BACKGROUND: Bacterial shot hole of stone fruits is a seriuos plant disease caused by Xanthomonas arboricola pv. pruni (Xap). Techniques to control the disease are required. In this study, microorganisms with antibacterial activity were isolated to develop as a microbial agent against the bacterial shot hole. METHODS AND RESULTS: An isolate with the strongest activity among the isolates was identified as Streptomyces avidinii based on 16S rRNA gene sequence analysis and designated Streptomyces sp. J46. J46 showed suppression of bacterial leaf spot with a control value of 90% at 10 times-diluted cell free supernatant. To investigate antibacterial metabolites produced by J46, the supernatant of J46 was extracted with organic solvents, and the extracts were subjected to chromatography works. Antibacterial metabolites were not extractable with organic solvents. Both reverse and normal phase techniques were not successful because the metabolites were extremely water soluble. The antibacterial metabolites were not volatiles but protein compounds based on hydrolysis enzyme treatment. CONCLUSION: Our study suggests that Streptomyces sp. J46 may be a potential as an microbial agent against bacterial shot hole. Further study to identify the metabolites is required in more detail.
복숭아 수확 후 보르도액의 살포효과를 구명하기 위하여 미백도 품종에 대해 9월 중순부터 1∼3회 살포한 후 이듬해 5월부터 세균성구멍병 이병율을 조사하였을 때, 보르도액 살포에 의한 방제효과는 살포횟수가 많을수록 높게 나타났다. 복숭아 수확기인 8월 상순의 경우 잎에서는 무처리구의 27.4%∼38.1%에 비해 보르도액 살포구에서는 9.7%∼31.8%의 이병율로 16.5%∼64.6%의 방제가를 보였고, 과실에서도 잎에서와 비슷한 경향이었는데 무처리구의 17.2%∼21.6%에 비해 41.9%∼70.9%의 방제가를 나타내었다. 보르도액 살포로 인한 약해는 6-6식 보르도액에서 2정도의 약해를 나타내었고, 4-12식 및 4-8식 보르도액에서는 약해가 없었으며, 복숭아 품종간에는 차이를 보이지 않은 경향이었다.
복숭아 과원에서 월동 후에 세균구멍병 방제를 위한 보르도액(6-6)의 최적 살포시기를 구명하기 위해 이 연구를 수행하였다. 복숭아 미백도와 유명 및 천홍 품종에서 2001년과 2002년, 2014년 3월 하순부터 4월 중순까지 보르도액(6-6)을 살포한 후 복숭아 세균구멍병 발병 양상과 약해 정도를 조사하였다. 2002년에 보르도액 살포시기별 세균구멍병 이병률의 경우 잎에서 10.2~11.7%, 과실에서 1.7~2.2% 정도였으며, 2014년에 보르도액 종류별 세균구멍병 이병률은 잎에서 21.2~30.4%, 과실에서 1.7~4.4%였다. 약해는 보르도액 처리 후 1주일 경에 미약하게 발생하였다. 착과율은 미백도에서 20.7~29.8% 였으며, 유명에서는 35.4~61.9% 정도였다. 개화기에 자가 조제한 보르도액을 살포했을 때 복숭아 세균구멍병에 효과가 있는 것으로 조사되었으며, 보르도액 자가 조제구와 완제품 배량 처리구의 경우 21~25% 정도의 이병엽률로 완제품 기준량의 28~30% 정도에 비해 방제효과가 높았다.
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.
Occurrence and incidences of major diseases of peach (Prunus persicae pv. vulgaris), leaf curl caused by Taphrina deformans, bacterial shot hole caused by Xanthomonas campestris pv. pruni, brown rot caused by Monilinia fructicola, and anthracnose caused by Glomerella cingulata in peach orchards in Cheongdo and Kyungsan areas of Gyeongbuk province, Korea, were investigated for four years from 1990 to 1993. In leaf curl and bacterial shot hole which mainly occurred on leaves, frist disease occurrences were dated from late April to early May. The maximum leaf curl incidence was dated in mid May, while dates of the maximum bacterial shot hole incidence varied from mid May to mid August depending on the years surveyed. In brown rot and anthracnose on fruit, the first disease occurrence dates ranged from early June to early August; however, the maximum disease incidences for both were invariably dated in late August. The disease incidences on the dates of the maximum incidences differed year by year, and the averages for the 4 years were 13.2%, 10.5%, 10.9% and 3.8% for leaf curl, bacterial shot hole, brown rot and anthracnose, respectively. Especially in the leaf curl disease, the first disease occurrence dates and the maximum disease incidences matched with the amounts of precipitation of rain up to April, suggesting that the disease occurrence may be related to the precipitation during the early season. The occurrence of leaf curl was somewhat higher in cultivar“Baekmi”than other cultivars. All of the major disease occurred more in hilly orchards than in plain ones.
Han, Viet-Cuong;Yu, Nan Hee;Yoon, Hyeokjun;Ahn, Neung-Ho;Son, Youn Kyoung;Lee, Byoung-Hee;Kim, Jin-Cheol
The Plant Pathology Journal
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제38권2호
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pp.115-130
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2022
Though information exists regarding the pathogenesis of the shot-hole disease (SH) in flowering cherry (FC), there has been a lack of research focusing on SH management. Therefore, here, we investigated the inhibitory activities of antagonistic bacteria against SH pathogens both in vitro and in vivo as well as their biochemical characteristics and bioactive compounds. Two biosurfactant-producing bacterial antagonists, identified as Bacillus velezensis strains JCK-1618 and JCK-1696, exhibited the best effects against the growth of both bacterial and fungal SH pathogens in vitro through their cell-free culture filtrates (CFCFs). These two strains also strongly inhibited the growth of the pathogens via the action of their antimicrobial diffusible compounds and antimicrobial volatile organic compounds (VOCs). Crude enzymes, solvent extracts, and biosurfactants of the two strains exhibited antimicrobial activities. Liquid chromatography/electrospray ionization time-of-flight mass spectrometric analysis of the partially purified active fractions revealed that the two antagonists produced three cyclic lipopeptides, including iturin A, fengycin A, and surfactin, and a polyketide, oxydifficidin. In a detached leaf assay, pre-treatment and co-treatment of FC leaves with the CFCFs led to a large reduction in the severity of the leaf spots caused by Epicoccum tobaicum and Bukholderia contaminans, respectively. In addition, the two antagonists produced indole-3-acetic acid, siderophore, and a series of hydrolytic enzymes, along with the formation of a substantial biofilm. To our knowledge, this is the first report of the antimicrobial activities of the diffusible compounds and VOCs of B. velezensis against the SH pathogens and their efficiency in the biocontrol of SH.
자두 검은점무늬병에 걸린 식물체로부터 순수분리된 X. arboricola pv. pruni 균을 NA배지에서 배양한 후 국내재배 핵과류에 분무접종한 결과 자두, 매실, 살구에 있어서는 과실에 뚜렷한 병원성을 나타내었으나 복숭아 과실은 저항성을 나타내었다. 특히 매실과 살구에서는 극심한 초기 과민성반응이 나타났는데 과실의 50% 정도가 생장 정지되어 낙과되는 현상을 보였으며 병반의 크기는 자두와는 달리 크게 진행되지 않고 많은 점무늬를 형성하는 병반형태를 나타내었고 복숭아에서는 과실병징이 나타나지 않았다. 접종된 여름철 신초가지에서 자두 포모사품종에서는 도관부까지 궤양조직이 형성되었으나 살구 그리고 매실에서는 체관부일부에서만 궤양조직이 형성되어 분리된 병원균은 자두 포모사품종에 특이적인 감염조직을 형성함을 알 수 있었다.
식물생장촉진세균은 식물의 생장과 수확량을 촉진하고, 식물병에 대한 유도저항성을 유도하는 것으로 보고되었다. 본 논문에서 연구의 목적은 가로수와 고추의 엽면에 엽권정착 식물생장촉진세균을 처리하여, 식물생장촉진세균의 적용 범위를 확장하였다. 수목의 엽권에서 내생포자 형성 세균 1,056개 균주를 분리하여, protease, chitinase, lipase를 포함한 효소활성과 진균병인 C. graminicola와 B. cinerea에 대한 길항작용을 측정하였다. 1차 선발된 bacilli 14개 균주를 고추의 잎에 살포하여 엽권정착능을 시험하였다. 5B6, 8D4, 8G12 단독처리와 그 혼합처리군을 고추 엽면에 살포하여 생장촉진, 수확량증진, 병방제 효과를 고추 포장에서 관찰하였다. 대량배양을 통하여 선발된 균주를 대한민국 대전광역시 유성구 일대의 가로수에 살포하였을 때, 대조군과 비교하여 엽록소함량과 잎 두께가 증가하였다. 선발된 3개 균주를 수목에 엽면살포했을 때, 벚나무 진균성갈색무늬구멍병을 저해하였고 은행나무의 낙엽생성을 촉진하였다. 종합적으로 본 연구는 엽권정착세균의 엽면살포를 통하여 가로수와 고추의 생장을 촉진시키고, 식물병을 방제하는 엽권정착세균의 적용 가능성을 제시한다.
핵과류 과수에 세균성구멍병을 일으키는 Xanthomonas arboricola pv. pruni는 집단의 다양성이 적은 것으로 알려지고 있다. 우리나라에서 분리된 X. arboricola pv. pruni의 유전적 특성을 조사하기 위하여 동일한 16S rDNA 염기서열을 갖는 X. arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다. 그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X. arboricola pv. pruni의 개체군은 매우 가까워 유전적 다양성이 낮은 것으로 보이며 유럽균주와는 다른 기원과 전파 경로를 갖는 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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