초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 시설재배지에서 발생하는 식물기생성 선충의 피해를 알아보기 위해 충남 부여, 논산, 경남 진주의 딸기재배지, 전남 곡성의 메론 재배지, 충남 공주의 오이 재배지에서 토양시료를 채취하여 선충을 분리하고 이를 동정하였다. 과채류 재배지에서의 식물기생성 선충의 발생 정도는 총 52점의 토양 시료 중 M eloidogyne spp.가 45점(86.5%), P ratylenchus spp.이 33점(63.5%), Helicotylenchus spp.이 47점(90.4%)에서 검출되었다. 지역별 채취한 토양시료를 분

Ⅳ. 연구개발결과
1. 시설재배지에서 발생하는 식물기생성 선충의 피해를 알아보기 위해 충남 부여, 논산, 경남 진주의 딸기재배지, 전남 곡성의 메론 재배지, 충남 공주의 오이 재배지에서 토양시료를 채취하여 선충을 분리하고 이를 동정하였다. 과채류 재배지에서의 식물기생성 선충의 발생 정도는 총 52점의 토양 시료 중 M eloidogyne spp.가 45점(86.5%), P ratylenchus spp.이 33점(63.5%), Helicotylenchus spp.이 47점(90.4%)에서 검출되었다. 지역별 채취한 토양시료를 분리한 결과, 대부분의 시료에서 H elicotylenchus spp.의 발생 비율이 가장 높았으며, 주요 식물기생성 선충인 M eloidogyne spp.와 P ratylenchus spp.의 발생 또한 높게 나타났으며, 공주의 오이 재배지를 제외한 다른 재배지에서는 P ratylenchus spp.보다 M eloidogyne spp.의 발생비율이 높음을 확인하였다.
2. 과채류 재배지에서 발생하는 식물기생성 선충의 방제를 위해 충남 공주의 오이 재배지와 충남 부여와 논산, 경남 진주의 딸기 재배지, 전남 곡성의 메론 재배지역에서 시설재배와 노지 재배를 하고 있는 농가토양을 채취하여 선충을 분리, 동정한 후 각 지역별 토양에서 abamectin1.68% SC, cadusafos 3% GR, dazomet 98% GR, fosthiazate 30% SL, BA12011 SL 등 약제들의 선충에 대한 밀도억제 효과를 알아보기 위하여 실내실험과 포장실험을 실시하였다. 대부분의 지역에서 채취한 토양 시료에 분포하고 있는 식물기생성 선충의 평균밀도가 약제처리 후 감소하는 것으로 확인되었지만, 부여의 경우 fosthiazate 처리시 P ratylenchus spp.가, 곡성의 경우 fosthiazate, abamectin, cadusafos, dazomet 처리시 P ratylenchus spp.에 대하여 토양 내 평균 밀도가 상승하였다. 또한 BA12011 처리시 약제처리 후 다른 약제와 비슷한 수준의 개체군 평균밀도를 보였으며, 특히 공주 토양에서는 fosthiazate의 약제처리 효과보다 모든 종에서 높은 방제효과를 확인하였다. 각 지역에서 채취한 토양에 약제처리를 한 후 난낭 형성을 확인한 결과, abamectin의 경우 부여와 진주의 토양에서 효과를 보였고, BA12011은 논산과 곡성, dazomet는 공주에서 난낭 형성을 억제하는 효과를 확인하였다. BA12011을 사용하여 오이재배지에서의 방제효과를 살펴본 결과, M eloidogyne spp., P ratylenchus spp., H elicotylenchus spp.의 평균 밀도가 감소하였고, 2차 처리시보다 1차 처리시 평균 밀도의 감소율이 높은 것으로 보아 초기 단계의 방제의 중요성을 확인할 수 있었다.
3. 흰가루병균(P odosphaera fusca)에 의한 오이 흰가루병의 생물적 방제를 위하여 검정한 길항세균 B. amyloliquefaciens M27 균주는 4.0% 흰가루병이 발생하였고 무처리는 80.5% 발생하였다. MH와 LB배지에서 배양한 B. amyloliquefaciens M27 균주의 배양여액은 TSB, NB와 KB배지에서 배양한 배양여액보다 오이 흰가루병 방제효과가 우수하였다. M27 균주를 LB배지에서 배양한 배양여액 2, 5, 10, 20, 50배와 100배 처리한 경우 오이 흰가루병이 0%, 0%, 0%, 1.3%, 3.1%, 5.0%와 33.3%를 나타낸 반면에 무처리는 60.0%를 나타내었다. 7월, 10월과 12월에 오이 흰가루병이 발생할 때 LB배지에서 배양한 M27균주의 배양여액를 10배로 처리한 결과 88.9~98.9% 방제효과를 나타났다. 이와 같은 결과에서 B. amyloliquefaciens M 27 균주의 배양여액은 오이 흰가루병에 방제에 매우 효과적이었다. 오이 흰가루병 방제를 위하여 길항세균 B. amyloliquefaciens M27 균주의 배양액과 식물추출물(유칼립투스)을 혼합한 새로운 시제품을
만들어 실험하였다. 오이 흰가루병 방제를 위하여 병 발생 전과 직후부터 농도별로 처리한 효과를 조사한 결과, 500배의 희석배수로 처리할 경우가 우수한 효과를 보였다. 시제품은 병 발생 후보다는 병 발생 전부터 예방위주로 처리하였을 때 방제효과가 높게 나타났다. 오이 흰가루병이 발생하기 전부터 5일 간격 4회, 7일 간격 3회, 10일 간격 2회 처리하였을 때 흰가루병이 각각 4.4%, 8.0%, 27.9% 발생하였고, 무처리구에서는 45.4% 발생하였다. 흰가루병 발생 후에는 5일 간격 4회, 7일 간격 3회, 10일 간격 2회 처리구에서 흰가루병이 각각 11.5%, 25.2%, 51.8% 발생하였고, 무처리구에서는 64.3% 발생하였다. 비닐하우스 포장에서 미생물 시제품을 500배로 희석하여 5일 간격 2회 처리하였을 때가 7일 간격 3회 처리와 10일 간격 2회 처리하였을 때 보다 높은 방제효과를 나타내었다. 이상의 결과에서 M27균주와 유칼립투스 추출물을 혼합한 시제품은 오이 흰가루병 방제용 미생물제의 유망한 후보가 될 수 있을 것으로 생각한다.
4. 우수 생물방제 미생물 M27 균주를 유전체 기반의 평균 뉴클레오티드 상동성(ANI)분석을 한 결과, Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum으로 동정되었다. 유전체 크기는 3,812,826 bp, GC 함량은 46.7%이었으며, 총 3,852개의 단백질 발현 유전자, 21개의 rRNA 오페론, 42개의 tRNA가 예측되었다. M27 균주는 polyketide 계열(bacillaene, difficidin and macrolactin), lipopetide 계열(fengycin, iturin, surfactin, bacilysin, bacillibactin), 조절 유전자(sfp, yczE, pksA, comA, degU, degS) 등의 합성에 관여하는 유전자가 유전체상에 존재하는 것이 확인되었다.
Lantibiotic 유전자(spa)와 acetoin reductase (bdhA) 뿐만 아니라 indole-3-acetic acid (IAA)와 2,3-butanediol의 합성에 관여하는 유전자가 유전체상에 존재하고 있어 식물 생장 촉진 효과도 있을 것으로 예측되었다. M27 균주의 유전체상에서 주요 유전자의 위치와 구조를 구명하였으며, 유연관계가 높은 Bacillus amyloliquefaciens의 균주들과의 유전체 비교 결과, M27 균주는 독특한 특성을 지닌 것으로 판단되었다. 식물병원균에 대한 길항기작을 구명하고자 mariner-based transposon TnYLB-1을 포함하는 플라스미드를 M27균주에 도입하는 실험을 확립하였다.
자외선과 NTG를 변이원으로 처리하여 총 7301개의 콜로니 중 길항력이 향상된 2개의 변이주(N23-9D, N24-5E)를 선발하였다.
5. 식물병원성 곰팡이 9균주(Alternaria kikudes, Botrytis sp., Collectorichum coccodes, F usarium oxysporum, P hytopthora capsici, P ythium sp., Cladosporium fulvum, Sclerotinia sp., Rizoctonia solani)에 대한 기초 항균활성 Test에서 선발된 미생물 Bacillus subtilis M27균주와 식물추출물인 유칼립투스오일은 대부분의 병원성 곰팡이에 대해 강력한 항균활성을 보였다.
Bacillus amlyoliquefaciens M27 4*107cfu/ml과 유칼립투스 오일(eucalyptol 650ppm)은 진행중인 오이흰가루병에 대해 65%, 80%의 방제가를 나타냈다. M27과 유칼립투스오일 혼합처리구는 87%의 방제가를 보여 7%의 상승효과를 보였다. 그리고 제형화 시험을 통해 효력증진제로써 차나무추출물(고착제), Na-PCA(보습제), methyl oleate(유화제)가 선발되었다. 포장 효과 시험 결과 시제품은 250배, 500배, 1000배에서 74.2%, 65.8%, 63.2%의 방제효과를 나타내었다.
시작품은 발생초기와 발생성기에 경엽처리 되었고, 발생초기가 가장 좋은 효과를 보였다. 가장 최적의 처리방법은 7일 간격으로 3회 처리하는 것이었다. 또한, 시제품은 화학 살균제 대비 86.7%의 방제 효과를 나타내었다.
시작품내 Bacillus amlyoliquefaciens M27균주는 12주 이상 물리화학적 안정성이 유지 되었다. 시제품은 약해와 독성에 대해 안정성이 확인되었다.
6. 뿌리혹선충은 식물의 뿌리를 통해 침입하는 식물병원체이다. 뿌리를 통해 침입한 선충은 뿌리혹을 형성시키며, 뿌리를 가해하여 토양병원균의 침입경로를 만드는 2차 피해를 유발한다.
㈜비아이지는 오이 재배토양으로부터 단백질분해효소를 생성하는 방선균 BIG11003균주를 순수분리하였다. 식물 유래 천연물질을 대상으로 뿌리혹선충의 유충(J2)과 알 부화율을 감소시키는 Azadirachta indica L와 Sophora angustifolia를 선발하였다.
방선균 BIG11003균주가 생성하는 단백질분해효소와 S. angustifolia extract 식물유래 천연물질(S. angustifolia)은 뿌리혹선충 유충 운동성을 각각 46.6%, 51.23% 감소시켰으며 이는 화학합성농약(fosthiazate)이 유충 운동성을 45.6% 감소시키는것보다 높은 효과를 확인하였다.
뿌리혹선충의 알 부화율은 식물 유래 천연물질인 A. indica L와 S. angustifolia는 3.96, 6.22% 감소시켰으며, 이는 화학합성농약(fosthiazate)이 2.06% 알 부화율 감소효과보다 높은 효과를 나타내었다.
방선균 BIG11003균주가 생성하는 단백질분해효소와 식물 유래 천연물질을 주성분으로 액상제형 네마스타ⓡ와 입제제형인 천궁ⓡ 시제품을 제조하였다. Pot와 농가실증시험을 통해 시제품은 살선충효과가 높은 것으로 확인되었다. 단백질분해효소를 생성하는 방선균 BIG11003균주의 16S rDNA 염기서열을 바탕으로 계통학적 위치를 확인한 결과, Streptomyces koyangensis로 동정되었다.
7. Bacillus subtilis Moo-27 균주로부터 항균활성물질의 정제 및 화학구조 구명하기 위하여 항균활성성분의 분리 및 정제를 실시하였다. 미생물 Moo-27 균주를 배양한 후 chloroform 및 butanol 등 유기용매로 배양액을 추출하여 유기용매 분획물을 제조한 후 분획물의 항균활성과 흰가루병 방제활성을 검정하였다. 그 결과, butanol 추출물이 잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea)에 항균활성을 나타낸 반면 흰가루병 방제활성은 물층에서 나타났다. 따라서 butanol 층에 존재하는 잿빛곰팡이균에 길항력을 나타내는 항균활성물질을 규명하였다. Butanol 층에 존재하는 잿빛곰팡이균에 길항력을 나타내는 항균활성물질을 규명하기 위하여 부분 정제된 배양액을 감압 농축하고 HCl를 첨가하여 pH 2로 조절한 후 12시간 냉장 보관하였다. 이때 침전된 침전물을 원심분리를 통해 회수하고 이를 methanol에 녹여 iturin과 fengycin 표준품을 이용하여 HPLC 분석을 수행하여 항균활성물질을 동정하였다.
Bacillus subtilis Moo-27 균주로부터 흰가루병 방제 활성성분의 정제를 위하여 흰가루병 방제 활성을 나타내는 Moo-27 균주를 배양한 후 chloroform 및 butanol을 이용하여 추출한 후 유기용매 분획물을 제조하여 활성을 검정하였다. 활성을 나타낸 물층은 흡착성수지인 Diaion HP-20에 통과시킨 후 30% methanol, 70% methanol, 100% methanol 등으로 용출하여 각 용출물의 활성을 검정하였다. 흰가루병 방제용 미생물 Moo-27균주를 배양한 후 정제를 위한 예비 조건을 바탕으로 용매 추출 및 column chromatography를 수행하여 활성성분의 정제를 수행하였다. 즉 배양액을 butanol로 추출하여 butanol 층과 물층으로 나누고, 물층은 Dowex-50 column chromatography 및 Dowex-1 column chromatography를 수행하여 정제하였다.
살선충 활성을 지닌 식물추출물로부터 다양한 column chromatography를 이용하여 활성성분을 분리, 정제하였다. 즉 협동연구기관에서 제공한 활성평가 결과를 바탕으로 식물추출물을 유기용매로 분획하고, 활성을 나타낸 분획을 silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography, HPLC 등을 수행하여 활성성분의 분리, 정제를 수행하였다. 분리, 정제된 활성물질의 화학구조는 mass 측정에 의한 분자량 확인과 1차원 및 2차원 NMR 분석을 통한 화학구조 구명을 통하여 수행되었다. 그 결과 주 활성성분을 2-tert-butylbenzene-1,4-diol로 동정하였다.

Abstract ▼

1. To know how much damages occurred by nematodes in plastic vinyl house field, soil samples were collected from strawberry cultivation areas at Buyeo and Nonsan in Chungnam and Jinju in Kyeongnam, melon cultivation area at Gocksung in Junnam and cucumber field at Gongju in Chungnam and Chungnam. An

1. To know how much damages occurred by nematodes in plastic vinyl house field, soil samples were collected from strawberry cultivation areas at Buyeo and Nonsan in Chungnam and Jinju in Kyeongnam, melon cultivation area at Gocksung in Junnam and cucumber field at Gongju in Chungnam and Chungnam. And then, nematode samples were separated from each soil sample, and identified the kind of plant-parasitic nematodes. Plant-parasitic nematodes were separated from 52 soil samples. Among samples, M eloidogyne spp., P ratylenchus spp. and H elicotylenchus spp. were isolated from 45(86.5%) and 33(63.5%) and 47 collected soil samples, distribution of H elicotylenchus spp. was higher than any other plant-parasitic nematode. And the population of M eloidogyne spp. and P ratylenchus spp. were also higher, and a occerrence ratio of Meloidogyne spp. is higher than Pratylenchus spp. except the cucumber growing area at Gongju.
2. To access the efficacy of nematicides for the control of plant-parasitic nematodes in fruit and vegetables fields, soil samples were collected from a cucumber field at Gongju; from strawberry fields at Buyeo, Nonsan, and Jinju; and from a melon field at Gocksung in Jeonnam Province, Korea. Plant-parasitic nematodes were separated from each soil sample and identified. The susceptibilities of the nematode to abamectin 1.68% SC, cadusafos 3% GR, dazomet 98% GR, fosthiazate 30% SL and BA12011 SL were examined under laboratory and field conditions. The avarage population density of plant-parasitic nematodes was generally reduced after the treatment with nematicides; however, there was increase in the population density of plant-parasitic nematodes was generally reduced after the treatment Gocksung. Futhermore, there were increase in the populations following treatment with abamectin, cadusafos, and dazomet at Gocksung. Ther control effects of BA12011 treatment on plant-parasitic nematodes were confirmed to be similar to those of the other 4 nematicides evaluated, although its control effect was higher than that of fosthiazate in cucumber-growing soil at Gongju. The effects of nematicide treatment on egg mass formation in each of the collected soils differed according to the region of soil origin.
Abamectin was effective in reducing the degree of egg mass formation in Buyeo and Jinju soil, whereas BA12011 was effective in Nonsan and Gocksung soil. Dazomet was found to inhibit egg mass formation in Gongju soil. To evaluate the effect of the newly developed nematicide, BA12011, experiments were conducted in a cucumber-growing greengouse. The average population densities of M eloidogyne spp., P ratylenchus spp., and H elicotylenchus spp. after the first treatment were reduced to a greater extent than after the second treatment. It is thus suggested that early nematicide treatment is important for effective control of plant-parasitic nematodes.
3. Bacillus amyloliquefaciens M27 was isolated from the cotton-waste compost for cultivation of oyster mushroom (P leurotus ostreatus). B. amyloliquefaciens M27 is a biocontrol agent with antagonistic activities against a wide range of fungal pathogens. The aim of this work was to evaluate the possibility of exploiting antagonistic bacteria, B. amyloliquefaciens M27, in the biological control of the cucumber powdery mildew fungus, P odosphaera fusca. In greenhouse tests, the isolate was found to be very effective to control powdery mildew on cucumber leaves showing 4.0% diseased area, whereas diseased area in the control was 80.5%. The filtrate of the isolate cultured on MH and LB media were more effective for control of the disease than those cultured on TSB, NB, and KB media. When two, five, ten, 20, 50 and 100-fold diluted culture broth of isolate on LB media were treated, disease areas were 0%, 0%, 0%, 1.3%, 3.1% and 5.0%, respectively, whereas diseased area in the control was 60.0%. The filtrate of the isolate cultured on LB media was treated to cucumber plants on July, October and December just before the outbreak of the powdery mildew occurred. When 10-fold diluted filtrate of the isolate was treated, control efficacy was 88.9~98.9% in the treated seasons. The results showed that the culture filtrate of B. amyloliquefaciens M27 was very effective to control powdery mildew of cucumber. The new mixture of B. amyloliquefaciens M27 and plant (Eucalytus) extract was developed to improve the control activity of B. amyloliquefaciens M27 against cucumber powdery mildew. The mixed formulation showed the high preventive and curative control effect against cucumber powdery mildew when it was diluted at 500 times and foliar-sprayed. Its control effect was higher in preventive spraying than curative spraying. When 500-fold diluted solution of the formulation was sprayed preventively four times at five-day intervals, three times at seven-day intervals and twice at ten-day intervals, the diseased leaf area was shown to be 4.4%, 8.0%, 27.9%, respectively; Whereas the diseased leaf area in the control plot was 45.4%. When the 500-fold diluted formulation was sprayed curatively four times at five-day intervals, three times at seven-day intervals and twice at ten-day intervals after occurred cucumber powdery mildew, the diseases leaf area was 11.5%, 25.2%, 51.8%, respectively; whereas in the control plot, the diseases leaf area was 64.3%. When the 500-fold diluted formulation was treated four times at five-day intervals in the plastic house, its control effect was higher than that treated three times at seven-day intervals and twice at ten-day intervals. As the results, the mixed formulation of B. amyloliquefaciens M27 and plant extract could be a promising candidate of bio-fungicides for the environment-friendly control of powdery mildew of cucumber.
4. Biocontrol agents have been applied as safe alternatives to chemical pesticides for improving plant health. Bacillus amyloliquefaciens M27 is a biocontrol agent with antagonistic activities against a wide range of fungal pathogens. The genome sequence of strain M27 was determined by next-generation sequencing technology. The genome consists of a single circular chromosome of 3,812,826 bp with 46.7% GC content. A total of 3,852 protein-coding sequences, 21 rRNA operons, and 42 tRNAs were predicted. The M27 genome was found to be closely related to that of B. amyloliquefaciens subsp. plantarum FZB42T, with an average nucleotide identity based on BLAST value of 97.6%. The genome analysis of strain M27 revealed giant gene clusters encoding 5 non-ribosomal peptide synthetase (NRPS; fengycin, iturin, surfactin, bacilysin and bacillibactin), 3 polyketides (PKS; bacillaene, difficidin and macrolactin) and regulatory genes (sfp, yczE, pksA, comA, degU and degS). Lantibiotic gene (spa) and genes encoding acetoin reductase (bdhA) and IAA acetyltransferase (ysnE) were also revealed. Gene clusters encoding NRPS/PKS were identified and supposed to be responsible for the suppression of phytopathogenic fungi. To elucidate antagonistic mechanism of strain M27 against phytopathogenic fungi, transposon mutagenesis of strain M27 by a plasmid containing the mariner-based transposon TnYLB-1 was established. Two mutant, N23-9D and N24-5E, which had enhanced antagonistic activities compared to wild type strain M27, were selected out by dutal culture with pathogenic fungi after mutagenic treatment with UV and N-methyl-N' -nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) from Bacillus amyloliquefaciens M27. The present study is expected to contribute to a better understanding biocontrol mechanism against sclerotinia and other phytopathogenic fungi and provides insights into the genomic basis of its antifungal mechanism and facilitating application in the biocontrol of plant diseases.
5. In the course of screening for antifungal activity against nine plant pathogenic fungi (Alternaria kikudes, Botrytis sp., Collectorichum coccodes, F usarium oxysporum, P hytopthora capsici, P ythium sp., Cladosporiumfulvum, Sclerotiniasp., R hizoctoniasolani) of isolate, strain M27 and Eucalyptus globulus that plant extracts showed strong antibiotic activity against all pathogenic fungi. Control value of Bacillus amlyoliquefaciens M27 4×107cfu/ml and Eucalyptus globulus(eucalyptol 650ppm) was 65%, 80% against cucumber powdery mildew in development.
Control value of treatment mixed M27 and Eucalyptus globulus was 87%, and was increased by 7%. And tea tree extract(a binder), Na-PCA(a moisturizer), the methyl oleate(a emulsifier) were selected as the adjuvant effect by the test formulation. The control value of experimental product 250 times, 500 times, 1000 times was 74.2%, 65.8%, 63.2% in the field test.
A trial product was foliar sprayed at the early stage of disease and Middle stage of disease development, the early stage of disease could show a good activity. The best treatment method was that applied to three times at intervals of 7days. Compared to chemical fungicide, control value of the product was 86.7%.
Bacillus amlyoliquefaciens M27 kept the physicochemical stability of the trial product more than 12 weeks. A trial product provided safety about toxicity and phytotoxicity.
6. Root-knot nematode symptoms on plant roots are dramatic. As a result of nematode feeding, large galls or "knots" can form throughout the root system of infected plants. The BIG11003 strain was isolated as protein-degrading actinomycetes from cucumber farm. The effect of plant natural resources (Azadirachta indica L and Sophora angustifolia) of juveniles and the hatching of eggs of M eloidogyne sp. were examined the laboratory. The nematicides (fosthiazate), actinomycetes protease and S. angustifolia extract resulted in 45.6, 46.6 and 51.23% mortality of J2 of M . incognita. The nematicides (fosthiazate), A. indica L and S. angustifolia extract resulted in 2.06, 3.96 and 6.22% hatch of egg of M. incognita. Two product are liquid formulation (Nemastarⓡ) and granule formulation (Chungungⓡ).
Anti-nematode activity test had done after the formulation of liquid (Nemastarⓡ) with mixture of additives and inerts into selected highly active natural material and actinomycetes protease.
In pot and field experiments, the nemastar had good control efficacy against plant root-knot nematodes. Anti-nematode activity of strain BIG11003 from phylogentic analysis based on 16S rDNA sequences, it is suggested the Streptomyces koyangensis.
7. The use of a microorganism (or its secretion) and plant extract to prevent disease, offers an attractive alternative or supplement to fungicides for the management of plant disease, without any of the negative effects of chemical control. However, relatively few of these antagonistic microbes and plant extracts have been commercialized as eco-friend control agents, due to problems such as inconsistent performance in the field, lack of broad-spectrum disease suppression activity, or slower or less complete suppression when compared to chemical alternatives. The aims of this study is to purify the antimicrobial substance against powdery mildew from the culture broth of a strain Bacillus subtilis Moo-27 and is to isolate antinematodal compound from Neem (Azadirachta indica) extract to develop eco-friend control agents.
Powdery mildew is one of the most serious plant diseases of all, worldwide, causing large yield losses in a number of crops. The conventional chemical control of powdery mildew is through repeated foliar applications of combination of protectant and systemic fungicides. But the intensive use of fungicides worldwide has resulted in an increased frequency of powdery mildew pathogens with reduced sensitivity to chemical fungicides. A microorganism, Bacillus subtilis Moo-27, with the potential to be used as microbial fungicide for the control of powdery mildew was selected.
In this study, we tried to characterize antifungal compound produced by Bacillus subtilis Moo-27. To identify the active principle, the culture filtrate was partitioned between butanol and water.
The antifungal activity against B. cinerea was evident in the butanol-soluble portion, and active substances were identified as cyclic lipopeptides, iturin A series, by HPLC analysis in comparison with authentic iturin A series. Interestingly, antifungal activity against powdery mildew was observed in the water-soluble portion, suggesting that cyclic lipopeptides have no responsibility to suppress powdery mildew. This finding reveals that biocontrol agents of Bacillus origin suppress gray mold and powdery mildew through the secretion of different bioactive substances.
Antifungal substances against powdery mildew in the water phase were very polar compounds and soluble in water, but their chemical structures still remain to be investigated. Although we are not able to purify antifungal substance against powdery mildew, this finding suggested that the antifungal substance responsible for reducing the disease incidence of powdery mildew is not a cyclic lipopeptide such as an iturin or fengycin. To the best of our knowledge, antifungal substances of Bacillus strains against powdery mildew and gray mold have mostly been identified as cyclic lipopeptides.
The southern root-knot nematode is one of the most serious pests of economically important vegetable and fruit crops in field and glasshouses in Korea. This nematode causes 50% yield losses in oriental melon in glasshouse annually. The southern root-knot nematode has been controled principally by soil applications of conventional nematocides and fumigants. Increasing public concern for the environmental effects of pesticides, human health effects and undesirable effects on non-target organisms has accelerated the search for alternative disease control strategies. During the search for potential alternatives to currently used nematode control agents, the neem (Azadirachta indica) extract exhibited potent antinematodal activity without any adverse effects. By activity-guided fractionation, the neem extract was partitioned subsequently between hexane, chloroform, and water, and the chloroform-soluble portion was separated by chromatographic methods including silica gel, Sephadex LH-20, and HPLC to give two active compounds. Chemical structure of major active compound was assigned as 2-tert-butyl-1,4-benzenediol by spectroscopic methods.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 10
• 목 차 ... 15
• 제 1 장 서 론 ... 17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 26
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 29
• 제 3 절 연구결과가 국·내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 33
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 34
• 제 1 절 미생물과 천연물 유래물질을 이용한 선충병 방제제의 사용법 개발 ... 34
• 제 2 절 미생물과 천연물 유래물질을 이용한 흰가루병 방제제의 사용법 개발 ... 56
• 제 3 절 우수 생물방제 미생물의 기능 분석 및 효과 증진 연구 ... 72
• 제 4 절 미생물과 천연물 유래 물질의 흰가루병 방제제 제형 개발 ... 97
• 제 5 절 미생물과 식물유래 천연물질을 이용한 선충 방제제 개발 ... 116
• 제 6 절 미생물 및 천연물 유래 유용물질의 구조 동정 분석 ... 133
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 154
• 제 1 절 정성적 연구목표대비 달성도 ... 154
• 제 2 절 목표대비 대외 달성도 ... 157
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 163
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 165
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 166
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 167
• 제 9 장 참고문헌 ... 168
• 끝페이지 ... 179