장수풍뎅이 유충의 장내세포에서 분리한 Bacillus amyloliquefaciens LM11은 surfactin, iturin, fengycin 같은 biosurfactants lipopeptide를 생산하여 식물병원성 곰팡이의 성장을 강하게 억제하였다. LM11균주 성장단계에 따라 biosurfactant 생산과 surface tension은 상당히 유의한 차이가 있었다. 항균 물질인 surfactin, iturin, fengycin의 생합성 유전자는 정지기에 도달하면서 집중적으로 발현되었고 그 생산량도 높았다. 또한 LM11균주를 제거한 배양 상등액 함량의 농도에 따라 고추 탄저병원균의 포자발아와 높은 부의 상관관계가 있었다(R=0.761, P<0.001). 식물병원성 곰팡이의 균사 생장억제를 위한 최소 surface tension 수준은 38.5 mN/m였다(R=0.951-0.977, P<0.001). 본 연구 결과는 B. amyloliquefaciens LM11의 biosurfactant가 식물병에 대한 생물학적 방제에 중요한 항진균 대사물질로 작용하며, 배양액의 surface tension 측정은 생물학적 방제제의 최적 사용을 위한 기초 지표로 사용될 수 있음을 보여 주었다.
장수풍뎅이 유충의 장내세포에서 분리한 Bacillus amyloliquefaciens LM11은 surfactin, iturin, fengycin 같은 biosurfactants lipopeptide를 생산하여 식물병원성 곰팡이의 성장을 강하게 억제하였다. LM11균주 성장단계에 따라 biosurfactant 생산과 surface tension은 상당히 유의한 차이가 있었다. 항균 물질인 surfactin, iturin, fengycin의 생합성 유전자는 정지기에 도달하면서 집중적으로 발현되었고 그 생산량도 높았다. 또한 LM11균주를 제거한 배양 상등액 함량의 농도에 따라 고추 탄저병원균의 포자발아와 높은 부의 상관관계가 있었다(R=0.761, P<0.001). 식물병원성 곰팡이의 균사 생장억제를 위한 최소 surface tension 수준은 38.5 mN/m였다(R=0.951-0.977, P<0.001). 본 연구 결과는 B. amyloliquefaciens LM11의 biosurfactant가 식물병에 대한 생물학적 방제에 중요한 항진균 대사물질로 작용하며, 배양액의 surface tension 측정은 생물학적 방제제의 최적 사용을 위한 기초 지표로 사용될 수 있음을 보여 주었다.
Bacillus amyloliquefaciens LM11 was isolated from the feces of larvae of the rhino beetle and showed strong antifungal activities against various phytopathogenic fungi by producing biosurfactants. In this study, our overall goal was to determine relationship between biosurfactants produced from the ...
Bacillus amyloliquefaciens LM11 was isolated from the feces of larvae of the rhino beetle and showed strong antifungal activities against various phytopathogenic fungi by producing biosurfactants. In this study, our overall goal was to determine relationship between biosurfactants produced from the LM11 strain and its role in growth inhibition of phytopathogenic fungi. Production and expression levels of B. amyloliquefaciens LM11 biosurfactants were significantly differed depending on growth phases. Transcriptional and biochemical analysis indicated that the biosurfactants of the LM11 strain were greatly enhanced in late log-phase to stationary phase. Inhibitions of phytopathogenic mycelial growth and spore germination were directly correlated (P<0.001, R=0.761) with concentrations of the LM11 cell-free culture filtrates. The minimum inhibitory surface tension of the culture filtrate of the B. amyloliquefaciens LM11 grown in stationary phase to inhibit mycelial growth of the phytopathogenic fungi was 38.5 mN/m (P<0.001, R=0.951-0.977). Our results indicated that the biosurfactants of B. amyloliquefaciens LM11 act as key antifungal metabolites in biocontrol of plant diseases, and measuring surface tension of the cell-free culture fluids can be used as an easy indicator for optimal usage of the biocontrol agents.
Bacillus amyloliquefaciens LM11 was isolated from the feces of larvae of the rhino beetle and showed strong antifungal activities against various phytopathogenic fungi by producing biosurfactants. In this study, our overall goal was to determine relationship between biosurfactants produced from the LM11 strain and its role in growth inhibition of phytopathogenic fungi. Production and expression levels of B. amyloliquefaciens LM11 biosurfactants were significantly differed depending on growth phases. Transcriptional and biochemical analysis indicated that the biosurfactants of the LM11 strain were greatly enhanced in late log-phase to stationary phase. Inhibitions of phytopathogenic mycelial growth and spore germination were directly correlated (P<0.001, R=0.761) with concentrations of the LM11 cell-free culture filtrates. The minimum inhibitory surface tension of the culture filtrate of the B. amyloliquefaciens LM11 grown in stationary phase to inhibit mycelial growth of the phytopathogenic fungi was 38.5 mN/m (P<0.001, R=0.951-0.977). Our results indicated that the biosurfactants of B. amyloliquefaciens LM11 act as key antifungal metabolites in biocontrol of plant diseases, and measuring surface tension of the cell-free culture fluids can be used as an easy indicator for optimal usage of the biocontrol agents.
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문제 정의
하지만 생물적 방제 균주의 생육단계별로 생성되는 biosurfactants의 surface tension activity와 향균활성과의 특성에 대한 명확한 관계를 나타내는 보고는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 다양한 식물병원균에 높은 향균활성을 보인 B. amyloliquefaciens LM11균주를 이용하여 균주의 lipopeptides가 생성되는 생육기를 결정하고, 이들 항균 물질을 함유하고 있는 세포외 상등액의 surface tension과 다양한 식물병원균과의 향균활성의 spectrum과의 상관관계를 분석하고자하였다.
또한 각 병원균에 대해 50% 이상의 효과적인 다양한 식물병원 곰팡이의 균사 생육억제능력을 얻기 위해서는 최소 정지기배양여액 surface tension이 38 mN/m 이하임을밝혔다. 이러한 결과는 항균 lipopeptide를 생성하는 생물적 방제균의 배양여액 surface tension값을 식물병원균의 억제 능력을 판단할 수 있는 지표로서 가능성을 제시하였다. 하지만, 이들 배양여액 surface tension값은 균주의 생육기에 따라 향균활성이 다르기 때문에 차후 생육기별 배양여액 surface tension에 대한 향균활성 spectrum과 정지기에서 항균 lipopeptide 이외에 다른 향균활성 인자가 작용하는지 등에 연구가 필요할 것으로 생각된다.
제안 방법
16S rDNA primer는 분리 동정된 B. amyloliquefaciens LM11의 intergenic species region (ITS) 염기서열에서 program primer3를이용하여 249 bp의 forward, 5’-GAGGAACACCAGTGGCGAAG-3’와 reverse, 5’-TAAACCACATGCTCCACCGC-3’를 제작하였다(Rozen과 Skaletsky, 2000).
B. amyloliquefaciens LM11균주 배양상등액의 surface tension 측정은 배양여액이 0%–40%가 되게 함유된 멸균된 TSB 배지 40%와 potato dextrose broth (PDB)가 60%가 되게 희석하여 각 표면장력의 값을 측정하였다.
C. gloeosporioides KACC 40003을 PDA 배지에접종하여 25°C에서 7일간 배양한 후 20 ml 멸균수를 넣어 분생포자를 수집하고 4겹의 멸균된 cheese close를 이용하여 포자현탁액을 회수하였다.
5%가 plate들을 조제하였다. Full length PDA에 5일간 배양한 공시 병원균 F. oxysporum, C. gloeosporioides, R.solani의 균사 선단에서 직경 5 mm의 균사 조각을 떼어내어 상등액 함유별로 조제된 PDA 혼합 배지 위에 치상 5일 후균사 생육 길이를 측정하였다. 균사 생육 억제율(%)은 균주 상등액이 포함되지 않은 PDA에서 균사생육길이에 대한 각 상등액 함유비율 별로 포함된 PDA에서의 균사생육길이로 나타냈다.
LM11균주의 향균활성 능력에 관련된 biosurfactants의 유도 유전자들의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)과 thinlayer chromatography (TLC) 분석을 하였다. Total RNA는 TSB 배지에서 OD600 nm=0.
2 이상[stationary phase]). LM11의 생장은 분광 광도계(UV-1601; Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 흡광도 600 nm에서 측정하였다. 내생 포자와 영양 세포수는 배양액을 100°C에서 15분간 열 처리구와 무처리구에서 각각 생균수를 측정한 후 포자 생성을 계수하였다.
The cell-free culture of stationary phase was serially diluted (0%–40%) with sterile tryptic soy broth (TSB) broth and the surface tension was measured. Mycelium growth inhibitions of the different concentrations of theLM11 culture filtrates against phytopathogenic fungal pathogens were examined by placing 5 mm mycelium agar disc (taken from 5days old potato dextrose agar [PDA] plates) at the center of PDA plates containing different concentrations of the cell-free culture supernatants of LM11 grown stationary phase. All plates were incubated at 28°C for 5 days.
증폭 반응은 cDNA가 포함된 QuantiTect RT Mix와각 primer (10 pM)를혼합한총 20 μl를최초 95°C 10분간 반응시키고, 95°C에서 30초, 60°C에서 55초, 72°C에서 30초간의 cycle을 40회 증폭시켜 각 3회 반복으로 실시하였다. Stratagene Mx3000P qPCR System (Agilent TechnoloogiesInc., Santa Clara, CA, USA)과 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. 각 유전자의 상대적인 발현량 분석을 위하여 2–ΔΔCT 방법을 사용하였다(Livak과 Schmittgen, 2001).
TSB 배지에서 28°C 배양하면서 생육기별로 n-butanol을 이용하여 추출하였다.
Total RNA는 TSB 배지에서 OD600 nm=0.6 (mid-log phase), 1.8 (late-log phase), 2.2 이상(stationary phase) 배양시킨 후 NucleoZOL reagent(Macherey-Nagel, Düren, Germany)를 이용하여 회사의 protocol에 따라 분리하였다.
균사 생육 억제율(%)=(대조구 균총 길이–처리구균총 길이)/대조구 균총 길이×100. 각 처리는 독립적으로 3회 수행하였고, 수행시 3반복을 수행하였다.
조제된 배양여액에 200 μl의 포자현탁액(1×104spores/ml)을 현탁하여 25°C에서 20시간 동안 120 rpm으로 배양하면서 발아율을 조사하였다. 광학현미경하(Leica Microsystems, Wetzlar, Germany)에서 발아관의 길이가 포자 장경의 길이 이상인 것을 발아한 것으로 계산하여 각 반복별 100개의 포자에 대한 발아 유무를 관찰하였으며 3반복으로 조사하였다. 대조구는 멸균된 TSB 배지와 60% PDB 배지를 사용하였다.
내생 포자와 영양 세포수는 배양액을 100°C에서 15분간 열 처리구와 무처리구에서 각각 생균수를 측정한 후 포자 생성을 계수하였다.
Louis, MO, USA)로부터 구매하여 사용하였다. 또한 iturin A와 fengycin은 기존의 보고된 Rf값에 의해 검색하였으며(Arrebola 등, 2010), 총 독립적으로 3회 수행하였고 수행시 3반복을 수행하였다.
반응샘플은 moloney murine leukemia virus reverse transcriptase(MMLV-RT; Enzynomics, Daejeon, Korea)를 이용하여 42°C에서 30분간 반응시켜 cDNA를 합성한 후 RT-PCR을 수행하였다.
, Bedford, MA, USA) 를 이용하여 세포를 제거한 후 상등액을 사용하였다. 배양 상등액에 균주의 오염을 확인하기 위해 TSB agar 배지에 도말하여 균주의 존재 여부를 확인한 후 사용하였다. 배양여액의 경시적인 표면장력 변화는 Surface Tensiometer (K6; KRÜSS GmbH, Hamburg, Germany)를 이용한 ring method를 이용하여 3회 반복 측정하였고, 총 3회를 수행하였다(Chopineau 등, 1988).
내생 포자와 영양 세포수는 배양액을 100°C에서 15분간 열 처리구와 무처리구에서 각각 생균수를 측정한 후 포자 생성을 계수하였다. 배양액의 생균수(colony forming unit)는 배양액을 10배 serial dilution 방법으로 멸균수로 희석한 후 TSB agar (Becton Dickinson GmbH) 배지에 도말하여 측정하였다. 생균수 측정은 총 독립적으로 3회 수행하였고, 수행시 3반복을 수행하였다.
배양액의 생균수(colony forming unit)는 배양액을 10배 serial dilution 방법으로 멸균수로 희석한 후 TSB agar (Becton Dickinson GmbH) 배지에 도말하여 측정하였다. 생균수 측정은 총 독립적으로 3회 수행하였고, 수행시 3반복을 수행하였다.
증폭 반응은 cDNA가 포함된 QuantiTect RT Mix와각 primer (10 pM)를혼합한총 20 μl를최초 95°C 10분간 반응시키고, 95°C에서 30초, 60°C에서 55초, 72°C에서 30초간의 cycle을 40회 증폭시켜 각 3회 반복으로 실시하였다.
포자 발아율 조사는 12 well plate(SPL Life Sciences, Pocheon, Korea)에 배양여액이 0%–40%가 되게 함유된 멸균된 TSB 배지 40%와 PDB가 60%가 되게 희석하여 1 ml를 조제하였다.
배양여액의 경시적인 표면장력 변화는 Surface Tensiometer (K6; KRÜSS GmbH, Hamburg, Germany)를 이용한 ring method를 이용하여 3회 반복 측정하였고, 총 3회를 수행하였다(Chopineau 등, 1988). 표면장력의 대조구로는 멸균수와 배지를 사용하였다.
향균활성을 측정하기 위해서는 배양여액이 0%–40%가 되게 함유된 멸균된 TSB 배지 40%와 멸균된 PDA와 혼합하여 PDB가 60%와 agar는 1.5%가 plate들을 조제하였다.
대상 데이터
유기용매에 의한 분획층을 진공농축장치로 완전 농축하여 methanol로 녹인 후 TLC plate (silica gel 60; Merck, Darmstadt, Germany)에 전개시킨 후(mobile phase; chloroform:methanol:H2O=65:25:4, v/v/v) 물로 발색시켜 확인하였다(Razafindralambo 등, 1993). Reference 물질로 사용한 surfactin (CAS 24730-31-2)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구매하여 사용하였다. 또한 iturin A와 fengycin은 기존의 보고된 Rf값에 의해 검색하였으며(Arrebola 등, 2010), 총 독립적으로 3회 수행하였고 수행시 3반복을 수행하였다.
gloeosporioides KACC 40003, 벼잎집무늬마름병원균R. solaniAG-1 KACC 40101로 이들 균주들은 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터(National Agrobiodiversity Center)미생물은행(Korean Agricultural Culture Collection, KACC)에서 분양 받아 사용하였다. 식물병원균들은 potato dextrose agar (PDA; Becton Dickinson GmbH) 배지에서 배양하였다.
광학현미경하(Leica Microsystems, Wetzlar, Germany)에서 발아관의 길이가 포자 장경의 길이 이상인 것을 발아한 것으로 계산하여 각 반복별 100개의 포자에 대한 발아 유무를 관찰하였으며 3반복으로 조사하였다. 대조구는 멸균된 TSB 배지와 60% PDB 배지를 사용하였다.
본 연구에서 사용된 생물적 방제균은 장수풍뎅이 유충의 장내 세포에서 분리 · 동정한 B. amyloliquefaciens LM11을 사용하였다(Nam 등, 2016).
solaniAG-1 KACC 40101로 이들 균주들은 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터(National Agrobiodiversity Center)미생물은행(Korean Agricultural Culture Collection, KACC)에서 분양 받아 사용하였다. 식물병원균들은 potato dextrose agar (PDA; Becton Dickinson GmbH) 배지에서 배양하였다.
2 이상(stationary phase) 배양시킨 후 NucleoZOL reagent(Macherey-Nagel, Düren, Germany)를 이용하여 회사의 protocol에 따라 분리하였다. 최종 RNA샘플은 DNase I (Qiagen Inc., Hilden, Germany)을 이용하여 정제하였다. qRT-PCR은QuantiTect SYBR Green RT-PCR (Qiagen)을 이용하였다.
데이터처리
Data were analyzed through ANOVA (P<0.05), and if the F test was significant, differences were further elucidated through Duncan’s multiple range test.
Data were analyzed through one-way ANOVA (P<0.05), and if the F test was significant, differences were further elucidated through Duncan’s multiple range test.
Data were analyzed through one-way ANOVA (P<0.05), and if the F test was significant, the differences were further elucidated through Duncan’s multiple range test.
각 처리 평균 간의 차이에 의한 유의성 검정은 통계분석은 IBM SPSS Statistics 23.0 software (IBM Co., Armonk, NY, USA)를 사용하여 일원배치 분산분석(ANOVA)을 수행하였다. 만약 F값이 유의한 경우에만 Duncan의 다중검정방법(Duncan’s multiple range test)과 선형회귀분석으로 유의수준 0.
만약 F값이 유의한 경우에만 Duncan의 다중검정방법(Duncan’s multiple range test)과 선형회귀분석으로 유의수준 0.05에서 통계적 유의성을 검정하였다.
이론/모형
LM11균주가 생성하는 lipopeptides는 TLC 방법을 이용하였다(Arrebola 등, 2010). TSB 배지에서 28°C 배양하면서 생육기별로 n-butanol을 이용하여 추출하였다.
Relative transcript quantification was performed using the 2–ΔΔCT method.
, Hilden, Germany)을 이용하여 정제하였다. qRT-PCR은QuantiTect SYBR Green RT-PCR (Qiagen)을 이용하였다. 반응샘플은 moloney murine leukemia virus reverse transcriptase(MMLV-RT; Enzynomics, Daejeon, Korea)를 이용하여 42°C에서 30분간 반응시켜 cDNA를 합성한 후 RT-PCR을 수행하였다.
각 유전자의 상대적인 발현량 분석을 위하여 2–ΔΔCT 방법을 사용하였다(Livak과 Schmittgen, 2001).
배양여액의 경시적인 표면장력 변화는 Surface Tensiometer (K6; KRÜSS GmbH, Hamburg, Germany)를 이용한 ring method를 이용하여 3회 반복 측정하였고, 총 3회를 수행하였다(Chopineau 등, 1988).
포자는 hemacytometer (Paul Marienfield GmbH & Co.,Lauda-Konigshofen, Germany)를 사용하여 포자 현탁액 농도를 조절하여 사용하였다.
성능/효과
amyloliquefaciens LM11 were separated on thin-layer chromatography plate (silica gel 60) and the relative distance (Rf) of each lipopeptide are indicated. (B) Quantitative real time RT-PCR analysis was performed twice using primers specific to ituC, ituD, and sfrA genes, and the expression levels were normalized against 16s rRNA gene levels. Relative transcript quantification was performed using the 2–ΔΔCT method.
3). C. gloeosporioides와 R. solani의 경우 surface tension이 42.0 mN/m와 51.8 mN/m인 정지기 배양여액 10%에서 약 50% 이상의 균사생육억제 능력을 나타냈지만, F.oxysporum은 37.1 mN/m (30%)에서 50% 이상의 향균활성 능력을 나타냈다.
LM11균주 생육기별 배양여액의 식물병원성 곰팡이에 대한 향균활성도 late-log와 정지기에서 추출한 배양여액에서는 다양한 식물병원성 곰팡이의 균사생육억제 효과를 보였지만, 지수기 배양여액은 균사생육억제 능력을 보이지 않았다(Fig. 1C).
LM11균주 정지기 배양여액 surface tension과 식물병원성 곰팡이균주의 균사생육억제와의 상관관계 분석결과, C. gloeosporioides, F. oxysporum과 R. solani에 대해 각각 R=0.973**, 0.951**, 0.977**로 0.01% 수준에서 고도로 유의하였다(Fig. 3). C.
LM11균주의 정지기 배양여액 함량이 높을수록 C. gloeosporioides 포자발아율과 부의 상관관계가 있었다(R=0.761, P<0.001; Fig. 2D).
1B). LM11균주의 항균 lipopeptides들의 유전자 발현은 mid-log기의 LM11균주에 비해 late-log와 정지기에서 통계적으로 유의하게 높았다(Fig. 1B). Iturin과 surfactin의 생합성에 관련된 ituC, ituD와 sfrA유전자들의 발현도 late-log phase와 정지기에서 유의적으로 높았다(Fig.
LM11도 향균활성을 나타내는 lipopeptide 함량(배양여액 surface tension)과 식물병원균에 대한 향균활성과 강한 상관관계를 보임을 증명하였다. 식물병원성 곰팡이에 대한 향균활성과 LM11의 배양여액 surface tension과의 관계는 완전부의상관관계를보였다(R=0.
oxysporum과R. solani의 균사생육억제 능력이 평균 24%였다(Fig. 1C).
또한 LM11균주를 제거한 배양 상등액 함량의 농도에 따라 고추 탄저병원균의 포자발아와 높은 부의 상관관계가 있었다(R=0.761, P<0.001).
001). 또한 각 병원균에 대해 50% 이상의 효과적인 다양한 식물병원 곰팡이의 균사 생육억제능력을 얻기 위해서는 최소 정지기배양여액 surface tension이 38 mN/m 이하임을밝혔다. 이러한 결과는 항균 lipopeptide를 생성하는 생물적 방제균의 배양여액 surface tension값을 식물병원균의 억제 능력을 판단할 수 있는 지표로서 가능성을 제시하였다.
amyloliquefaciens LM11균주의 TLC 분석과 유전자 발현 분석에 의해 기존에 보고된 fengycin,iturin과 surfactin 그룹(Arrebola 등, 2010; Romero 등, 2007)들이 LM11균주의 주 항균물질임을 밝혔다. 또한, LM11균주는 surfactin, iturin, fengycin 같은 항균 lipopeptide들이 생육초기보다는 late-log기부터 유전자가 발현되고 생성되어 이들 물질을 함유한 배양여액이 식물병원균의 생육을 억제한다는 것을 의미한다. 일반적으로 생물적방제 Bacillus속 균주들의 향균활성은 지수기 세포에 비해 정지기 세포에서 높다(Slepecky와 Hemphill, 2006; Yoshida 등, 2001).
배양여액의 TLC 분석 결과, Rf 0.08–0.2인 fengycin 그룹, Rf 0.3인 iturin 그룹과 Rf 0.7–0.75인 surfactin 그룹들이 LM11균주의 배양여액에서 관찰되었다.
001). 본 연구 결과는 B. amyloliquefaciens LM11의 biosurfactant가 식물병에 대한 생물학적 방제에 중요한 항진균 대사물질로 작용하며, 배양액의 surface tension 측정은 생물학적 방제제의 최적 사용을 위한 기초지표로 사용될 수 있음을 보여주었다
식물병원성 곰팡이에 대한 향균활성과 LM11의 배양여액 surface tension과의 관계는 완전부의상관관계를보였다(R=0.951–0.977, P<0.001).
LM11균주 성장단계에 따라 biosurfactant 생산과 surface tension은 상당히 유의한 차이가 있었다. 항균 물질인 surfactin, iturin, fengycin의 생합성 유전자는 정지기에 도달하면서 집중적으로 발현되었고 그 생산량도 높았다. 또한 LM11균주를 제거한 배양 상등액 함량의 농도에 따라 고추 탄저병원균의 포자발아와 높은 부의 상관관계가 있었다(R=0.
1B). 흥미롭게 iturin은 정지기보다 late-log 기에서 통계적으로 유의하게 높았다.
후속연구
이러한 결과는 항균 lipopeptide를 생성하는 생물적 방제균의 배양여액 surface tension값을 식물병원균의 억제 능력을 판단할 수 있는 지표로서 가능성을 제시하였다. 하지만, 이들 배양여액 surface tension값은 균주의 생육기에 따라 향균활성이 다르기 때문에 차후 생육기별 배양여액 surface tension에 대한 향균활성 spectrum과 정지기에서 항균 lipopeptide 이외에 다른 향균활성 인자가 작용하는지 등에 연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Bacillus속의 역할은 무엇인가?
식물 근권에 존재하는 수많은 미생물 중 식물에 유용한 Bacillus속은 식물과 직 · 간접적으로 상호작용하여 식물의 생육을 촉진하거나(Ahmad 등, 2008; Vessey, 2003), 2차대사물질 등을 분비하여 식물병원성 미생물의 생육을 억제하는 생물학적인 방제균으로 농업적 및 환경적으로 중요한 역할을 한다(Govindasamy 등, 2010). Bacillus속은 세포벽을 분해하는 효소인 chitinase, glucanase, protease 등을 생성하고, 다양한 lipopeptide 항균물질과 volatile organic compound 등을 분비하여 식물병원균의 생육을 억제한다(Mota등, 2017).
Bacillus amyloliquefaciens LM11의 향균물질들은 생물학적 발현에서 어떤 특징을 보이는가?
LM11균주 성장단계에 따라 biosurfactant 생산과 surface tension은 상당히 유의한 차이가 있었다. 항균 물질인 surfactin, iturin, fengycin의 생합성 유전자는 정지기에 도달하면서 집중적으로 발현되었고 그 생산량도 높았다. 또한 LM11균주를 제거한 배양 상등액 함량의 농도에 따라 고추 탄저병원균의 포자발아와 높은 부의 상관관계가 있었다(R=0.
Bacillus속의 특징은 무엇인가?
식물 근권에 존재하는 수많은 미생물 중 식물에 유용한 Bacillus속은 식물과 직 · 간접적으로 상호작용하여 식물의 생육을 촉진하거나(Ahmad 등, 2008; Vessey, 2003), 2차대사물질 등을 분비하여 식물병원성 미생물의 생육을 억제하는 생물학적인 방제균으로 농업적 및 환경적으로 중요한 역할을 한다(Govindasamy 등, 2010). Bacillus속은 세포벽을 분해하는 효소인 chitinase, glucanase, protease 등을 생성하고, 다양한 lipopeptide 항균물질과 volatile organic compound 등을 분비하여 식물병원균의 생육을 억제한다(Mota등, 2017).
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