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문제 정의
- 본 연구에서는 야생으로부터 채취한 27종 식물 메탄올 추출물의 밀 녹병을 포함한 6종 식물병에 대한방제 효과를 조사하고, 이들 중 특히 밀 녹병에 방제효과가 우수한 비비 추(Hosta longipes), 까마중(Solmt飾 nigrum), 맥문동(L泊伽e platyphylla), 그리고 황기 (Astragalus membranaceus) 추출물을 선발하여 이들의밀 녹병 방제의 작용 특성을 실험하였다.
- 보였다(표 2). 비비추 추출물과 까마중 추출물의 살균 활성은 본 연구에서 처음으로 보고하는것이다.
제안 방법
- sp. hordei의 포자를 약제처리한 식물에 털어 접종하고 생육상에서 7일 동안 배양하였다.
- 밀 녹병에 대하여는 장구채, 비비추, 맥문동, 까마중 및 황기 추출물이 우수한 방제가를 보였다. 밀 녹병에 대하여 살균활성이 있는 식물 추출물에 대해서는 거의 연구되지않았으므로, 실험한 27종 시료 중 밀 녹병에 대하여활성이 우수한 비비추, 맥문동, 까마중 그리고 황기추출물을 선발하여 이들의 밀 녹병에 대한 방제 특성을 실험하였다.
- 토마토 잿빛곰팡이병은 Botn/tis cinerea NS%3 의 포자현탁액 (1x10° spores/mL)을 분무 접종하고 4일 동안 습실상에 두어 발병을 유도하였다. 밀 녹병은 활물기생균이므로직접 밀 유묘에 인공접종하여 발병한 식물에 형성된 Puccinia recondita의 포자를 250 您/mL의 Tween 20 용액에 현탁하여 (0.67 g/L) 분무 처리하고 20℃ 습실상에서 1일 동안 습실처리하고 항온항습실(20℃, 70% 상대습도)에 6일 동안 두어 발병시켰다. 보리 흰가루병은 보리 유묘에 형성된 Blumeria graminis f.
- 5 cm)에 밀 종자를 5립 씩 파종하여 1엽기 밀 유묘를 재배하였다. 밀 유묘에 mL 당 생중량 0.3 g을 함유하는 농도의 약제 용액을 spray하여 약제를 처리하였다.
- 밀 유묘에서 약제의 침투이행성은, 잎의 뒷면에서앞면으로의 약제 이동인 엽육이행과 하위엽에서 상위엽으로의 엽간이행으로 실험하였다. 약제의 엽육이행을 조사하기 위하여 온실에서 재배한 1엽기 밀에 붓으로 약제 용액를 묻혀서 잎의 뒷면에 약제를 처리하고 온실에서 풍건 하였다.
- 밀에 형성된 P. recondita의 하포자를 털어 포자현탁액(0.67 g/L)을 준비하고 25±5℃의 온실에서 재배한 1엽기 밀(품종: 조광)에 포자현탁액을 분무하여 접종하였다. 이를 20℃ 습실상에 넣고 1일 또는 2일 동안습실 처리한 후에 풍건하여 습기를 제거하고 약제를처리하였다.
- 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 밀 녹병, 보리 흰가루병은 7일 후, 토마토 잿빛곰팡이병과 역병은 각각 3일과 4일 후에 병반면적율을 조사하였다. 방제가는다음과 같은 식에 따라 계산하였다.
- 식물 추출물의 밀 유묘에서의 침투이행성은 잎 뒷면에서 잎 앞면으로의 엽육이행과 하위엽에서 상위엽으로의 엽간이행을 실험하였다.
- 약제의 엽육이행을 조사하기 위하여 온실에서 재배한 1엽기 밀에 붓으로 약제 용액를 묻혀서 잎의 뒷면에 약제를 처리하고 온실에서 풍건 하였다. 약제 처리 1일 후에 P- recond油를 접종하고 발병을 유도한 후에 잎의 뒷면에 형성된 병반의 병반면적율을 달관조사 하였다. 약제의 엽간이행은 온실에서 재배한 2엽기 밀을 사용하여 실험하였다.
- 1엽을 제외한 밀 유묘는 랩으로 싸서약제가 처리되지 않도록 하고 1엽에 spray 하여 약제를 처리하였다. 약제 처리 1일 후에 P. recsid沥를 접종하여 발병을 유도하고 2엽에 형성된 병반의 면적율을 조사하였다.
- 약제 처리한 식물은 각각 1일, 4일 그리고 7일 동안 저면 관수하면서 온실에서 관리하였다. 이와 같이약제 처리한 밀에 P- recondita를 접종하고 발병시킨후에 본엽 1엽의 병반면적율을 조사하고 방제가를 계산하였다.
- 약제 처리한 식물은 각각의 병원균을 접종하였는데, 벼 도열병은 Magnaporthe grisea KJ201 의 포자 현탁액(5x10, spores/mL)을 분무 접종하고, 25℃ 의 습실상에서 하루 동안 습실 처리한 후에 항온항습실(25 ℃, 상대습도 80%)에서 5일 동안 발병을 유도하였다. 벼 잎집무늬마름병은 밀기울 배지에 배양한 Thanatephorus 를 접종하고 25 ℃ 습실상에서 4일 배양한 후, 28±5℃의 항온실에서 발병 시켰다.
- 약제 처리 1일 후에 P- recond油를 접종하고 발병을 유도한 후에 잎의 뒷면에 형성된 병반의 병반면적율을 달관조사 하였다. 약제의 엽간이행은 온실에서 재배한 2엽기 밀을 사용하여 실험하였다. 1엽을 제외한 밀 유묘는 랩으로 싸서약제가 처리되지 않도록 하고 1엽에 spray 하여 약제를 처리하였다.
- 엽간이행으로 실험하였다. 약제의 엽육이행을 조사하기 위하여 온실에서 재배한 1엽기 밀에 붓으로 약제 용액를 묻혀서 잎의 뒷면에 약제를 처리하고 온실에서 풍건 하였다. 약제 처리 1일 후에 P- recond油를 접종하고 발병을 유도한 후에 잎의 뒷면에 형성된 병반의 병반면적율을 달관조사 하였다.
- 얻어진 메탄올 추출물의 온실에서의 살균활성을 조사하기 위하여 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토잿빛곰팡이병, 토마토 역병, 밀 녹병 그리고 보리 흰가루병 등 6종 식물병에 대하여 실험하였다. 식물 추출물은 stock solution으로부터 생체시료 9 g에 해당하는 양을 취하여 30 mL의 Tween 20 용액(250 “g /mL)에 넣고 잘 용해하였으며, 이때 DMSO의 최종농도는 1%가 되도록 하였다.
- 67 g/L)을 준비하고 25±5℃의 온실에서 재배한 1엽기 밀(품종: 조광)에 포자현탁액을 분무하여 접종하였다. 이를 20℃ 습실상에 넣고 1일 또는 2일 동안습실 처리한 후에 풍건하여 습기를 제거하고 약제를처리하였다. 이를 상대습도 70%의 생육선반(20℃)에서 광을 조사하면서 발병시켰다.
- 이를 20℃ 습실상에 넣고 1일 또는 2일 동안습실 처리한 후에 풍건하여 습기를 제거하고 약제를처리하였다. 이를 상대습도 70%의 생육선반(20℃)에서 광을 조사하면서 발병시켰다. 표면에 형성된 병반의 병반면적율을 조사하고 위의 식에 따라 방제가를계산하였다.
- 저면 관수하면서 온실에서 관리하였다. 이와 같이약제 처리한 밀에 P- recondita를 접종하고 발병시킨후에 본엽 1엽의 병반면적율을 조사하고 방제가를 계산하였다.
- 일회용 폿트(직경 4.5 cm)에 벼는 수도용 상토를토마토, 보리, 밀은 원예용 상토를 80% 정도 넣고 종자를 파종하여 25±5笆의 온실에서 식물에 1주~5주동안 재배하였다. 재배한 식물에 위에서 준비한 약제용액을 엽면 및 줄기에 분무하고 온실에 두어 1일 동안 풍건 하였다.
- 일회용 폿트(직경 6.5 cm)에 밀 종자를 5립 씩 파종하여 1엽기 밀 유묘를 재배하였다. 밀 유묘에 mL 당 생중량 0.
- 5 cm)에 벼는 수도용 상토를토마토, 보리, 밀은 원예용 상토를 80% 정도 넣고 종자를 파종하여 25±5笆의 온실에서 식물에 1주~5주동안 재배하였다. 재배한 식물에 위에서 준비한 약제용액을 엽면 및 줄기에 분무하고 온실에 두어 1일 동안 풍건 하였다.
- 벼 잎집무늬마름병은 밀기울 배지에 배양한 Thanatephorus 를 접종하고 25 ℃ 습실상에서 4일 배양한 후, 28±5℃의 항온실에서 발병 시켰다. 토마토 역병은 Phytophthora i欢 stans 의 유주자낭 (5x104 sporangia/mL)으로부터 나출한 유주자 현탁액을 분무 접종한 후 20℃ 에서 2일 동안 습실처리하고 20℃ 항온실에 두어 병을 일으켰다. 토마토 잿빛곰팡이병은 Botn/tis cinerea NS%3 의 포자현탁액 (1x10° spores/mL)을 분무 접종하고 4일 동안 습실상에 두어 발병을 유도하였다.
- 이를 상대습도 70%의 생육선반(20℃)에서 광을 조사하면서 발병시켰다. 표면에 형성된 병반의 병반면적율을 조사하고 위의 식에 따라 방제가를계산하였다.
- 황기 등 27종 식물 추출물의 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 역병, 토마토 잿빛곰팡이병 밀 녹병 그리고 보리 흰가루병에 대한 살균활성을 in vivo 에서 실험하였다. 벼 도열병에 대해서 방제 활성이있는 추출물은 익모초, 장구채, 환삼덩굴, 비비추, 맥문동, 황기 추출물 등이었다(표 2).
대상 데이터
- 식물 추출물은 stock solution으로부터 생체시료 9 g에 해당하는 양을 취하여 30 mL의 Tween 20 용액(250 “g /mL)에 넣고 잘 용해하였으며, 이때 DMSO의 최종농도는 1%가 되도록 하였다. 무처리구를 위해서는 약제 없이 증류수에 1%의 DMSO와 250 “g/mL의 Tween 20 용액을 준비하였다.
- 토마토 역병은 Phytophthora i欢 stans 의 유주자낭 (5x104 sporangia/mL)으로부터 나출한 유주자 현탁액을 분무 접종한 후 20℃ 에서 2일 동안 습실처리하고 20℃ 항온실에 두어 병을 일으켰다. 토마토 잿빛곰팡이병은 Botn/tis cinerea NS%3 의 포자현탁액 (1x10° spores/mL)을 분무 접종하고 4일 동안 습실상에 두어 발병을 유도하였다. 밀 녹병은 활물기생균이므로직접 밀 유묘에 인공접종하여 발병한 식물에 형성된 Puccinia recondita의 포자를 250 您/mL의 Tween 20 용액에 현탁하여 (0.
성능/효과
- 4종 시료는 mL당 식물 생중량g에 해당하는농도로 처리한 경우에도 95% 이상의 높은 방제가를보였다(표 3). 이들 중에 맥문동 잎 추출물은 밀 녹병에 대한 예방효과가 가장 우수하여 mL당 생중량 0.
- , Aspergillus ocraceus 등의 생육을 억제한다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서 황기 뿌리의 메탄올 추출물은 벼 도열병과 보리 흰가루병에는강한 방제 효과가 있었으나 잿빛곰팡이병에 대해서는미약한 방제가를 보일 뿐이었다. 그러므로 구 등이보고한 황기 종자에서 분리한 항진균성 단백질은 본연구의 밀 녹병과 보리 흰가루병을 억제하는 황기 뿌리 추출물의 항균물질과 다르며, 식물은 부위에 따라생성하는 항균물질이 다르다고 생각되었다.
- 그러나 본 연구에서 황기 뿌리의 메탄올 추출물은 벼 도열병과 보리 흰가루병에는강한 방제 효과가 있었으나 잿빛곰팡이병에 대해서는미약한 방제가를 보일 뿐이었다. 그러므로 구 등이보고한 황기 종자에서 분리한 항진균성 단백질은 본연구의 밀 녹병과 보리 흰가루병을 억제하는 황기 뿌리 추출물의 항균물질과 다르며, 식물은 부위에 따라생성하는 항균물질이 다르다고 생각되었다.
- 3 g/mL에 해당하는 농도로 처리하였을 때 약 50% 의 방제가를 나타내었다. 까마중 추출물과 황기 추출물은 접종 1일 후에 약제를 처리한 경우보다 접종 2 일 후에 처리하였을 때 밀 녹병에 대한 방제효과가저하되었다.
- 그리고 닭의장풀 추출물은 잿빛곰팡이병에 대하여, 개불알풀, 황기 추출물은 보리 흰가루병에 대하여 살균 활성이 있었다. 밀 녹병에 대하여는 장구채, 비비추, 맥문동, 까마중 및 황기 추출물이 우수한 방제가를 보였다. 밀 녹병에 대하여 살균활성이 있는 식물 추출물에 대해서는 거의 연구되지않았으므로, 실험한 27종 시료 중 밀 녹병에 대하여활성이 우수한 비비추, 맥문동, 까마중 그리고 황기추출물을 선발하여 이들의 밀 녹병에 대한 방제 특성을 실험하였다.
- 본 실험에서 벼 도열병에 활성이 있는 추출물은 익모초, 장구채, 환삼덩굴, 비비추, 맥문동, 황기 추출물등이었으며, 이들 중 맥문동 잎 추출물은 특히 방제효과가 우수하였다. 성 등 (1997)은 맥문동 잎 추출물이 in 沅fro에서 잿빛곰팡이병균을 억제한다고 하였으나, 본 실험에서 mL 당 생중량 0.
- 본 연구에서는 우리나라 야외에서 채집한 27종 식물의 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 역병, 토마토 잿빛곰팡이병, 밀 녹병, 보리 흰가루병에 대한방제효과를 실험하였는데, 비비추 추출물은 벼 도열병과 밀 녹병에, 까마중 추출물은 밀 녹병에 우수한방제효과를 보였다(표 2). 비비추 추출물과 까마중 추출물의 살균 활성은 본 연구에서 처음으로 보고하는것이다.
- 그리고.비비추 추출물은예방효과-중, 약효지속성-대, 엽육이행-대이고, 까마중추출물은 예방효과-대, 약효지속성-대, 치료효과-소, 엽육이행-대 이었다. 예방효과, 약효지속성, 침투이행성, 치료효과 등 약제의 방제 특성 모두가 포장에서방제효과를 결정하는데 동일하게 기여하지는 않지만위와 결과를 종합해 볼 때, 본 연구에서 처음으로 살균 활성을 보고하는 까마중 추출물은 포장에서 밀 녹병에 대하여 4종 식물 추줄물 중 가장 우수한 방제효과를 나타내리라 생각된다.
- 비비추, 맥문동, 까마중 및 황기 추출물을 밀 유묘에 mL당 생중량 0.3 g을 함유하는 농도로 약제를 처리하고 각각 처리 1일, 4일 그리고 7일 후에 방제효과를 조사하여 이들 추출물의 약효 지속성을 실험한결과, 4종 추출물 모두 약제처리 7일 후에도 밀 녹병에 우수한 방제효과를 보였다(그림 1). 특히 비비추추출물과 까마중 추출물은 처리 7일 후에도 90% 이상의 높은 방제가를 나타내어 우수한 약효 지속성을나타냈다.
- 이들 중에 황기 추출물의 경우에는 다른 추출물에 비하여 엽육이행이 다소 낮았고 비비추, 맥문동, 까마중 추출물은 유사하였다. 시료들의 엽간이행은 엽육이행에 비하여 미약하여, 비비추, 맥문동, 황기 추출물은 5〜10%의 방제가를 보였을 뿐이었다.
- 비비추 추출물은예방효과-중, 약효지속성-대, 엽육이행-대이고, 까마중추출물은 예방효과-대, 약효지속성-대, 치료효과-소, 엽육이행-대 이었다. 예방효과, 약효지속성, 침투이행성, 치료효과 등 약제의 방제 특성 모두가 포장에서방제효과를 결정하는데 동일하게 기여하지는 않지만위와 결과를 종합해 볼 때, 본 연구에서 처음으로 살균 활성을 보고하는 까마중 추출물은 포장에서 밀 녹병에 대하여 4종 식물 추줄물 중 가장 우수한 방제효과를 나타내리라 생각된다.
- 온실에서 재배한 밀 유묘에 P. recondita를 접종하고 1일 후와 2일 후에 각각 약제를 처리하여 밀 녹병에 대한 방제효과를 조사하는 치료효과를 실험한 결과, 비비추와 맥문동 추출물은 접종 1일 후와 2일 후 모두에서 치료효과가 없었다(표 4). 까마중 처리구는 약간의 치료 활성이 있었으며, 황기 추출물은 생중량 0.
- 3 g을 함유하는 농도로 약제를 처리하고 각각 처리 1일, 4일 그리고 7일 후에 방제효과를 조사하여 이들 추출물의 약효 지속성을 실험한결과, 4종 추출물 모두 약제처리 7일 후에도 밀 녹병에 우수한 방제효과를 보였다(그림 1). 특히 비비추추출물과 까마중 추출물은 처리 7일 후에도 90% 이상의 높은 방제가를 나타내어 우수한 약효 지속성을나타냈다.
- 황기 뿌리, 맥문동 잎, 비비추 전초, 까마중 지상부의 메탄올 추출물의 밀 녹병에 대한 작용 특성을 실험한 결과, 각 식물 추출물의 활성 정도를 대, 중, 소로 비교하면 황기 주줄물은 4종 식물 주줄물 중 예방효과-소, 약효지속성-중, 치료효과-중, 엽육이행성-중등 이었으며, 맥문동 추출물은 예방효과-대, 약효지속성-중, 엽육이행-대 이었다. 그리고.
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