Analysis of Microbial Community Structure in Soil and Crop Root System II. Analysis of soil microbial community structure in different soil Environmental conditions by MIDI and DNA analyses

To evaluate the correlations of microbial populations with soil healthiness and crop production and establish the criteria for microbial population of soil types. We analyzed the microbial community structure of 13 soils which were different in physical and chemical properties and cultivation methods. According to the analysis of microbial population suing the dilution plate method, the large differences of the microbial population structures among soil types were shown: aerobic bacteria $2-27{\times}10^6$, fluorescent Pseudomonas $1-1,364{\times}10^5$, Gram negative bacteria $1-126{\times}10^4$, and mesophilic Bacillus $1-110{\times}10^5$. The density of Gram negative bacteria was highest on red pepper cultivating soils (sample no. 4 and 6) of Umsung and Gesan, Chungbuk, and the density of the fluorescent Pseudomonas was highest on greenhouse soil (sample no. 7) of Jinju, Kyungnam. The crop productivity of three soils was high as compared with those of other soils. It was supposed that the density of fluorescent Pseudomonas and mesophilic Bacillus were correlated with the incresed crop production. By MIDI analysis, 579 strains isolated from 13 soils composed of a variety of microbes including 102 isolates of Agrobacterium, 112 isolates of Bacillus, 32 isolates of Pseudomonas, 44 isolates of Kocuria, and 34 isolates of Pseudomonas. Among the 624 isolates of Gram negative bacteria, Pseudomonas including P. putida and p. fluorescens occupied the highest density (51%), and Stenotrophomonas maltophilia and Burkholderia cepacia also appeared at high density. From RAPD analysis, the fluorescent Pseudomonas strains isolated from 13 soil types showed a high level of strain diversities and were grouped into 2 - 14 patterns according to soil types. Many of unknown bacteria were recovered from the paddy soil, and needed to be further characterized on the molecular basis.

토양과 작물근계의 미생물군집 구조 해석 II. MIDI 및 DNA 분석에 의한 토양환경별 미생물 군집 해석

토양의 특성과 재배 환경이 상이한 13개 토양을 대상으로 미생물의 다양성을 분석하여 토양 환경별 미생물상 지표의 기준을 설정하기 위해서 실험한 결과는 다음과 같다. 희석 평판법에 의한 토양별 미생물의 군집은 호기성 세균은 $2{\sim}27{\times}10^6$, 형광성 Pseudomonas는 $1{\sim}1364{\times}10^5$, 그람 음성 세균은 $1{\sim}126{\times}10^4$, 중온성 Bacillus는 $1{\sim}110{\times}10^5$ 범위로 토양간에 현저한 차이를 보였다. 특히 그람 음성 세균은 충북 음성 고추 재배지 (4번 토양)과 충북 괴산 고추 재배지 (6번) 토양이 현저히 많았고, 형광성 Pseudomonas는 경남 진주의 시설재배지 (7번 토양)에서 현저히 높은 군락을 형성하였고, 이 들 토양은 작물의 생육이 양호한 토양이었다. 따라서 시설재배인 토양에서는 그람 음성 형광성 Pseudomonas 및 mesophillic bacillus의 군집이 토양 환경 및 작물 생육과 미생물의 지표로서 가능성을 제시하였다. 13개 토양에서 분리한 579 균주 중 호기성 세균은 Agrobacterium 102 isolates, Bacillus 112 isolates, Pseudomonas 32 isolates, Kocuria 44 isolates, Paenibacillus 34 isolates 등의 다양한 군집을 이루고 있었고, 또한 624균주의 그람 음성 세균은 Pseudomonas 속이 51%로 제일 많은 군집을 이루고 있었는데 이 들 속내에는 Pseudomonas putica, Pseudomonas fluorescens 등이 많았고 그 다음으로는 Senotrophomonas maltophilia, Bukhodenis cepacia 순으로 다양한 군집을 이루고 있었다. RAPD 분석에 의한 Pseudomonas의 종 다양성은 토양에 따라서 4-31개의 균주 types을 보였으며 특히 4, 6번 토양에서 균주의 다양성이 높게 나타났다. 특히 형광성 Pseudomonas의 군집을 많이 이루었던 7번 토양에서는 26균주에서 5개 균주 types을 보여 종 다양성이 단수하였다. 토양 환경별 미생물 군집은 논 토양에서 신규 세균으로 추정되는 다수의 새로운 분리균이 출현되어 새로운 지표 미생물의 가능성을 제시 하였으며, 또한 MIDI 분석에서 no match 되는 분리균에 대한 미생물 자원의 이용성이 높이 평가되었다.