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학술저널
저자정보
Kim Hyeonbin (Green-Bio Division, Jeonju AgroBio-Materials Institute, Jeonju 54810, Republic of Korea) Kim Mi Hee (Green-Bio Division, Jeonju AgroBio-Materials Institute, Jeonju 54810, Republic of Korea) Choi Ui-Lim (Green-Bio Division, Jeonju AgroBio-Materials Institute, Jeonju 54810, Republic of Korea) Chung Moon-Soo (Division of Radiation Biotechnology, Advanced Radiation Technology Institute, Korea Atomic Energy Research Institute, Jeongeup 56212, Republic of Korea) Yun Chul-Ho (School of Biological Sciences and Technology, Chonnam National University, Gwangju 61186, Republic of Korea) Shim Youngkun (Microzyme Co., Ltd. Research and Development Department, Damyang-gun, Jeollanam-do 57385, Republic of Korea) Oh Jaejun (Microzyme Co., Ltd. Research and Development Department, Damyang-gun, Jeollanam-do 57385, Republic of Korea) Lee Sungbeom (Division of Radiation Biotechnology, Advanced Radiation Technology Institute, Korea Atomic Energy Research Institute, Jeongeup 56212, Republic of KoreaDepartment of Radiation Science and Tec) Lee Gun Woong (Green-Bio Division, Jeonju AgroBio-Materials Institute, Jeonju 54810, Republic of Korea)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology Vol.34 No.3
발행연도
2024.3
수록면
562 - 569 (8page)
DOI
10.4014/jmb.2311.11016

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Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes a devastating bacterial leaf blight in rice. Here, the antimicrobial effects of D-limonene, L-limonene, and its oxidative derivative carveol against Xoo were investigated. We revealed that carveol treatment at ≥ 0.1 mM in liquid culture resulted in significant decrease in Xoo growth rate (> 40%) in a concentration-dependent manner, and over 1 mM, no growth was observed. The treatment with D-limonene and L-limonene also inhibited the Xoo growth but to a lesser extent compared to carveol. These results were further elaborated with the assays of motility, biofilm formation and xanthomonadin production. The carveol treatment over 1 mM caused no motilities, basal level of biofilm formation (< 10%), and significantly reduced xanthomonadin production. The biofilm formation after the treatment with two limonene isomers was decreased in a concentration-dependent manner, but the degree of the effect was not comparable to carveol. In addition, there was negligible effect on the xanthomonadin production mediated by the treatment of two limonene isomers. Field emission-scanning electron microscope (FE-SEM) unveiled that all three compounds used in this study cause severe ultrastructural morphological changes in Xoo cells, showing shrinking, shriveling, and holes on their surface. Moreover, quantitative real-time PCR revealed that carveol and D-limonene treatment significantly down-regulated the expression levels of genes involved in virulence and biofilm formation of Xoo, but not with L-limonene. Together, we suggest that limonenes and carveol will be the candidates of interest in the development of biological pesticides.
#Xanthomonas oryzae pv oryzae #limonene #carveol #antibacterial activity #virulence #biofilm

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