A 340-bp chitin synthase gene(CHS) fragment was cloned from the genomic DNA of Pyricularia oryzae using a PCR process with two primer DNAs corresponding to highly conserved sequences within fungal CHS genes. The entire DNA nucleotide sequences of the cloned DNA fragment were determined and analyzed. The amino acid sequences deduced from the nucleotide sequence of the amplified DNA fragment showed 86% homology to that of the Aspergillus fumigatus CHSE gene (9). Using this PCR-amplified DNA, about 2.3 kb of including the PCR fragment of CHSE gene was cloned from genomic library.
An antifungal antibiotic was extracted three times using n-butanol from the culture broth of Bacillus sp. Bioassayguided column chromatography with silica gel and Sephadex LH-20 yielded 62 mg of the original active compound from 1 L of culture broth. The minimal inhibitory concentration values were 25 and $50{\mu}g/ml$ against Pyricularia oryzae and Pellicularia filamentosa, respectively. Based on results obtained from the analysis of the structure of the antibiotic using MS, NMR, and IR spectroscopy, the antifungal antibiotic was shown to consist of only six of fructose.
도열병균에 의한 벼의 목 및 잎도열병에 효과가 좋은 새로운 살균제의 개발을 시도하였다. 농약으로 예상되는 몇몇 3-oxo-1, 2-benzisothiazole-1, 1-dioxide의 새로운 유도체들을 합성하고, 이들 유도체들의 도열병균 (Pyricularia oryzae)에 대한 항균성을 agar medium dilution 방법에 의해 측정하였다. 3-oxo-1, 2-benzisothiazole-1, 1-dioxide의 5 원자 고리의 3개 구조 단위중에서 가장 항균성이 큰 단위는 $R-S-C=N-SO_2-$단위이며, 3개 구조 단위의 항균성 순서는 $RS-C=N-SO_2-\;{\geq}\;RO-C=N-SO_2-\;>\;-CNR-SO_2-$였다. 30개 후보화합물 가운데서 14개의 유도체가 도열병균에 효능이 좋은 것으로 알려진 oryzemate 보다 우수한 항균성을 나타냈다.
수도품종 농백, 진흥, 낙동, 태백 등 4품종과 도열병균 KJ-101과 KJ-301의 2race를 사용하여 peroxidase 활성증가와 저항성과의 관계를 관찰하였다. peroxidase 활성은 수도유균가 성장할수록 모든 품종에서 증가되는 경향은 있었으나 품종간 차이는 크지 않았다. 도열병균을 접종 후 시간이 경과함에 따라 이병 잎에서는 무접종 건전잎보다 효소활성이 높았고 접종된 균주에 비친화적인 품종보다 발병이 심한 친화적 품종에서 더욱 높았다. 전기영동법에 의한 peroxidase pattern은 이병잎에서는 도열병균의 peroxidase band를 관찰할 수 없었다. 질소시비량을 증가시켰을 지라도 peroxidase 활성은 변함이 없었다.
The 98 and 116 isolates of Pyricularia oryzae collected from Gyeong-nam Province in 1982 and 1983 were differentiated by using Korean differential rice cultivars. Twelve races from98 isolates and 11 races from 116 isolates of P. oryzae were classified indicating that KJ races group was $87\%$ and KI group was $13\%$ in total. The races KJ301 and KJ 401 were ca. $50\%$ in frequency among races identified.
An antifungal protein antagonistic to the rice blast fungus, Pyricularia oryzae was purified from Paenibacillus macerans PM-1 by ammonium sulfate fractionation, Q Sepharose Fast Flow column chromatography, Phenyl Sepharose CL-4B column chromatography and Superose 12 gen filtration. An apparent molecular mass of the purified antifungal protein was determined as 8 kDa by SDS-PAGE and 9 kDa by analytical gel filtration, respectively, suggesting that the purified protein is a monomer. The antifungal protein was stable at pH range from 7-12 and up to $100^{\circ}C$. The protein was also stable at 0.1-1% Tween 20 and Triton X-100. The N-terminal amino acid sequence of the antifungal protein was Thr-Glu-Leu-Pro-Leu-Gly-Ile-Val-Met-Asp-Lys-Tyr-Thr-Asp-Ala-Phe-Lys-Phe-Asp-Met-Phe. Comparison of the determined sequence with other peptide and DNA sequences did not reveal homology at all. Therefore, the purified antifungal protein was speculated to be a novel protein. The condidial germination in vitro of P. oryzae KJ301:93-39 by the purified protein ($5.9{\mu} g/ml$) was limited to $9{\pm}3.2%$ only, compared with $69{\pm}2.4%$ of the control. Ungerminated conidia were swollen at basa and mid cell by the purified protein. In vivo bioassay for inhibition of conidial germination of P. oryzae KJ 301, one of the most predominating racesin Korea. the purified protein ($5.9{\mu} g/ml$)strongly inhibited the conidial germination. The conidia, even though germinated, could not develop any further to produce appressoria efficiently.
동일한 벼 품종은 수분함량이 다른 토양에서 재배했을 경우, 도열병에 대한 감수성에 차이가 생기는데 그 원인을 조사하기 위하여 잎 표피에서 분생포자발아 및 부착기형성까지의 도열병균 침입전 행동을 광학현미경과 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 수분함량이 다른 토양에서 자란 벼 잎 사이에 표피세포의 외부형태, 잎 표피에서의 분생포자발아관의 생장 및 생장방향, 부착기의 형태 및 크기는 차이가 없었다. 부착기는 토양수분처리와 상관없이 기동세포$(35\~48\%)$위에 가 많이 형성되었고 단세포$(19\~27\%)$, 장세포 및 공변세포$(13\~20\%)$의 순이었다. 모분상의 부착기형성은 관찰되지 않았다. 본 시험결과, 수분함량이 다른 토양에서 자란 벼 사이에 나타나는 도열병에 대한 감수성의 차이는 도열병균의 침입전 행동에서 기인하는 것이 아닌 것으로 생각된다.
호습쇄의 NADH-ubiquinone oxidoreductase를 강력히 저해하는 합성 piericidin유사체로써 hydroxypyridine 및 hyoxyquinoline 유도체들이 전반적으로 좋은 살균활성을 보였다. 특히, hydroxypyfidine 유도체들은 벼도열병(Pyricularia oryzae)과 보리흰가루병(Erysiphe graminis)에 대해서 높은 살균활성을 나타했다.
Biocontrol of plant pathogens provides an alternative means of reducing the incidence of plant diseases without the negative aspects of chemical pesticides. Nowdays, as the resistant fungi about the chemical fungicides have revealed and the concern of environment has increased, the biological control of phytopathogenic fungi by the antagonistic microorganisms is very much indispensable. For the selection of strong antagonistic bacterium for biological control agent of rice leafblast and cucumber gray mold rot, the antifungal strain KL-3 strain was selected among 120 strains isolated from the rhizosphere soils. And the strain was identified to be a species of Bacillus subtilis or closely related strain. In several biochemical and in vitro antibiosis tests, antifungal substances of Bacillus sp. KL-3 were presumed heat stable, micromolecular antibiotic substances. In vivo test and vinyl house field test, the antifungal substances of Bacillus sp. KL-3 represented excellent biocontrol ability aganist Alternaria mali, Phyricularia oryzae, and Alternaria kikuchiana as well as broad spectrum of other fungi. In particular, Bacillus sp. KL-3 strain showed more predominant activity than some chemical fungicides against fungi shown to resist chemcal fungicides.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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