총29점의 국내시판 십자화과 채소종자에 대하여 검은빛썩음병(흑부병) 감염여부를 종자세척액의 농축, 선택배지에 도말방법에 의해 조사한 결과 1점의 수입 양배추종자에서 검은빛썩음병균이 검출되었다. 몇가지 종자소독방법을 검토한 결과 옥시풀($3\3%$ 과한사수소수)에 30분간 침지함으로써 자연감염종자의 검은빛썩음병균을 소독할 수 있었다. 십자화과 채소재배포장에서 발병조사 결과 검은빛썩음병이 양배추에서는 매우 중요한 병해인 것으로 나타났다.
콩 불마름병균 Xanthomonas campestris pv. glycines 8ra는 X. c. pv. vesicatoria에 길항력이 있는 bacteriocin인 glycinecin을 생성 분비한다. Bacteriocin 생성 분비 능력이 있는 콩 불마름병균을 효과적인 생물학적 방제원으로 활용하기 위해서는 좀더 체계적인 연구가 필요하여, bacteriocin 생성에 관계되는 유전자의 분리를 시도하였다. 약 2,000개의 Xanthomonas campestris pv. glycines 8ra cosmid library에서 bacteriocin의 생성 분비 능력을 조사하여 다섯 개의 clone을, pG011, pG0113, pG33과 pG35, 선발하였다. 그중 한 clone pG08을 임의로 선택하여 plasmid DNA를 분리하였다. Plasmid pG08에서 약 6.0 kb의 DNA를 떼어내어 다른 plasmid vector에 넣은 subclone pBL5는 bacteriocin의 생성 분비 능력이 있었다. Plasmid pG08을 제한효소 처리후 다시 접함시켜 만든 몇 개의 subclone과 pBL5의 제한효소 지도를 비교 분석한 결과 약 3.0 kb의 BamHI-HindIII 부분의 DNA가 bacteriocin의 생성에 관계함을 알았다.
십자화과 작물에 발생하는 검은썩음병(Black rot or Black vein of crucifer)의 병원성 세균인 Xanthomonas campestris pv. crucifer)의 병원성 세균인 Xanthomonas campestris pv. campestris를 분리, 동정하고 병원성을 검정하였다. 이 X. c. pv. campestris 는 3가지 종의 Chinese cabbage에 병원성을 나타내었고, 병원성과 관련된 특성을 결정하기 위하여 Tn5 mutagenesis를 실시 cellulase negative mutant를 선발하여 병원성 검정하였다. 선발된 cellulase negative mutant를 배추에 분무 접종하여 광학 현미경과 전자현미경으로 관찰한 결과 cellulase negative mutant는 wild type와 함께 기공표면과 기공하부조직에서 정착하였지만 그 밀도는 낮았다. 반면 접종 24시간 이후 wild type은 기공표면과 기공하부조직이 lysis되기 시작하여 48시간 이후에는 병원성의 진전으로 보다 많이 lysis되었다. 6일 후, wild type은 cellulase활성에 의해 식물체 조직에서 높은 증식력을 보이며 조직을 lysis 시키고 또한 조직 깊숙이 침입, 정착하는 것을 관찰하였다. 이 결과로 X. c. pv.c campestris의 cellulase는 병원성에 관여하는 중요한 요인으로 생각된다.
Xanthomonas campestris M12는 octane을 분해할 수 있는 OCT 플라스미드를 갖고 있으며, 이 플라스미드의 분해 능력으로 $C_8$에서 $C_{16}$까지의 n-alkane을 이용할 수 있었다. X. campestris M12 균주는 n-alkane을 이용하여 alcohol, aldehyde, fatty acid를 거쳐서 분해할 수 있으나 heanoic acid, adipic acid, pimelic acid 그리고 heptanal은 이용할 수 없었다. 또한 이 균주는 straight fatty acids의 monoterminal oxidation과 diterminal oxidation에 의하여 n-alkane을 분해할 수 있으며, branched-chain alkane도 이용할 수 있었다.
Plant-pathogenic bacteria including Xanthomonas spp. carry genetic diversity in composition of avirulence genes for interaction with their host plants. Previously, we reported genetic diversity of avirulence genes in X. axonopodis pv. glycines. In this study, we determined genetic diversity of five avirulence genes, avrBs1, avrBs2, avrBs3, avrBs4, and avrRxv, in three other Xanthomonas species isolated in Korea by genomic southern hybridization. Although Korean races of X. campestris pv. vesicatoria that were isolated from year 1995 to 2002 had the same avirulence gene patterns as those that already reported, there was race shift from race 3 to race 1 by acquisition of avrBs3 genes. X. campestris pv. campestris isolated from Chinese cabbage, but not from cabbage or radish, carried two avrBs3 genes, and one of them affected HR-eliciting ability of this bacterium in broccoli. X. oryzae pv. oryzae carried eight to thirteen avrBs3 gene homologs, and this bacterium showed dynamic changes of resistance patterns in rice probably by losing or obtaining avrBs3 genes. These results indicate that avrBs3 gene is more diverse in Xanthomonas spp. than other four avirulence genes and also host ranges of these bacteria can be easily changed by loss or acquisition of avrBs3 genes.
Multiplications and pathogenic reactions of different pepper and tomato strains of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria were evaluated in the most upper leaves of pepper and tomato plants at different growth stages. Hypersensitive reactions were induced in mature pepper plants by inoculation with only the tomato strains but not with the pepper strains, suggesting the expression of age-related resistance in pepper plants. The age-related resistance also seems to be correlated with an apparent inability of the bacteria to multiply as extensively in mature as in young plants. No significant differences among the Korean and U. S. pepper cultivars tested were found in bacterial multiplication, irrespective of bacterial stain or plant growth stage. Korean tomato cultivars tested also were highly susceptible to either tomato or pepper strains during the development of tomato plants.
1998년 나주와 밀양에서 재배중인 복숭아와 자두에서 세균성 구멍병이 발생하였다. 복숭아와 자두의 병반으루부터 분리한 균주의 세균학적 특성을 조사한 결과, 병원세균 중 2균주는 Xanthomonas campestris pv. pruni로, 3균주는 Erwinia nigrifluens로 동정되었다. E. nigrifluens는 국내에서는 복숭아와 자두의 세균성 구멍병으루 처음 분리되었다. 이 균주는 X. campestris pv. pruni에 의한 병징과 구분하기가 곤란하고, 2종류의 병워세균이 동시에 침입하여 발병하는 것으루 관찰되었다. 이와 같은 이유로, E. nigrifluens와 X. compestris pv. pruni에 의한 복숭아와 자두의 세균병을 각각 \"복숭아, 자두의 세균성구멍병\"로 명명할 것을 제안한다.할 것을 제안한다.
벼 흰빛잎마름병균주 Q7472와 Q7502의 항혈청을 사용하여 우리나라에서 수집한 벼 흰빛잎마름병균의 혈청형을 한천gel내 확산법에 의해 분류한 결과, 71균주중 65균주가 혈정형 A형, 5균주가 B-I, 1균주가 B-II형에 속하였다. 혈청형A에 속하는 균주는 $0.1-1\%$의 $CaCl_2$용액에서 자기의집이 거의 일어나지 않았으나 혈청형 B-I과 B-II에 속하는 균주는 심한 자기의집이 일어나 혈청형과 자기의집 사이에는 밀접한 관계가 있었다. 흰빛잎마름병균은 혈청학적 방법에 의해 쉽게 검색될 뿐만 아니라 한천gel내 확산법에 의해 벼 세균성줄무늬병균인 X.campestris pv. olyzicola의 부생세균인 E. herbicola와도 쉽게 구별되었다. 흰빛잎마름병균 검출은 병반을 NaCl용액에 넣은 후에 착압하거나 $100^{\circ}C$에서 1시간 열처리 후 착압한 즙액을 한천gel내 확산법에 의해 항혈청과 반응시킴으로써 가능하였으며, 병반이 적을때는 PSA배지에서 배양한 후 사용하면 효과적이었다.
An insecticidal crystal protein gene, cryIA(c), from Bacillus thuringiensis HD-73 was integrated into the chromosome of a xanthan-producing bacterium, Xanthomonas campestris XP92. The cryIA(c) gene expression cassette was constructed that placed the gene between the trc promoter and rrnB transcriptional terminator. The $lacl^q$ gene was also included to prevent the expression of cryIA(c) gene in X campestris cells. Southem blot analysis confirmed the integration of the cryIA(c) gene expression cassette in chromosome of X campestris XP92 transconjugant. Expression of the insecticidal crystal protein was confirmed by Western blot analysis and bioassay against the larvae of Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae) and Plutella xylostella (Lepidoptera:Plutellidae).
십자화과 식물에 검은썩음병을 일으키는 Xanthomonas campestris pv. campestris에 대하여 담배 18품종 중 가장 과민반응을 강하게 나타내는 품종(Nicotiana tabacum cv. TC500)을 과민반응 비기주식물로 선발하였다. NTG 돌연변이를 실시하여 얻은 약 4,500개의 mutant들을 $10^{8}$ cells/ml의 농도로 주사 접종하여 비기주식물인 담배 잎에서 과민반응을 유도하지 않는 HR-mutans(XHN 514-774, XHN 620-831)를 선발하였고, 기주식물인 양배추 잎에서 병원성을 나타내지 않는 비병원성변이주(XPN 1001)를 선발하였다. HR mutant를 기주식물인 양배추에 접종한 결과 병원성을 나타내었고, nonpathogenic mutant를 비기주식물인 담배잎에 접종한 결과 과민반응을 유도하였다. 담배 잎에서 HR-mutant와 wild type의 population를 조사한 결과 wild type은 24시간 이후 급격히 감소하는 반면, HR mutant는 일정수준을 유지하였으나 72시간 이후에 감소하였다. 그리고 mutant들의 protease, cellulase, amylase, polygalacturonate lyase 분비여부를 조사한 결과 wild type과 비슷하게 분비하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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