• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권9호
• /
• pp.1149-1161
• /
• 2014

Cotton plants were sampled and ranked according to their resistance to Verticillium wilt. In total, 642 endophytic fungi isolates representing 27 genera were recovered from Gossypium hirsutum root, stem, and leaf tissues, but were not uniformly distributed. More endophytic fungi appeared in the leaf (391) compared with the root (140) and stem (111) sections. However, no significant difference in the abundance of isolated endophytes was found among resistant cotton varieties. Alternaria exhibited the highest colonization frequency (7.9%), followed by Acremonium (6.6%) and Penicillium (4.8%). Unlike tolerant varieties, resistant and susceptible ones had similar endophytic fungal population compositions. In three Verticillium-wilt-resistant cotton varieties, fungal endophytes from the genus Alternaria were most frequently isolated, followed by Gibberella and Penicillium. The maximum concentration of dominant endophytic fungi was observed in leaf tissues (0.1797). The evenness of stem tissue endophytic communities (0.702) was comparatively more uniform than the other two tissues. Eighty endophytic fungi selected from 27 genera were evaluated for their inhibition activity against highly virulent Verticillium dahliae isolate Vd080 in vitro. Thirty-nine isolates exhibited fungistasis against the pathogen at varying degrees. Seven species, having high growth inhibition rates (${\geq}75%$), exhibited strong antifungal activity against V. dahliae. The antifungal activity of both volatile and nonvolatile metabolites was also investigated. The nonvolatile substances produced by CEF-818 (Penicillium simplicissimum), CEF-325 (Fusarium solani), CEF-714 (Leptosphaeria sp.), and CEF-642 (Talaromyces flavus) completely inhibited V. dahliae growth. These findings deepen our understanding of cotton-endophyte interactions and provide a platform for screening G. hirsutum endophytes with biocontrol potential.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.161-161
• /
• 2017

Seed endophytes are very remarkable groups of bacteria for their unique abilities of being vertically transmitted and conserved. As plants attain hybrid vigor and heterosis in the process of crossbreeding, this might also lead to the changes in the community structure and diversity of plant endophytes in the hybrid plants ultimately affecting the endophytes of the seeds. It would be interesting to characterize how seed endophyte composition change over time. The objective of this study is to gain insights into the influence of natural crossbreeding and parental lineage in the seed bacterial endophytic communities of two pure inbred lines exploring contributions of the two most important sources of plant endophytes - colonization from external sources and vertical transmission via seeds. Total genomic DNA was isolated from rice seeds and bacterial DNA was selectively amplified by PCR. The diversity of endophytic bacteria was studied through Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) analysis. Diversity between the original parents and the pure inbred line may show significant differences in terms of richness, evenness and diversity indices. Heat maps reveal astonishing contributions of both or either parents (IR29 ${\times}$ Pokkali and AT401 ${\times}$ IR31868) in the shaping of the bacterial seed endophytes of the hybrid, FL478 and IC32, respectively. Most of the T-RFs of the subsequent pure inbred line could be traced to any or both of the parents. Comparison of common and genotype-specific T-RFs of parents and their offspring reveals that majority of the T-RFs are shared suggesting higher transmission of bacterial communities common to both parents. The parents influence the bacterial community of their offspring. Unique T-RFs of the offspring also suggest external sources of colonization particularly as the seeds are cultivated in different ecogeographical locations. This study showed that host parental lines contributed greatly in the shaping of bacterial seed endophytes of their offspring. It also revealed transmission and potential conservation of core seed bacterial endophytes that generally become the dominant microbiota in the succeeding generations of plant hosts.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.26-30
• /
• 2015

본 시험은 엔도파이트 프리 톨 페스큐 신품종을 개발하기 위하여 2008년부터 2014년까지 농촌진흥청 국립축산과 학원 초지사료과에서 수행되었다. 톨 페스큐 신품종 '그린마스터2호'는 6배체 품종으로서 잎은 녹색이며, 출수기가 5월 16일경으로서 대비품종인 'Fawn' 보다 5일 늦은 중생품종이고, 출수기에 초장은 82.5 cm 정도이다. 지역적응시험 4개 지역평균 건물수량은 '그린마스터2호'가 15.1톤/ha로서 대비품종인 'Fawn' 보다 29% 많았으며, 지역별로는 4개 지역 모두에서 'Fawn' 보다 생산성이 우수하였다. '그린마 스터2호'의 사료가치는 조단백질(CP) 함량이 13.9%, 건물소화율(IVDMD)이 69.9%, 가소화양분총량(TDN)이 63.8%, 중성세제불용섬유(NDF)가 59.4%, 산성세제불용섬유(ADF) 는 33.5%로서 Fawn과 대등하였다. '그린마스터2호'는 엔도파이트에 감염되지 않는 품종이면서 'Fawn' 보다 국내 기후환경 적응성과 영속성이 우수하여 초지조성에 알맞은 품종으로서 우리나라 전국에서 재배 가능하다.

• 한국균학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.262-268
• /
• 2014

수호초로부터 분리된 DUCC5000 균주를 형태적, 분자생물학적 분류를 통해 Paraconiothyrium brasiliense로 동정하였다. 본 균은 기존에 알려진 P. brasiliense 균주의 ITS 염기서열과 100%의 상동성을 보였다. 계통유전학적 분석 결과 P. brasiliense 균주와 같은 clade를 형성하였다. 서로 다른 영양 배지와 pH 조건 하에서 균사생육 특성을 조사한 결과 oatmeal agar 배지와 pH 9에서 최적의 생장을 보였다. 배지 종류에 따라 그리고 pH 조건에 따라 균총 형태가 달라지는 특성을 지니고 있었다. Chroma 반응배지를 이용하여 7가지 세포외 효소의 분비 능력을 조사한 결과 ${\beta}$-glucosidase 활성이 가장 활발하였고 CM-cellulase와 xylerase에서는 활성이 미약하였다. 인공 접종하였으나 수호초에 대한 병원성은 나타내지 않았다. 본 균은 수호초에서는 국제적으로 처음 보고되는 균이다.

• 미생물학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.375-380
• /
• 2011

천안의 단국대학교 근처에서 채취된 벼 뿌리로부터 내생 방선균 한 주를 분리 동정하였다. 표면 살균된 벼 뿌리를 분리 배지 위에 올려 놓고 배양하면 4주 후에 뿌리 표면에 형성된 방선균 콜로니를 볼 수 있었다. 이 중에서 한 균주 JK-5를 분리하여 동정하였다. 16S rDNA 염기서열을 확인한 결과 이 분리균주 JK-5는 Streptomyces diastaticus subsp. ardesiacus와 동일한 균주였다. 형태학적 관찰과 화학분류학적 결과에 의해 분리균주 JK-5의 분류학적 위치를 확인하였다. 기중균사의 형태는 flexible하며 포자사슬은 타원형의 약 30개 정도의 매끄러운 포자로 이루어 졌다. 세포벽은 L,L-diaminopimelic acid를 포함하고 있었다. 당 분석에서는 특이적인 당이 발견되지 않았다. 지방산으로는 anteiso-15:0, anteiso-17:0, iso-16:0 가 주요 성분이었다. 퀴논 분석결과 MK-9 ($H_6$)와 MK-9 ($H_8$)이 주요 성분으로 나타났다. GC 함량은 72%로 측정되었다. 식물병원성 곰팡이에 대하여 비교적 높은 항진균활성을 보여 주었다. 벼에 감염된 분리균주 JK-5가 뿌리와 줄기에서 균사체를 형성하며 왕성하게 생장하는 것을 SEM을 통하여 확인하였다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.280-285
• /
• 2018

본 시험은 사료가치가 우수하고 엔도파이트에 감염되지 않은 톨 페스큐 신품종을 개발하기 위하여 2010년부터 2017년까지 농촌진흥청 국립축산과학원 초지사료과에서 수행되었다. 톨 페스큐 신품종 '그린마스터4호'는 6배체 품종으로서 잎은 녹색이며, 출수기가 5월 16일경으로서 대비품종인 'Fawn' 보다 5일 늦은 중생품종이고, 출수기에 초장은 74.6cm 정도이다. 지역적응시험 4개 지역평균 건물수량은 '그린마스터4호'가 16.2톤/ha로서 대비품종인 'Fawn'보다 5% 많았으며, 지역별 생산성이 4개 지역 모두에서 'Fawn'보다 우수하였다. '그린마스터4호'의 사료가치는 조단백질(CP) 함량이 15.2%, 건물소화율(IVDMD)이 70.0%, 가소화양분총량(TDN)이 63.6%, 중성세제불용섬유(NDF)가 58.7%, 산성세제불용섬유(ADF)는 32.0%로서 Fawn보다 높거나 대등하였다. '그린마스터4호'는 엔도파이트에 감염되지 않는 품종이면서 'Fawn'보다 국내 기후환경 적응성과 영속성이 우수하여 초지조성에 알맞은 품종으로서 우리나라 전국에서 재배 가능하다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제61권1호
• /
• pp.197-210
• /
• 2022

곤충병원성 진균은 다양한 흡즙형 및 저작형 해충 방제에 적용이 가능하며, 익충과 천적에 낮은 영향을 보여, 화학농약의 대체체로서 관심이 높아지고 있다. 현재까지 전세계적으로 170여개의 제품들이 등록되어 판매되고 있으며, 최근 연구측면에서는 작용기작 및 곤충-진균 상호작용체 구명에 집중하고 있다. 해충 방제를 위한 곤충병원성 진균의 산업화 연구는 초기 살충성이 높은 균주 선발에 집중하였으나, 최근에는 환경 스트레스 인자에 대한 저항성 확보를 포함한 생산성 향상이 해결해야 할 주요 과제이다. 분생포자(conidia)가 주된 처리 형태였지만, 액체배양을 통해 생산되는 아포자(blastospore)의 한계점을 극복하여 대량생산의 경제성을 확보하려는 노력들도 진행되고 있다. 추가로 살충효과를 향상시키기 위해, 형질전환을 비롯한 분자생물학적 연구와 유전자 및 유전체 기능 구명에 집중하고 있다. 해충방제 시장측면에서, 글로벌 작물보호제 기업들은 인수합병 또는 공동 연구개발 형태로 전문 생물농약 기업들과의 협력체계를 구축하고 있으며, 화학농약과 곤충병원성 진균의 tank-mix 전략을 주된 방향성으로 삼고 있다. 현장에서 곤충 생태에 대한 이해를 기반으로 한 생태학적 처리(ecological application)는 곤충병원성 진균의 살충효과를 향상시킬 수 있는 기회가 된다. 앞으로의 디지털팜(digital farming) 기술과 접목된다면, 지상부 해충 방제를 위한 실질적인 적용도 가능하다. 곤충병원성 진균의 산업화를 위해서는 지적재산권 분쟁 해결을 위한 명확한 비교 연구자료 확보도 필요하다. 이와 같은 곤충병원성 진균이 식량생산의 안전성과 경제성을 확보하는 중요한 미생물자원으로 활발히 활용되고 개발되길 기대한다.