2015년 찐고구마, 저장 마늘, 소나무재선충병에 감염된 목재칩, 버섯재배 배지용 농업부산물 등의 식물재료로부터 진균을 조사하던 중 5종의 진균을 분리하고 동정하였다. 본 논문에서는 동정된 Geomyces pannorum, Neopestalotiopsis javaensis, Ophiognomonia setacea, Penicillium allii, Penicillium chermesinum 등 5종 진균을 국내 미기록 진균으로 보고하고자 한다. 이들 미기록 균류에 대한 배양 배지에서의 집락 형성 특성과 광학현미경 관찰을 의한 미세구조 특성, 그리고 internal transcribed spacer (ITS) rDNA region 또는 calmodulin 유전자 염기서열에 기반한 분자계통학적 관계에 대해 기술하였다.
2015년 찐고구마, 저장 마늘, 소나무재선충병에 감염된 목재칩, 버섯재배 배지용 농업부산물 등의 식물재료로부터 진균을 조사하던 중 5종의 진균을 분리하고 동정하였다. 본 논문에서는 동정된 Geomyces pannorum, Neopestalotiopsis javaensis, Ophiognomonia setacea, Penicillium allii, Penicillium chermesinum 등 5종 진균을 국내 미기록 진균으로 보고하고자 한다. 이들 미기록 균류에 대한 배양 배지에서의 집락 형성 특성과 광학현미경 관찰을 의한 미세구조 특성, 그리고 internal transcribed spacer (ITS) rDNA region 또는 calmodulin 유전자 염기서열에 기반한 분자계통학적 관계에 대해 기술하였다.
During a survey of the activities of fungi in steamed sweet potato, stored garlic, agricultural by-products for mushroom cultivation media, and pinewood chips from a pinewood nematode-infected tree, numerous fungal samples were isolated and identified. This study identified five species that have no...
During a survey of the activities of fungi in steamed sweet potato, stored garlic, agricultural by-products for mushroom cultivation media, and pinewood chips from a pinewood nematode-infected tree, numerous fungal samples were isolated and identified. This study identified five species that have not been previously reported in Korea, namely Geomyces pannorum, Neopestalotiopsis javaensis, Penicillium allii, Penicillium chermesinum, and Ophiognomonia setacea. For all identified species, the cultural features of colonies formed on growth media, their morphological characteristics observed by a light microscope, and their molecular phylogenetic relationships based on nucleotide sequences of the internal transcribed spacer rDNA region or calmodulin gene were described.
During a survey of the activities of fungi in steamed sweet potato, stored garlic, agricultural by-products for mushroom cultivation media, and pinewood chips from a pinewood nematode-infected tree, numerous fungal samples were isolated and identified. This study identified five species that have not been previously reported in Korea, namely Geomyces pannorum, Neopestalotiopsis javaensis, Penicillium allii, Penicillium chermesinum, and Ophiognomonia setacea. For all identified species, the cultural features of colonies formed on growth media, their morphological characteristics observed by a light microscope, and their molecular phylogenetic relationships based on nucleotide sequences of the internal transcribed spacer rDNA region or calmodulin gene were described.
소나무재선충병에 감염된 소나무에서 다양한 진균이 보고되어 있는 바 지속적인 조사가 필요한 실정이다[7]. 이에 따라 본 연구에서는 이들 4가지 식물체 재료로부터 국내 미기록 진균 5종을 분리하여 균 정보를 보고하고자 한다.
제안 방법
분리된 균주들은 각각의 균주들이 동정된 종들과 같은 그룹을 형성하는 것을 확인하였다. 이에 따라 형태적(Table 1, Figs.2, 3), 분자생물학적 분석 결과(Table 2, Fig. 4)를 종합하여 DK10-2는 G. pannorum [14], DK10-3는 P. allii [15], DK 10-16는 O. setacea [16], DK10-17는 N. javaensis [17], DK 10-300는 P. chermesinum [18]로 각각 동정하였다(Fig. 4). ;동정된 균들은 문헌 검색 결과 국내 미기록 종이었다. 동정된 균주의 생체시료는 국립생물자원관에 기탁하여 DK10-2 는 NIBRFGC000146295, DK10-3는 NIBRFGC000146298, DK10-16는 NIBRFGC000146297, DK10-17는 NIBRFGC 000146293, DK10-300는 NIBRFGC000146513으로 기탁번호를 각각 부여받았다.
대상 데이터
2015년 2월부터 6월까지 총 4개의 시료를 채집하였다. 2월에 천안의 재래시장의 한 마늘 판매대에서 저장된 마늘에서 하얗게 곰팡이가 핀 마늘을 채집하였으며, 4월에는 제주도의 곶자왈에서 소나무재선충병에 감염되어 벌목 처리된 둥치 부위에서 목재칩 조각을 채집하였다(Fig. 1B, 1C). 5월에는 부여의 한 버섯재배농가에서 톱밥에 농업부산물 재료를 섞어서 만든 버섯재배용 배지를 채집하였다(Fig.
1B, 1C). 5월에는 부여의 한 버섯재배농가에서 톱밥에 농업부산물 재료를 섞어서 만든 버섯재배용 배지를 채집하였다(Fig. 1D). ;6월에는 천안의 한 가정집에서 식용으로 재배된 고구마를 쪄서 보관하는 도중에 고구마의 껍질에 검게 곰팡이가 발생한 고구마를 채집하였다(Fig. 1A).
1D). 6월에는 천안의 한 가정집에서 식용으로 재배된 고구마를 쪄서 보관하는 도중에 고구마의 껍질에 검게 곰팡이가 발생한 고구마를 채집하였다(Fig. 1A). 각각의 시료마다 일반적인 진균 분리 방법으로 처리방법을 다르게 수행하였다.
데이터처리
Penicillium속 균의 경우는 ITS 염기서열에 더하여 추가로 calmodulin 유전자 염기서열의 상동성을 비교하였다. 계통분석을 위해서는 분리 균주와 관련된 분류군의 염기서열을 NCBI의 GenBank에서 다운받아 MEGA 6 프로그램[12]을 이용하여 염기서열의 유사도 및 계통학적 분석을 수행하였다. 계통도는 neighbor-joining 방법[13]으로 분석하였고 계통도 가지의 clade 신뢰도는 1,000번의 bootstrap resampling을 수행하여 평가하였다.
이론/모형
계통분석을 위해서는 분리 균주와 관련된 분류군의 염기서열을 NCBI의 GenBank에서 다운받아 MEGA 6 프로그램[12]을 이용하여 염기서열의 유사도 및 계통학적 분석을 수행하였다. 계통도는 neighbor-joining 방법[13]으로 분석하였고 계통도 가지의 clade 신뢰도는 1,000번의 bootstrap resampling을 수행하여 평가하였다.
성능/효과
Hyde & Crous와 100%의 상동성을 보였다(Table 2). 그리고 Penicillium속의 형태적 특징을 보유한 균주 DK10-3과 DK10-300는 calmodulin 유전자 염기서열을 기반하여 동정한 결과 DK10-3 균주는 Penicillium allii Vincent & Pitt 그리고 DK10-300 균주는 Penicillium chermesinum Biourge와 100% 상동성을 보였다. 결정된 염기서열을 기반으로 neighbor-joining 방법을 분석한 계통도는 Fig.
4). 동정된 균들은 문헌 검색 결과 국내 미기록 종이었다. 동정된 균주의 생체시료는 국립생물자원관에 기탁하여 DK10-2 는 NIBRFGC000146295, DK10-3는 NIBRFGC000146298, DK10-16는 NIBRFGC000146297, DK10-17는 NIBRFGC 000146293, DK10-300는 NIBRFGC000146513으로 기탁번호를 각각 부여받았다.
분리한 균주를 ITS 염기서열에 기반하여 분자계통학적 방법으로 동정한 결과 DK10-2 균주는 Geomyces pannorum (Link) Sigler & J.W. Carmich와 100%, DK10-16 균주는 Ophiognomonia setacea (Pers.) Sogonov와 100%, DK 10-17균주는 Neopestalotiopsis javaensis Maharachch., K.D. Hyde & Crous와 100%의 상동성을 보였다(Table 2). 그리고 Penicillium속의 형태적 특징을 보유한 균주 DK10-3과 DK10-300는 calmodulin 유전자 염기서열을 기반하여 동정한 결과 DK10-3 균주는 Penicillium allii Vincent & Pitt 그리고 DK10-300 균주는 Penicillium chermesinum Biourge와 100% 상동성을 보였다.
후속연구
따라서 소나무 재선충과의 상호작용이 있는지 이 또한 향후 검토가 필요하다. 이상의 문헌 조사에 의거하여 볼 때 본 연구에서 분리된 5개 균주는 국내 자원으로서 이용 가치가 있다고 판단되며 앞으로 그 특성에 대한 추가적인 검토가 필요한 것으로 결론지었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Geomyces pannorum는 무엇인가?
Geomyces pannorum는 토양이나 공기에서 종종 분리되는 주로 사물영양성 분해균이다[19]. 본 연구에서는 한국 사람들이 즐겨먹는 식용의 찐고구마에서 분리되어 부생의 오염균으로 생각된다.
마늘 저장중 피해를 많이 주는 병원균 중 자주 발생하는 균은 무엇인가?
특히 마늘 저장중 피해를 많이 주는 병원균으로는 Penicillium hirsutum, Fusarium oxysporum, Stemphyllium botryosum 등이 알려져 있으며 저장방법과 마늘의 상태에 따라 5~50% 정도에 이르는 큰 손실을 주고 있다[5]. 특히 푸른곰팡이가 자주 발생하므로 좀 더 조사가 필요한 실정이다. 버섯재배용 배지의 농업부산물로는 면실박, 비트펄프, 밀집, 볏짚, 피트모스 등을 톱밥 등과 함께 섞어서 느타리, 양송이, 표고 등 다양한 버섯 재배에 사용되고 있는 바 농업부산물 출처에 따라 다양한 진균이 존재할 가능성이 존재한다.
국내에서 보고된 고구마에서 분리한 진균은 무엇이고 증상은 무엇인가??
2015년 찐 고구마, 저장마늘, 소나무재선충병에 감염된 목재칩, 버섯재배용 재료에서 진균을 분리하였으며 시료에 대하여 국내 진균 보고가 존재하는지 문헌검색을 하였다. 국내 고구마에서 분리한 진균의 보고는 2007년부터 2009년까지 전북 익산지역의 고구마 재배농가에서 육묘중인 고구마의 지제부가 잘록해지고 줄기가 물러지면서 흰색의 곰팡이가 피어 시들거나 고사하는 증상인 Sclerotium rolfsii에 의한 고구마 흰비단병 보고가 있다[4]. 그러나 찐 고구마에서 분리된 진균 보고는 아직 없는 실정이다.
참고문헌 (22)
Ha BS, Ko SC, Jo AR, Kim SR, Kim SW, Ro HS. Microbial diversity inside ancient tombs and burial accessories from Gaya Age. Kor J Mycol 2013;41:67-73.
Park JE, Jeon YJ, Kim JH, Kim SH. Isolation and identification of filamentous fungi from indoor air of a Sogokju traditional rice wine factory. Kor J Mycol 2008;36:1-8.
Kim JH, Km SC, Cheong SS, Choi KH, Kim DY, Shim HS, Lee WH. Stem rot of sweet potato (Ipomoea batatas) caused by Sclerotium rolfsii in Korea. Res Plant Dis 2013;19:118-20.
You OJ, Lee YH, Jin YD, Kim JB, Hwang SG, Han SH, Kim JE. Antifungal activity of pesticides to control dry rot and blue mold during garlic storage. Korean J Pestic Sci 2007;11:331-8.
Jung J, Han H, Ryu SH, Kim W. Microsatellite variation in the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle in South Korea. Genes Genomics. 2010;32:151-8.
Hyun MW, Kim JH, Suh DY, Lee SK, Kim SH. Fungi isolated from pine wood nematode, its vector Japanese pine sawyer, and the nematode-infected Japanese black pine wood in Korea. Mycobiology 2007;35:159-61.
Choi MA, Park SJ, Ahn GR, Kim SH. Identification and characterization of Paraconiothyrium brasiliense from garden plant Pachysandra terminalis. Kor J Mycol 2014;42:262-8.
White TJ, Bruns TD, Lee SB, Taylor JW. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis MA, Gelfand DH, Sninsky JJ, editors. PCR protocols: a guide to methods and applications. San Diego: Academic Press; 1990. p. 315-22.
Hong SB, Cho HS, Shin HD, Frisvad JC, Samson RA. Novel Neosartorya species isolated from soil in Korea. Int J Syst Evol Microbiol 2006;56:477-86.
Sogonov MV, Castlebury LA, Rossman AY, Farr DF, White JF. The type species of the genus Gnomonia, G. gnomon, and the closely related G. setacea. Sydowia 2005;57:102-20.
Valdez JG, Makuch MA, Ordovini AF, Masuelli RW, Overy DP, Piccolo RJ. First report of Penicillium allii as a field pathogen of garlic (Allium sativum). New Dis Rep 2006;13:4.
Singh PD, Johnson JH, Aklonis CA, Bush K, Fisher SM, O'Sullivan J. Two new inhibitors of phospholipase A2 produced by Penicillium chermesinum. Taxonomy, fermentation, isolation structre determination and biological properties. J Antibiot (Tokyo) 1985;38:706-12.
Kostrzewa-Suslow E, Dmochowska-Gladysz J, Bialoska A, Ciunik Z. Microbial transformations of flavanone by Aspergillus niger and Penicillium chermesinum cultures. J Mol Catal B Enzym 2008;52-53;34-9.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.