배추좀나방(Plutella xylostella)에 대한 두 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila K1과 Photorhabdus temperata subsp. temperata ANU101) 배양물질의 Bt 병원성 제고 효과

Abstract

Xenorhabdus nematophila (Xn)와 Photorhabdus tempeerata subsp. temperata (Ptt)의 곤충병원세균을 배추좀나방(Plutella xylostella)의 혈강에 주입할 경우 높은 병원력을 보였다. 본 연구는 이들 세균 배양액의 섭식 처리에 따른 배추좀나방에 대한 병원성 유기를 조사하였다. 세균 배양액만을 이용하여 배추좀나방 3령충에 섭식 처리한 결과 뚜렷한 병원성을 유발하지 못하였으나, Bacillus thurigiensis(Bt) 와 혼합 처리하였을 때 높은 Bt 병원성 제고 효과를 나타냈다. 물질 추적을 위해서 이 세균 배양액을 유기 용매를 이용하여 헥산, 에틸아세테이트 및 수용액 추출 분획구로 분리하였다. 대부분이 Bt 상승효과는 에틸아세테이트 추출 분획구에서 나타났다. Thin layer chromatography 분석 결과는 에틸아세테이트 분획구가 대사물질을 포함하고 있으며, 이들이 헥산 또는 수용액 추출 분획구에 포함된 물질과는 상이하다는 것을 나타냈다. 이러한 결과는 이들 곤충병원세균이 Bt 병원성을 제고시키는 물질을 생산하고 배양액으로 분비한다고 제시하고 있다. Two entomopathogenic bacteria, Xenorhabdus nematophila and Photorhabdus temperata subsp. temperata, are known to be potent against the diamondback moth, Plutella xylostella, when the bacteria are injected into the hemocoel. This study investigated any pathogenic effect of their culture broth on P. xylostella by oral administration. Only culture broth of both bacterial species did not give enough pathogenic effects by the oral administration. However, when the culture broth was orally treated together with Bacillus thuringiensis (Bt), both cell-free culture broth significantly enhanced Bt pathogenicity against the 3rd instar larvae of P. xylostella. The culture broth was then fractionated into hexane, ethyl acetate, and aqueous extracts. Most synergistic effect on Bt pathogenicity was found in ethyl acetate extracts of both bacterial species. Thin layer chromatography of these extracts clearly showed that ethyl acetate extracts of both bacterial culture broths possessed metabolites that were different to those of hexane and aqueous extracts. These results suggest that the both entomopathogenic bacteria produce and secrete different factors to give significant synergistic effect on Bt pathogenicity.