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KR102743061B1 - 스트렙토마이세스 속 kra22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물 - Google Patents

스트렙토마이세스 속 kra22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물 Download PDF

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Publication number
KR102743061B1
KR102743061B1 KR1020240142438A KR20240142438A KR102743061B1 KR 102743061 B1 KR102743061 B1 KR 102743061B1 KR 1020240142438 A KR1020240142438 A KR 1020240142438A KR 20240142438 A KR20240142438 A KR 20240142438A KR 102743061 B1 KR102743061 B1 KR 102743061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
streptomyces
strain
kra22
glyphosate
composition
Prior art date
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Active
Application number
KR1020240142438A
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English (en)
Inventor
최정섭
장경수
김영숙
임희경
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020240142438A priority Critical patent/KR102743061B1/ko
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12N1/205Bacterial isolates
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    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Abstract

본 발명은 왕바랭이 제초 활성을 가지는 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물에 관한 것이다.

Description

스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물{Streptomyces sp. KRA22-1098, its culture medium and composition for herbicidal treatment of Eleusine indica comprising the same}
본 발명은 왕바랭이 제초를 위한 미생물 균주, 이의 배양액 및 이를 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물에 관한 것이다.
글리포세이트는 수용성으로 광범위한 살초스펙트럼, 이행형 및 경엽처리용 비선택성 제초제로 수십 년 동안 전 세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. 글리포세이트의 작용기전은 식물 전체에 이동하여 5-에놀피루빌시키메이트-3-인산에 결합하여 페닐알라니(Phe), 트립토판(Trp), 티로신(Tyr) 등의 방향족 아미노산 합성을 억제하는 것으로 알려져 있다.
글리포세이트의 반복적인 사용으로 인해 여러 잡초 종에서 저항성이 발생하고 있는데, 전 세계적으로 48개의 저항성 종이 보고되어 있다. 잡초의 글리포세이트에 대한 저항성은 광범위하게 연구되고 있는데 EPSPS 아미노산 치환(EPSPS amino acid substitutions), 증폭된 EPSPS 유전자 복사 수(amplified EPSPS gene copy number), 이행 감소(reduced translocation), 액포로의 격리(sequestration into vacuoles), 흡수의 제한(limited foliar absorption) 및 빠른 괴사(rapid necrosis) 등을 포함한 여러 메커니즘이 보고되어 있다.
글리포세이트 저항성 잡초 중에서 왕바랭이(Eleusine indica)는 말레이시아에서 글리포세이트에 대한 저항성이 처음 보고된 이후 글리포세이트를 사용하고 있는 많은 대륙 및 국가에서 발생되어 문제가 되고 있다.
이에, 본 발명자들은 왕바랭이 제초 활성이 높은 스트렙토마이세스 속 균주를 선별하고, 이의 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 방제 효과를 확인하여 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 제10-2010471호 (2019.08.13. 공고)
본 발명의 목적은, 왕바랭이 제초를 위한 미생물 균주, 이의 배양액 및 이를 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 글리포세이트 저항성 왕바랭이 제초를 위한 미생물 균주, 이의 배양액 및 이를 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)를 제공한다.
상기 균주는 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 균주는 글리포세이트 저항성 왕바랭이에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)의 배양액을 제공한다.
상기 균주의 배양액은 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 균주의 배양액은 글리포세이트 저항성 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 균주의 배양액은 1 내지 20배로 희석되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는, 왕바랭이 제초용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 조성물은 글리포세이트 저항성 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 조성물은 상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액의 1 내지 20배 희석액을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)를 배양하는 것을 특징으로 하는, 왕바랭이 제초용 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 왕바랭이의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 것을 포함하는, 왕바랭이의 제초 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 왕바랭이에 대한 제초 활성을 가지는 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 제공함으로써 왕바랭이의 제초 및/또는 방제를 효과적으로 수행하는 효과가 있다. 특히, 글리포세이트 민감성 왕바랭이 뿐만 아니라 글리포세이트 저항성 왕바랭이의 제초 및/또는 방제를 효과적으로 수행하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 KRA22-1098 균주의 16S rRNA의 유전자 염기서열 분석에 근거한 계통수를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 글리포세이트의 약량반응을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 글리포세이트의 약량반응을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이 각각의 글리포세이트에 대한 저항성 및 이의 비율(저항성/감수성)을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 KRA22-1098 균주 배양액의 약량반응을 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 KRA22-1098 균주 배양액의 약량반응을 나타낸 사진이다.
본 발명을 상세하기 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명한다.
본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)를 제공한다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)의 배양액을 제공한다.
또한, 본 발명은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는, 왕바랭이 제초용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주[본 명세서에서 ' KRA22-1098 균주' 또는 '균주 KRA22-1098' 라고도 약칭함]는 토양으로부터 분리 배양을 통해 동정된 것으로, 본 발명자들은 상기 신규한 균주를 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098(Streptomyces sp. KRA22-1098) 균주로 명명하여 한국생명공학연구원 생명자원센터(KCTC)에 2024년 07월 22일자로 기탁하여 수탁번호 KCTC15972BP를 부여받았다.
상기 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주는 16S rRNA 유전자의 염기서열을 다른 스트렙토마이세스 균주의 염기서열과 비교한 결과, 스트렙토마이세스 팔루디스(Streptomyces paludis) GSSD-12 균주와 99% 이상의 상동성을 나타내므로 스트렙토마이세스 팔루디스의 아속으로 분류될 수 있다(도 1).
본 발명에서 "배양액"은 미생물 균주를 배지에서 배양한 결과물로서 미생물의 대사산물을 포함할 수 있다. 상기 배양액은 균주를 배양한 액체 배지일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 통상의 미생물 배양 배지에 균주를 배양한 것 일 수 있다. 또한, 상기 배양액은 균주를 배양한 배양액 또는 상기 배양액을 물리적으로 여과한 배양여액일 수 있으며, 상기 배양액은 희석하지 않거나 희석하여 잡초에 처리할 수 있다.
본 발명에 따른 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 또는 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 조성물은 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 또는 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 조성물은 글리포세이트 감수성 왕바랭이 뿐만 아니라 글리포세이트 저항성 왕바랭이에 대해서도 우수한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 한다.
글리포세이트는 수용성으로 광범위한 살초스펙트럼, 이행형 및 경엽처리용 비선택성 제초제로 수십 년 동안 전 세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. 글리포세이트의 작용기전은 식물 전체에 이동하여 5-에놀피루빌시키메이트-3-인산에 결합하여 페닐알라니(Phe), 트립토판(Trp), 티로신(Tyr) 등의 방향족 아미노산 합성을 억제하는 것으로 알려져 있다.
글리포세이트의 반복적인 사용으로 인해 여러 잡초 종에서 저항성이 발생하고 있는데, 전 세계적으로 48개의 저항성 종이 보고되어 있다. 잡초의 글리포세이트에 대한 저항성은 광범위하게 연구되고 있는데 EPSPS 아미노산 치환(EPSPS amino acid substitutions), 증폭된 EPSPS 유전자 복사 수(amplified EPSPS gene copy number), 이행 감소(reduced translocation), 액포로의 격리(sequestration into vacuoles), 흡수의 제한(limited foliar absorption) 및 빠른 괴사(rapid necrosis) 등을 포함한 여러 메커니즘이 보고되어 있다.
글리포세이트 저항성 잡초 중에서 왕바랭이(Eleusine indica)는 말레이시아에서 글리포세이트에 대한 저항성이 처음 보고된 이후 글리포세이트를 사용하고 있는 많은 대륙 및 국가에서 발생되어 문제가 되고 있다.
본 발명의 실시예를 참조하면, 글리포세이트 감수성 왕바랭이의 경우에는 글리포세이트 포장처리량의 x1/16 농도인 39g ai ha-1에서 99.3%의 제초 활성을 나타내었고, 20, 10, 5g ai ha-1 농도에서는 각각 83.3, 43.3, 13.3% 의 제초 활성을 나타내어, 소량의 글리포세이트 처리에도 매우 뛰어난 제초 효과를 나타내었다. 반면, 글리포세이트 저항성 왕바랭이의 경우에는 글리포세이트 포장처리량의 8배 농도인 4,920g ai ha-1 에서도 93.3%의 제초 활성으로 완전 방제되지 않았고, 2,460, 1,230, 615, 308g ai ha-1 농도에서도 각각 90, 83.3, 70, 46.7% 의 제초 활성 나타내었고, 그 이하 농도에서는 거의 살초력이 발현되지 않아, 다량의 글리포세이트 처리에도 낮은 제초 활성을 보여 매우 비효율적인 제초 효과를 나타내었다(표 1, 도 2, 도 3). 본 발명의 실시예에서 사용된 글리포세이트 감수성 왕바랭이 종과 글리포세이트 저항성 왕바랭이 종간의 저항성 비는 41.2로 나타났다(도 4).
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에 참조하면 상기 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액은 글리포세이트 감수성 왕바랭이와 글리포세이트 저항성 왕바랭이 모두에 대해 우수한 제초 활성을 나타내는 것으로 확인되었다(표 2, 도 5, 도 6).
상기 균주의 배양액은 1 내지 20배로 희석되는 것일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 18배 또는 1 내지 16배로 희석되는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 내지 10배 또는 1 내지 8배로 희석되는 것일 수 있다.
또한, 상기 왕바랭이 제초용 조성물은 상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액의 1 내지 20배 희석액을 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 18배 희석액 또는 1 내지 16배 희석액을 포함하는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 내지 10배 희석액 또는 1 내지 8배 희석액을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액의 1 내지 16배 희석액을 사용한 경우, 감수성 및 저항성 왕바랭이에 모두에 대하여 50% 이상의 제초 활성을 나타내었다. 또한, 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액의 1 내지 8배 희석액을 사용한 경우, 감수성 및 저항성 왕바랭이에 모두에 대하여 80% 이상의 제초 활성을 나타내었다.
또한, 본 발명은 상술한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)를 배양하는 것을 특징으로 하는, 왕바랭이 제초용 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 배양을 통해 상술한 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주가 증식하거나 배양액을 생산하게 되고, 상기 균주 또는 이의 배양액은 상기 균주의 대사산물을 포함하므로, 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이에 대한 제초 활성을 가지는 것 일 수 있다.
상기 배양은 상술한 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주가 증식하거나 배양액을 생산함으로써 왕바랭이에 대한 제초 활성을 가지는 대사산물을 생산할 수 있으면 되고, 본 발명의 기술분야에서 수행되는 통상적인 방법으로 배양될 수 있으며, 특정한 배양 조건으로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은 상술한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 왕바랭이의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 것을 포함하는, 왕바랭이의 제초 방법을 제공한다.
상기 처리는 식물의 줄기와 잎에 직접 살포하는 경엽처리이거나 토양에 적용하는 토양처리일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 처리할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예 1: 균주 동정
선발 후보소재 KRA22-1098 균주를 동정하기 위하여 아래와 같이 수행하였다.
1-1. 재료 및 방법
방선균 유전체는 Qiagen사의 DNeasy Blood & Tissue kit(Qiagen, Hilden, Germany)을 사용하여 제조사에서 제공하는 방법에 따라 순수분리하였는데, 5 mL Bennett’s media에서 1 일 배양한 세균을 1.5 mL 튜브로 옮겨 원심분리하여 상징액을 제거하였다. 남아 있는 세균 덩어리를 enzymatic lysis buffer(20 mg mL-1 lysozyme, 2mM EDTA, 1.2% Triton X-100, and 20mM Tris-Cl, pH 8) 180 μl에 현탁하여 37℃에서 1시간 동안 방치한 뒤 제조사에서 제공하는 AL buffer에 proteinase K를 첨가하고 56℃에서 30분간 반응시켰다. 이 후 200 μl의 에탄올을 첨가하고 키트에 포함된 컬럼을 이용하여 순수 분리하였다. 최종적으로 분리된 DNA는 AE(제조사 제공) buffer에 용리(elution)하여 냉장보관하였다.
방선균 유전체로부터 16S rRNA를 암호화하는 유전자를 PCR로 얻어낸 뒤 서열분석을 하고(㈜제노텍, 대전, 대한민국), 밝혀진 유전자 서열은 BLAST를 통해 NCBI의 데이터베이스의 염기서열과 비교하였다. 염기서열 비교결과로 얻은 후보군 중에서 유사도가 높은 후보군 20종의 서열을 clustal w(1.6)를 이용하여 정렬하고, 유사도가 매우 높은 부분을 제외한 나머지 서열을 트리밍한 뒤, Neighbour-Joining method (PHYDIT program version 3.0)을 통해 phylogenetic tree를 작성하였다.
1-2. 결과
후보소재 KRA22-1098 균주 동정을 위해 16S rDNA의 유전자 서열 약 1.4kb를 확보하여 이 전체 서열을 BLAST를 통해 NCBI 데이터베이스와 비교한 결과 Streptomyces paludis GSSD-12와 99% 이상의 상동성을 나타내어 가장 유사한 속이라 판단되었다(도 1).
실시예 2: 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이의 글리포세이트에 대한 약량반응
글리포세이트 감수성 왕바랭이 종과 글리포세이트 저항성 왕바랭이 종을 대상으로 글리포세이트에 대한 약량반응을 확인하기 위하여 아래와 같이 수행하였다.
2-1. 재료 및 방법
글리포세이트 감수성 왕바랭이 종은 자체 증식을 통해 확보하였고, 글리포세이트 저항성 왕바랭이 종은 글리포세이트에 다년간 노출 경력이 있는 방임지(충남 강경 지역)에서 채종하여 증식시켰다.
표면적 350cm2 사각 플라스틱 포트에 원예용 상토를 충진한 후 저온고에 보관중인 감수성 및 저항성 왕바랭이 종자를 파종하여 온실조건(28±5℃, 광/암=14/10시간)에서 관리하다가 제 2본엽이 완전히 전개된 후 표면적 64cm2 원형포트에 1개체씩 이식하여 생육시켰다. 이식 후 각 왕바랭이 잎이 평균 3.6엽(초장 13.1cm), 1분얼이 시작되기 시작할 때 Glyphosate-isopropylamine(제품명; 근사미(팜한농))을 4,920, 2,460, 1,230, 615(포장처리량), 308, 154, 77, 39, 20, 10, 5 g ai ha-1 로 조제(Tween 20®, 0.1% 포함)하였다. 150mL/20L 처리기준으로 살포물량은 400L/10a가 되도록 하여 흄후드에서 분무경엽처리하여 동일한 온실에서 관리하다가 처리 17일 후에 약효 정도를 달관조사(0; 효과없음, 100; 완전방제)하였다. 또한, 달관조사 결과를 기반으로 감수성 종과 저항성 종간의 Glyphosate에 대한 저항성 비(R/S ratio)를 산출하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행하였다.
2-2. 결과
Glyphosate에 대한 왕바랭이 감수성과 저항성 종간에는 뚜렷한 약량반응 차이가 있었다(표 1, 도 2, 도 3). 감수성 왕바랭이의 경우 Glyphosate 포장처리량의 x1/16 농도인 39g ai ha-1에서도 99.3%이었고, 20, 10, 5g ai ha-1 처리농도에서는 각각 83.3, 43.3, 13.3%이었다.
그러나 저항성 왕바랭이의 경우에는 Glyphosate 포장처리량의 8배 농도인 4,920g ai ha-1 처리농도에서도 93.3%로 완전방제되지 않았고, 2,460, 1,230, 615, 308g ai ha-1 처리농도에서 각각 90, 83.3, 70, 46.7%이었고, 그 이하 농도에서는 거의 살초력이 발현되지 않았다.
이와 같은 감수성과 저항성 종간의 GP에 대한 달관조사 결과를 기반으로 50% 생육저해농도(GR50 value)를 산출하였는데, 감수성 종에서의 R2=0.9765, 저항성 종에서의 R2=0.9765로 고도의 상관관계를 보이고 있었다. 이렇게 산출된 GR50 value는 감수성 종에서는 11.2g ai ha-1이었고, 저항성 종의 경우에는 461.3g ai ha-1이었으며, 두 종간의 저항성비는 41.2로 나타났다(도 4).
(S: 감수성 왕바랭이, R: 저항성 왕바랭이)
실시예 3: 글리포세이트 감수성 및 저항성 왕바랭이의 KRA22-1098 배양액에 대한 약량반응
글리포세이트 감수성 왕바랭이 종과 글리포세이트 저항성 왕바랭이 종을 대상으로 균주 KRA22-1098 배양액에 대한 약량반응을 확인하기 위하여 다음과 같이 수행하였다.
3-1. 재료 및 방법
표면적 350cm2 사각 플라스틱 포트에 원예용상토를 충진한 후 저온고에 보관중인 감수성 및 저항성 왕바랭이 종자를 파종하여 온실조건(28±5℃, 광/암=14/10시간)에서 관리하다가 제 2본엽이 완전히 전개된 후 표면적 38.5cm2 폴리스티렌 컵에 3개체씩 이식하여 생육시켰다. 이식 후 각 왕바랭이 잎이 평균 3.8엽(초장 12.5cm), 1분얼이 시작되기 시작할 때 KRA22-1098 배양액을 x1, x1/2, x1/4, x1/8, x1/16 농도로 조제(Tween 20®, 0.1% 포함)하였다. 살포물량을 400L/10a가 되도록 하여 흄후드에서 분무경엽처리하여 동일한 온실에서 관리하다가 처리 7일 후에 약효 정도를 달관조사(0; 효과없음, 100; 완전방제)하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행하였다.
3-2. 결과
토양 방선균 KRA22-1098 배양액은 Glyphosate 저항성 왕바랭이를 효과적으로 방제하였다(표 2, 도 5, 도 6).
KRA22-1098 배양액 x1, x1/2, x1/4, x1/8, x1/16 농도에서 감수성 왕바랭이에 대한 방제효과는 각각 95, 88, 87, 83, 63%이었고, 동일한 농도에서의 Glyphosate 저항성 왕바랭에 대해서는 각각 97, 92, 90, 85, 57%로 감수성과 저항성 종간에 큰 차이없이 효과적으로 방제되었다.
본 실험 결과 선발 소재 KRA22-1098 배양액은 Glyphosate 저항성 왕바랭이를 효과적으로 방제할 수 있기 때문에 전 세계적으로 문제시되고 있는 Glyphosate 저항성 왕바랭이 방제제로서의 미생물 제초제로서의 가능성을 확인하였다.
(S: 감수성 왕바랭이, R: 저항성 왕바랭이)
지금까지 본 발명의 스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주, 이의 배양액 및 이를 유효성분으로 포함한 왕바랭이 방제용 조성물에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC) KCTC15972BP 20240722

Claims (13)

  1. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP).
  2. 제1항에 있어서,
    왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주.
  3. 제1항에 있어서,
    글리포세이트 저항성 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주.
  4. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)의 배양액.
  5. 제4항에 있어서,
    왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주의 배양액.
  6. 제4항에 있어서,
    글리포세이트 저항성 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주의 배양액.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 균주의 배양액은 1 내지 20배로 희석되는 것을 특징으로 하는,
    스트렙토마이세스 속 KRA22-1098 균주의 배양액.
  8. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는, 왕바랭이 제초용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조성물은 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    왕바랭이 제초용 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조성물은 글리포세이트 저항성 왕바랭이(Eleusine indica)에 대한 제초 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,
    왕바랭이 제초용 조성물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주 또는 이의 배양액의 1 내지 20배 희석액을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    왕바랭이 제초용 조성물.
  12. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP)를 배양하는 것을 특징으로 하는, 왕바랭이 제초용 조성물의 제조방법.
  13. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) KRA22-1098 균주(수탁번호: KCTC15972BP) 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 왕바랭이 제초용 조성물을 왕바랭이의 전부 또는 일부, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리하는 것을 포함하는, 왕바랭이의 제초 방법.
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