본 연구는 벼 뿌리에서 분리된 뿌리공생균 Kosakonia oryziphila NP19가 벼 도열병 방제를 위한 유망한 식물 생장 촉진 생물농약 및 생화학적 제제임을 입증합니다. 카오 도크 말리 105(KDML105) 향미 벼 묘목의 신선한 잎을 대상으로 시험관 내 실험을 수행했습니다. 실험 결과, NP19는 벼 도열병균 포자의 발아를 효과적으로 억제하는 것으로 나타났습니다. NP19는 벼에 NP19와 포자를 접종한 조건, 잎에 NP19와 포자를 동시에 접종한 조건, 그리고 잎에 포자를 접종한 후 30시간 뒤 NP19를 처리한 조건의 세 가지 처리 조건에서 모두 억제 효과를 보였습니다. 또한, NP19는 균사 생장을 9.9~53.4% 감소시켰습니다. 화분 실험에서 NP19는 과산화효소(POD)와 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 활성을 각각 6.1%~63.0% 및 3.0%~67.7% 증가시켜 식물 방어 기작을 강화했음을 나타냈다. NP19에 감염되지 않은 대조군과 비교했을 때, NP19에 감염된 벼는 색소 함량이 0.3%~24.7%, 이삭당 낱알 수가 4.1%, 낱알 수확량이 26.3%, 수확량 지수가 34.4%, 방향족 화합물인 2-아세틸-1-피롤린(2AP) 함량이 10.1% 증가했다. NP19와 도열병에 모두 감염된 벼에서는 이러한 증가율이 각각 0.2%~49.2%, 4.6%, 9.1%, 54.4%, 7.5%였다. 야외 실험 결과, NP19를 접종하거나 균총을 형성한 벼는 이삭당 낱알 수가 15.1~27.2%, 낱알 수확량이 103.6~119.8%, 2AP 함량이 18.0~35.8% 증가한 것으로 나타났습니다. 또한, NP19를 접종하지 않은 도열병 감염 벼에 비해 SOD 활성도 6.9~29.5% 더 높았습니다. 감염 후 NP19를 엽면 살포하면 병반 진행 속도가 느려졌습니다. 따라서 K. oryziphila NP19는 벼 도열병 방제를 위한 잠재적인 식물 생장 촉진 생물 제제 및 생물 살충제로 활용될 수 있음을 확인했습니다.
하지만 살균제의 효과는 제형, 적용 시기 및 방법, 병해의 심각도, 병해 예측 시스템의 효율성, 살균제 내성 균주의 출현 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 더욱이 화학 살균제 사용은 환경에 잔류 독성을 유발하고 사용자에게 건강상의 위험을 초래할 수 있습니다.
화분 실험에서는 벼 종자를 표면 살균한 후 앞서 설명한 대로 발아시켰습니다. 그런 다음 K. oryziphila NP19를 접종하고 모판에 이식했습니다. 모판에서 30일 동안 배양하여 벼 묘목이 나오도록 했습니다. 이후 묘목을 화분에 이식했습니다. 이식 과정에서 벼에 비료를 주어 벼 도열병을 유발하는 곰팡이에 감염될 수 있도록 준비하고 저항성을 시험했습니다.
야외 실험에서, 아스페르길루스 오리자 NP19에 감염된 발아 종자를 상기 방법으로 처리하고 두 그룹으로 나누었다: 아스페르길루스 오리자 NP19에 감염된 종자(RS)와 감염되지 않은 종자(US). 발아 종자를 멸균된 토양(토양, 태운 쌀겨, 퇴비를 무게비 7:2:1로 혼합한 것)이 담긴 트레이에 심고 30일 동안 배양하였다.
K. oryziphila 포자 현탁액을 R 벼에 첨가하고 30시간 배양한 후, 동일 위치에 K. oryziphila NP19 2 μl를 첨가하였다. 모든 페트리 접시는 25°C에서 암조건으로 30시간 배양한 후, 연속 조명 조건에서 배양하였다. 각 그룹은 3회 반복하였다. 72시간 배양 후, 식물 절편을 채취하여 주사전자현미경으로 관찰하였다. 간단히 설명하면, 식물 절편을 2.5% (v/v) 글루타르알데히드를 함유한 인산염 완충 용액에 고정하고 일련의 에탄올 용액으로 탈수시켰다. 시료는 이산화탄소를 이용하여 임계점 건조시킨 후 금으로 코팅하고 주사전자현미경으로 15분 동안 관찰하였다.
게시 시간: 2025년 10월 13일