KR101389975B1 - 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산삼배양에 사용된 후 폐기되는 폐산삼배양액을 배지로 이용하여 경제적이면서도 농작물의 병해 방제 및 생장촉진 효과가 우수한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 농작물의 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지는 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원을 함유한다.
본 발명의 농작물의 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지는 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원을 함유한다.
Description
본 발명은 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산삼배양에 사용된 후 폐기되는 폐산삼배양액을 배지로 이용하여 경제적이면서도 농작물의 병해 방제 및 생장촉진 효과가 우수한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 관한 것이다.
농작물 경작시 농약을 사용하지 않을 경우 30%에서 최고 100%까지의 수확량 감소가 야기되는 문제가 있어 수확량의 증가를 위해서는 농약의 사용이 불가피하다. 그러나, 농약 중 다수를 차지하는 합성농약의 오남용으로 인해 토양, 수질 및 농산물 오염, 독성, 생태계 교란, 저항성 균주들의 출현 등 여러 가지 문제점이 제기되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방편 중의 하나인 길항 미생물을 이용한 생물농약(Biopesticide) 개발에 대한 연구가 최근 전세계적으로 활발하게 진행되고 있다.
생물농약은 크게 식물, 미생물, 천적, 천연 생리활성물질 및 유전자 조작 생명체(GMO) 등으로 나뉘어진다. 생물농약 중 특히 미생물 제제 개발에 대한 연구는 지난 70여 년간 식물병리학의 주요 분야로서 꾸준히 진행되어 왔으며, 지난 10년간 40여 개 이상의 제품들이 개발된 바 있다.
특히 미생물 중에서도 식물 근권에 존재하면서 많은 유용 형질을 보유하고 있는 다양한 토양 미생물의 개발 및 제품화가 진행되어지고 있는데 이러한 유용 형질은 지닌 토양 미생물은 식물에 2차 대사물질, 항균활성물질, 토양인산가용 능력, 키틴물질 분해 등으로 직접적으로 병을 방제하거나 간접적으로 식물의 생장을 촉진시켜 주고 있다. 최근에는 이러한 근권 미생물이 식물과 상호작용하여 병에 대한 저항성을 유도한다는 연구가 활발히 진행되고 있으며 그에 따른 새로운 소재의 미생물 제제들이 상품화되고 있다.
그람양성 세균인 바실러스 속 세균은 슈도모나스(Pseudomonas)속 다음으로 널리 연구되고 상용화된 세균으로서 토양 내에 많은 수로 존재하고 생물학적 활성이 있는 다양한 2차 대사산물을 생산하며, 열에 안정하고 열악한 환경에 저항성인 내생포자(endospore)를 형성하는 특징을 가진다.
이러한 특징을 갖는 바실러스 서브틸러스 균주는 1994년 구스타프손(Gustafson)사가 코디악(Kodiak)이라는 상품명으로 목화와 땅콩의 종자 및 밭고랑 처리제로서 개발된 바 있다(Backman 등, Improving Plant Productivity with Rhizosphere Bacteria, pp. 3-8). 또한, 2001년에는 바실러스 서브틸러스균과 바실러스 아밀로리퀴페시언스균을 섞어 바이오일드(BioYield)라는 미생물 살균제를 출시하였다. 독일 바이엘(Bayer)사에서는 바실러스 FZB 24균을 사용하는 토양전염병 방제제를 개발한 바 있고, 미국 탠사(Taensa)에서는 동일한 균을 이용한 미생물 살균제를 출시하였고, 미국 아그라퀘스트(AgraQuest)사는 세레나데(Serenade)라는 바실러스 서브틸리스 QST713 균주를 이용한 미생물 살균제를 개발하였다.
하지만 지금까지 개발된 미생물 제제의 대부분은 효과적인 작용기작을 지니고 있으면서도 농가에서 실질적으로 사용하기에 꺼려하는 부분이 있는데 이는 미생물 제제의 방제가가 화학농약에 비해 떨어지고, 효과가 가변적이며, 대상작물이나 적용병해충에 대한 정확한 명시가 부족하기 때문이다. 또한, 종래의 미생물 제제는 미생물을 대량 배양하기 위해 고가의 배지를 사용하므로 제조비용이 높다는 문제점이 있다.
한편, 재배인삼의 기원식물이라 할 수 있는 산삼(Panax ginseng)은 우리나라 한방의약품으로 오랫동안 이용되어온 전통약용 식물로 약리효능을 과학적으로 인정받아 그 수요가 증가하고 있다. 그러나 산삼은 오래된 것일수록 희소가치가 커 매우 고가이며 수요에 비해 안정적인 공급이 어려운 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법이 생물공학적인 방법을 통해 산삼을 배양하는 것이다. 이와 관련한 선행기술로는 한국특허출원 제2001-0003285호 및 동 제2001-0031029호 등을 들 수 있다.
산삼을 대량으로 증식하기 위해서는 산삼조직을 배양하기 위한 산삼배양액이 반드시 필요하다. 통상적으로 산삼배양액은 mB5(modified Gamborg's B5), 더잔(Durzan), MS(Murashige-Skoog), DKW(Driver-Kuniyuk-Walnut), GD(Gresshoff와 Doy), SH(Schenk and Hildebrandt), LP(Quoirin and Lepiovre), WPM(Lloyd & McCown Woody Plant Medium)배지 등을 베이스 물질을 이용하고 있다.
산삼을 배양 후 발생되는 폐산삼배양액은 생장촉진호르몬, 배양시 배지로 자연스럽게 배출된 사포닌과 다양한 2차 대사산물 등의 유용성분을 다량 함유하고 있으나 사용 후 폐기되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 산삼배양에 사용된 후 폐기되는 폐산삼배양액을 이용하여 바실러스 서브틸러스 미생물을 배양함으로써 폐산삼배양액에 함유된 각종 유용성분을 재이용하여 미생물의 배양 비용을 획기적으로 절감하고 농작물의 병해 방제 및 생장촉진 효과가 우수한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농작물의 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지는 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원을 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄소원은 말산(malic acid)인 것을 특징으로 한다.
상기 농작물 병해는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)가 병원균인 잿빛곰팡이병, 풀비아풀바(Fulvia fulva)가 병원균인 잎곰팡이병, 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes)가 병원균인 탄저병인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농작물의 병해 방제 및 생장촉진을 위한 미생물 제제의 제조방법은 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원을 함유하는 미생물 배양용 배지를 조성하는 배지조성단계와; 상기 배지에 바실러스 서브틸러스 균주를 접종하여 배양하는 배양단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배지조성단계는 a)상기 폐산삼배양액을 여과하는 단계와, b)상기 폐산삼배양액에 상기 탄소원을 첨가하는 단계와, c)상기 폐산삼배양액을 멸균하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 폐산삼배양액을 이용하여 바실러스 서브틸러스 미생물을 배양할 수 있는 배양용 배지를 제공함으로써 폐산삼배양액에 함유된 각종 유용성분을 재이용할 수 있다.
또한, 산삼배양에 사용된 후 폐기되는 폐산삼배양액을 이용함으로써 미생물의 배양 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 농작물의 병해 방제 및 생장촉진 효과가 우수한 미생물 제제를 제공한다.
도 1 내지 도 7은 병원균 생육억제 효과를 나타내는 사진들이고,
도 8은 고추 잿빛곰팡이병 방제 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 9 내지 도 12는 고추 및 담배의 생육실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 13은 고추 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이고,
도 14는 담배 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이다.
도 8은 고추 잿빛곰팡이병 방제 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 9 내지 도 12는 고추 및 담배의 생육실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 13은 고추 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이고,
도 14는 담배 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지와 이를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따라 제조된 미생물 제제는 농작물 병해 방제 및 생장촉진 효과를 갖는다. 여기서 농작물은 논이나 밭에 심어서 가꾸는 곡물이나 채소 등을 말하며, 농작물 병해는 병원균에 의한 농작물의 피해를 말한다.
본 발명에 따라 제조된 미생물 제제는 농작물의 잎, 뿌리, 줄기, 열매 등에서 발생할 수 있는 병해를 방제한다. 특히, 미생물 제제는 농작물의 잎에서 발생할 수 있는 병해 방제효과가 우수하다. 이러한 병해로 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)가 병원균인 잿빛곰팡이병, 풀비아풀바(Fulvia fulva)가 병원균인 잎곰팡이병, 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes)가 병원균인 탄저병을 포함한다.
상기 미생물 제제를 제조하기 위한 본 발명의 바실러스 서브틸러스 배양용 배지는 폐산삼배양액과 탄소원을 함유한다.
폐산삼배양액은 산삼배양에 사용되어 폐기되는 산삼배양액을 의미한다. 폐산삼배양액은 산삼을 배양하기 위한 산삼배양액으로 이용되는 배지의 종류에 따라 조성이 다를 수 있다. 산삼배양액으로 이용되는 배지는 통상적으로 mB5(modified Gamborg's B5), 더잔(Durzan), MS(Murashige-Skoog), DKW(Driver-Kuniyuk-Walnut), GD(Gresshoff와 Doy), SH(Schenk and Hildebrandt), LP(Quoirin and Lepiovre), WPM(Lloyd & McCown Woody Plant Medium)배지 등이 적용된다.
폐산삼배양액은 상술한 배지를 구성하는 물질 외에도 생장촉진호르몬, 산삼배양시 배출된 사포닌과 다양한 2차 대사산물 등이 함유될 수 있다.
폐산삼배양액에 첨가되는 탄소원으로 말산(malic acid), 글루코스(glucose), 수크로스(sucrose), 글리세롤(glycerol), 만니톨(mannitol) 등을 이용할 수 있고, 바람직한 탄소원은 말산이다. 말산을 탄소원으로 이용한 경우 다른 탄소원을 이용한 경우에 비해 농작물 병해 방제 효과가 더 우수하다.
이하, 상술한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지를 이용한 미생물 제제의 제조방법에 대하여 단계별로 설명한다.
1. 배지조성단계
배지조성단계에서 폐산삼배양액과 탄소원을 함유하는 미생물 배양용 배지를 조성한다.
배지조성단계는 일 예로 a)폐산삼배양액을 여과하는 단계와, b)폐산삼배양액에 탄소원을 첨가하는 단계와, c)폐산삼배양액을 멸균하는 단계로 이루어진다.
먼저, 폐산삼배양액을 수거한다. 산삼을 배양한 후 배양기에 저장된 폐산삼배양액을 배출시켜 수거한다. 수거 시 폐산삼배양액에 남아 있는 산삼 배양근을 제거하기 위해 수거하는 과정에서 여과가 동시에 이루어질 수 있다. 또한, 수거 후 폐산삼배양액을 여과할 수 있음은 물론이다. 여과는 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 일 예로, 수거한 폐산삼배양액을 거름망, 여과포, 거즈 등을 이용하여 여과할 수 있다.
다음으로, 폐산삼배양액에 탄소원을 첨가한다. 탄소원으로 말산(malic acid), 글루코스(glucose), 수크로스(sucrose), 글리세롤(glycerol), 만니톨(mannitol) 등을 이용할 수 있다. 탄소원은 폐산삼배양액 100중량부에 대하여 0.1 내지 0.5중량부를 첨가할 수 있다.
다음으로, 폐산삼배양액을 멸균한다. 멸균방법으로 121℃에서 30분 동안 증기를 가해 멸균을 실시할 수 있다. 이외에도 다양한 공지의 멸균기술을 적용할 수 있음은 물론이다.
2. 배양단계
바실러스 서브틸러스 배양용 배지가 조성되면, 바실러스 서브틸러스 균주를 접종하여 미생물을 배양하는 배양단계를 수행한다.
본 발명에 적용되는 미생물인 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtillus)는 그람양성 세균으로 널리 연구되고 상용화된 공지의 미생물로서 토양 내에 많은 수로 존재하고 생물학적 활성이 있는 다양한 2차 대사산물을 생산하며, 열에 안정하고 열악한 환경에 저항성인 내생포자(endospore)를 형성하는 특징을 가진다.
바실러스 서브틸러스는 분양받아 이용하거나, 토양으로부터 자체 분리하여 입수할 수 있다.
멸균된 폐산삼배양액에 바실러스 서브틸러스 균주를 접종하기 위하여 먼저 종균 배양을 실시한다. 가령, 바실러스 서브틸러스 균주를 LB(Luria Bertani) 배지 500ml에 접종하여 24시간 동안 30℃에서 진탕배양한다. 그리고 다시 LB 배지 50L에 접종하고 24시간 동안 30℃에서 진탕배양하여 종균을 배양한다.
배양된 종균은 바실러스 서브틸러스 배양용 배지에 접종한 후 36시간 동안 30℃에서 배양하여 미생물 제제로 사용하기 위한 바실러스 서브틸러스 배양액을 얻을 수 있다.
본 발명에서 미생물 제제는 바실러스 서브틸러스 배양액 자체 또는 배양액으로부터 분리 추출된 바실러스 서비틸러스 균주 자체일 수 있다. 또한, 미생물 제제는 미생물의 안정적인 제제화를 목적으로 공지의 제형화 물질을 첨가하여 수화제, 입제 또는 캡슐화의 형태로 제조될 수 있음은 물론이다.
미생물 제제는 농작물이 생장하고 있는 토양 또는 성장 중인 농작물의 잎, 뿌리 등에 처리함으로써 농작물의 병해를 방제하고 생장을 촉진시킬 수 있다. 미생물 제제는 대상 농작물에 대해 1.0×104cells/㎖ 내지 1.0×1010cells/㎖, 바람직하게 1.0×106cells/㎖ 내지 1.0×109cells/㎖의 양으로 처리될 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하고자 하나 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에 의하여 한정되어 지는 것은 아니다.
(실시 예)
<1. 균주의 분리>
토양을 채취하여 멸균수에 현탁한 다음 LB(Luria Bertani) 한천 배지에 도말한 후 30℃에서 24시간 동안 배양한 후 각각의 특징을 갖는 콜로니들을 단일 콜로니(single colony)로 분리하였다.
분리된 각 균주를 LB 액체 배지에서 28℃, 24시간 동안 분당 200회의 회전속도로 진탕배양한 다음, 원심분리시켜 균주를 회수하여 멸균수에 현탁한 후 각 균주를 잿빛곰팡이병을 일으키는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)와 대치배양을 통하여 항균활성이 가장 강한 균주를 선발하였다.
선발된 항균활성 능력이 강한 균주의 정확한 종속명을 확인하기 위하여 16S rRNA 염기서열을 분석하여 균주를 동정한 결과, 균주는 바실러스 서브틸리스와 99% 정도의 상동성을 나타내어, 바실러스 서브틸리스 균주로 동정되었다.
<2. 미생물 제제의 제조>
WPM배지(증류수 100ℓ당 K2SO4 99g, CaCl2·2H2O 9.6g, Ca(NO3)2·4H2O 38.6g, NH4NO3 40g, MgSO4 ·7H2O 40g, MnSO4 1.992g, KH2PO4 17g, FeNa-EDTA 3.67g, ZnSO4·7H2O 0.86g, CuSO4·5H2O 0.025g, Na2MoO4·2H2O 0.025g, H3BO3 0.62g, 비타민 0.31g, MYO-INOSITOL 10g, IBA 0.5g)에 산산배양근을 45일간 배양하고 난 후 발생된 폐산삼배양액을 거즈를 이용하여 여과하였다. 그리고 탄소원으로서 malic acid, glucose, sucrose, glycerol, mannitol 각각을 폐산삼배양액 100중량부에 대하여 0.3중량부를 첨가한 후 121℃에서 30분 동안 증기를 가해 멸균시켜 바실러스 서브틸러스 배양용 배지(이하, 실험 배지) 5종류를 준비하였다.
상기에서 분리된 바실러스 서브틸리스(이하, 바실러스 서브틸러스 HN) 균주를 LB(Luria Bertani) 배지 500ml에 접종하여 24시간 동안 30℃에서 분당 200회의 회전속도로 진탕배양한 후 다시 LB 배지 50L에 접종하고 24시간 동안 30℃에서 분당 200회의 회전속도로 진탕배양하여 종균을 배양하였다. 배양된 종균을 각 실험 배지에 접종한 후 36시간 동안 30℃에서 분당 200회의 회전속도로 진탕배양하여 미생물 제제를 제조하였다.
<3.배양실험>
폐산삼배양액과, 미생물을 배양하기 위한 통상적인 LB(Luria Bertani)배지를 이용하여 바실러스 서브틸러스 HN 배양실험을 하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 1차배양 | 2차배양 | 3차배양 |
| 폐산삼배양액 | 3.14 ×109 cfu/ml | 2.87 × 109 cfu/ml | 3.32 × 109 cfu/ml |
| LB배지 | 2.82 × 109 cfu/ml | 4.27 × 109 cfu/ml | 2.55 × 109 cfu/ml |
상기 표 1의 결과를 참조하면, 미생물을 배양하기 위해 통상적으로 사용되는 고가의 LB(Luria Bertani)배지와 폐산삼배양액을 비교시 배양 균수에 있어 유의성 있는 차이를 나타내지 않음을 표 1을 통해 확인할 수 있었다. 따라서, 폐산삼배양액을 이용하여 미생물 제제를 제조하면 배양 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
<4.잿빛곰팡이병의 병원균에 대한 생육저지실험>
미생물 제제의 항균활성을 살펴보기 위해 식물 병원균으로서 잿빛곰팡이병을 일으키는 보트리티스 씨네리아(Botrytis Cinerea)를 사용하여 병원균의 생육억제 테스트를 실시하였다.
병원균의 생육을 위해 탄소원으로서 각각 malic acid, glucose, sucrose, glycerol, mannitol이 첨가된 실험배지에 한천을 첨가한 후 페트리 디쉬(Petri dish)에 부어 완전히 굳혔다. 그리고 병원균을 페트리 디쉬 중앙에 접종하여 병원균의 균사가 페트리 디쉬 직경의 약 반 이상 가량 자랄 때, 균사로부터 약 3㎝정도 떨어진 위치에 바실러스 서브틸러스 HN 및 대조구로 슈도모나스 클로라피스를 접종하여 대치 배양하였다. 곰팡이가 잘 생육하는 적정온도인 25℃에서 4 ~ 5일 배양한 다음, 탄소원 종류에 따른 병원균 생육억제 효과를 생육 저지원의 직경으로 표시하여 하기 표 2 및 도 1 내지 7에 나타냈다. 비교를 위해 탄소원이 함유되지 않은 폐산삼배양액 및 PDA(Potato Dextrose Agar)배지에 각각 한천을 첨가한 페트리 디쉬에서도 병원균 생육억제실험을 동일하게 수행하였다.
| 구분 |
탄소원별 생육 저지원의 직경(mm) | |
| 바실러스 서브틸러스 HN | 대조구 (슈도모나스 클로라피스) | |
| malic acid 첨가실험배지(도1) | 14 | 12 |
| glucose 첨가실험배지(도2) | 5 | 0 |
| sucrose 첨가실험배지(도3) | 5 | 0 |
| glycerol 첨가실험배지(도4) | 5 | 0 |
| mannitol 첨가실험배지(도5) | 6 | 4 |
| PDA (도6) | 4 | 6 |
| 폐산삼배양액 (도7) | 5 | 6 |
상기 표 2와 도면을 참조하면, 그림1과 표2에서 보는 바와 같이 실험배지에서 바실러스 서브틸러스 HN을 생육시켰을 때 잿빛곰팡이병의 병원균의 생육을 저해하는 것을 확인할 수 있었다.
특히, 탄소원으로서 malic acid를 넣어주었을 때 병원균의 생육저지 효과가 다른 탄소원에 비해 3배 가량 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 폐산삼배양액에 malic acid를 첨가해주었을 때 병원균에 대한 항균활성 물질이 다량 합성되는 것으로 추측된다.
<5. 다양한 병원균에 대한 생육저지실험>
위의 실험에서 생육저지 효과가 가장 큰 것으로 나타난 malic acid를 탄소원으로 첨가한 미생물 제제에 대한 다양한 병원균에 대한 생육저지실험을 살펴보았다.
| 병원균 |
병원균별 생육 저지원의 직경(mm) | |
| 미생물 제제 | 대조구(대장균) | |
| Botrytis cinerea | 14 | 0 |
| Fuarium oxysporum | 2 | 0 |
| Rhizoctonia solani | 2 | 0 |
| Fulvia fulva | 10 | 0 |
| Colletotrichum coccodes | 11 | 0 |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 미생물 제제와 식물 병원균들과의 길항효과를 검정한 결과, 본 발명의 미생 제제는 생육 저지원의 직경이 10㎜이상으로 잿빛곰팡이병을 일으키는 병원균인 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 잎곰팡이병을 일으키는 병원균인 풀비아풀바(Fulvia fulva), 탄저병을 일으키는 병원균인 콜레토트리쿰 코코데스(collectothrium cocodes)에 대한 뛰어난 생육 저지 효과를 보였다. 그 외 푸사리엄 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)와 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 균에 대해서도 항균활성 능력이 있으나 그 효과가 낮은 것으로 나타났다. 이로써 본 발명의 미생물 제제는 뿌리에 발생하는 병원균보다 잎에 발생하는 병원균의 생육을 저해하는 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
<6. 고추 잿빛곰팡이병 방제 실험>
고추 유묘를 포트에 파종하여 1주일이 지난 후, 미생물 제제(2.4×108CFU/㎖)을 100배 희석하여 관주하였고, 대조구(무처리구)로는 물만 관주하였다. 관주 5일 후에 잿빛곰팡이병 원인균인 Botrytis cinerea 포자 현탁액(1×105포자/ml)을 고추 잎에 스프레이하여 처리하였다. 24시간 동안 100% 습도, 25℃로 유지하여 병이 발생할 수 있도록 조건을 유지시켜주고 5일 뒤 병 발생정도를 조사하여 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에서 가로축의 glucose, glycerol, malic acid, sucrose, mannitol은 각 탄소원을 함유한 미생물 제제를 의미하고, PDA는 PDA(Potato Dextrose Agar)배지에 바실러스 서브틸러스 HN을 접종하여 배양한 배양액을 의미하고, 산삼배양액은 폐산삼배양액에 바실러스 서브틸러스 HN을 접종하여 배양한 배양액을 의미한다.
도 8을 참조하면, 탄소원으로 malic acid가 첨가된 미생물 제제의 병해가 가장 낮게 나타나 높은 방제효과가 있음을 보여주었다. 그리고 탄소원을 넣지 않은 폐산삼배양액에 바실러스 서브틸러스 HN을 배양한 배양액은 malic acid을 제외한 탄소원을 첨가한 경우와 비교시 방제효과가 높은 것으로 나타났다.
<7. 식물생육촉진 실험>
고추와 담배를 대상으로 탄소원으로 malic acid가 첨가된 미생물 제제를 유묘의 뿌리에 관주하였을 때 식물의 생육촉진 효과를 확인하였다. 고추와 담배는 각각 포트에 2주 동안 생육시킨 뒤 미생물 제제 원액, 100배 희석액, 1000배 희석액, 물만 처리한 무처리구로 나누어 식물체 뿌리에 50ml씩 관주하였다. 반복구로 10개씩 3반복실험을 실시하였다. 실험결과는 도 9 내지 도 14에 나타내었다.
도 9는 고추 유묘의 생체중을 나타낸 그래프이고, 도 10은 고추 유묘의 건물중을 나타낸 그래프이고, 도 11은 담배 유묘의 생체중을 나타낸 그래프이고, 도 12는 담배 유묘의 건물중을 나타낸 그래프이다. 그리고 도 13은 고추 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이고, 도 14는 담배 유묘의 생육상태를 나타내는 사진이다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 미생물 제제를 원액으로 처리하거나 100배로 희석하여 처리한 식물체는 고추나 담배 모두에서 무처리구와 생육효과의 큰 차이는 나타나지 않는 것으로 확인되었다. 하지만 1000배 희석한 처리구에서는 무처리구에 비해 고추에서는 18% 정도 생육이 촉진되었으며 생체중은 8%, 건물중에서는 26%가 증가함을 확인하였다. 담배에서는 9%정도 생육이 촉진되었으며 생체중은 8% 건물중은 31% 증가함을 확인하였다.
상술한 실험들을 통해 폐기되는 폐산삼배양액을 이용한 미생물 제제는 미생물의 배양 비용을 획기적으로 절감하고 농작물의 병해 방제 및 생장촉진 효과가 우수한 것으로 나타났다.
이상, 본 발명은 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (5)
- 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원으로 말산(malic acid)을 함유하며,
농작물 병해는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)가 병원균인 잿빛곰팡이병, 풀비아풀바(Fulvia fulva)가 병원균인 잎곰팡이병, 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes)가 병원균인 탄저병인 것을 특징으로 하는 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 바실러스 서브틸러스 배양용 배지. - 삭제
- 삭제
- 산삼배양에 사용된 폐산삼배양액과 탄소원으로 말산(malic acid)을 함유하는 미생물 배양용 배지를 조성하는 배지조성단계와;
상기 배지에 바실러스 서브틸러스 균주를 접종하여 배양하는 배양단계;를 포함하며,
농작물 병해는 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)가 병원균인 잿빛곰팡이병, 풀비아풀바(Fulvia fulva)가 병원균인 잎곰팡이병, 콜레토트리쿰 코코데스(Colletotrichum coccodes)가 병원균인 탄저병인 것을 특징으로 하는 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 미생물 제제의 제조방법. - 제 4항에 있어서, 상기 배지조성단계는 a)상기 폐산삼배양액을 여과하는 단계와, b)상기 폐산삼배양액에 상기 탄소원을 첨가하는 단계와, c)상기 폐산삼배양액을 멸균하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농작물 병해 방제 및 생장촉진을 위한 미생물 제제의 제조방법.
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2012
- 2012-05-31 KR KR1020120058737A patent/KR101389975B1/ko active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| The Korean Journal of Microbiology, Vol.43, pp.142-146(2007.06.) |
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