대계근과 자단향으로부터 밀 붉은곰팡이병균 Fusarium graminearum에 대한 항진균활성 물질 분리 및 특성 규명 :Isolation and characterization of antifungal metabolites from cirsium japonicum and Pterocarpus santalinus against Fusarium graminearum causing fusarium head blight on wheat

김지인

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김지인 (전남대학교, 전남대학교 대학원)

지도교수: 김진철

발행연도: 2018

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

대계근과 자단향으로부터 밀 붉은곰팡이병균 Fusarium graminearum에 대한 항진균활성 물질 분리 및 특성 규명

김지인 농화학과 2018.01 학위논문

2017

자단향으로부터 밀 붉은곰팡이병균 Fusarium graminearum에 대한 항진균활성 물질의 분리 및 특성 규명

김지인 , 하아름 , 박애란 외 1명 Research in Plant Disease(식물병연구) 2017.09 학술저널

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붉은곰팡이병은 Fusarium graminearum에 의해 발생하며 주요 곡물에 심각한 피해를 일으킨다. 붉은곰팡이병 방제를 위해 일반적으로 합성살균제를 사용하고 있지만 이의 장기적인 사용으로 인하여 환경오염 문제와 인간의 건강을 위협하는 문제가 야기되었다. 따라서 천연물살균제를 포함한 친환경 생물농약 개발에 대한 관심이 고조되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 225종의 식물추출물을 대상으로 F. graminearum의 포자발아 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 높은 억제활성을 가진 대계근과 자단향을 선발하였고 용매분획, 컬럼 크로마토그래피와 생물검정을 거쳐 각각 두 개의 화합물을 분리하였다. 대계근으로부터 분리된 두 화합물은 질량분석과 핵자기공명분석을 통하여 ciryneol C와 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 polyacetylene계 화합물로 동정되었고, 자단향으로부터 분리된 두 물질은 GC-MS 분석을 통하여 α-cedrol과 widdrol로 동정되었다. F. graminearum 포자발아 억제활성에 대한 최소저해농도를 조사한 결과 대계근으로 분리된 ciryneol C는 62.5 μg/ml, 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol은 125 μg/ml이며 자단향으로부터 분리된 α-cedrol과 widdrol은 각각 31.3 μg/ml와 62.5 μg/ml이었다. 또한, 분리된 4개의 항진균 활성물질은 7가지 식물병원균의 균사생육을 억제하였다. 밀 붉은곰팡이병 방제효과에 대한 온실실험 결과, 대계근 추출물의 분말수화제를 250배와 500배 희석액 처리 시 각각 78.9%와 31.6%의 방제효과를 보였다. 자단향 n-hexane 추출물을 2000 μg/ml과 1000 μg/ml 처리 시 각각 41.6%와 35.1%의 방제효과를 보였으며, 이를 제형화하여 포장에 250배와 500배 희석액을 처리한 결과 각각 78.9%와 52.4%로, 250배 희석처리 시 2000배의 상용농도로 희석한 합성살균제의 방제가와 통계적으로 유사한 병방제가를 보였다. 본 연구결과는 밀 붉은곰팡이병 방제를 위한 효과적인 천연물 살균제로 대계근과 자단향 추출물의 활용이 가능하다는 것을 제시하고 있다.

#Fusarium graminearum #FHB #대계근 #자단향

ChapterⅠ. 대계근에서 분리한 Polyacetylene계 화합물을 이용한 밀 붉은곰팡이병 방제 3
1. 서론 4
2. 재료 및 방법 6
2.1 균주 및 식물추출물 준비 6
2.2 항균활성 물질 분리 6
가. 용매분획 6
나. Fusarium graminearium의 포자발아 억제활성 확인 7
다. 컬럼 크로마토그래피 7
2.3 in vitro 항진균 활성 시험 10
2.4 밀 붉은곰팡이병에 대한 방제효과 10
가. 조추출물 제형화 10
나. 온실 실험 11
2.5 통계분석 11
3. 결과 및 고찰 12
3.1 식물추출물의 항진균 활성 12
3.2 대계근 분획물의 항진균 활성 14
3.3 활성물질 동정 및 항진균 활성 16
가. F. graminearum의 포자발아 억제 효과 16
나. 식물병원균 균사생육 저해 19
3.4 밀 붉은곰팡이병 방제 효능 온실조건 시험 21
ChapterⅡ. 자단향으로부터 밀 붉은곰팡이병균 Fusarium graminearum에 대한 항진균활성 물질의 분리 및 특성 규명 24
1. 서론 25
2. 재료 및 방법 28
2.1 균주 및 식물추출물 28
2.2 항균활성 물질 분리 28
가. 용매분획 28
나. Fusarium graminearium의 포자발아 억제활성 확인 29
다. 컬럼 크로마토그래피 29
라. 활성물질 화학구조 동정 32
2.3 추출물 및 분리한 물질의 항진균 효과 32
가. 식물병원성 곰팡이 균사 생육 저해효능 시험 32
나. 7가지 식물병에 대한 in vivo 항균활성 검정 32
2.4 밀 붉은곰팡이병에 대한 방제효과 33
가. 조추출물 제형화 33
나. 온실 실험 34
다. 포장 실험 35
2.5 통계분석 35
3. 결과 및 고찰 36
3.1 자단향 분획물의 항진균 활성 36
가. F. graminearum의 포자발아 억제 효과 36
나. 7가지 식물병에 대한 in vivo 방제 효능 38
3.2 항진균 활성 물질 구조동정 40
3.3 활성물질의 항진균 활성 43
가. F. graminearum의 포자발아 억제 효과 43
나. 식물병원균 균사생육 억제 효과 45
3.4 밀 붉은곰팡이병 방제 효과 47
가. 온실 실험 47
나. 포장 실험 47
4. 참고문헌 51
Abstract(in English) 60

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