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길항미생물 Bacillus subtilis GG95를 이용한 상추 균핵병의 생물학적 방제
Biological Control of Lettuce Sclerotinia Rot by Bacillus subtilis GG95 원문보기

한국균학회지 = The Korean journal of mycology, v.42 no.3, 2014년, pp.225 - 230  

이현주 (경기도농업기술원 환경농업연구과) ,  김진영 (경기도농업기술원 소득자원연구소) ,  이진구 (경기도농업기술원 소득자원연구소) ,  홍순성 (경기도농업기술원 종자관리소)

초록
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상추재배시 문제가 되고 있는 균핵병과 시들음병에 대한 미생물 방제제 개발을 위하여 병해가 발생된 상추 포장에서 미생물을 분리하고, 길항미생물을 선발하여 균의 특성을 조사하고 균핵병에 대한 예방효과를 검정한 결과는 다음과 같다. 경기도 주요 상추 재배지에서 균핵병은 10월부터 발생하여 다음해 5월까지 발생하였으며, 12월에는 최대 40%까지 발생하여 피해를 주고 있었다. 균핵병과 시들음병에 모두 억제효과가 있는 균주를 대치배양을 통해 선발하였다. 선발됨 균주는 Vitek 2의 BCL카드를 이용한 생화학적반응과 형태적 확인, 16s rRNA 분석을 통해 동정한 결과 Bacillus subtilis로 동정되었고 B. subtilis GG95로 명명하였다. B. subtilis GG95의 배양특성을 조사한 결과 온도 $25{\sim}30^{\circ}C$, 산도 7의 배양조건에서 배양이 잘 되었으며, 배양에 적정한 영양원은 탄소원 전분, 질소원 tryptone과 yeast extract를 무기염류 $MgCl_2$를 사용하였을 때 가장 잘 되었다. 영양원에 따라 균핵병과 시들음병에 대한 길항효과가 좋은 탄소원은 fructose, maltose였고 질소원은 peptone였으며, 무기염류는 균핵병은 $CaCl_2$, $K_2HPO_4$, 시들음병은 $MgSO_47H_2O$로 병원균에 대한 길항효과가 차이가 있었다. 상추 균핵병에 대한 B. subtilis GG95의 포장검정 결과 $1{\times}10^8cfu/mL$ 농도의 길항미생물 배양액을 포기당 10 mL씩 3회 관주하고 균핵병원균을 접종한 후 균핵병의 발병정도를 조사한 결과 88% 방제효과가 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Sclerotinia sclerotiorum, a plant pathogenic fungus, can cause serious yield and quality losses in the winter lettuce field. For biological control of S. sclerotiorum, soil-born microorganisms that inhibit the mycelia growth of S. sclerotiorum and Fusarium oxysporum were isolated from diseased soil....

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 상추 연작 재배지에서 심한 피해를 주고 있는 문제 병해인 균핵병과 시들음병(fusarium wilt)을 대상으로 친환경 및 유기재배 농가에서 농약을 대체 사용할 수 있는 미생물 방제제를 개발하기 위하여, 시설재배 상추의 근권 토양에서 미생물을 분리, 길항미생물을 선발, 동정하고 생물적 방제 가능성을 탐색하고자 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Sclerotinia sclerotiorum에 의한 균핵병의 특징은? 상추에 발생하는 병은 약 28종이 국내에 보고되어 있으며[1], 그 중 Sclerotinia sclerotiorum에 의한 균핵병(sclerotinia rot)은 다범성균으로 64과 225속 383종의 식물을 침해 하고[2], 특히 겨울철 저온 다습한 환경에서 발생이 심하며 기주 범위가 매우 넓어 상추 뿐만 아니라 거의 모든 채소작물에 발생하며 경제적 피해가 심각하다[3-5]. 이러한 균핵병 등의 토양병해를 방제하기 위해 지금까지 농가에서는 프로파, 베노밀 등의 다양한 화학농약을 살포하고 있으나 그 효과가 크지 않고, 인축에 대한 독성과 잔류농약에 대한 환경오염 등의 화학적 방제의 문제를 해결하기 위한 대체수단이 절실히 요구되고 있다.
해외에서 균핵병 방제에 이용한 길항균은? 그 해결책으로 친환경 또는 유기농자재를 이용하는 생물학적 방제가 시도되고 있다[4, 6-8]. 특히 생물적 방제를 위해서 외국에서는 Coniothytium minitans [9], Trichoderma viride [10] 등 길항균을 이용한 균핵병 방제가 보고된 바 있으며, 우리나라에서도 다양한 길항균을 이용한 생물적 방제에 대한 시도가 이루 어지고 있다[11, 12].
B. subtilis GG95이 상추의 균핵병과 시들음병에 대한 길항효과가 좋은 경우의, 탄소원과 질소원, 무기염류는? subtilis GG95의 배양특성을 조사한 결과 온도 25~ 30℃, 산도 7의 배양조건에서 배양이 잘 되었으며, 배양에 적정한 영양원은 탄소원 전분, 질소원 tryptone과 yeast extract를 무기염류 MgCl2를 사용하였을 때 가장 잘 되었다. 영양원에 따라 균핵병과 시들음병에 대한 길항효과가 좋은 탄소원은 fructose, maltose였고 질소원은 peptone였으며, 무기염류는 균핵병은 CaCl2, K2HPO4, 시들음병은 MgSO47H2O로 병원균에 대한 길항효과가 차이가 있었다. 상추 균핵병에 대한 B.
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참고문헌 (18)

  1. The Korean Society of Plant Pathology. List of plant diseases in Korea 5th ed. Korean Society of Plant Pathology 2009;112-5. 

  2. Mordue JEM, Holliday P. Sclerotinia sclerotiorum. CMI descriptions of pathogenic fungi and bacteria 1976;No.513. 

  3. Shin DB, Lee JT. Ecological studies on lettuce drop disease occurring under controlled cultivation conditions in drained paddy fields. Kor J Plant Pathol 1987;3:252-60. 

  4. Hwang JY, Shim CK, Ryu KY, Choi DH, Jee HJ. Selection of Brevibacillus brevis B23 and Bacillus stearothermophilus B42 as biological control agents against Sclerotinia rot of lettuce. Res Plant Dis 2006;12:254-9. 

  5. Kim WG, Cho WD, Jee HJ. Occurrence of Sclerotinia Rot on cucurbitaceous vegetable crops in greenhouses. Kor J Microbiol 1999;27:198-205. 

  6. Kim HW, Lee KY, Baek JW, Kim HJ, Park JY, Lee JW, Jung SJ, Moon BJ. Isolation and identification of antagonistic bacterium active against Sclerotinia sclerotioum causing Sclerotinia Rot on crisphead lettuce. Res Plant Dis 2004;10:331-6. 

  7. Lee SY, Hong SG, Kim JJ, Han JH, Kim WG. Biological control of Paraconiothyrium minitans CM2 on lettuce sclerotinia rot caused by Sclerotinia sclerotiorum. Kor J Mycol 2012;40:271-6. 

  8. Chon BG, Park SJ, Kim JW. Biological control of Sclerotinia sclerotiorum in lettuce using antagonistic bacteria. Res Plant Dis 2013;19:12-20. 

  9. Budge SP, Whipps HM. Potential for integrated control of Sclerotinia sclerotiorum in glasshouse lettuce using Coniothyrium minitans and reduced fungicide application. Phytopathol 2001;91:221-7. 

  10. Whipps JM, Gerlagh M. Biology of Coniothyrium minitans and its potential for use in disease biocontrol. Mycol Res 1992;96:897-907. 

  11. Park SM, Jung HJ, Kim HS, Yu TS. Isolation and optimal culture conditions of Brevibacillus sp. KMU-391 against black root pathogens caused by Didymella bryoniae. Kor J Microbiol 2006;42:135-41. 

  12. Kim KK, Kim YC, Choi YW, Park KD, Kang UG, Choi YL, Park HC. Biological control of plant pathogens by Bacillus sp. AB02. J Life Sci 2008;18:858-64. 

  13. Baek JW, Kim HW, Kim HJ, Park JY, Lee KY, Lee JW, Jung SJ, Moon BJ. Occurrence of sclerotinia rot of crisphead lettuce caused by Sclerotinia sclerotiorum and its pathogenicity. Res Plant Dis 2004;10:324-30. 

  14. Kim JY, Hong SS, Lee JG, Lee HJ, Lim JW, Kim JW, Kim HG. Occurrence of fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. lactucae and cultivar susceptibility on lettuce. Res Plant Dis 2008;14:79-84. 

  15. Kim SS, Joo GJ, Uhm JY, Kim YJ, Lee IG. Antifungal activity of Bacillus sp. SS279 and biocontrol of apple white rot fungus, Botryosphaeria dothidea. Kor J Appl Microbiol Biotechnol 1997;25:527-36. 

  16. Handelsman J, Stabb EV. Biocontrol of soilborne plant pathogens. Plant Cell 1996;8:1855-86. 

  17. Jung HK, Kim SD. Purification and characterization of an antifungal antibiotic from Bacillus megaterium KL39, a biocontrol agent of red-papper phytophthora blight disease. Kor J Microbiol Biotechnol 2003;31:235-41. 

  18. Moon BJ, Kim HJ, Song JH, Lee KY, Baek JW, Chung SJ. Biological control of perilla sclerotinia rot caused by Sclerotinia sclerotiorum using Bacillus megaterium N4. J Life Sci 2004;14:761-9. 

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