• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.40-44
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• 2003

Soil-borne infectious disease including Pythium aphanidermatum and Rhizoctonia solani causes severe damage to plants, such as cucumber. This soil-borne infectious disease was not controlled effectively by chemical pesticide. Since these diseases spread through the soil, chemical agents are usually ineffective. Instead, biological control, including antagonistic microbe can be used as a preferred control method. An efficient method was developed to select an antagonistic strain to be used as a biological control agent strain. In this new method, surface tension reduction potential of an isolate was included in the ‘decision factor’ in addition to the other factors, such as growth rate, and pathogen inhibition rate. Considering these 3 decision factors by a statistical method, an isolate from soil was selected and was identified as Bacillus sp. GB16. In the pot test, this strain showed the best performance among the isolated strains. The lowest disease incidence rate and fastest seed growth was observed when Bacillus sp. GB16 was used. Therefore this strain was considered as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). The action of surface tension reducing component was deduced as the enhancement of wetting, spreading, and residing of antagonistic strain in the rhizosphere. This result showed that new selection method was significantly effective in selecting the best antagonistic strain for biological control of soil-borne infectious plant pathogen. The antifungal substances against P. aphanidermatum and R. solani were partially purified from the culture filtrates of Bacillus sp. GB16. In this study, lipopeptide possessing antifungal activity was isolated from Bacillus sp. GB16 cultures by various purification procedures and was identified as a surfactin-like lipopeptide based on the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), high performance liquid chromatography mass spectroscopy (HPLC-MS), and quadrupole time-of-flight (Q-TOF) ESI-MS/MS data. The lipopeptide, named GB16-BS, completely inhibited the growth of Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani, Penicillium sp., and Botrytis cineria at concentrations of 10 and 50 mg/L, respectively. A novel method to prevent the foaming and to provide oxygen was developed. During the production of surface active agent, such as lipopeptide (surfactin), large amount of foam was produced by aeration. This resulted in the carryover of cells to the outside of the fermentor, which leads to the significant loss of cells. Instead of using cell-toxic antifoaming agents, low amount of hydrogen peroxide was added. Catalase produced by cells converted hydrogen peroxide into oxygen and water. Also addition of corn oil as an oxygen vector as well as antifoaming agent was attempted. In addition, Ca-stearate, a metal soap, was added to enhance the antifoam activity of com oil. These methods could prevent the foaming significantly and maintained high dissolved oxygen in spite of lower aeration and agitation. Using these methods, high cell density, could be achieved with increased lipopeptide productivity. In conclusion to produce an effective biological control agent for soil-borne infectious disease, following strategies were attempted i) effective screening of antagonist by including surface tension as an important decision factor ii) identification of antifungal compound produced from the isolated strain iii) novel oxygenation by $H_2O_2-catalase$ with vegetable oil for antifungal lipopeptide production.

• 식물병연구
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• 제10권4호
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• pp.331-336
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• 2004

결구상추에 심각한 피해를 일으키는 균핵병의 생물학적 방제를 위한 기초연구로서 균핵병원균 S. sclerotioum YR-1 대한 우수 길항세균을 선발하고 동정하였다. 건전 결구상추에서 분리한 세균들 중 균핵병원균의 균사생육저지 효과가 큰 10 균주를 길항세균으로 1차 선발하고 이들 일차 길항세균에 의한 방제효과를 생육실내 포트검정한 결과, A-2, A-7 및 RH-4 균주의 방제가가 각각 73.0%, 85.0%, 80.0%이었으며, 이 중 가장 높은 방제가를 보인 A-7 균주를 우수 길항균으로 최종선발하였다. A-7 균주의 생화학적 특성 및 16S rDNA와 gyrA 염기서열을 분석한 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었으며, B. amyloliquefaciens A-7으로 명명하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제14권4호
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• pp.191-196
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• 2016

버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas agarici에 대한 길항미생물로 보고된 Alcaligenes sp. HC12 균주의 배양적 특성과 대량 배양을 위한 최적배양 조건을 설정하였다. HC12균주의 생육온도는 $20{\sim}40^{\circ}C$, pH는 6.0 이상에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 $NH_4Cl$ 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 $30^{\circ}C$, pH 9, 탄소원 0.5% dextrine, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 1.0% $NaNO_3$, 아미노산 1.5% asparagine 그리고 무기염류는 0.5% $KH_2PO_4$에서 왕성한 생육을 보였다.

• 한국식물병리학회지
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• 제3권3호
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• pp.187-197
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• 1987

진주근교와 금산, 남지 등의 17개 오이연작재배지역에서 건전식물의 근권토양으로부터 Triple Layer Agar(TLA)법을 변형개량하여, 오이덩굴쪼김병균에 대한 길항균을 효과적으로 분리하였고, 예비실험(in vitro, in vivo)결과에서 길항력이 우수한 세균(15 isolates)과 곰팡이(9 isolates)를 선별하여 동정하였다. 이들 중 Serratia sp., Pseudomaonas fluorescens, P. putida등 세균 3균주와 Gliocladium sp., Trichoderma harzianum, T. viride 등 곰팡이 3균주를 공시하여 얻은 실내실험의 결과는 다음과 같다. Water Agar(WA) 상에서 길하세균에 의한 오이덩굴쪼김병원균의 소형분생포자의 발아율은 $26\~45\%$ 억제 되었으며, 발아관의 길이도 $41\~56\%$ 억제되었는데, P. fluorescens가 그 중 가장 우수한 길항력을 나타내었다. WA상의 대치배양에서 길항곰팡이의 균사가 본병원균의 균사를 Coiling, Penetration, Overgrowing, Lysis 하는 등의 길항현상을 관찰할 수 있었으며, 그 중 T. harzianum이 가장 강력한 길항력을 나타내었다. 배양기의 pH별 길항곰팡이에 의한 오이덩굴쪼김병균의 Lysis정도는 pH4.6에서 가장 높았으며 다음은 3.6, 5.6, 6.6의 순이었는데 pH 6.6에서는 길항현상이 잘 나타나지 않았으나, 길항곰팡이의 후막포자가 다량 형성되었다.

• 식물병연구
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• 제19권1호
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• pp.12-20
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• 2013

상추 균핵병균에 대하여 길항력을 나타내는 세균을 분리하기 위해 2007년부터 2008년에 걸쳐 초봄에 경기도 남양주시 관내 상추 시설재배지에서 균핵병이 발병한 포장의 토양을 수집하였다. 수집한 토양을 희석평판법을 이용하여 총 196개의 세균을 분리하였고, 분리한 세균을 실험실에서 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum)과의 대치배양을 통해 균사생장억제율이 80% 내외로 우수한 길항력을 나타내는 26개 균주를 선발하였다. 선발된 26개 균주를 16S rDNA염기서열분석으로 동정한 결과 Bacillus megaterium, B. cereus, B. muralis, B. velezensis, Arthrobacter nicotianae, A. oryzae, Pseudomonas fuscovaginae, P. flavescens, Stenotrophomonas maltophilia, Sphingobacterium faecium으로 동정되었다. 길항세균의 균사생장억제율이 높게 나타낸 10개 균주를 대상으로 여름철 포트실험을 통해 균핵 생존에 미치는 영향을 조사한 결과 B. cereus(C210)와 B. megaterium(DK6)이 각각 20%와 35%의 균핵 생존율을 나타냈다. 겨울철에 온실 내에서 포트실험을 통해 상추 균핵병에 대해 방제효과를 조사한 결과 대조구가 80%의 발병율을 나타냈으나, 26개 균주 중 9개 균주가 20% 정도의 발병율을 나타내 향후 상추 균핵병의 생물적 방제를 위한 길항세균으로서의 활용가치가 기대된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권4호
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• pp.336-342
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• 2010

본 연구는 tiletamine/zolazepam 대조군과 대조군에 benzodiazepine의 길항제인 flumazenil을 투여한 실험군의 마취 효과와 혈액생화학, Vital sign, 마취회복시간에 대하여 비교하였다. 건강한 6마리의 개들(평균 체중 $5.2{\pm}2.2$)이 실험에 이용 되었다. Tiletamine/zolazepam 을 투여하였고 20분 뒤에 benzodiazepine의 길항제인 flumazenil 0.1 mg을 투여하였다. 마취효과 (Sedation, analgesia, muscle relaxation, posture and auditory response score), Vital sign (심박수, 호흡수, 체온), 혈액 생화학 (GLU, TP, ALT, AST) 검사들이 두 그룹에서 tiletamine/zolazepam 투여전, 투여후 1, 5, 20, 30, 60 그리고 90분에 실시되었다. 또한 마취회복시간 (head up, sternal recumbency, standing and walking times)은 부동화 상태에서 각 행동양식 이 보이는 시간까지 측정되었다. Analgesia score는 투여 후 20분과 30분에, posture score는 투여 후 30분에 그리고 auditory response score는 투여 후 1분과 20분에 TZF그룹이 TZ그룹보다 유의하게 낮아 benzodiazepine에 대한 flumazenil의 길항효과를 나타냈다. 평균 심박수는 두 그룹 모두 투여 후 1분부터 급상승하여 유의하게 정상 심박수 보다 높았다. 평균 호흡수는 TZF그룹이 TZ그룹보다 유의하지 않았으나 높은 호흡수를 보였다. 결론적으로 개에서 flumazenil의 투여는 tiletamine/zolazepam에 대한 길항작용을 나타내었다. 마취로 부터의 회복에 있어서, flumazenil은 sternal recumbency, standing 및 walking times를 단축시켰다.

• 한국잡초학회지
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• 제7권1호
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• pp.78-83
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• 1987

새로운 식물생장조절제(植物生長調節劑)인 brassinolide와 기존(旣存) 식물생장조절물질(植物生長調節物質)과의 혼용(混用)의 효과(効果)를 우우 불배축(不胚軸)의 신장반응(伸長反應)으로 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. HBR 단독처리(單獨處理)는 처리농도(處理濃度)가 0.1 에서 1.0ppm 증가(增加)할 수록 무우 하배축(下胚軸)의 신장(伸長)이 촉진(促進)되었으며 무처리(無處理)에 비(比)하여 1.0 ppm에서 60% 이상(以上) 증대(增大)시켰다. 2. GA나 BA의 단독처리(單獨處理)는 처리농도(處理濃度)에 관계(關係)없이 하배축(下胚軸) 신장(伸長)을 촉진(促進)시키지 못하였으나 IAA는 처리농도(處理濃度)가 증가(增加)할 수록 다소(多少) 증가(增加)시켰다. 3. HBR과 GA, BA 및 IAA와의 혼용(混用)은 HBR의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 무우 하배축(下胚軸)의 신장(伸長)의 증대(增大)시켰다. 4. HBR과 GA 및 BA와의 상호작용(相互作用)의 반응(反應)은 대체로 길항적(拮抗的)이며 HBR과 IAA와는 HBR의 0.03 ppm에서 0.3ppm과 IAA 3.0ppm에서 10.0 ppm 혼용(混用)에서 상승작용(相乘作用)을 나타냈으며 저농도(低濃度) 조합(組合)에서 5% 미만(未滿)의 길항(拮抗) 또는 상가반응(相加反應)을 보였다. 5. B-9과 CCC 단독처리(單獨處理)는 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 무우 하배축(下胚軸)의 신장(伸長)이 억제(抑制)되었으나 HBR과 혼용(混用)하므로 신장(伸長)이 회복(回復)되었고 HBR에 의해 유도(誘導)된 신장(伸長)이 B-9에 의해서 억제(抑制)되지 않았으나 CCC에 의해서는 크게 억제(抑制)되어 강(强)한 길항관계(拮抗關係)가 있는 것으로 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-170
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• 1998

Fenoxaprop-P-ethyl에 대한 bentazon의 길항작용기작을 검정하기 위하여 4엽기의 벼와 피를 대상으로 bentazon 혼합처리에서 나타나는 fenoxaprop-P-ethyl의 흡수, 이행, 대사 및 작용점의 활성 변화를 조사하였다. Fenoxaprop-P-ethyl에 대하여 벼와 피의 지상부에서 생육억제가 크게 나타났다. Fenoxaprop-P-ethyl 단독처리에 있어서 두 초종 모두에서 처리 직후부터 빠른 속도로 약제가 흡수되어, 총 흡수량의 90%이상이 약제처리 6시간 이내에 이루어졌으며, 처리 24시간까지 흡수량의 약 30%가 처리엽의 상, 하위조직으로 이행되었다. Ethyl ester형으로 처리된 약제는 신속히 acid형으로 전환되었으며, 처리 24시간 후부터는 acid형이 conjugate형의 대사물로 전환되었다. 그러나 bentazon에 의한 fenoxaprop-P-ethyl의 흡수, 이행 및 대사활성의 변화는 인정되지 않았다. In vitro ACCase의 활성은 벼와 피 에서 각각 26.5 및 23.2nmol/min/mg protein으로 나타났다. 이 효소 활성의 50% 저해농도에 있어서 fenoxaprop-P-ethyl 단독처리와 bentazon 혼합처리 사이에 유의성은 인정되지 않았다. 그러나 bentazon 처리에 의하여 in vivo ACCase 활성의 감소와 엽록체 thylakoid에서 전자전달의 억제가 나타났다. 따라서 fenoxaprop-P-ethyl에 대한 bentazon의 길항작용기작은 bentazon이 fenoxaprop-P-ethyl 작용점의 활성에 직접적으로 관여하는 것이 아니라, 엽록체 구조 및 활성 저해에 의한 fenoxaprop-P-ethyl의 작용점 감소를 통하여 간접적으로 fenoxaprop-P-ethyl의 활성을 억제하는 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권2호
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• pp.27-33
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• 2012

본 연구는 친환경적으로 시금치 노균병을 방제하기 위하여 식물정유, 길항미생물 및 난황유의 병발생 억제효과를 검정하여 화학농약 대신에 이용할 수 있는 친환경제제로서의 가능성을 검토하였다. 5종의 식물정유 가운데 노균병 방제효과는 1회 처리구와 1주 간격 2회 처리구 모두 Eucalyptus approximans 오일의 병원균 억제효과가 60% 정도로 가장 높은 것으로 나타났다. 반면에 토양에서 선발된 길항균 세 종류의 시금치 노균병 방제효과는 모두 20% 이하로 식물정유 처리보다 낮게 나타났다. 난황유 0.3%와 0.5%농도에서 1주일간격 2회 처리구에서 병원균 억제율이 각각 84.5%와 91.5%로 억제되어 가장 효과가 우수한 것으로 나타났다.

• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.19-25
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• 2022

인삼은 수천 년 동안 동아시아에서 재배된 중요한 약용 식물이다. 일반적으로 같은 포장에서 4-6년 동안 재배되기 때문에 다양한 병원균에 노출된다. 그 중 인삼뿌리썩음병이 가장 큰 피해를 주는 주요 원인이다. 본 연구에서는 건강한 인삼에서 내생균을 분리하고, 인삼뿌리썩음병원균에 대해 길항작용을 갖는 내생균을 선발하였다. 분리된 17개 균주 중, 3개 균주가 인삼뿌리썩음병원균에 길항작용을 나타냈으며 인삼뿌리썩음병균이 생산하는 곰팡이독소인 라디시콜에 내성을 보였다. 우수한 길항효과와 라디시콜 저항성을 갖는 Bacillus velezensis CH-15를 선발하여 추가 실험을 수행하였다. 인삼 뿌리에 CH-15를 접종하면 병원균의 균사 생장을 억제할 뿐만 아니라 질병의 진행도 억제하였다. CH-15는 또한 바실로마이신 D, 이투린 A, 바실리신, 서팩틴 생합성 유전자를 갖고 있었다. 또한 CH-15 배양여액은 병원균 생장과 분생포자 발아를 억제하였다. 본 연구는 내생균 CH-15가 인삼뿌리썩음병 병원체에 대해 길항작용을 하고 인삼뿌리썩음병의 진행을 억제함을 보여주었으며 이 균주가 인삼뿌리썩음병을 억제하는 미생물 제제가 될 수 있을 것으로 기대한다.