Identification of Endophytic Bacteria Isolated from Rusty-colored Root of Korean Ginseng (Panax ginseng) and Its Induction

While the rusty-colored root is common in ginsengs culture and, often results in a severe economic loss, the major factors have not been found. This study was focused on the determination of a potential relationship between rusty root and endophytic bacteria. The number of endophytes was $9.6\;{\times}\;10^1{\sim}1.5\;{\times}\;10^2\;cfu/g$ fw in normal ginseng roots compared to $3.7\;{\times}\;10^6{\sim}5.1\;{\times}\;10^7\;cfu/g$ fw in rusty ones. Of 31 isolates from rusty ginseng roots, twenty-four isolates repeatedly induced severe to moderate rust on root while seven isolates induced slight rust. The bacteria responsible for rusty ginseng roots were mainly Gram negative aerobic. Rust inducing bacteria were identified as Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes, Burkholderia phenazinium, Ensifer adharens, Lysobacter gummosus, Microbacterium luteolum, M. oxydans, Pseudomonas marginalis, P. veronii, Pseudomonas sp., Rhizobium leguminosarum, R. tropica, Rhodococcus erythropolis, Rh. globerulus, Variovorax paradoxus on the basis of bacteriological characters and 16S rDNA sequences analysis. The results in this study strongly suggested that the rusty ginseng roots were produced by infection and growth of endophytic bacteria.

적변삼으로부터 분리한 내생세균의 동정 및 적변 유발

적변삼은 인삼에서 흔히 볼 수 있으며, 농가에 커다란 경제적 손실을 주지만, 아직까지 주원인에 대해서는 밝혀지지 않았다. 본 연구는 적변삼의 발생원인을 밝히기 위하여 적변삼과 내생 세균과의 연관성을 검토하였다. 인삼의 내생 세균 밀도는 정상 인삼의 경우 $0.96{\sim}1.5{\times}10^2cfu/g\;fw$에 불과하였으나 적변이 심한 경우는 $0.37{\sim}5.1{\times}10^7\;cfu/g\;fw$로 정상 인삼에 비하여 밀도가 매우 높았다. 적변삼에서 분리한 31개 균주는 적변정도의 차이는 있지만 적변을 유발하였다. 적변과 관련이 있는 세균은 대부분이 그람 음성균이었다. 적변을 유발하는 세균을 세균학적 특성과 16S rDNA의 염기서열 분석에 의해 동정한 결과 Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes, Burkholderia phenazinium, Ensifer adharens, Lysobacter gummosus, Microbacterium Iuteolum, M. oxydans, Pseudomonas marginalis, P. veronii, Pseudomonas sp., Rhizobium leguminosarum, R. tropica, Rhodococcus erythropolis, Rh. globerulus, Variovorax paradoxus의 세균으로 동정되었다. 따라서 인삼적변의 발생은 내생세균의 침입 및 증식에 기인한 것으로 추정된다.