• 제목/요약/키워드: phytotoxin

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연작재배지토양(連作栽培地土壤)의 식물독소(植物毒素)에 관(關)한 연구(硏究) -제(第)1보(報) 토양중(土壤中) 식물독소(植物毒素)의 분리정량(分離定量) 및 식물독소(植物毒素) 첨가(添加)가 고추 유식물(幼植物)에 미치는 영향(影響) (Studies on Phytotoxin in Intensively Cultivated Upland Crops -I. Identification of phytotoxin in soil and effects of phytotoxin application to the toxicity of hot-pepper plant)

  • 이상규;서장선;김영식;박준규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.63-67
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    • 1987
  • 고추, 마늘 및 배추등(等)의 연작지토양(連作地土壤)에서 식물독소(植物毒素)의 분별정량(分別定量), 독소물질(毒素物質)이 고추 발아(發芽) 및 생육(生育)에 미치는 영향등(影響等)을 알고져 질내시험(窒內試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 불휘발성(不揮發性) 방향족(芳香族) 유기산(有機酸)인 Hydroquinone, Benzoic-, P-hydroxybenzoic- 및 Vanillic 산등(酸等)은 BSA(N, O-bis(trimethylsily1)acetamide)로 Silyl 화(化) 시켜 Gas chromatogphy 방법(方法)에 의하여 분별(分別) 정량(定量)이 가능(可能)하였다. 2. 고추, 마늘 및 배추 연작재배지(連作栽培地) 토양(土壤)에서 Hydroquinone, P-hydroxybenzoic- 및 Benzoic 산(酸)이 검출(檢出) 되었으며 특(特)히 고추 연작재배지토양(連作栽培地土壤)에서 작물(作物)의 장해한계농도(障害限界濃度) 이상(以上)의 독성물질(毒性物質)이 검출(檢出)되었다. 3. 고추 발아(發芽) 및 생육(生育)에 미치는 각종(各種) 식물독소(植物毒素) 피해농도(被害濃度)는 200 ppm 정도(程度)였으며 식물독소중(植物毒素中) Benzoic acid에 의한 피해(被害)가 가장 심(甚)하였다. 4. 식물독소(植物毒素)에 의한 고추 유식물(幼植物)의 피해징상(被害徵象)은 줄기 신장억제(伸長抑制), 유엽(幼葉)의 갈변(褐變), 생육정지등(生育靜止等)의 현상(現象)을 볼 수 있었다.

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Botrytis cinerea로부터 분리한 두 개의 새로운 phytotoxin의 구조 결정 및 생물활성 (Identification and Biological Activity of Two New Phytotoxins Isolated from Botrytis cinerea)

  • 김금정;윤미영;김홍태;최경자;장경수;최용호;박명수;차병진;김진철
    • 식물병연구
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    • 제15권2호
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    • pp.112-119
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    • 2009
  • Botrytis cinerea가 생산하는 phytotoxin이 병원성에 미치는 영향을 조사하던 중에 두 개의 새로운 phytotoxin을 발견하였다. 1994년과 1996년에 여러 식물체로부터 분리한 Botrytis cinerea 균주들을 기주별, 지역별, 형태적 특성별로 25개의 균주를 선별한 후 단포자 분리를 실시하였다. 22균주는 오이, 토마토, 고추 담배, 배추 등 5가지 식물에 대해 강하거나 중간 정도의 병원성을 보였다. 그러나 KJ 균주를 포함한 3균주는 병원성이 매우 약하였다. 식물에 대한 phytotoxicity를 조사하기 위하여 25균주의 배양 여액을 담배잎에 leaf-wounding assay를 실시한 결과 2-16균주가 가장 강한 활성을 보였다. 따라서 2-16 균주의 배양액을 ethyl acetate로 추출한 후 flash silica gel column chromatography, silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography, preparative TLC 및 preparative HPLC 등을 통하여 두 개의 phytotoxin을 분리하였다. 분리한 phytotoxin을 질량분석과 핵자기 공명분석을 통해 구조동정을 실시한 결과 3-O-acetyl botcinol과 3-O-acetyl botcinolide로 동정하였다. 두 개의 물질은 leaf-wounding bioassay에서 잎에 괴사를 일으켰으며, 또한 담배 잎에서 심각한 전해질 누출을 일으켰다. 두 생물검정에서 3-O-acetyl botcinol이 3-O-acetyl botcinolide보다 강한활성을보였다. B. cinerea가 생산한 두 개의 phytotoxin에 대해서는 본 논문에서 처음으로 보고하는 바이다.

Pseudomonas syringae의 식물독소와 독소 생산 균주의 검출을 위한 PCR Primer (Phytotoxins of Pseudomonas syringae and PCR Primers for Detection of Phytotoxin-Producing Strains)

  • 정재성;한효심;고영진
    • 식물병연구
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    • 제7권3호
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    • pp.123-133
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    • 2001
  • Many pathovars of the species Pseudomonas syringae are known to produce different phytotoxins as secondary metabolites. Although phytotoxins generally enhance the virulence of P. syringae, they are not required for pathogenesis. Among the phytotoxins produced by P. syringae, lipodepsipeptides, coronatine, phaseolotoxin, and tabtoxin are the most well-known toxins which have been intensively studied for their structure, mode of action, biosynthesis, and regulation. A polymerase chain reaction (PCR) technique that amplifies a segment of the phytotoxin gene cluster using a primer set has been developed in recent years. This method offers the advantages of speed and sensitivity compared to the approaches based on physiological and biochemical methods. PCR detection of genes involved in the production of toxins could be exploited for early diagnosis of plant diseases caused by P. syringae pathovars.

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두 개의 새로운 phytotoxin의 Botrytis cinerea 병원성에시의 역할 (Role of Two New Phytotoxins in the Pathogenicity of Botrytis cinerea)

  • 김금정;윤미영;김흥태;최경자;장경수;최용호;박명수;차병진;김진철
    • 식물병연구
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    • 제15권2호
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    • pp.120-126
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    • 2009
  • Botrytis cinerea 균주의 병원성에 있어서 phytotoxin의 역할을 규명하는 연구를 하던 중에 B. cinerea 2-16균주가 생산하는 새로운 phytotoxin을 분리 동정하였다. 두 개의 물질은 3-O-acetyl botcinol과 3-O-acetyl botcinolide로 동정되었다. 본 연구는 두 개의 물질과 B. cinerea의 병원성과의 상관관계를 규명하고자 실시하였다. 25개의 B. cinerea 균주 중에서 병원성이 약한 3개의 B. cinerea 균주는 액체배지에서 두 phytotoxin을 생산하지 않았다. 병원성이 강하거나 중간정도인 균주들은 두 phytotoxin을 생산하는 균과 생산하지 않는 균으로 나뉘었다. 한편, 25개의 균주 중에서 10균주의 액체배양액 에틸아세테이트 추출물이 9개의 식물체를 이용한 whole plant assay에서 phytotoxicity를 나타냈으며, 이들 10개 추출물 모두에서 두 phytotoxin이 검출되었다. In planta 실험에서는 병원성이 강한 균주에 감염된 식물조직에서 모두 두 phytotoxin이 검출되었다. 하지만 두 phtotoxin의 생산량과 병원성과는 상관관계를 보이지 않았다. 두 phytotoxin은 B. cinerea 2-16 균주에 감염된 토마토 조직에서 3일째부터 검출되기 시작해 4일째는 가장 크게 증가하였으며 그 후 감소하였다. 이상의 실험 결과 3-O-acetyl botcinol과 3-O-acetyl botcinolide는 B. ciuereo의 발병과정에 있어서 중요한 역할을 할 것으로 추정되지만 병을 일으키는데 일차적인 요인은 아닐 것으로 사료된다.

무 시들음병균이 생산하는 Phytotoxin의 병원성 및 저항성에서 역할 (Role of a Phytotoxin Produced by Fusarium oxysporum f. sp. raphani on Pathogenesis of and Resistance to the Fungus)

  • 심선아;김진철;장경수;최용호;김흥태;최경자
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.626-632
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    • 2013
  • 무 시들음병에 대한 저항성 검정 체계를 확립하기 위하여 실험하는 과정에서 병원균인 Fusarium oxysporum f. sp. raphani가 무 유묘에 독성(phytotoxicity)을 일으키는 독소(phytotoxin)를 생산한다는 것을 발견했다. F. oxysporum f. sp. raphani KR1 균주는 여러 배지 중 malt extract broth 배지에서 배양하였을 때 그리고 $25^{\circ}C$에서 14일 동안 150rpm으로 진탕배양하였을 때 가장 많은 독소를 생산하였다. 무에 대한 독성 반응을 이용하여 F. oxysporum f. sp. raphani의 배양액으로부터 phytotoxin을 분리하였다. 그리고 Mass와 NMR Spectroscopy 분석을 통하여 이 화합물은 fusaric acid로 동정되었다. 독소의 역할을 규명하기 위하여 fusaric acid를 무, 양배추, 브로콜리 등 F. oxysporum f. sp. raphani의 기주 및 비기주 배추과 작물에 대한 독소 활성을 조사하였다. Fusaric aicd는 무 유묘에 대하여 농도 의존적으로 활성을 보였으며, F. oxysporum f. sp. raphani에 대한 감수성 품종뿐만 아니라 저항성 품종에 대해서도 유사한 정도의 독성을 나타냈다. 그리고 F. oxysporum f. sp. raphani가 생산하는 fusaric acid는 병원균의 비기주 배추과 작물인 양배추와 브로콜리에 대해서도 강한 활성을 보였다. 따라서 이들 결과는 이 독소가 병원성 관련 독소이나 비기주 특이적 독소이며, 무 시들음병 저항성 검정에서 이 독소가 제거된 포자현탁액을 접종원으로 사용해야 한다는 것을 나타낸다.

식물독소를 생산하는 Streptomyces scabiei ATCC 49173의 형질전환법 구축 (Construction of Transformation Method for Streptomyces scabiei ATCC 49173 Producing Phytotoxin)

  • 장보연;하헌수;최선욱
    • KSBB Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.167-172
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    • 2010
  • 농작물에 심각한 피해를 주는 phytotoxin을 생산하는 S. scabiei ATCC 49173의 분자 유전학적인 연구를 위해 대장균으로부터 S. scabiei로 plasmid DNA를 도입하는 접합 전달법을 이용한 형질전환법을 확립하였다. 본 연구를 통해 확인된 S. scabiei의 접합전달용 최적배지는 50 mM의 $MgCl_2$를 첨가한 MS배지이며 접합전달에 사용되는 DNA 수용체인 포자는 $45^{\circ}C$의 열처리와 $5{\times}10^7$이상의 plasmid DNA 공여체가 필요하다는 것을 확인하였다. 또 얻어진 접합전달체에 대하여 Southern blot hybridization과 벡터가 삽입된 염색체부분의 염기서열분석을 통해 attB site의 특성을 분석한 결과 S. scabiei 염색체의 pirin 상동체를 코드하는 ORF내에 단일위치로 존재하고 있으며 이미 밝혀진 다른 방선균유래 attB site의 염기서열에 대해 86.3%~96.1%의 상동성을 보였다.

Phytotoxin Production of Nigrospora sphaerica Pathogenic on Turfgrasses

  • Park, Gyung-Ja;Kim, Jin-Cheol;Shon, Mi-Jeong;Kim, Heung-Tae;Cho, Kwang-Yun
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.137-141
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    • 2000
  • A causal fungus of turfgrass blight was isolated from the infected leaves of zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) and identified as Nigrospora sphaerica (Sacc.) Mason by using a light misroscope. Its conidia are large (14-20 ${\mu}{\textrm}{m}$ diameter), shiny, black, aseptate, and smooth-walled spheres. The fungus caused typical blighting symptoms on the two turfgrass plants of bermudagrass (Cynodon dactylon (L.) Pers.) and bentgrass (Agrostis palustris Huds.). The fungus was found to produce a phytotoxic subtance to be associated with the pathogenic mechanism. A phytotoxin was isolated from the liquid cultures of N. sphaerica by repeated silica gel column chromatography and its structure was determined to be 5, 6-dihydro-5-hydroxy-6-propenyl-2H-pyr-2-one (T-3 compound). It was not a host-specific toxin showing phytotoxic effects to various plants inclusing turfgrasses in the leaf-wounding assay, the whole plant test, and the cellular leakage test. The compound caused leaf tip dieback symptoms in turfgrass plants similar to those caused by the pathogen. Thus, T-3 compound is thought to be involved in the development of Nigrospora blight.

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논피잎마름병균(Exserohilum monoceras)의 독소생산과 그 기주반응 (Production of a Phytotoxic Substance by Exserohilum monoceras, the Causal Fungus of Barnyardgrass Leaf Blight, and its Response on Host Plants)

  • 조재민;홍연규;엄재열
    • 한국식물병리학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.132-137
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    • 1997
  • Phytotoxicity of the culture filtrate and culture conditions for the production of the phytotoxin by Exserohilum monoceras 92-044 were examined. The necrotic lesions were developed on the leaves of Echinochloa crus-galli within 48 hrs after inoculation of the culture filtrate, and the leaves were completely blighted within 5∼7 days. Maximum toxicity was found in the culture broth containing 20% V-8 juice. Phytotoxin accumulation and fungal growth reached their highest peak at around 11 days. Typical symptom appeared on the leaf of E. crus-galli within 48 hrs. Only a weak chlorosis appeared on rice, Arundinella hirta (THUNB) and henry crabgrass (Digitaria sanguinalis SCOP.), but no further symptom developed.

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연작지(連作地) 토양(土壤)의 독소물질(毒素物質)이 토양(土壤) pH 변화(變化)에 미치는 영향(影響) (Effects of phytotoxins on Change of pH in the Continuous Cropping Soil)

  • 정지호;이갑상;소재돈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.17-21
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    • 1991
  • 연작지(連作地) 토양(土壤)의 pH저하(低下)의 원인(原因)에 대(對)하여 수행(遂行)한 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 연작연수(連作年數)가 증가(增加)할수록 독소물질(毒素物質)의 함량(含量)이 증가(增加)하였으며, 독소물질(毒素物質)의 증가(增加)가 pH를 저하(低下)시켰다. 2. 독소물질(毒素物質)에 의한 pH저하율(低下率)이 증류수와 수도수에서는 높았으나 토양(土壞)에서는 이온들의 간섭(干涉)에 의해 저하율(低下率)이 낮았다. 3. 작물(作物)의 발아(發芽)에 미치는 독소물질(毒素物質)의 영향(影響)은 benzoic acid가 p-hyd roxybenzoic acid보다 컸으며 benzoic acid 300ppm 이상(以上)에서는 발아(發芽)되지 않았다. 4. acetone으로 독소물질(毒素物質)을 추출해낸 연작지(連作地) 토양(土壤)에서는 pH가 비연작토양(非連作土壤)과 거의 같았으며 참깨의 생육(生育)도 비연작토(非連作土)의 생육(生育)정도까지 회복(回復)되었다.

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3-Methylthiopropionic Acid of Rhizoctonia solani AG-3 and Its Role in the Pathogenicity of the Fungus

  • Kankam, Frederick;Long, Hai-Tao;He, Jing;Zhang, Chun-hong;Zhang, Hui-Xiu;Pu, Lumei;Qiu, Huizhen
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제32권2호
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    • pp.85-94
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    • 2016
  • Studies were conducted to determine the role of 3-methylthioproprionic acid (MTPA) in the pathogenicity of potato stem canker, Rhizoctonia solani, and the concentrations required to inhibit growth of R. solani under laboratory and plant house-based conditions. The experiments were laid out in a completely randomized design with five treatments and five replications. The treatments were 0, 1, 2, 4, and 8 mM concentrations of MTPA. The purified toxin exhibited maximal activity at pH 2.5 and $30^{\circ}C$. MTPA at 1, 2, 4, and 8 mM levels reduced plant height, chlorophyll content, haulm fresh weight, number of stolons, canopy development, and tuber weight of potato plants, as compared to the control. MTPA significantly affected mycelial growth with 8 mM causing the highest infection. The potato seedlings treated with MTPA concentrations of 1.0-8.0 mM induced necrosis of up to 80% of root system area. Cankers were resulted from the injection of potato seedling stems with 8.0 mM MTPA. The results showed the disappearance of cell membrane, rough mitochondrial and cell walls, change of the shape of chloroplasts, and swollen endoplasmic reticulum. Seventy-six (76) hours after toxin treatment, cell contents were completely broken, cytoplasm dissolved, and more chromatin were seen in the nucleus. The results suggested that high levels of the toxin concentration caused cell membrane and cytoplasm fracture. The integrity of cellular structure was destroyed by the phytotoxin. The concentrations of the phytotoxin were significantly correlated with pathogenicity and caused damage to the cell membrane of potato stem base tissue.