Isolation and Morphological Characterization of Ttichoderma harzianum SJG-99721, a Powerful Biocontrol Agent

길항작용을 나타내는 Trichoderma harzianum SJG-99721의 분리 및 형태학적 특징

  • 이호용 (상지대학교 생명과학과) ;
  • 민봉희 (대구대학교 생명과학부)
  • Published : 2002.06.01

Abstract

Species of Genus Trichoderma are commercially applied as biological control agents against fungal Pathogens. A powerful biocontrol agent, Trichoderma sp. SJG-99721 was isolated from 305 isolates by morphological characters, chitinase activities and antifungal activities against Phytophthora capsiei. The isolate was identified as Trichoderma harzianum from various features such as growth rate at $27^\circ{C}$, significant growth ratio of $27^\circ{C}$ to $17^\circ{C}$, amount of aerial mycelium, types of branching: system, and disposition patterns of phialide and phialospore. Trichoderma harzianum SJG-99721 have been shown to act as a powerful biological agent against fungal phytopathogens; Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Phytophthora cryptogea, Phytophthora capsiei, Sclerotinia sclerotiorum, Mycoshaerella melonis, Alternaria sotani, Fusarium oxysporum, Collectotrichum gloesporioodes, Alternaria alternata, Phythium ultimum, Phytophthora drechsleri, Pyricularia grisea.

PDA배지에서 $25^{\circ}C$로 배양할 때 초기 균사의 색은 흰색을 띄고 있었으며 배양 후기에 생성되는 포자의 색은 짙은 푸른색을 나타내고 있었다. 시간당 성장률은 1.1mm보다 빠른 것으로 나타났으며 성숙한 포자의 모양은 부드럽고 구형에 가까운 모양이었다. 이러한 형태학적 결과는 시간당 성장률이 0.5-0.7mm 이하인 Tricho-derma viride 및 T. hamatum의 특징과 성숙 포자의 모양이 실린더 모양인 T. koningii, T longibrachiatum과 구별되는 결과였다(Raifai 1969; Seaby 1996; Gams and Bissett 1998). 또한 Trichoderma harzianum의 분류에 있어 가장 중요한 구조는 phialospore의 형태가 구형이어야 하며, 포자의 겉은 부드럽고 크기는 $2.5-3.0\times{3.4-4.0}\mu{m}$ 정도인 것이 특징이다(Morris and Doyle 1995a, b). 이러한 결과를 종합하여 분리 균주를 동정한 결과 Trichoderma harzianum으로 확인할 수 있었다. Phytophthora capsici에 대한 분리 균주의 성장저해정도를 측정한 결과 $27^\circ{C}$의 조건에서 가장 높은 길항력을 나타내었으며 다른 곰팡이에 대한 성장억제도 이 온도에서 가장 높을 것으로 판단되었다. 또한 $31^\circ{C}$ 이상에서는 T. harzianum SJG-99721의 성장 속도가 급속히 떨어짐을 확인한 바 이러한 성질을 이용하여 느타리버섯의 균사 배양시 고온 배양을 실시할 경우 푸른곰팡이 병 오염을 극히 제한할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 이러한 고온에서의 성장 속도 제한은 식물 병원성 미생물과의 길항 작용에서도 영향을 미치는 만큼 생물농약으로서의 사용은 토양 온도가 $30^\circ{C}$ 넘지 않는 기간에 최대한 토양 내에서 증식이 이루어지도록 조처해야 한다. 진균성 식물 병원균의 세포벽 분해효소인 extracellular chitinase의 높은 활성도를 확인함으로서 Trichoderma harzianum SJG-99721의 강력한 식물 병원균 제어능력은 이들의 높은 chitinase의 활성도에 의한 것으로 유추할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Appl. Environ. Microbiol. v.67 An antifungal exo-alpha-1, 3-glucanase (AGN13.1) from the biocontrol fungus Trichoderma harzianum Ait-Lahsen H;Soler A;Rey M;de La Cruz J;Monte E;A Llobell https://doi.org/10.1128/AEM.67.12.5833-5839.2001
  2. Penn. State Coll. Agric. Bull. v.351 Control of mushroom disease and seed fungi Beach WS
  3. Can. J. Bot. v.62 A revision of the genus Trichoderma. Ⅰ. Section Longibrachiatum sect. nov. Bisset J https://doi.org/10.1139/b84-131
  4. Can. J. Bot. v.69 A revision of the genus Trichoderma. Ⅱ. Infrageneric classification Bisset J https://doi.org/10.1139/b91-297
  5. Can. J. Bot. v.69 A revision of the genus Trichoderma. Ⅲ. Section Pachybasium Bisset J https://doi.org/10.1139/b91-298
  6. Appl. Environ. Microbiol. v.67 Interaction of ammonium, glucose, and chitin regulates the expression of cell wall-degrading enzymes in Trichoderma atroviride strain P1 Donzelli BG;Harman GE https://doi.org/10.1128/AEM.67.12.5643-5647.2001
  7. Irish Mush. Rev. v.3 Trichoderma green mould- update Doyle O;E Morris;K Clancy
  8. Trichoderma and Gliocladium Vol. Ⅰ. Basic biology, taxonomy and genetics Morphology and identification of Trichoderma Gams W;J Bissett;Kubicek CP(ed.);GE Harman(ed.)
  9. Sci. Cult. Edible Fungi. A profile of Trichoderma species Ⅰ-Mushroom compost production Morris E;O Doyle
  10. Sci. Cult. Edible Fungi. A profile of Trichoderma species Ⅱ-Mushroom growing units Moris E;O Doyle
  11. Phytopathology v.89 Molecular phylogenetic analyses of biological control strains of Trichoderma harzianum and other biotypes of Trichoderma spp. associated with mushroom green mould spina-Giraldo MD;DJ Royse;X Chen;CP Romaine https://doi.org/10.1094/PHYTO.1999.89.4.308
  12. J. Am. Chem. Soc. v.99 Structures of the peptide antibiotics. Emermicins Ⅲ and Ⅳ 1, 2 Pandey RC;JC Cook Jr;KL Rinehart Jr https://doi.org/10.1021/ja00457a064
  13. Mycol. Papers v.116 A revision of the genus Trichoderma Raifai MA
  14. Phytopathology v.68 The influence of fungi isolated from peach twigs on the pahthogenicity of Cytospora cincta Royse DJ;SM Ries https://doi.org/10.1094/Phyto-68-603
  15. Mycol. Res. v.100 Trichoderma: a review of biology and systematics of the genus Samuels GJ https://doi.org/10.1016/S0953-7562(96)80043-8
  16. Mushroom J. v.197 Further observations of Trichoderma Seaby DA
  17. Plant Pathol. v.45 Differentiation of Trichoderma taxa associated with mushroom production Seaby DA https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1996.tb02901.x
  18. Mushroom Sci. v.2 Nature and control of three mildew diseases of mushrooms in America Sinden J;E Hauser