학술논문
목화진딧물 병원균 Metarhizium pinghaense 15R 살충 활성 물질의 특성 및 작용기작 / Insecticidal activity of Metarhizium pinghaense 15R against the cotton aphid (Aphis gossypii) and mode of action of its secondary metabolites, destruxins
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
Language
English
Abstract
곤충병원성 곰팡이 중 하나인 Metarhiziuim 속은 종에 따라 매우 다양한 기주 범위를 갖고 있으며, 특히 Destruxins (DTXs)이라는 2차 대사산물을 생산하여 이를 활용하고자 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 토양으로부터 목화진딧물에 대하여 강한 병원성을 갖는 곤충병원성 곰팡이를 확보하였으며, 해당 균주는 형태학적ㆍ분자생물학적 분류를 통하여 최종적으로 Metarhizium pinghaense로 확인되었다. M. pinghaense 15R로부터 생산되는 살충 물질의 존재를 확인하고자 액체배양시스템을 활용하여 균체를 완전히 제거한 배양여액을 제작하였으며, 목화진딧물에 배양여액을 처리한 결과, 처리 3일차 누적사충률 100%라는 매우 높은 살충 활성을 나타내며 살충 물질의 존재를 확인하였다. M. pinghaense 15R에서 생산된 살충 물질의 특성을 평가한 결과, 121 ℃에서도 높은 열안정성을 나타냈으며, 추가적으로 소수성 특성과 더불어 분자량이 3 kDa 이하인 것을 확인하였다. 이후 살충 물질의 동정을 위하여 HPLC 분석을 진행한 결과, 살충 활성을 보였던 모든 시료에서 DTX A와 DTX B가 확인되며 최종적으로 M. pinghaense 15R 배양여액 내 존재하는 살충 물질은 곤충병원성 곰팡이 Metarhizium 속에서 주로 생산되는 2차 대사산물인 DTXs인 것이 확인되었다. 또한, M. pinghaense 15R에서 생산된 DTXs가 목화진딧물에 끼치는 작용기작을 평가한 결과, DTXs를 처리한 목화진딧물에서 충체 내 ATP 수준의 감소와 함께 미토콘드리아의 활성 감소가 관찰되었다. 본 연구는 목화진딧물에 대한 곤충병원성 곰팡이 M. pinghaense 15R로부터 생산된 살충 물질 DTXs의 살충 활성 및 특성 그리고 작용기작을 평가하였으며, 곤충병원성 곰팡이의 살충 물질을 활용한 작물보호제 개발 연구의 기초자료로써 추후 국내에서 목화진딧물 방제를 위한 친환경 생화학 작물보호제로서 곤충병원성 곰팡이 살충 물질의 활용가능성을 제시한다.