본 연구에서는 갈색여치의 친환경적 방제를 위해 곤충병원성 진균인 백강균(B. bassiana)의 병원력에 대한 실험을 수행하였다. 실험에 이용된 모든 균주에서 60% 이상의 병원력을 나타냈으며, 살충시간 또한 10일 이내로 짧았다. 따라서 백강균은 갈색여치의 생물학적 방제원으로 이용 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
백강균(Beauveria bassiana)의 분생자병속 형성 조건 구명을 위해 본 실험을 수행하였다. 균은 제주도 설악산 일대에서 치사한 참매미로부터 분리되었다. 분생자병속 형성 유도 배지는 현미와 누에번데기를 원료로 하여 90:10 비율로 조제한 경우가 가장 효과적이었으며, 기타 배지 상에서는 분생자병속 발생이 관찰되지 않았다. 분생자병속은 공기 유입량이 최소일 때 형성이 효과적이었으며, 분생자병속 발생의 최적 온도는 $20^{\circ}C$, 배지 수분함량은 60% 및 조도 300 lux이었다. 또한, 증식에 활용한 종균은 액체배양균이 무성포자보다 분생자병속 형성에 더욱 효과적이었다.
백강균(Beauveria bassiana DGUM 34001)은 $24^{\circ}C$의 온도와pH 7.0의 초기 pH에서 최적의 균사체 생육을나타내었다. 사용한 복합배지 중 mushroom complex배지(MCM)에서 가장 우수한 균사생육을 나타내었다. Czapek-Dox 한천배지를 최소배지로 각각 탄소원, 질소원 및 인산원의 영향을 조사한 결과, glucose, soytone 및 sodium phosphate ($NaH_2$$PO_4$)에서 가장 우수한 균사 생육을 보여주었다. MCM액체배지에서 균사 배양 후 세포외 효소 활성을 측정한 결과,$\alpha$-amylase, lipase, chitinase, CMCase및 pretense의 비효소활성은 각각 297.0, 0.058, 0.33, 0.21 및 22.8 units/mg protein이었다. Casein과 soluble chitosan을 첨가할 경우 세포외 분비 pretense와 chitinase의 효소 활성 이 증가되었다.
곤충 병원성 곰팡이 Beauveria bassiana(ATCC7159)로부터 곤충 cuticle 분해 효소인 extracellular protease의 최적 생산 조건을 gelatin, vine serum albumin(BSA), casein 및 polypeptone 등을 첨가하여 조사하였다. 이 효소의 최적 생산 배양 조건은 미량원소를 함유한 0.5% Polypeptone, 50mM potassium phosphate pH 6.0이었다. 이 조건에서 pretense의 생산은 배양 1일 후부터 급격히 상승하여 배양 3일 이후 최대로 생산되었으며 배양액의 pH가 7.0 이상이 되면 효소 생산효과가 거의 없었다. 이 pretenses는 phenyl methyl sulfonyl fluoride (PMSF)에 저해받는다. 효소 활성은 pH 8.5와 11.5에서 높게 나타났다. 또한 비변성 isoeletricfocusing gel 전기영동 후 각 gel 절편의 활성을 측정한 결과 protease활성이 세부분에서 나타났다. 따라서 탄소원 및 질소원으로 polypeptone을 이용하여 생산되는 pretense는 세종류 이상인 것으로 판단된다.
The principal objective of this study was to determine the optimal liquid culture conditions in shake flasks for maximal sporulation of Beauveria bassiana. The optimal initial pH for the spore production of B. bassiana using Potato Dextrose Broth was 5.2. The screening in shake flasks of carbon and nitrogen sources resulted in the identification of an optimal medium based on 3% sucrose and 1% casamino acid, with a C : N ratio of 22 : 4. Using this medium, a production level of $5.65{\times}10^7$ spores per ml was obtained after 5 days of culture. Using 3% corn meal, 2% corn steep powder, and 2% rice bran, the maximum spore concentration of $8.54{\times}10^8$/ml was achieved 8 days after inoculation at $25^{\circ}C$ in a rotary shaking incubator operated at 200 rpm. This represents a yield gain of approximately 2.89 times that of pre-optimization.
1차 액체배양액과 2차 pellet 배지로 이루어지는 대량배양체계의 다른 곤충병원성 곰팡이인 Beauveria bassiana, Beauveria brongniartii, Metarhizum anisopliae, Verticillium lecanii 등에 대한 효용성을 조사하기 위하여 단균사 및 분생포자의 성장율을 비교하였다. 그 결과, 액체배양액에서 단균사의 성장율은 접종 후 72시간에 그 수가 최초 접종수에 비해 103-104배까지 증가함을 확인할 수 있었으며, pellet 배지에서 분생자의 수는 접종 후 3주 째에 103배까지 증가됨을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과 진균의 대량배양을 위해 선발된 1차 액체배양액과 2차 pellet 배지는 여러 곤충병원성 진균의 성장에 효율적인 체계임을 확인할 수 있었다.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제33권1호
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pp.1-5
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2016
Beauveria bassiana is a common fungal pathogen of Protaetia brevitarsis larvae, and although it is less common than Metarhizium anisopliae , the pathogen still poses a great risk to humans and animals that consume infected insects, owing to B. bassiana's production of toxins like beauvericin and mycotoxin. Interestingly, the beneficial microorganism Saccharomyces cerevisiae possesses antifungal properties. In the present study, we found that S. cerevisiae inhibited the growth of B. bassiana by 97% and that S. cerevisiae failed to harm P. brevitarsis when administered via intracoelomic injection (1×107 cfu/mL). In addition, we also found that S. cerevisiae consumption increased the survival time of percutaneously infected P. brevitarsis larvae by 5 d and reduced the mortality of infected larvae by 12%. Therefore, S. cerevisiae is expected to be useful in the prevention and control of B. bassiana in the production of P. brevitarsis larvae.
Kim, Chang-Su;Lee, Jung-Bok;Kim, Beam-Soo;Nam, Young-Ho;Shin, Kee-Sun;Kim, Jin-Won;Kim, Jang-Eok;Kwon, Gi-Seok
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제24권1호
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pp.1-7
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2014
The possibility of using hyphomycete fungi as suitable biocontrol agents against greenhouse whitefly has led to the isolation of various insect pathogenic fungi. Among them is Beauveria bassiana, one of the most studied entomopathogenic fungi. The objective of this study was to use B. bassiana M130 as an insecticidal agent against the greenhouse whitefly. M130 isolated from infected insects is known to be a biocontrol agent against greenhouse whitefly. Phylogenetic classification of M130 was determined according to its morphological features and 18S rRNA sequence analysis. M130 was identified as B. bassiana M130 and showed chitinase (342.28 units/ml) and protease (461.70 units/ml) activities, which were involved in the invasion of the host through the outer cuticle layer, thus killing them. The insecticidal activity was 55.2% in petri-dish test, 84.6% in pot test, and 45.3% in field test. The results of this study indicate that B. bassiana has potential as a biological agent for the control of greenhouse whitefly to replace chemical pesticides.
Entomogenous fungi의 수집된 14균주를 대상으로 종내 그룹의 상호 유연관계를 분석하고자 자실체 및 불완전세대의 형태적, 배양적 특징 관찰과 RAPD 검정을 실시하였다. Paecilomyces tenuipes는 수 없이 많은 흰색 분생포자가 자실체에 불어 눈꽃모양을 나타냈으며, 곤봉형 phialides위에 구형 또는 타원형의 분생포자가 연쇄상을 이루었다. Cordyceps militaris는 담황색 자실체가 방망이 모양으로 번데기에서 형성되었으며, 불완전세대는 Verticillium으로 단생의 phialides에 구형의 분생포자가 Acremonium-type으로 부착되어 있었다. Beauveria bassiana는 자루에서 여러마디가 이어지며, 각 마디에서 1개씩 분생포자가 붙어있는 zigzag type이었다. 또한 이들의 배양에 적합한 배지는 PDA, SDAY이며, 평면과 단면구조로 Paecilomyces는 벨벳과 평탄, Cordyceps는 양모상과 중앙융기로 생육하였고, Beauveria는 벨벳에 밀가루를 뿌린 모양이었다. URP primer를 이용한 rDNA의 RAPD분석 결과 증폭된 산물의 크기는 100bp에서 2.0kb사이로 genomic DNA fragment는 $10{\sim}14$개이었다. UPGMA 분석에 의한 dendrogram 작성 결과 다양한 유전적 분화를 나타내었으며, 2개의 군으로 그룹화 하였다. P. tenuipes 그룹의 $94.8{\sim}100%$, C. militaris와 C. scarabaeicola, B. bassiana 그룹은 $54.3{\sim}$100%의 상동성을 보였다. 또한 완전세대의 자실체를 형성하는 C. militaris 그룹은 불완전세대인 P. tenuipes와 B. bassiana보다 종내의 변화의 폭이 컸으며, 종내의 세분화가 이루어졌다.
작물 재배 중 발생하는 다양한 병해충 방제를 위해 화학농약이 단독 또는 혼합제로 사용되고 있어, 살균제가 곰팡이 살충제 보타니가드(Beauveria bassiana GHA)의 포자 발아 및 균사 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 오이 병 방제에 많이 사용되는 8개의 살균제를 4개 농도의 용액으로 만들어 곰팡이 살충제(보타니가드) 포자와 0.5, 2, 4시간 동안 혼합한 후 포자 발아와 균사 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 살균제 트리플루미나졸, 페나리몰, 에타복삼, 코퍼하이드록사이드, 테트라코나졸은 포자발아와 균사 성장에도 영향이 없었으나 트리플루미나졸, 프로피넵, 테트라코나졸은 높은 농도에서 균사 성장 억제력이 증가하는 경향을 보였다. 살균제와 포자의 혼합시간은 포자발아와 균사성장에 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 곰팡이 살충제와 살균제 혼합 또는 동일 포장 처리시 상호영향을 조사한 후 처리하여야 함을 의미한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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