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모기유충에 활성 있는 Bacillus thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167 균주의 특성
길미라,김다아,백승경,김진수,최수연,김대용,윤영남,황인천,유용만,Kil, Mi-Ra,Kim, Da-A,Paek, Seung-Kyoung,Kim, Jin-Su,Choi, Su-Yeon,Jin, Da-Yong,Youn, Young-Nam,Hwang, In-Chon,Ohba, Michio,Yu, Yong-Man 한국응용곤충학회 2008 한국응용곤충학회지 Vol.47 No.4
본 연구는 모기에 활성을 나타내는 Bacillus thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주에서 생산된 내독소결정단백질의 특성을 조사하였다. B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주는 위상차 현미경과 주사전자현미경으로 관찰하여 일반적으로 모기에 활성을 나타내는 spherical type의 내독소결정 성단백질을 형성하는 것으로 나타났다. 국내에서 서식하는 지하집모기(Culex pipiens molestus), 빨간집모기(Culex pipiens pallens), 이집트숲모기(Aedes aegyti)에 대한 이 균주의 살충활성검정은 각각 173, 190, 580 ng/ml의 $LC_{50}$ 값으로 각각 활성을 보였다. B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주에서 생산된 내독소결정성단백질의 SDS-PAGE를 통해 135, 80, 49와 28-kDa의 주요한 4개의 밴드를 나타냈다. 내독소결정성단백질의 소화에 영향을 미치는 곤충중장액과 유사한 trypsin효소를 처리하여 72와 63-kDa의 단백질이 새롭게 생성하였다. 파리목 위생해충인 모기에 활성을 나타내는 다른 7개의 B. thuringiensis 균주들의 내독소 결정성단백질과 혈청학적인 비교실험에서 독소단백질이 차이가 있는 것을 확인하였다. Eight Bacillus thuringiensis strains activated against mosquito larva were compared their characterization. Spherical-shaped parasporal inclusion of B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167 was observed by phase-contrast microscopy and scanning electron microscopy. $LC_{50}$ values of B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167 against Culex pipiens molestus, Culex pipiens pallens, and Aedes aegyti were 173, 190 and 580 ng/ml, respectively. B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167 had a parasporal inclusion containing 4 major protein components, for example, 135, 80, 49 and 28-kDa by SDS-PAGE. Otherwise, after trypsin digestion of parasporal inclusion, SDS-PAGE was showed new protease-resistant peptides at 72 and 63-kDa. Activated toxins of isolated CAB167 were different from other reference strains on a serological by immuno-diffusion test.
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국내 토양으로부터 곤충병원성 세균인 Bacillus thuringiensis 균주의 분리 및 생물검정
김다아,김진수,길미라,윤영남,박동식,유용만,Kim, Da-A,Kim, Jin-Su,Kil, Mi-Ra,Youn, Young-Nam,Park, Dong-Sik,Yu, Yong-Man 한국응용곤충학회 2006 한국응용곤충학회지 Vol.45 No.3
국내 토양으로부터 Bacillus thuringiensis 균주를 분리하여 농업해충에 높은 활성범위를 나타내는 균주를 선발하였다. 토양은 대전, 충청남북도, 전라북도 등의 산과 들에서 142곳의 토양시료를 채취하여 실험에 사용하였다. 142개의 토양시료 중 12개로부터 16개의 B. thuringiensis 균주가 분리되었다. 선발된 16개의 B. thuringiensis 균주 중에서 나비목의 배추좀나방(Plutella xylostella)에 활성을 나타내는 것이 11균주, 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 7균주, 암청색줄무늬밤나방(Arete coerulea)이 5균주, 파리목의 빨간집모기(Culex pipiens pallens)에 5균주가 독성을 나타내는 것으로 분리되었다. 그러나 나비목인 미국흰불나방(Hyphanria cunea)과 딱정벌레목의 쌀바구미(Sitophilus oryzae)에 활성을 나타내는 균주는 이 실험에서 발견되지 않았다. 또한 선발된 B. thuringiensis 균주가 2종류, 3종류 그리고 4종류의 해충에 함께 활성을 나타내는 것도 있었다. 그러나 시험된 6종류의 모든 곤충에 무독성인 균주도 3개가 나타났다. 선발된 16개 균주의 결정성단백질은 위상차 현미경으로 관찰하였을 때 이중피라미드형태가 13개이고 구형이 3개로 나타났다. 우리나라 난방제해충인 담배거세미나방에 대한 살충활성의 검정은 CAB109 균주가 $1.3{\times}10^{7}\;(cfu/ml)$에서 100%의 사망률을 보였다. Bacillus thuringiensis strains were isolated from the domestic soil and a strain was selected that had a new host range and high toxicity against agriculture insect pest. The 142 samples of soil were sampled from the mountains, paddy fields and patches, in Daejon, Chungnam, Chungbuk and Jeonbuk and used for the investigation. Sixteen B. t strains were isolated from 12 samples among collected samples. There were 11 strains that showed toxical activity on Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae), 7 steins on Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae), 5 strains on Arete coerulea (Lepidoptera: Noctuidae), 5 strains on Culex pipiens pallens (Diptera: Culicidae) among the 16 isolated B. t strains. But there were not any strains that showed activity against Hyphanria cunea (Lepidoptera: Arctiidae) and Sitophilus oryzae (Coleoptera: Rhynchophoridae). And also some of B. thuringiensis strains showed insecticidal activity with 2, 3 or 4 kinds of insects. But there were also 3 strains that did not show any activities to the 6 insects which were used in the experiment. When examined with a phase-contrast microscope, the insecticidal crystal protein produced from 16 selected strains had 13 bipyramidal and 3 spherical shapes. The insecticidal bioactivity of the S. litura showed 100% mortality when there were $1.3{\times}10^{7}\;(cfu/ml)$ of CAB109 isolates.
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담배거세미나방에 살충효과를 나타내는 새로운 Bacillus thuringiensis 균주의 특성
김다아,김진수,길미라,백승경,최수연,김대용,윤용남,황인천,유용만,Kim, Da-A,Kim, Jin-Su,Kil, Mi-Ra,Paek, Seung-Kyoung,Choi, Su-Yeon,Jin, Da-Yong,Youn, Young-Nam,Hwang, In-Cheon,Yu, Yong-Man 한국응용곤충학회 2008 한국응용곤충학회지 Vol.47 No.1
국내 토양으로부터 분리한 Bacillus thuringiensis 균주에서 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 선택적으로 살충효과를 나타내는 새로운 균주를 선발하였다. 이 균주의 결정성 독소단백질은 위상차 현미경과 주사전자현미경으로 관찰한 결과 전형적인 이중피라미드 형태이며 H serotype으로 동정한 결과 Bacillus thuringiensis subsp. CAB 109로 동정되었다. 난방제 해충인 담배거세미나방 3령충에 대해 B. t. subsp. aizawai CAB 109균주외 분리된 다른 3균주의 생물활성을 비교 검토하였다. 살충활성 결과에서 B. t. subsp. aizawai CAB 109 균주가 $1.3{\times}10^7$ (cfu/ml)에서 100% 사망률로 다른 균주에 비해 높은 활성을 나타내었다. 담배거세미나방은 배추좀나방과 다르게 7일 이상 경과한 뒤에야 100% 사충률을 나타내었다. 한편, 담배거세미나방 2령, 3령, 4령충에 대한 살충활성의 검정에서 B. t. aizawai subsp. CAB 109 균주의 $LD_{50}$값이 각각 $9.78{\times}10^5,\;6.87{\times}10^6,\;1.83{\times}10^7$ (cfu/ml)으로 살충활성을 나타내었다. B. t.를 섭식한 담배거세미나방 유충의 사망 현상은 지효성이며 대조군보다 무게가 $6{\sim}7$배정도 적으며 다음 령기로 성장하지 못하고 죽었다. 또한 B. t. subsp. aizawai CAB 109 균주의 SDS-PAGE에서의 단백질 패턴과 trypsin을 처리한 단백질의 결과에서 기존의 B. t. subsp. aizawai와 CAB 109균주와의 차이점은 발견할 수 없었다. Bacillus thuringiensis with selected high toxicities against tobacco cutworm, Spodoptera litura were isolated from domestic soils. When being observed under a phase-contrast microscope, the insecticidal crystal proteins were showed a bipyramidal crystal types. New CAB 109 isolate was identified to B. thuringiensis subsp. aizawai in the H serotype. As a results of insecticidal activities between CAB 109 isolate and 3 existing ready-made products against 3rd larva of S. litura, CAB 109 isolate showed 100% mortality with spore concentration $(1.3{\times}10^7cfu/ml)$. It was a very high insecticidal activity compared with a existing ready-made B. t. products. $LD_{50}$ values of CAB 109 isolate was $9.78{\times}10^5,\;6.87{\times}10^6\;and\;1.83{\times}10^7cfu/ml$ spore concentration against 2nd, 3rd and 4th larva of S. litura, respectively. Unlike Plutella xylostella, S. litura was slowly died after application up to 7 days. The weight of S. litura larva applied with CAB 109 isolate were 6-7 times less than controlled group. Even though it didn't die, it did not grow into next larva. The result observed with scanning electron microscope was that CAB 109 isolate of B. t. aizawai formed a typical bipyramidal crystal protein type. Otherwise, when CAB 109 isolate was examined with SDS-PAGE and with trypsin, there was no difference between CAB 109 strain and ready-made products of B. thuringiensis.
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