HB-15 and HB-22 possessing a strong ability to solubilize insoluble phosphate, were isolated from cropland soil. These bacteria oxidized glucose to gluconic acid and sequentially to 2-ketogluconic acid, which highly solubilized hydroxyapatite into orthophosphate. Based on DNA sequence of a conserved partial 16S rRNA gene, HB-15 and HB-22 were identified as Psedomonas aeruginosa and Pantoea spp, respectively. At the same time, these bacteria showed significant antifungal activity against several plant pathogens, such as Phtophthora capsici, Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum in an agar medium. To isolate antifungal compounds from culture filtrates of these bacteria, various chromatographic procedures were performed. HPLC and GC-MS results confirmed the compounds produced by HB-15 and HB-22 as phenylacetic acid and 2-aminobenzoic acid, respectively. These compounds showed antimicrobial activities against various bacteria and fungi in vitro test. To investigate protective effects of antagonistic HB-15 in relation to biological control of Phytophthora blight in pepper caused by P. capcici, pathogeniesis-relatetd (PR) proteins and plant defense enzymes related to cell wall lignification were examined in pepper plant preinoculated with HB-15 against a pathogenic strain, P. capsici. Root mortality was 76% in P. capsici treated plants, while it was significantly reduced in HB-15 treated plants. The activities of PR proteins (chitinase and β-1,3,-glucanase) and lignification-related enzymes (peroxidase and phenylalanine ammonia lyase) decreased in root of HB-15 + P. capsici treated plants, but increased in leaves with time. This fluctuation was much greater in P. capsici treated plants compared to HB-15 + P. capsici treated plants although P. capsici treated plants had severer damage. In addition, HB-15 treatments enhanced plant growth and P uptake when compared to control. In conclusion, HB-15 not only promoted pepper growth and P uptake, but also protected pepper against phytophthora blight. To investigate whether Pantoea spp. HB-22 can induce resistance, we tested biocontrol effect against angular leaf spot caused by Pseudomonas syringae pv. lachrymans in cucumber. Additionally, changes in activities of defense enzymes involved in reinforcement of cell walls and PR proteins in leaves of cucumber were investigated. The spatial separation between HB-22 and pathogen in the phyloplane excludes the possibility of direct antagonism. Disease severity was higher in P. syringae pv. lachrymans treated plants, compared to HB-22 treatment. The activity of pathogenesis-related (PR) proteins, such as β-1,3-glucanase and chitinase was increased in P. syringae pv. lachrymans treated plant leaves. However, the increase of PR proteins by pathogen infection was alleviated in HB-22 treated plant. The POD and PAL activity also showed similar increase pattern compared to PR proteins. These results suggested that the increase in PR proteins, POD and PAL activities was a symptomatic response, but not related to plant resistance against the pathogen infection in this study. The effect of biocontrol agents, Pseudomonas aeruginosa HB-15 and Pantoea spp. HB-22 applied individually and in combination was inverstigated against damping-off of caused by Rhizoctonia solani in cucumber plants. Fresh weights and P uptake in bicontrol agents treated plants were significantly higher both individual (HB-15 and HB-22) and mixture (HB-15 + HB-22) treatment than control in shoots. Root mortality was rapidly increased in control compared to biocontrol agents treated plants. NH3-NH4+ and proline concentrations were higher in the control, while they are alleviated in biocontrol agents plants. Induced disease resistance pathway by biocontrol agents was identified comparing to gene expressions induced by salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA). POX and PAL1 expression were increased in both SA and Pantoea spp. HB-22 treated plants. However, P. aeruginosa HB-15 did not increase any gene expression. These results show that combination or individual of P. aeruginosa HB-15 and Pantoea spp. HB-22 can be used as biocontrol agent and biofertilizer.
The phosphate solubilizing bacteria, HB-15 and HB-22 possessing a strong ability to solubilize insoluble phosphate, were isolated from cropland soil. These bacteria oxidized glucose to gluconic acid and sequentially to 2-ketogluconic acid, which highly solubilized hydroxyapatite into orthophosphate. Based on DNA sequence of a conserved partial 16S rRNA gene, HB-15 and HB-22 were identified as Psedomonas aeruginosa and Pantoea spp, respectively. At the same time, these bacteria showed significant antifungal activity against several plant pathogens, such as Phtophthora capsici, Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum in an agar medium. To isolate antifungal compounds from culture filtrates of these bacteria, various chromatographic procedures were performed. HPLC and GC-MS results confirmed the compounds produced by HB-15 and HB-22 as phenylacetic acid and 2-aminobenzoic acid, respectively. These compounds showed antimicrobial activities against various bacteria and fungi in vitro test. To investigate protective effects of antagonistic HB-15 in relation to biological control of Phytophthora blight in pepper caused by P. capcici, pathogeniesis-relatetd (PR) proteins and plant defense enzymes related to cell wall lignification were examined in pepper plant preinoculated with HB-15 against a pathogenic strain, P. capsici. Root mortality was 76% in P. capsici treated plants, while it was significantly reduced in HB-15 treated plants. The activities of PR proteins (chitinase and β-1,3,-glucanase) and lignification-related enzymes (peroxidase and phenylalanine ammonia lyase) decreased in root of HB-15 + P. capsici treated plants, but increased in leaves with time. This fluctuation was much greater in P. capsici treated plants compared to HB-15 + P. capsici treated plants although P. capsici treated plants had severer damage. In addition, HB-15 treatments enhanced plant growth and P uptake when compared to control. In conclusion, HB-15 not only promoted pepper growth and P uptake, but also protected pepper against phytophthora blight. To investigate whether Pantoea spp. HB-22 can induce resistance, we tested biocontrol effect against angular leaf spot caused by Pseudomonas syringae pv. lachrymans in cucumber. Additionally, changes in activities of defense enzymes involved in reinforcement of cell walls and PR proteins in leaves of cucumber were investigated. The spatial separation between HB-22 and pathogen in the phyloplane excludes the possibility of direct antagonism. Disease severity was higher in P. syringae pv. lachrymans treated plants, compared to HB-22 treatment. The activity of pathogenesis-related (PR) proteins, such as β-1,3-glucanase and chitinase was increased in P. syringae pv. lachrymans treated plant leaves. However, the increase of PR proteins by pathogen infection was alleviated in HB-22 treated plant. The POD and PAL activity also showed similar increase pattern compared to PR proteins. These results suggested that the increase in PR proteins, POD and PAL activities was a symptomatic response, but not related to plant resistance against the pathogen infection in this study. The effect of biocontrol agents, Pseudomonas aeruginosa HB-15 and Pantoea spp. HB-22 applied individually and in combination was inverstigated against damping-off of caused by Rhizoctonia solani in cucumber plants. Fresh weights and P uptake in bicontrol agents treated plants were significantly higher both individual (HB-15 and HB-22) and mixture (HB-15 + HB-22) treatment than control in shoots. Root mortality was rapidly increased in control compared to biocontrol agents treated plants. NH3-NH4+ and proline concentrations were higher in the control, while they are alleviated in biocontrol agents plants. Induced disease resistance pathway by biocontrol agents was identified comparing to gene expressions induced by salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA). POX and PAL1 expression were increased in both SA and Pantoea spp. HB-22 treated plants. However, P. aeruginosa HB-15 did not increase any gene expression. These results show that combination or individual of P. aeruginosa HB-15 and Pantoea spp. HB-22 can be used as biocontrol agent and biofertilizer.
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