[논문]누리대 뿌리 추출물의 고추 탄저병에 대한 항균 및 생장 촉진 활성 검정

이인규; 백영선; 이윤수

doi:10.5423/rpd.2023.29.3.268

누리대 뿌리 추출물의 고추 탄저병에 대한 항균 및 생장 촉진 활성 검정
Determination of Antifungal Activity on Pepper Anthracnose and Plant Growth Promoting Activity of Pleurospermum camtschaticum Root Extract 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.29 no.3, 2023년, pp.268 - 275

이인규 (강원대학교 농업생명과학대학 스마트농업융합학과) , 백영선 (강원대학교 농업생명과학대학 스마트농업융합학과) , 이윤수 (강원대학교 농업생명과학대학 스마트농업융합학과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 누리대(Pleurospermum camtschaticum) 뿌리의 추출물을 이용하여 유기농업자재로서의 이용 가능성을 검정하기 위해 실험을 진행하였다. 먼저 누리대 뿌리 추출물을 이용하여 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 소거능 활성 및 환원력을 확인하였고, 고추 탄저병을 유발하는 Colletotrichum coccodes, Colletotrichum dematium에 대한 항진균 검정과 고추 종자발아 및 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 생장 촉진 검정이 끝난 직후 처리구별 고추 잎을 채집하여, 고추 잎내의 페놀 함량을 측정하였다. 항산화 활성 검정 결과, 201.92±2.10 μg/ml에서 DPPH를 50% 이상 제거하였으며 환원력 검정 결과 역시 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 누리대 뿌리 추출물을 10%, 30%, 50%, 100% 비율로 희석 후에 고추 탄저병 2종(C. coccodes, C. dematium)에 대하여 균사 생장 억제 검정을 진행하였다. 누리대 뿌리 추출물 10% 비율은 2종의 탄저균에 대하여 평균 57.1% 생장 억제율을 기록하였고, 30%, 50% 비율은 농도의존적으로 억제율이 증가하였으며, 원액인 100%에서는 70.3%로 강한 균사생장의 억제력을 보였다. 고추 열매에서의 탄저균 억제 검정 결과, 앞서 실험한 균사 생장 억제 검정과 동일한 결과가 나타났으며, 탄저균만 접종한 처리구에 비하여 누리대 뿌리 추출물 50%, 100%에서 병반 면적이 80% 이상 감소한 결과를 확인하였다. 전 실험과 동일하게 원액인 100%을 포함한 10%, 30%, 50% 비율을 이용하여 고추 종자 발아 검정 및 고추 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 농도가 낮을수록 종자의 발아가 촉진되었으며, 100% 비율에서는 종자 발아가 억제되는 현상을 보였다. 또한 고추 유묘기 생장 촉진 검정에서는 10% 비율이 대조구에 비하여 약 2배 이상의 생장 차이를 보였으며, 반대로 100% 비율에서는 생장이 억제되는 현상이 관찰되었다. 누리대 뿌리 추출물을 종자 및 식물체에 처리 시 추출물의 농도가 낮을수록 종자 발아촉진 및 식물 생장촉진 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 유묘기 생장 촉진 검정이 끝난 후 처리구별 고추 잎을 채집하여 병원균 항균 활성과 관련이 있는 페놀 함량을 측정한 결과, 10% 비율과 원액인 100% 비율 사이에 유의미한 결과가 나타났다. 따라서 본 연구결과는 누리대 뿌리 추출물의 향후 유기농자재로서 두 가지 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 저농도일수록 작물 생장을 촉진시키는 작물 생육용으로서의 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 고농도일수록 탄저균 균사 생장 억제에 효과적이기에 병해 관리용으로 이용 가능성을 확인하였지만, 종자 발아억제 및 작물에 대한 약해가 심하게 발생하였기에, 병해 관리용으로 사용하기 위해서는 작물생장의 영향이 없도록 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다. 추가로 토양 내의 누리대 뿌리 추출물 처리 시 유기물 변화 및 microbiome 연구를 통하여 긍정적인 영향이 있다면 토양 개량제로서의 가능성 또한 있을 것이라 판단되며, 상당한 잠재력 가치가 있는 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to confirm the utilization of Pleurospermum camtschaticum root extract as an organic agricultural material. Antioxidant activity of P. camtschaticum root extract, closely related to antibacterial activity, increased in a dose-dependent manner. In mycelial growth inhibitory activity, 100% P. camtschaticum root extract supressed over 70% for Colletotrichum coccodes and over 68% for Colletotrichum dematium. In the pepper fruit anthracnose development test, the size of the lesion decreased in a dose-dependent manner, which showed the same tendency as the previous results in inhibitory activity on mycelial growth. In the pepper seed germination and red pepper growth promotion test of P. camtschaticum root extract, oposite results was confirmed. The lower the concentration, the more the seed germination and growth promotion effects were shown. The phenol content of pepper leaves was also measured after pepper growth promotion test have been completed. The phenol content related to antibacterial activity increased in all treated groups compared to the untreated group. Therefore, the results of this study showed the possibility of development as an organic material.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Reducing power assay of MeOH extract from Pleurospermum camtschaticum. Each value was represented as mean±standard deviation.
표 Table 1. DPPH radical scavenging activity of MeOH extract from Pleurospermum camtschaticum
그림 Fig. 2. The inhibitory effect on the Colletotrichum coccodes and Colletotrichum dematium mycelial growth of Pleurospermum camtschaticum extracts. (A) The diameter of mycelial growth inhibition was measured when the pathogen was cultured on a potato dextrose agar Petri dish 90 mm at 27ºC for 10 days. (B) Inhibition rate of mycelial growth was measured at 10 days after inoculation against C. coccodes and C. dematium. Error bars represent standard deviation of three replicates. Each value was represented as mean±standard deviation. Superscripts represented as alphabetical order means difference between the group at P<0.05 with one-way ANOVA and Duncan's multiple range test.
그림 Fig. 3. Suppression activity of anthracnose development on pepper fruits by Pleurospermum camtschaticum extracts. (A) The pepper fruits after wiping with alcohol were inoculated with the conidial spores of Colletotrichum coccodes and Colletotrichum dematium. After drying for 1 hr, the pepper fruits were treated with P. camtschaticum Hoffm extracts suspensions. (B) The relative lesion size data is expressed in bar diagram. The relative lesion size was was recorded 7 days after the incubation at 27ºC. Superscripts represented as alphabetical order means difference between the group at P<0.05 with one-way ANOVA and Duncan's multiple range test. N.C, negative control.
그림 Fig. 4. Effect of Pleurospermum camtschaticum extracts on growth promotion of pepper seeds in comparison with the non-treated control under growth chamber conditions. The pepper seeds after soaking in the P. camtschaticum extracts were sown in the Petri dish 90 mm. (A) Visual inspection of pepper seed germination. (B) Pepper seed germination rate. (C) Pepper seeds fresh weigh. Data was measured after 7 days treatment. Superscripts mean significant difference between the control and experimental groups by independent sample t-test (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001). C, control.
그림 Fig. 5. Total phenol contents of pepper leaves. Estimation of total phenol contents of pepper was conducted after growth promotion experiment was completed. Each value was represented as mean±standard derivation (n=3). GAE, gallic acid equivalent. Superscripts mean significant difference between the control and experimental groups by independent sample t-test (***P<0.001).
표 Table 2. Results of pepper growth promotion experiments

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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