[보고서]곤충장내 마이크로바이옴의 레시틴 함유 기질에 의해 유도 생산된 항바이러스 활성 물질 발굴 및 기주 면역반응과의 관계 구명

강범용

[국가R&D연구보고서] 곤충장내 마이크로바이옴의 레시틴 함유 기질에 의해 유도 생산된 항바이러스 활성 물질 발굴 및 기주 면역반응과의 관계 구명
Functional characterization and enhancement of the antiviral activity against cucumber mosaic virus by microbial substrate of Bacillus amyloliquefaciens PPL 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	전남대학교 Chonnam National University
연구책임자	강범용
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2021-06
과제시작연도	2021
주관부처	교육부 Ministry of Education
연구관리전문기관	한국연구재단 National Research Foundation of Korea
등록번호	TRKO202100010822
과제고유번호	1345346019
사업명	이공학학술연구기반구축(R&D)
DB 구축일자	2022-04-16
키워드	고추.영양기질.마이크로바이옴.오이모자이크바이러스.항바이러스.Pepper.Microbial substrate.Microbiome.Cucumber mosaic virus.Antiviral activity.

초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
- 곤충 장내 마이크로바이옴에서 분리·선발된 Bacillus amyloliquefaciens PPL의 레시틴 함유에 의하여 유도되는 항바이러스 증진 물질 발굴 및 기주(고추)와의 면역반응 관계를 구명함으로써 새로운 바이러스병 방제수단을 개발하는 것임
￭ 전체 내용
- 레시틴 함유 배양공정에 의한 항바이러스 증진 및 특성 구명
- 배양공정에 의한 항바이러스 증진 및 기능성 물질 탐색 및 발굴
- plant host-pathogen 상호작용 과정에서 기질에 의한 항바이러스 물질 기능 구명

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 본 연구를 통해 획일적인 미생물 배양 공정 개량 효과로 새로운 대사물질 발굴과 이를 통한 항바이러스 활성에 관련된 기작을 이해하고 더 나아가 기주식물과의 상호작용 과정에서 면역반응을 응용함으로써 미생물에 의한 바이러스병 제어 원천기술 발굴
- 항바이러스 저항성 및 이차대사물질 생합성 관련 유전자 발굴 및 이를 활용한 바이러스 연구 모델과 전사체기반 데이터베이스 제공을 통한 국제 연구진과의 정보 교류 및 식물바이러스 방제 시스템 재구축에 기여

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

표지 ... 1
요 약 문 ... 2
목차 ... 3
1. 연구개발과제의 개요 ... 4
(1) 연구개발의 필요성 ... 4
(2) 연구의 최종 목표 ... 5
(3) 연구범위 ... 5
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
(1) 레시틴 함유 특이적 배양의 생육 및 biosurfactant 생산에 미치는 영향 ... 5
(2) 레시틴 영양기질의 유효성분 물질 생산 및 항바이러스 활성에 미치는 영향 ... 7
(3) 기주와 상호작용에서 레시틴 기질의 항바이러스 활성에 미치는 영향 ... 8
(4) 레시틴 기질에 의해 유도된 유효물질의 항바이러스 활성에 미치는 영향 ... 9
(5) 항바이러스 유효물질의 식물 면역관련 유전자 발현에 미치는 영향 ... 10
3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 11
4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
6. 참고문헌 ... 13
끝페이지 ... 13

표/그림 (8)

표 다양한 배지에서 Bacillus amyloliquefaciens PPL의 생육 및 biosurfactant 생산. A. EYC(0.2% K2HPO4, 0.02% MgSO4∙7H2O, 0.1% yeast extract, 0.1% NaCl, 0.1% peptone, 0.5% vegetable oil, and extracted lecithin (0.5%), v/v, pH 7.0), B.TSB, C.LB, D.NB, E. PDB 배지
표 B. amyloliquefaciens PPL의 생육 및 biosurfactant 생산을 위한 영양기질의 효과
표 Ba의 surfactin(a), iturin A(b), fengycin(c)에 대한 LC-MS/MS 분석. 1036.3, 1043.1 및 1464.4 m/z 인 surfactin, iturin A 및 fengycin의 질량 스펙트럼. 각각의 표준물질(빨간색 피크, Sigma-Aldrich)과 PPL 균주 (파란색 피크)로부터 정제된 surfactin(86.1, 685.1 m/z ), iturin A (70.4, 184.2 m/z ), fengycin (70.2, 84.2 m/z )
표 B. amyloliquefaciens PPL의 CLP 생산과 항바이러스 활성에서 영양기질의 효과
표 B. amyloliquefaciens PPL의 CMV에 대한 최소억제농도. The values followed by a different letter in each column were significantly different at P < 0.05, which was determined using the Duncan’s multiple range tests
표 레시틴 함유농도별 B. amyloliquefaciens PPL의 항바이러스 활성. (a) EYC 배지내 레시틴 영양원 함량별 생장밀도(검은색 막대) 및 CMV 발병율(회색 막대). (b) 처리별 CMV 발병사진. CMV 접종 후 14 일. (c) 처리된 상위 전신잎(systemic)에서의 CMV CP 전이 및 축적에 대한 western blot. 0, 0.1, 0.5, 1; EYC 배지내 레시틴 함량(%). 대조구; EYC-0.5 % 배지(균주 없음). The values followed by a different letter in each column were significantly different at P < 0.05, which was determined using the Duncan’s multiple range tests
표 B. amyloliquefaciens PPL 유래 추출물질의 항바이러스 활성 효과. (a) 레시틴 유도 생산된 항바이러스 물질의 TLC(Thin-layer chromatography) 분리, (b) 각 분획물의 CMV에 대한 항바이러 스 활성효과(병발생율 및 ELISA 분석), (c) 각 분획물을 처리한 고추잎(systemic)에 전이된 CMV CP에 대한 western blot 분석. (d) 각 분획물의 고추 잎에 처리한 후 CMV 접종 후 나타난 바이러스 증상 (e) 표준물질 CLP의 고추 CMV에 대한 항 바이러스 활성(CMV CP 유전자의 qRT-PCR 분석). 표준물질; F, fengycin standard (10 μg/ml, Sigma-Aldrich); I, iturin A standard (10 μg/ml, Sigma-Aldrich); S, surfactin standard (10 μg/ml, Sigma-Aldrich). T1, T2, T3, Ba 에서 분획한 물질; CON, 50% methanol. F/C, I/C, S/C; 표준물질(10 mg/mL) fengycin, iturin A, surfactin 엽면살포 후 24시간 후 CMV 접종; C/C, 0.1% DMSO 엽면살포후 CMV 접종(대조구). The values followed by a different letter in each column were significantly different at P < 0.05, which was determined using the Duncan’s multiple range tests
표 B. amyloliquefaciens PPL의 고추 처리잎에서의 CMV CP 및 식물 면역관련 유전자(LOX, PAL, GLU) 들의 발현양상(qRT-PCR). EYC, 0.5% EYC 배양액 단독처리; EYC/CMV, 0.5% EYC 배양액 엽면살포 24h 후 CMV 접종; CMV, 0.5% EYC 배지(균주 미 접종) 엽면살포 24h 후 CMV 접종. The relative expression levels represent the means of three independent experiments, and different letters indicate significant differences (P < 0.05) in transcript expression against CMV according to Duncan’s multiple range tests. Error bars represent means ± standard error

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