1. 토양조건은 배수가 양호한 양토인 안룡통 보통답으로 칼륨을 제외하고는 우리나라 논토양의 평균 함량보다 낮은 토양이었다. 유기질비료로 처리구는 질소 표준시비량인 9kg/10a과 비슷한 N-P-K=8.45-4.89-9.24kg/10a를 시용한 반면 관행구는 표준시비량보다 많은 N-P-K=14.5-6.3-10.8kg/10a를 시용하였다. 2. 벼 수확 후 시험구 토양내 미생물상 분포를 조사한 결과 박테리아와 방선균의 수는 처리구에서 약간 높게 나타났고, 곰팡이의 수는 관행구에서 약간 높게 나타났다. 토양내 가수분해효소 생성미생물을 조사한 결과 호평벼 처리구에서 키틴분해미생물과 인산분해 미생물 분포가 다소 높게 나타났다. 3. 병해충 발생정도는 전체적으로 처리구에서는 미미하게 발생하였다. 그러나 관행구에서 특히 호평벼에서 도복과 이삭도열병이, 잎집무늬마름병은 두 품종 공히 심하게 발생하였다. 혹명나방은 온누리에서 발생율이 높았는데 이는 질소 과다 시용으로 판단되었다. 4. 호평벼와 온누리 공히 관행구가 처리구에 비해 간장과 수장은 약간 길고, 주당수수는 많았다. 그러나 잎집무늬마름병 및 이삭도열병, 혹명나방 도복 등으로 등숙비율이 현저히 떨어졌다. 관행구는 천립중이 낮았으며 수량이 호평벼는 38%, 온누리는 13% 떨어졌다. 5. 병해충인 이삭도열병, 잎집무늬마름병, 혹명나방과 수량과의 관계에서 유의성이 높은 부의 상관관계가 나타났다. 6. 백미의 품질도 관행구에서 쇄립율의 증가로 완전미 비율은 낮고, 단백질함량이 높아 전반적인 품질 및 윤기치가 낮아졌다.
기질(S) 화합물로 30종의 5,6-dihydro-2-trifluoromethyl-1,4-oxathiin carboxanilide 유도체들을 합성하고 벼 잎집무늬 마름병균(Rhizoctonia solani)과 밀 붉은 녹병균(Puccinia recondita)에 대한 항균활성(in vivo) 값($pI_{50}$)을 측정하였다. (S)는 잘록병균보다 밀 붉은녹병균에 대하여 보다 큰 항균활성을 나타내었으며 두 종의 균에 대하여 3-methoxy, 11, 3-iso-propyloxy, 13 및 3-iso-propyl 치환체, 25가 제일 큰 활성을 보였다. 그리고 치환(X)-phenylcarbamoyl group의 변화에 따른 물리-화학 파라미터와 항균활성($pI_{50}$)으로부터 구조-활성관계(SAR)를 검토 한 결과, 벼 잎집무늬 마름병균에 대하여는 공명효과에 따른 전자밀게(R<0)의 소수성이 큰(${\pi}>0$) m-alkyl 치환기(X)가, 그리고 밀 붉은녹병균에 대하여는 분자 분극율(Sp.Pol.)과 분자의 음하전(ABSQ<0)을 위시하여 HOMO에너지(e.v.)가 클수록(HOMO<0) 높은 항균활성을 나타내었다. 또한, 전하-조절 반응에 의한 수용체-(S)간의 상호작용과 높은 활성발현 조건들이 검토되었다.
한국잔디류의 교배조합 계통간 자웅성기관 발육의 차이를 구명하고, 형질의 유전특성을 파악하여, 자연 방임수분 조건에서 타가수분율을 추산하여, 자연방임조건의 교배를 이용한 한국잔디류의 합성품종의 육성 가능성을 확인해 보고자 본 연구를 수행하였다. 한국잔디류 중 형태적으로 특성이 있는 5개 종 및 품종을 사용하여 실험을 수행하였다. 교배조합을 포장에 식재한 후에 암술과 수술의 개화시기를 조사하였으며, 종자를 수확하여 육묘한 후에 후대들의 형태적 특성을 이용하여 형질의 유전특성을 조사하였다. 형태적 특성중 줄기의 기부색을 이용하여 타식률을 조사하였다. 자연방임수분 후대들의 형태적 특성을 이용한 유전특성 비교에서 잎털의 유무, 초장, 분얼경수는 변이의 폭이 크게 나타났고, 엽폭은 종자친의 형질을 많이 따랐으며, 전체적으로는 종자친과 화분친의 영향 없이 한쪽의 모본에서 영향을 받은 형이 가장 많이 나타났다. 모본간의 중간특성을 많이 나타낸 기부색은 각 개체들의 교배여부를 확인할 수 있는 지표로 활용할 수 있었다. 기부색을 이용한 타가수분율 추정은 자웅성기관의 개화시기가 비슷하고 양친의 특성에 차이가 있어 교배를 확인할 수 있는 조합에서 가능하였고, 교배 조합간에 타가수분율에 차이를 보였으나 본 실험에서는 타가수분율이 11.3-48.9(로 추산되어 타식이 발생되는 것을 확인하였고, 한국잔디가 방임수분을 통한 합성품종 육성의 가능성이 있는 것으로 판단되었다.
Lim, Seong Mi;Yoon, Mi-Young;Choi, Gyung Ja;Choi, Yong Ho;Jang, Kyoung Soo;Shin, Teak Soo;Park, Hae Woong;Yu, Nan Hee;Kim, Young Ho;Kim, Jin-Cheol
The Plant Pathology Journal
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제33권5호
/
pp.488-498
/
2017
The aim of this study was to identify volatile and agardiffusible antifungal metabolites produced by Bacillus sp. G341 with strong antifungal activity against various phytopathogenic fungi. Strain G341 isolated from four-year-old roots of Korean ginseng with rot symptoms was identified as Bacillus velezensis based on 16S rDNA and gyrA sequences. Strain G341 inhibited mycelial growth of all phytopathogenic fungi tested. In vivo experiment results revealed that n-butanol extract of fermentation broth effectively controlled the development of rice sheath blight, tomato gray mold, tomato late blight, wheat leaf rust, barley powdery mildew, and red pepper anthracnose. Two antifungal compounds were isolated from strain G341 and identified as bacillomycin L and fengycin A by MS/MS analysis. Moreover, volatile compounds emitted from strain G341 were found to be able to inhibit mycelial growth of various phytopathogenic fungi. Based on volatile compound profiles of strain G341 obtained through headspace collection and analysis on GC-MS, dimethylsulfoxide, 1-butanol, and 3-hydroxy-2-butanone (acetoin) were identified. Taken together, these results suggest that B. valezensis G341 can be used as a biocontrol agent for various plant diseases caused by phytopathogenic fungi.
벼 담수표면직파재배에서 많이 발생하는 도복에 대한 기초연구로 파종기 이동에 따른 도복정도와 도복관련형질의 변리에 대한 시험분석을 하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 입모수는 91~144개/m$^2$당의 분포를 보였으며, 입모율은 61.7~91.8%로 적정수준이 었다. 2. 파종기 이동에 따른 출총반응은 파종기가 늦어짐에 따라 5~15일 정도 출수소요일수가 단축되었으며, 6월 9일 파종구의 경우 중생종인 일품벼와 서안벼 그리고 중만생종인 대청과 동진벼의 출수기가 8월 28일~29일로 안전출수 한계기가 약간 경과하였다. 3. 간장은 파종기가 늦어짐에 따라 단간종과 장간종 공히 급격히 작아졌는데, 그 단축정도는 장간종이 단간종보다 철씬 컸다. 4. 품종별 도복발생 정도는 단간종인 오봉벼와 S101에서 0.17로 가장 경미하였고, 동진벼는 장간종이면서 도복정도가 1.25를 보여 도복저항성이 컸다. 5. 섬유세포의 길이는 도복에 강했던 오봉벼와 S01에서 각각 920, 1,084$\mu$m를 보였으며, 도복에 약했던 대청벼와 팔공벼는 각각 1,281, 1,275$\mu$m를 보였다. 섬유세포의 폭은 반대의 경향을 보였다. 6. 도복관련 형질 중 도복지수는 파종기가 늦어질수록 작았으며, 오봉벼와 S101에서 1.03~l.15로 가장 낮은 분포를 보였으며, 대청벼와 팔공벼는 1.42~l.70을 보였다. 엽초부착 좌절시 모멘트는 오봉벼와 S101에서 1510.0~1930.4g.cm로 대청벼와 팔공벼의 1127.2~1287.6g.cm보다 컸으며, 줄기의 재질을 나타내는 휨 응력 역시 같은 경향이었다.
To construct a new recombinant strain of Bacillus velezensis that has antifungal and insecticidal activity via the expression of the insecticidal Bacillus thuringiensis crystal protein, a B. thuringiensis expression vector (pHT1K-1Ac) was generated that contained the B. thuringiensis cry1Ac gene under the control of its endogenous promoter in a minimal E. coli-B. thuringiensis shuttle vector (pHT1K). This vector was introduced into a B. velezensis isolate that showed high antifungal activities against several plant diseases, including rice blast (Magnaporthe grisea), rice sheath blight (Rhizotonia solani), tomato gray mold (Botrytis cinerea), tomato late blight (Phytophthora infestans), and wheat leaf rust (Puccinia recondita), by electroporation. The recombinant B. velezensis strain was confirmed by PCR using cry1Ac-specific primers. Additionally, the recombinant strain produced a protein approximately 130 kDa in size and parasporal inclusion bodies similar to B. thuringiensis. The in vivo antifungal activity assay demonstrated that the activity of the recombinant B. velezensis strain was maintained at the same level as that of wild-type B. velezensis. Furthermore, it exhibited high insecticidal activity against a lepidopteran pest, Plutella xylostella, although its activity was lower than that of a recombinant B. thuringiensis strain, whereas wild-type B. velezensis strain did not show any insecticidal activity. These results suggest that this recombinant B. velezensis strain can be used to control harmful insect pests and fungal diseases simultaneously in one crop.
1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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