파리목 해충에 살충활성이 있는 새로운 Bacillus thuringiensis 균주의 분리 및 생물학적 특성 :Isolation of new Bacillus thuringiensis strains with insecticidal activities against Diptera insect pests and their biological characteristics

허영아

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자료유형: 학위논문

저자정보: 허영아 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 유용만

발행연도: 2019

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이용수29

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

파리목 해충에 살충활성이 있는 새로운 Bacillus thuringiensis 균주의 분리 및 생물학적 특성

허영아 응용생물학과 2019.01 학위논문

2018

국내 토양에서 분리한 Bacillus thuringiensis 균주의 분포 및 특성

허영아 , 진나영 , 이유경 외 3명 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 2018.04 학술대회자료

2016

제주도 토양에서 분리한 새로운 Bacillus thuringiensis 균주의 살충활성 및 특성

허영아 , 진나영 , 이유경 외 4명 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 2016.10 학술대회자료

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파리목 농업해충을 방제하기 위하여 화학살충제가 사용되고 있지만 유충발육기간의 대부분을 토양 속 또는 식물체의 뿌리 조직 내부로 침입하여 가해하는 특성상 화학살충제를 이용한 효과적인 방제에는 어려움이 있으며 친환경적인 농산물생산의 증가로 생물학 적 방제법이 필요하여 새로운 방제인자의 탐색을 검토하였다. 파리목에 살충활성을 나타내는 Bacillus thuringiensis를 분리하기 위하여 주요서식지인 강원도 양양의 하천, 사량도, 추자도 그리고 제주도 토양으로부터 선발하였다. 생물검정의 대상해충으로는 버섯 파리(Lycoriella ingenua), 작은뿌리파리(Bradysia agrestis)그리고 흰줄숲모기(Aedes albopictus)등 3종의 해충으로 검토하였다. 버섯 파리유충과 흰줄숲모기유충 2종 모두에 S11 균주와 C55 균주가 90%이상의 높은 살충활성을 나타내었으며 선발된 S11 균주는 작은뿌리파리에 50%이상의 살충활성을 나타내었다. 살충활성검정을 위해서 파리목에 방제제로 널리 쓰이고 있는 B. thuringiensis subsp. israelensis를 대조 균주로 생물검정한 결과, 버섯파리 유충에서 S11 균주와 C55 균주는 각각 2.73107cfu/ml, 5.14107cfu/ml의 LC95값을 나타내었으며 대조 균주인 B. thuringiensis subsp. israelensis보다 높은 살충활성을 나타내었다. 선발한 두 균주의 내독소단백질 특성을 비교하기 위하여 SDS-PAGE를 수행하였다. S11 균주는 150kDa, 75kDa, 그리고 65kDa 등 3개의 주요 밴드를 나타내었으며 C55 균주는 150kDa, 70kDa 그리고 25kDa 등 3개의 주요 밴드를 확인하였다. 버섯파리의 마쇄액에 의한 소화반응에서 S11 균주는 75kDa, 25kDa으로 소화되어 밴드를 나타내었으며 C55 균주는 25kDa에서 밴드를 나타내었다. 두 균주의 cry gene 유전자는 PCR한 결과, 두 균주 모두 cyt2A를 유전자를 가지고 있음이 확인 되었다. Plasmid DNA패턴에서 S11 균주는 총 6개, C55 균주는 총 2개의 밴드를 나타내었다.

Although chemical insecticides have been used to control Diptera agricultural pests, because of characteristics of the pests that invade into soil or into the roots of plants to do harm over most of their larva developmental period, it is difficult to effectively control the pests using chemical insecticides, and biological control methods are necessary due to increases in the production of eco-friendly agricultural products. Therefore, this study reviewed the exploration of new control factors. In order to isolate Bacillus thuringiensis strains that show insecticidal activities against Diptera, B. thuringiensis strains were selected from soils from the streams in Yangyang, Gangwon Province, Saryang-do(island), Chuja-do(island), and Jeju-do(island), which are main habitats of Diptera. As target insect pests of bioassays, three insect pests; Lycoriella ingenua, Bradysia agrestis, and Aedes albopictus were reviewed. Strains S11 and C55 showed high insecticidal activities not lower than 90% in both L. ingenua and A. albopictus larvae, and the selected strain S11 showed insecticidal activities not lower than 50% in B. agrestis. To review the insecticidal activities, bioassays were conducted using B. thuringiensis subsp. israelensis widely used as a pesticide against Diptera and in the results, in L. ingenua larvae, strains S11 and C55 showed LC95 values of 2.73X107 cfu/ml and 5.14X107 cfu/ml, respectively, indicating higher insecticidal activities than the control strain B. thuringiensis subsp. israelensis. SDS-PAGE was performed to compare the endotoxin protein characteristics of the two selected strains. Strain S11 showed three main bands at 150kDa, 75kDa, and 65kDa, while strain C55 showed three main bands at 150kDa, 70kDa, and 25kDa. In the digestion reactions with L. ingenua triturated solution, the strain S11 was digested to 75kDa and 25kDa to show bands while strain C55 showed a band at 25kDa. The results of PCR of cry genes of the two strains indicated that both strains have cyt2Aa genes. In the plasmid DNA patterns, S11 showed a total of six bands and C55 showed a total of two bands.

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 4
1. 토양시료 채집 4
2. Bacillus thuringiensis 균주의 분리 및 특성 4
3. 공시곤충 5
4. 생물활성 검정 및 치사농도(LC50 and LC95) 6
1) Spdoptera litura 와 Spodoptera exigua에 대한 독성 검정 6
2) Plutella xylostella에 대한 독성 검정 6
3) Lycoriella ingenua 와 Bradysia agrestis에 대한 독성 검정 7
4) Aedes albopictus에 대한 독성 검정 7
5) 치사농도(LC50 and LC95) 7
5. SDS-PAGE 8
6. PCR analysis 9
7. Plasmid DNA 추출 11
Ⅲ. 결과 및 고찰 12
1. Bacillus thuringiensis 균주의 분리 및 특성 12
2. 생물활성 검정 18
3. 형태학적 특성 25
4. SDS-PAGE 27
5. Cry gene 분석 33
6. Plasmid DNA 분석 35
Ⅳ. 참고문헌 37
Ⅴ. 초록 48

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