큰느타리 (Pleurotus eryngii), 표고 (Lentinula edodes ), 노루궁뎅이 (Hericium erinaceus ) 버섯 수확 후 배지 (spent mushroom substrate, SMS) 물 추출액(SMSE)의 고추생장촉진과 고추역병균 억제효과를 조사하였다. 큰느타리버섯, 표고버섯 및 노루궁뎅이버섯 SMSE는 유묘생장시에 잎폭, 잎장, 초장, 절간, 절수 등에서 대조구에 비하여 모두 11~41%로 평균 20% 이상의 높은 생육효과가 있었으며 잎수에서는 거의 1.5배 높게 나타났다. 노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다. 큰느타리, 표고버섯 및 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병에 대하여 각각 25%, 65% 75%이상의 방제효과를 보였다.
큰느타리 (Pleurotus eryngii), 표고 (Lentinula edodes ), 노루궁뎅이 (Hericium erinaceus ) 버섯 수확 후 배지 (spent mushroom substrate, SMS) 물 추출액(SMSE)의 고추생장촉진과 고추역병균 억제효과를 조사하였다. 큰느타리버섯, 표고버섯 및 노루궁뎅이버섯 SMSE는 유묘생장시에 잎폭, 잎장, 초장, 절간, 절수 등에서 대조구에 비하여 모두 11~41%로 평균 20% 이상의 높은 생육효과가 있었으며 잎수에서는 거의 1.5배 높게 나타났다. 노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다. 큰느타리, 표고버섯 및 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병에 대하여 각각 25%, 65% 75%이상의 방제효과를 보였다.
Water extracts from spent mushroom substrate (SMSE)of edible mushrooms, Pleurotus eryngii, Hericium erinaceus and Lentinula edodes promoted growth of pepper seedling. Mycellial growth rate of Phythopthora capsici and Fusarium oxysporum was dramatically inhibited by 100% and 70% on PDA added with SMS...
Water extracts from spent mushroom substrate (SMSE)of edible mushrooms, Pleurotus eryngii, Hericium erinaceus and Lentinula edodes promoted growth of pepper seedling. Mycellial growth rate of Phythopthora capsici and Fusarium oxysporum was dramatically inhibited by 100% and 70% on PDA added with SMSE of H. erinaceus. SMSEs from H. erinaceus, P. eryngii, and L. edodes effectively reduced the disease severity of Phytophthora blight of pepper caused by Phytophthora capsici to 75%, 10% and 35%, respectively. These results suggested that SMSE from the mushrooms have dual effects that suppress phythopthora blight disease and promote plant growth of pepper.
Water extracts from spent mushroom substrate (SMSE)of edible mushrooms, Pleurotus eryngii, Hericium erinaceus and Lentinula edodes promoted growth of pepper seedling. Mycellial growth rate of Phythopthora capsici and Fusarium oxysporum was dramatically inhibited by 100% and 70% on PDA added with SMSE of H. erinaceus. SMSEs from H. erinaceus, P. eryngii, and L. edodes effectively reduced the disease severity of Phytophthora blight of pepper caused by Phytophthora capsici to 75%, 10% and 35%, respectively. These results suggested that SMSE from the mushrooms have dual effects that suppress phythopthora blight disease and promote plant growth of pepper.
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문제 정의
, 2011). 따라서 본 연구는 국내에서 주로 생산되는 큰느타리버섯, 표고버섯, 노루궁뎅이버섯 등의 식용버섯 SMS의 물 추출액을 이용하여 고추 유묘의 생육과 고추역병의 억제효과를 조사하였으며 그 결과를 보고 하고자 한다.
, 2008). 따라서 SMSE가 유묘성장에 어떠한 영향을 미치는지를 조사 하였다. Table 1은 SMSE처리에 따른 고추 유묘의 성장효과를 조사한 것으로 큰느타리버섯, 표고버섯, 노루궁뎅이버섯 SMSE는 물처리구에 비하여 초장 18%, 옆장 12%, 엽폭 21%, 절간 수 12%, 절간길이 11% 및 잎 수 41% 에서 모두 증가되었다.
본 연구는 기 연구에서 항균효과가 알려진 큰느타리, 표고버섯과 노루궁뎅이버섯 의 SMS이용하여 고추역병균의 방제효과를 조사하였다. 노루궁뎅이 SMSE 처리구는 무처 리구에 비하여 75% 이상의 방제효과를 보였으나 표고버섯과 큰느타리 SMSE처리구는 각각 65%와 25%의 보다 낮은 방제효과를 보였다(Table 2).
제안 방법
유주자낭 형성유도를 위하여 10% V8 배지 상에 5개 지점에 작은 접종원 절편(3×9 mm)을 동일한 거리에 접종하였 다.
SMS로부터 유효성분을 추출하기 위하여 SMS 100g을 잘게 부수고 증류수 300 ml를 첨가하여 2시간 동안 실온에서 200 rpm에서 진탕 배양 하였다. SMS혼합액을 2겹의 미라크로스로 거르고 10,000 rpm에서 10 분동안 원심 분리하여 SMS잔여물을 침전제거 하고 상등액을 SMS water extract (SMSE)로 하여 실험에 이용하였다.
유묘 성장효과를 조사하기 위하여 고추종자를 plug tray 의 Peat moss상에 심어 3주 동안 유묘로 성장시키고 Pot(직경10 cm)에 이식하여 실험에 사용하였다. SMCE 50 ml를 5일 간격으로 고추 유묘 뿌리주변에 관수하고 초장, 엽장, 엽폭, 절간수, 절간장, 엽수의 길이를 측정하여 유묘생육촉진 효과 여부를 조사하였다(Table 1).
유묘 성장효과를 조사하기 위하여 고추종자를 plug tray 의 Peat moss상에 심어 3주 동안 유묘로 성장시키고 Pot(직경10 cm)에 이식하여 실험에 사용하였다. SMCE 50 ml를 5일 간격으로 고추 유묘 뿌리주변에 관수하고 초장, 엽장, 엽폭, 절간수, 절간장, 엽수의 길이를 측정하여 유묘생육촉진 효과 여부를 조사하였다(Table 1). 대조구로서는 같은 양의 증류수를 처리 하였다.
고추역병균(Phythopthora capsici)과 Fusarium oxysporum 을 농촌진흥청 국립농업과학원에서 분양 받아 사용 하였다. 노루궁뎅이버섯 SMSE를 2배 또는 3배 희석하여 PDA(potato dextrose agar)와 혼합하고 고압 살균하여 Petri dish에 분주하여 SMSE혼합 PDA를 만들었다. SMSE혼합 PDA배지 중앙에 미리 PDA상에서 성장한 균사체 직경 5 mm 절편을 접종하고 14일 후에 균사생장 여부를 조사 하였다.
노루궁뎅이버섯 SMSE를 2배 또는 3배 희석하여 PDA(potato dextrose agar)와 혼합하고 고압 살균하여 Petri dish에 분주하여 SMSE혼합 PDA를 만들었다. SMSE혼합 PDA배지 중앙에 미리 PDA상에서 성장한 균사체 직경 5 mm 절편을 접종하고 14일 후에 균사생장 여부를 조사 하였다.
24℃ 암 조건에서 5일동안 배양하고 칼로 균사체를 절편(약 직경 10 mm)하고 살균수 20 ml를 첨가하여 형광 빛을 조사하면서 24℃에서 다시 2일간 배양하였다. 유주 자낭 형성여부를 고배율(X400) 광학현미경(Zeiss Axio imager)으로 확인한 후 4℃ 냉장고에 60분간 넣었다가 상온에 30분간 두어 유주자의 유출을 유도한 후 치즈클로스 로 Filteration하여 유주자를 채집 하였다. 유주자 밀도는 헤머사이토미터를 사용하여 105mL-1 로 개체수를 조절 하였다.
유주자 밀도는 헤머사이토미터를 사용하여 105mL-1 로 개체수를 조절 하였다. 고추역병에 대한 SMSE의 방제효과를 조사하기 위하여 포토 (지경 10 cm)내의 상토에서 30일 성장시킨 고추 유묘에 큰느타리 SMCE 50ml처리 하였다. 3일 경과 후 고추유묘 뿌리끝을 절단 하고 고추역병 유주자 도 (105mL-1) 의 현탁액에 적시고 포토에 이식하였다.
3일 경과 후 고추유묘 뿌리끝을 절단 하고 고추역병 유주자 도 (105mL-1) 의 현탁액에 적시고 포토에 이식하였다. SMSE을 잎에 분사하고 50 ml 관수로 처리하였으며 5일간격으로 3회 처리 하면서 병 발생 정도를 관찰 하였다.
큰느타리 (Pleurotus eryngii), 표고 (Lentinula edodes ), 노루궁뎅이 (Hericium erinaceus ) 버섯 수확 후 배지 (spent mushroom substrate, SMS) 물 추출액(SMSE)의 고추생장촉진과 고추역병균 억제효과를 조사하였다. 큰느타리버섯, 표고버섯 및 노루궁뎅이버섯 SMSE는 유묘생 장시에 잎폭, 잎장, 초장, 절간, 절수 등에서 대조구에 비 하여 모두 11~41%로 평균 20% 이상의 높은 생육효과가 있었으며 잎수에서는 거의 1.
Effects of water extracts of spent mushroom substrate on the disease severity of Phytophthora blight of peppers caused by Phytophthora capsici a) Values were means±standard deviations of four replicates for each treatment.
대상 데이터
큰느타리버섯, 표고버섯, 노루궁뎅이버섯의 SMS는 경기도버섯연구소와 일반 버섯농가에서 분양 받아 사용하였다. SMS로부터 유효성분을 추출하기 위하여 SMS 100g을 잘게 부수고 증류수 300 ml를 첨가하여 2시간 동안 실온에서 200 rpm에서 진탕 배양 하였다.
고추역병균(Phythopthora capsici)과 Fusarium oxysporum 을 농촌진흥청 국립농업과학원에서 분양 받아 사용 하였다. 노루궁뎅이버섯 SMSE를 2배 또는 3배 희석하여 PDA(potato dextrose agar)와 혼합하고 고압 살균하여 Petri dish에 분주하여 SMSE혼합 PDA를 만들었다.
고추역병은 V8배지를 기본배지로 하여 사용 하였다. 유주자낭 형성유도를 위하여 10% V8 배지 상에 5개 지점에 작은 접종원 절편(3×9 mm)을 동일한 거리에 접종하였 다.
성능/효과
따라서 SMSE가 유묘성장에 어떠한 영향을 미치는지를 조사 하였다. Table 1은 SMSE처리에 따른 고추 유묘의 성장효과를 조사한 것으로 큰느타리버섯, 표고버섯, 노루궁뎅이버섯 SMSE는 물처리구에 비하여 초장 18%, 옆장 12%, 엽폭 21%, 절간 수 12%, 절간길이 11% 및 잎 수 41% 에서 모두 증가되었다. 특히 잎수는 물처리구는 평균 14잎이 형성된 반면에 SMSE처리구는 거의 1.
본 연구는 기 연구에서 항균효과가 알려진 큰느타리, 표고버섯과 노루궁뎅이버섯 의 SMS이용하여 고추역병균의 방제효과를 조사하였다. 노루궁뎅이 SMSE 처리구는 무처 리구에 비하여 75% 이상의 방제효과를 보였으나 표고버섯과 큰느타리 SMSE처리구는 각각 65%와 25%의 보다 낮은 방제효과를 보였다(Table 2). Fig.
1는 고추유묘에 고추역병균을 재료 및 방법에 준하여 인공접종 한 후 SMSE를 처리한 것이다. 처리 10일 후에 대조구는 역병균에 감염되어 잎 전체가 위조되는 병징이 나타났지만 SMSE 처리구는 건전히 잘 성장하는 것이 관찰되어 SMSE의 고추 역병균에 대한 방제효과를 확인 할 수 있었다.
2은 노루궁뎅이 SMSE를 PDA와 혼합하여 제조한 배지 상에 고추역병균 균사체를 접종하여 7일 후에 균사 생장율을 조사한 결과이다. 노루궁뎅이 SMSE 혼합배지 는 고추역병균의 균사생장을 100% 억제 하였으나, 참고식물병원균으로 사용한 Fusarium oxysporum 의 경우 SMSE 혼합배지에 의한 균사생장 억제효과가 70%로 고 추역병균에 비해 비교적 낮게 나타났다(Fig. 2B). 27 종의 식용버섯의 배양여액을 이용한 식물병원균의 균사성장억제 실험에서 큰느타리버섯은 10%, 양송이버섯은 23%로 고추역병에 균사생장 억제효과가 있는 것으로 보고 되어 (Chen and Huang, 2010), 노루궁뎅이 SMSE는 보고된 다른 식용버섯보다 탁월한 억제효과가 있는 것으로 밝혀졌다.
comatus 는 고추역병에 90%이상의 방제효과가 있으나 표고버섯의 경우는 10%내외의 낮은 방제효과를 보인다고 하였다 (Chen and Huang, 2010). 이는 고추역병균의 균사생장 억제와는 무관한 결과로서 병 저항성 유도에 의한 간접적인 병 방제효과로 추정 할 수 있었다. 최근에는 큰 느타리 SMSE를 이용한 병 방제연구에서 오이탄저병균(Collectotrichum orbiculare)에 85% 방제효과가 있는 것으로 보고 되어(Parada et al.
큰느타리 (Pleurotus eryngii), 표고 (Lentinula edodes ), 노루궁뎅이 (Hericium erinaceus ) 버섯 수확 후 배지 (spent mushroom substrate, SMS) 물 추출액(SMSE)의 고추생장촉진과 고추역병균 억제효과를 조사하였다. 큰느타리버섯, 표고버섯 및 노루궁뎅이버섯 SMSE는 유묘생 장시에 잎폭, 잎장, 초장, 절간, 절수 등에서 대조구에 비 하여 모두 11~41%로 평균 20% 이상의 높은 생육효과가 있었으며 잎수에서는 거의 1.5배 높게 나타났다. 노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다.
5배 높게 나타났다. 노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다. 큰느타리, 표고버섯 및 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병에 대하여 각각 25%, 65% 75%이상의 방제효과를 보였다.
노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다. 큰느타리, 표고버섯 및 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병에 대하여 각각 25%, 65% 75%이상의 방제효과를 보였다.
후속연구
SMS는 버섯균사체가 생산하는 목질분해효소에 의해 cellulose와 lignin이 분해된 상태에 있으며 그 분해산물은 식물성장을 위한 탄소 원과 질소 원으로 공급되고 더 나아가 토양개선에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다 (Suess, 2006). 따라서 본 연구의 SMSE를 작물과 토양에 처리 시 유사한 생육효과를 보임으로서 유기질 비료 또는 토양개량제로서 활용이 가능 할 것으로 사료되었다.
, 1996), 고추역병방제를 위한 SMS적용은 보고 된 바 없다. 특히 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병균에 강력한 항균활성을 보유하면서 고추역병 억제효과를 최초로 구명한 것으로 향 후 SMSE내의 병 저항성 유도체와 항균 활성 유효 성분의 정제 및 구조분석에 의한 기초자료가 확보되면 보다 체계화된 식물병원균의 방제 제 개발에 이용 될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고추는 어떤 작물인가?
고추는 조미채소로서 전국적으로 44,817ha의 면적이 재배되고 있으며 년간 117, 324톤이 생산되고 있는 경제적으로 중요한 채소작물이다(Kang et al., 2011).
국내의 연간 버섯생산량의 규모는 어떠한가?
세계의 버섯생산량은 2008년을 기준으로 348톤에 이르며 아시아와 유럽을 중심으로 재배되고 있다. 국내의 농산버섯은 년간 총 생산량은 173,354톤 (2013년) 으로 느타리버섯(Pleurotus ostreatus), 큰느타리버섯(P. eryngii), 팽이버섯(Flammulina velvtipes)이 버섯 생산량의 88%를 차지한다(농림축산식품부, 2013).
SMS는 어떻게 사용되고 있는가?
SMS는 유기비료, 퇴비, 연료, 환경 오염물제거(페놀물질, 염료제거), 가축사료 또는 버섯배지로 가공하여 재사 용 등 다양하게 사용 되고 있다(Suess, 2006). Suay 등 (2000)은 담자균 204종 317균주를 이용하여 세균에 대한 항균효과를 탐색하여 109 species가 세균과 곰팡이의 성장을 저해하는 항균활성이 있는 것으로 보고한 바 있으 며, 담자균의 자실체 균사체 유래 항균물질이 분리, 동정하여 보고 하였으나 대부분의 연구는 인체 병원균에 집중되어 왔다 (Alves et al.
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