Fusarium 속내 종들의 분류학적 위치를 알아보기 위하여, 각 균의 $esterase-{\alpha},\;-{\beta},\;acid\;phosphatase,\;malate\;dehydrogenase,\;peroxidase,\;polygalacturonase$를 추출하여 전기영동의 방법으로 isozyme patterns를 비교하여 보았다. Banding patterns은 polygalacturonase만이 7종 모두에서 monozyme이었고, 나머지 효소는 종마다 약간씩 다르게 나타났다. Isozyme banding patterns을 바탕으로 genetic similarity를 산출하여 dendrogram으로 보았을 때, 동일한 section Liseola에 속하는 F. subglutinans와 F. moniliforme의 종간 유사도는 74.3%로 가장 높았으며, section Elegans와 section Liseola의 서로 다른 section 간의 유사도는 45.4%로 비교적 낮았다. F. napiforme와 F. nygamai의 유사도는 64.7%로 동일 section 내의 종간 유사도와 비슷한 수치를 나타내었다. 이들 두 종은 section Liseola에 대하여 55.2%, section Elegans에 대하여 45.4%의 유사도를 보여 분류학적 위치에 있어서 section Liseola에 더 가까운 경향을 나타내지만, 이는 다른 section 간의 유사도와 비슷한 수치로 하나의 독립된 section으로 추정된다. F. graminearum과 다른 6종 사이의 유사도는 28.2%의 낮은 수치를 나타내어 서로의 유사성이 매우 낮다는 것을 보여 주었다.
황화합물은 혐기성환경에서 혐기성호흡을 위한 매우 중요한 전자수용체이다. 본 연구를 통하여 한국의 다양한 습지에서 배양을 통한 황산염/황-환원세균의 특성연구를 실시하였다. 이를 분리하기 위하여 혐기성 roll tube법을 통해 총 11개의 순수 배양체를 확보하였다. 16S rDNA를 이용한 계통분석 및 상동성 분석을 실시하여 Desulfovibrio 속의 세균 8종, Sulfurospirillum 속의 세균 2종, Desulfitobacterium 속의 세균 1종을 얻을 수 있었다. 이들 황산염/황-환원세균은 모두 lactate와 pyruvate를 전자공여체로 이용하였으며, sulfite and thiosulfate를 전자수용체로 이용할 수 있었다. 앞으로, 다양한 전자공여체와 배양조건을 통하여 유용한 절대혐기성 황산염/황-환원세균의 생물자원 확보에 기여할 것으로 기대된다.
고농도의 톨루엔에서도 자랄 수 있는 균주 Pseudomonas Putida 1K1 은 benzene, benzoate, phenot, o-cresol, mt-cresol, toluene, m-toluate, xylene 등 8종의 방향족 화합물을 분해 이응 성장 가능하였으나 hexane, octane, decane, cyclohexane곽 같은 지방족 화합물은 이용하지 못했다. 방향족 화합물의 분해 이용에 있어서 p. putida 1K1은 0.1%의 낮은 농도에서는 이들 8종의 화합물을 모두 이용 성장 가능하였지만 1% 이상의 농도에서는 자랄 수 없었고, 다만 toluene의 경우에 있어서만 특이하게도 95% 의 고농도에서도 바르게 성장할 수 있었다. 여러 유기화합물에 대한 이 균수의 저항성을 조사하여 본 결과 1K1은 고농도의 지방족 화합물에 대해 아주 큰 저항성을 갖으나 대부분의 방향족 화합물에 의해서 는 쉽게 사멸되었으며, toluene과 xylene에 대해서는 예외적으로 상당한 저항성을 갖고 있었다. 한편, 이 균주는 toluene에서 성장할 경우 toluene의 영향으로 인해 세포의 형태가 정상적인 Pseudomonas의 형태와 상당히 다른 모습을 보였다. 또한 이 균주는 benzeate 분해를 위한 대사경로와 함께 toluene 분해를 위한 또 다른 경로가 있어 적어도 두개의 서로 다른 방향족 고리분해 대사경로를 갖는 것으로 보여졌다.
A potyvirus was isolated from cultivated Iris plants showing leaf streak mosaic symptom. Reverse transcription and polymerase chain reaction (RT-PCR) product of 1 kb long which encoded partial nuclear inclusion B and N-terminal region of viral coat protein (CP) genes for potyviruses was successfully amplified with a set of potyvirus-specific degenerate primers with viral RNA samples from the infected leaves: The RT-PCR product was cloned into the plasmid vector and its nucleotide sequences were determined. The nucleotide sequence of a CDNA clone revealed that the virus was an isolate of Ornithogalum moseic virus (OrMV) based on BLAST search analysis and was denoted as OrMV Korean isolate (OrMV-Ky). To further characterize the CP gene of the virus, a pair of OrMV-specific primers was designed and used for amplification of the entire CP gene of OrMV-Kr, The virus was easily and reliably detected from virus-infected Iris leaves by using the RT-PCR with the set of virus-specific primers. The RT-PCR product of the CP gene of the virus was cloned and its sequences were determined from selected recombinant CDNA clones. Sequence analysis revealed that the CP of OrMV-Kr consisted of 762 nucleotides, which encoded 253 amino acid residues. The CP of OrMV-Ky has 94.1-98.0% amino acid sequence identities (20 amino acid alterations) with that of other three isolates of OrMV, Two NT rich potential N-glycosylation motif sequences, NCTS and NWTM, and a DAC triple box responsible for aphid transmission were conserved in CPs of all the strains of OrMV. The virus has 58.5-86.2% amino acid sequence identities with that of other 16 potyviruses, indicating OrMV to be a distinct species of the genus. OrMV-Ky was the most related with Pterostylia virus Yin the phylogenetic tree analysis of CP at the amino acid level. This is the first report on the occurrence of OrMV in Iris plants in Korea. Data in this study indicate that OrMV is found in cultivated Iris plants, and may have mixed infection of OrMV and Iris severe mosaic virus in Korea.
본 연구의 목적은 한국잔디에 발생하는 병해 중 가장 큰 피해를 나타내는 갈색퍼짐병의 생물학적 방제를 위해 새로운 길항 미생물을 분리하고 그 방제효과를 기내 및 생물검정을 통해 확인하는 것이다. 갈색퍼짐병에 항균활성을 갖는 길항미생물을 선발하고자 토양으로부터 미생물을 분리하여 R. solani AG2-2 (IV)와의 대치배양을 통해 61균주를 1차로 선발하였으며, 선발 균주 중 R. solani AG2-2(IV)의 균사 생육 억제력이 가장 큰 3종의 균주 I-009, FRIN-001-1 및 YPIN-022를 최종 길항미생물로 선발하였다. 이들 세 분리균주의 16s rRNA 염기서열을 분석한 결과 I-009와 FRIN-001-1은 Bacillus 속에 속하였고, YPIN-022 균주는 Pseudomonas 속의 미생물로 확인되었다. 배양여액을 이용한 R. solani AG2-2 (IV)의 균체량 측정결과 선발 길항미생물 모두 51.7-63.5%의 균체 증식 억제력을 확인하였다. 장성에서 수확한 들잔디의 일종인 장성중지를 생육상에서 활착시킨 후 조사한 생물검정에서 잔디줄기 위에 균체 발생율은 I-009와 YPIN-022 균주 처리구에서 각각 60.3%와 65.0%로 갈색퍼짐병 병원균 단독처리구에 비하여 28.1%와 23.7%의 병 발생 억제효과를 나타냈으나, FRIN-001-1 균주 처리구는 47.8%의 균체발생율을 보여 비교적 높은 43.0%의 병 발생 억제율을 보였다. 본 연구결과 한국잔디 갈색퍼짐병에 대한 병 발생 억제율이 가장 우수한 선발 길항미생물 균주는 FRIN-001-1였고, 향후 추가적인 포장검증을 통해 한국잔디 이용지역을 위한 생물농약 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
가스크로마토그라프와 질량분석기 (GC-MS)를 이용하여 감마리놀렌산(GLA) 생산 균주를 선발하였다. KACC에 보존 중인 Phytophthora 속, Pythium 속 및 Mucor 속 및 Rhizopus 속 등 4속에 속하는 44개 균주를 GC-FID를 통하여 GLA를 분석하였다. 4속 39종의 곰팡이 균주에서 GLA를 확인하였으며, M. hiemalis f. sp. hiemalis KACC 40264 균주에서는 GLA의 조성비가 전체 지방산의 24.8%로서 가장 높은 비율을 나타냈다. 속간에 전체적인 GLA 함량은 Mucor 속(14.2%)과 Rhizopus 속(14.3%)의 Zygomycota가 상대적으로 높은 함량을, 그리고 Phytophthora 속(3.3%)과 Pythium 속(3.0%)의 Oomycota는 낮은 함량을 나타냄으로서 뚜렷한 양분현상을 나타냈다. 지방산총량에서도 Mucor 속(15.4 mg/100 ml)과 Rhizopus 속(7.1 mg/100 ml)가 Phytophthora 속(2.6 mg/100 ml)와 Pythium 속(4.5 mg/100 ml)보다 높게 나타나서 전체적으로 지방산을 생산하는 유용한 균류자원으로 평가되었다. Mucor 속 내에서도 계통별로 큰 차이를 나타냈는데 18.2%의 GLA를 생성함으로 지방산총량이 50.8 mg/100 ml까지 이른 Mucor blumbeus KACC 40935가 실제적으로 가장 활력이 좋은 균주로 평가되었다.
동충하초속균은 곤충기생균으로 충체내에 균핵을 형성하며 단일 또는 총생의 stroma에 자낭각을 형성하는 균이다. 채집된 동충하초균은 Cordyceps militaris, C. nutans, C. sphecocephala, Isaria japonica와 Torrubiella sp. 등 5종이었다. 채집된 동충하초의 분리를 위하여 동충하초의 자실체를 샤레 뚜껑에 tape로 고정시킨 후 water agar가 들은 샤레에 짝을 맞추어 놓으면 자낭포자가 떨어지며 3시간 후 발아한 포자를 PDA에 이식하여 분리하였다. C. nutans와 C. militaris의 균사생장이 가장 우수한 배지는 Hamada media이며 complete media와 감자한천배지에서도 균사생장이 좋은 것으로 나타났다. 탄소원으로는 Mannose와 C. militaris와 C. nutans가 균사생장이 양호하였고 질소원으로는 glutamic acid에서 C. militaris가 asparagine에서는 C. nutans가 균사생장이 양호하였다. Vitamine은 Thiamine-HCI, Biotine, Nicotinic acid 모두 C. militaris와 C. nutans의 균사생장에 비슷하였다. C. nutans의 분생포자를 접종하였을 때 배추흰나비 유충, 노린재, 멸강나방, 배추좀나방은 살충력이 높았고, 메뚜기는 50%, 잣나무넓적잎벌은 12%의 살충력이 있으나 진딧물과 오리나무잎벌에서는 살충력이 없었다. C. nutans는 노린재에서만 채집되나 다른 곤충에도 살충효과가 인정되었다. 쌀가루 5g, 밀가루 5g에 물을 100ml을 넣고 배양한 것이 균사생장과 자실체 형성은 잘 되었으나 형성된 자실체는 완전한 동충하초가 아니고 분생포자의 덩어리라는 것이 현미경에 의해 관찰되었다.
파라미아과 3속 5종에 대한 유전적 변이 및 계통진화를 규명하기 위하여 전기영동법을 이용, 24개 유전자를 검출 분석하였다. 피라미아파 5종의 평균 유전적 변이정도는 A=1.8, P=16.5%, HD=0.043, HG=0.049로 타 어류군에 비하여 낮은 편이였다. 그러나 1. chinensis는 평균 변이가 P=32.5%, HD=0.100, HG=0.119로 기존에 보고된 타어류의 변이값보다 높은 값이었고 O. bidens는 그 변이정도가 제일 낮았다(P=4.295, HD=0.008, HG=0.008). 피라미아과 각 종의 집단간 평균 근연치는 5=0.940으로 비교적 근연관계가 가까웠으며 O. bidens는 5=0.992로서 그 값이 제일 큰 반면 Z. platypus는 5=0.899로서 제일 낮은 값을 나타내었다. 종간의 근연치를 비교한 결과 A. chinensis는 타 4종과 평균 5=0.235로 가장 낮은 유사성을 나타내는 반면, Z.temmincki 2종은 5=0.822로서 유사성이 가장 높았다. 또한 Zacco속의 Z. Platypus는 동일속의 타 2종보다 속이 다른 O. bidens와의 유사성이 더 높게 나타났으며(S=0.462), Z.temmincki 2종과는 속 이상의 차이치를 나타내었다(S=0.340) 분화연대를 추정한 결과 피라미아과 5종은 과거 약 760만년전(선신세)에서 100만년전(홍적세)사이에 분화된 것으로 추정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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