• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제21권6호
• /
• pp.556-566
• /
• 2011

A total of 31 Acinetobacter isolates were obtained from the rhizosphere of Pennisetum glaucum and evaluated for their plant-growth-promoting traits. Two isolates, namely Acinetobacter sp. PUCM1007 and A. baumannii PUCM1029, produced indole acetic acid (10-13 ${\mu}g$/ml). A total of 26 and 27 isolates solubilized phosphates and zinc oxide, respectively. Among the mineral-solubilizing strains, A. calcoaceticus PUCM1006 solubilized phosphate most efficiently (84 mg/ml), whereas zinc oxide was solubilized by A. calcoaceticus PUCM1025 at the highest solubilization efficiency of 918%. All the Acinetobacter isolates, except PUCM1010, produced siderophores. The highest siderophore production (85.0 siderophore units) was exhibited by A. calcoaceticus PUCM1016. Strains PUCM1001 and PUCM1019 (both A. calcoaceticus) and PUCM1022 (Acinetobacter sp.) produced both hydroxamate-and catechol-type siderophores, whereas all the other strains only produced catechol-type siderophores. In vitro inhibition of Fusarium oxysporum under iron-limited conditions was demonstrated by the siderophore-producing Acinetobacter strains, where PUCM1018 was the most potent inhibitor of the fungal phytopathogen. Acinetobacter sp. PUCM1022 significantly enhanced the shoot height, root length, and root dry weights of pearl millet seedlings in pot experiments when compared with controls, underscoring the plant-growth-promoting potential of these isolates.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.394-400
• /
• 2001

가축분 및 음식물 퇴비 132점에서 517균주를 분리하고 CMC와 xylan 및 PGA 배지에서 강한 활성을 가지는 10여개의 균주를 선별하여 배추종자 발아를 이용한 작물 inhibition test와 오이 육묘실험으로 growth test를 거쳐 생육이 가장 양호한 LYH201 균주를 야생균주로 선발하였다. Bergey's manual 방법으로 특성을 조사한 결과 LYH201균주는 Gram 양성균으로 내생포자 형성, oxidase, CMCCase, xylanase, catalase, V-P test, methyl red test, arabinose 등의 탄소원 이용성은 양성이었으며, indole을 생성하고, urease, lecithinase, dihydrolase test는 음성이었고, 전자현미경으로 관찰한 결과 길이가 $2.5{\sim}3.0{\mu}m$, 너비가 $0.5{\sim}0.7{\mu}m$의 간균인 Bacillus subtilis로 확인되었다. Bacillus subtilis LYH201 균주를 MMY를 이용하여 배양한 결과 온도 $50^{\circ}C$, pH 6.0에서 생육이 가장 좋았다.

• 미생물학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.246-253
• /
• 2012

연령을 달리하는 인삼토양 내 근권세균의 다양성과 이들 세균이 갖고 있는 식물생장에 유용한 특성에 대하여 조사하였다. 인삼 근권으로부터 총 15개 속에 포함되는 143 균주를 분리하였다. 인삼 연령에 따른 세균 군집의 변화가 있었으나, 분리 균주의 58%가 Firmicutes에 속하였다. 특히 Bacillus는 연령에 관계없이 가장 우점하는 속으로 나타났다. 이들 분리 균주 중 30개의 균주를 선발하여 세포벽 분해효소 분비, 인돌아세트산 생성, siderophore 생성, 인 가용화, 식물병원성 곰팡이의 저해능 등에 대하여 평가한 결과, 다수의 균주가 식물생장을 촉진할 수 있는 기능적 특성을 갖고 있었다. 이 중에서도 모든 조사 항목에 대하여 양성 반응을 보인 B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. velezensis, B. licheniformis 균주는 향후 인삼 경작을 위한 생장 촉진 미생물제제로 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제20권2호
• /
• pp.81-84
• /
• 2004

Branched broomrape (Orobanche ramosa) is a holo-parasitic flowering plant that attaches to the root of its host, green plant, by means of a specialized structure known as haustorium. Following successful contact and penetration on susceptible plant root, complex tissue of Orobanche cells is formed which is known as the tubercle. Newly formed tubercles contain high activity ofindole-3-acetic acid (IAA). Triiodobenzoic acid (TIBA), as an inhibitor of IAA polar transport, was utilized to investigate the supply and requirement of auxin to the developing O. ramosa on tomato plant. There was no significant reduction in the incidence of O. ramosa per pot of different TIBA treatments. However, infection severity in terms of the number of O. ramosa shoots that emerged per plant and number of attachments per plant root system were significantly reduced by 60 % and 45 % on TIBA treated plants, respectively. Histo-logical studies revealed conspicuous delay in the initiation of xylem vessel differentiation inside tubercles of the TIBA treated tomato plants. Also, differentiated vessels showed thinner secondary wall deposition, and improper alignment within bundles inside those tubercles. They were wider and shorter in diameter in comparison to those of untreated plants. These findings were attri-buted to the short supply of IAA required for normal development, and to the xylem vessel differentiation of O. ramosa tubercles on infected tomato. Hence, this parasitic flowering plant seems to depend upon its host in its requirements for IAA, in a source to sink relation-ship.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제39권5호
• /
• pp.430-448
• /
• 2023

Recently, strategies for controlling Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), the causal agent of Fusarium wilt of tomato, focus on using effective biocontrol agents. In this study, an analysis of the biocontrol and plant growth promoting (PGP) attributes of 11 isolates of loamy soil Bacillus spp. has been conducted. Among them, the isolates B.PNR1 and B.PNR2 inhibited the mycelial growth of Fol by inducing abnormal fungal cell wall structures and cell wall collapse. Moreover, broad-spectrum activity against four other plant pathogenic fungi, F. oxysporum f. sp. cubense race 1 (Foc), Sclerotium rolfsii, Colletotrichum musae, and C. gloeosporioides were noted for these isolates. These two Bacillus isolates produced indole acetic acid, phosphate solubilization enzymes, and amylolytic and cellulolytic enzymes. In the pot experiment, the culture filtrate from B.PNR1 showed greater inhibition of the fungal pathogens and significantly promoted the growth of tomato plants more than those of the other treatments. Isolate B.PNR1, the best biocontrol and PGP, was identified as Bacillus stercoris by its 16S rRNA gene sequence and whole genome sequencing analysis (WGS). The WGS, through genome mining, confirmed that the B.PNR1 genome contained genes/gene cluster of a nonribosomal peptide synthetase/polyketide synthase, such as fengycin, surfactin, bacillaene, subtilosin A, bacilysin, and bacillibactin, which are involved in antagonistic and PGP activities. Therefore, our finding demonstrates the effectiveness of B. stercoris strain B.PNR1 as an antagonist and for plant growth promotion, highlighting the use of this microorganism as a biocontrol agent against the Fusarium wilt pathogen and PGP abilities in tomatoes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제33권5호
• /
• pp.607-620
• /
• 2023

The biocontrol approach using beneficial microorganisms to control crop diseases is becoming an essential alternative to chemical fungicides. Therefore, new and efficient biocontrol agents (BCA) are needed. In this study, a rhizospheric actinomycete isolate showed unique and promising antagonistic activity against three of the most common phytopathogenic fungi, Fusarium oxysporum MH105, Rhizoctonia solani To18, and Alternaria brassicicola CBS107. Identification of the antagonistic strain, which was performed according to spore morphology and cell wall chemotype, suggested that it belongs to the Nocardiopsaceae. Furthermore, cultural, physiological, and biochemical characteristics, together with phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene (OP869859.1), indicated the identity of this strain to Nocardiopsis alba. The cell-free filtrate (CFF) of the strain was evaluated for its antifungal potency, and the resultant inhibition zone diameters ranged from 17.0 ± 0.92 to 19.5 ± 0.28 mm for the tested fungal species. Additionally, the CFF was evaluated in vitro to control Fusarium wilt disease in Vicia faba using the spraying method under greenhouse conditions, and the results showed marked differences in virulence between the control and treatment plants, indicating the biocontrol efficacy of this actinomycete. A promising plant-growth promoting (PGP) ability in seed germination and seedling growth of V. faba was also recorded in vitro for the CFF, which displayed PGP traits of phosphate solubilization (48 mg/100 ml) as well as production of indole acetic acid (34 ㎍/ml) and ammonia (20 ㎍/ml). This study provided scientific validation that the new rhizobacterium Nocardiopsis alba strain BH35 could be further utilized in bioformulation and possesses biocontrol and plant growth-promoting capabilities.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제40권4호
• /
• pp.346-357
• /
• 2024

This study was carried out to screen the antifungal activity against Colletotrichum acutatum, Colletotrichum dematium, and Colletotrichum coccodes. Bacterial isolate GP-P8 from pepper soil was found to be effective against the tested pathogens with an average inhibition rate of 70.7% in in vitro dual culture assays. 16S rRNA gene sequencing analysis result showed that the effective bacterial isolate as Bacillus siamensis. Biochemical characterization of GP-P8 was also performed. According to the results, protease and cellulose, siderophore production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, and indole-3-acetic acid production were shown by the GP-P8. Using specific primers, genes involved in the production of antibiotics, such as iturin, fengycin, difficidin, bacilysin, bacillibactin, surfactin, macrolactin, and bacillaene were also detected in B. siamensis GP-P8. Identification and analysis of volatile organic compounds through solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (SPME/GC-MS) revealed that acetoin and 2,3-butanediol were produced by isolate GP-P8. In vivo tests showed that GP-P8 significantly reduced the anthracnose disease caused by C. acutatum, and enhanced the growth of pepper plant. Reverse transcription polymerase chain reaction analysis of pepper fruits revealed that GP-P8 treated pepper plants showed increased expression of immune genes such as CaPR1, CaPR4, CaNPR1, CaMAPK4, CaJA2, and CaERF53. These results strongly suggest that GP-P8 could be a promising biocontrol agent against pepper anthracnose disease and possibly a pepper plant growth-promoting agent.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.19-26
• /
• 2015

본 연구는 3,3'-diindolylmethane(DIM)이 인간전립선암 세포인 PC3 세포와 DU145 세포의 부착, 이동, 침윤에 미치는 영향을 살펴보았다. DIM은 PC3와 DU145 세포의 부착을 농도 의존적으로 억제하였다. 24시간동안 DIM으로 PC3 세포를 전 처리한 후 부착실험을 한 결과 농도 의존적으로 억제하였다. 그러나 암세포가 부착 시 DIM의 암세포 부착 억제가 전처리에 의한 부착 억제보다 효과적이었다. DIM은 인간 전립선암세포의 이동과 침윤도 억제하였으며 24시간 동안 PC3 세포를 DIM으로 전처리를 했을 때도 침윤 억제효과를 나타내었다. 또한 DIM의 억제효과는 세포주에 따라 다소 다른 경향을 보여 PC3 세포에 대한 억제효과가 DU145 세포에 대한 억제효과보다 큰 것으로 관찰되었다. DIM은 $150{\mu}M$ 까지 세포 독성이 관찰되지 않은 것으로 보고되고 있으므로 본 연구결과 DIM은 세포 독성이 없는 수준에서 인간 전립선암 세포인 PC3와 DU145 세포의 부착, 이동, 침윤을 효과적으로 억제하여 전립선암 전이 억제제로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 식물병연구
• /
• 제18권3호
• /
• pp.201-209
• /
• 2012

지자체 농업기술센터와 농과원에서 수집한 18개의 Bacillus subtilis 균주들이 보유하고 있는 기능성을 구명하기 위하여 항균활성을 비롯한 사이데로포아 생산, 질소고정능력, 인산가용화 능력 및 오옥신 생성능력을 조사하였다. B. subtilis 균주들은 대부분 입고병균(R. solani), 고추 탄저병균(C. acutatum), 채소류 시들음병균(F. oxysporum), 벼도열병균(M. oryzae), 고추 역병균(P. capsici)에 대하여 항균활성을 보였다. 대부분의 균주가 Siderophore와 오옥신 생성능력을 보였으며 질소고정능력도 함께 보유하고 있는 것으로 나타났다. 인산가용화능은 조사한 Bacillus 속 균주 중 단 한 균주에서 활성을 보였다. 대부분의 B. subtilis 균주가 고추 흰가루병 억제효과를 보였으나, 균주 간에는 방제효과에 있어서 큰 차이를 보이지 않았다. B. subtilis R2-1균주의 농업현장에서의 활용 가능성을 구명하기 위하여 2009년도에 강원도 화천의 유기재배농가에서 오이 흰가루병 방제용 미생물 농약으로 등록되어 사용되고 있는 '큐펙트'와 '탑시드'를 대조로 하여 방제효과를 검정하였다. 2009년도에 B. subtilis R2-1 처리시 방제효과는 37.7%로 '탑시드'(47.6%)보다는 낮았으나, '큐펙트'(25.7%)에 비해서는 높았다. 2010년도에는 B. subtilis R2-1의 고추 흰가루병 방제효과가 83.3%로 미생물 농약인 탑시드 보다도 높게 나타났다. B. subtilis R2-1균주의 발병억제 기작을 구명하기 위하여 B. subtilis R2-1균주와 미생물 농약(탑시드, 큐펙트)을 경엽 처리한 후 포자발아율을 계수한 결과, 미생물 농약인 큐펙트는 97.9%, 탑시드는 94.7% 억제하는데 비해서 B. subtilis R2-1균주는 84.2% 억제하는 것으로 나타났다. 앞으로 B. subtilis R2-1을 고농도로 배양할 수 있는 대량배양기술을 개발하고 항균활성 기능이 잘 발현되도록 제형화한다면 생물농약으로의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.201-209
• /
• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.