B. ehimensis YJ-37은 생육촉진미생물이면서 모잘록병의 생물학적 방제균으로서 관찰되었다 길항균 B. ehimensis YJ-37의 무와 수박의 근권정착밀도는 인공용토에 존재하는 길항균의 평균밀도 $10^4$(cfu/g) 보다 주근과 측근에서 약 1.2~2배 이상의 증가하였다. 길항균 배양액으로 만든 토양미생물제제에 의한 무의 생육촉진은 토양미생물제제 무처리구에 비해 처리구에서 잎면적은 85% 자엽의 길이는 33% 뿌리의 길이는 23% 건조중량은 89% 촉진되었고, 수박의 경우도 무처리구에 비해 처리구에서 잎면적은 63% 자엽의 길이는 27% 뿌리의 길이는 25% 건조중량은 69% 촉진되었다. 토양미생물제제는 채소류 모잘록병균 R. solani AG-4와 P. ultimum 등의 생육을 억제하여 모잘록병을 유발시키지 못하게 하였으며, 생육촉진현상도 동시에 가져왔다.
Bifidobacteria 또는 lactobacilli와 같은 유익균에 대해 생육촉진효과를 나타낸 쑥의 물추출물에서 생육촉진성분를 조사하였다. 쑥의 물추출물을 탄소원 생육인자 검색배지인 PYF와 비탄소원 생육인자 검색배지인 $Gy{\ddot{o}}rgy$에서 조사한 결과, 탄소원이 주요한 생육촉진인자로 나타났다. Bifidobacteria는 쑥의 가용성당류 중에서 단당류 및 중합도가 2-5인 올리고당을 잘 이용하는 것으로 나타났다. 그리고 bifidobacteria가 이용한 올리고당을 chacoal-celite column chromatography와 Bio-gel $P_2$ column chromatography로 분리한 다음, 가수분해하여 HPLC로 구성당의 조성을 조사한 결과 galactose와 glucose가 주요 구성당으로 밝혀졌다.
최근 양액내 오존을 처리하므로써 작물 근부의 병해방지와 엽맥의 황화 및 갈변반점증의 방지에 대한 효과가 인정되어지고 있으며, 강력한 살균소독작용을 이용한 다양한 접근이 이루어지고 있다. 그러나 분무경에서 이를 사용했을 때의 생육촉진과 생리장해에 대한 연구는 아직 이루어지지 않았다. 또한 신소재로서 최근 이용범위가 확대되고 있는 바이오세라믹의 입자를 엽면살포 및 양액내 근권처리하므로서 원적외선 방사 등 바이오세라믹 입자가 갖는 특성을 이용하여 토마토의 생육촉진 및 과실품질 개선에 대한 효과를 기대하고 있어 이에 관한 검토를 시도했다. (중략)
26종 콩과식물 종실의 메탄올 조추출물의 Bifidobacterium adolescentis, B. longun, B. bifidum, Lactobacillus casei에 대한 생육촉진 및 생육억제 활성을 탄소원 배지와 비탄소원 배지를 이용하여 in vitro 혐기조건하에서 각각 분광학적 및 여지확산법으로 검정한 결과 생육반응은 공시세균과 콩의 종류에 따라 달리 나타났다. 콩과식물 종실중, 대두(밝은 청색 종실)와 땅콩 (짙은 갈색 종실) 추출물은 유산균의 생육을 촉진하였는데, 이러한 결과로 부터 이들 콩과식물 종실에 탄소원과 비탄소원의 비피더스 인자의 존재를 알 수 있었다. 공시 유산균 중에서 L. casei에서 가장 현저한 생육측진 반응을 나타내었다. 또한, 모든 콩과식물 종실시료는 상기 유산균의 생육을 저해하지 않았다.
본 연구는 탈지대두분(脫脂大豆粉)에서 만든 대두유에 여러 가지 당(糖), 발육촉진물질, amino acid, 유제품부산물을 가하여 Lactobacillus acidophilus의 생육과 산생성에 미치는 영향을 관찰한 것으로서 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 배양시간에 따른 유산균의 생육도를 측정한 실험으로부터 대략 12시간까지가 대수기인 것으로 나타났다. 본 실험에서 사용된 당(糖) 가운데 glucose와 fructose가 유산균에 의한 산생성에 현저한 효과를 보였으며, 그 적정농도는 각각 3% 정도였다. 첨가된 발육촉진물질 가운데 yeast extract가 유산균에 의한 산의 생성을 가장 촉진시켰으며 그 적정농도는 0.5% 정도였다. l-methionine의 첨가에 의하여 유산균에 의한 산생성이 감소하였다. 대두유에 첨가된 유청분말과 탈지분유는 유산균의 생육과 산생성 촉진 효과가 저조하였다. 대두 단백질의 농도를 달리했을 때 유산균의 생육과 산생성에는 차이가 없었다.
Bacillus amyloliquefaciens strain EXTN-1 처리에 의해 생육촉진 효과와 함께 광범위한 식물 병 방제효과가 보고되었다. EXTN-1의 PGPR 효과는 생육초기에 PR-1a, PDF1.2 등의 저항성 관련 유전자 발현에 의한 oxidative burst의 증가나 SA, JA나 ethylene 대사에 의한 유도저항성의 발현에 기인한다. 이 연구의 목표는 B. amyloliquefaciens EXTN-1가 기존에 보고된 다른 작물의 경우에서와 마찬가지로 벼의 생육촉진이나 벼줄무늬잎마름병에 대한 저항성에 관여하는지를 확인하기 위해 수행되었다. 벼 종자를 B. amyloliquefaciens EXTN-1에 침지한 후 파종하였을 때 생육촉진 효과와 병에 대한 저항성 발현이 확인되었다. B. amyloliquefaciens EXTN-1을 처리한 30일묘에서 벼의 초장, 생물중, 뿌리길이는 무처리구에 비해 각각 12.6%, 9.8%, 16.0% 증가하여 PGPR 효과가 나타남을 확인할 수 있었다. RSV 접종구에서도 B. amyloliquefaciens EXTN-1 20일묘는 초장, 생물중, 뿌리길이는 무처리구에 비해 각각 12.6%, 9.8%, 16.0% 증가하였다. 유도저항성 발현효과는 감수성 품종에서 저항성 품종에서 상대적으로 뚜렷하게 나타났다.
환원탈지유배지에서 자란 Lactobacillus helveticus YM-1의 cell-free filtrate로부터 Streptococcus thermophilus CH-1의 생육촉진을 확인한 결과 이 물질은 분자량이 5,000정도의 peptide로 나타난다. 이 peptide 중에는 aspartic acid, Iysine, proline, leucine, valine, alanine, glutamic acid등의 amino산이 비교적 풍부하였으며, 그중에서 glutamic acid 함량이 가장 높았다. 또 이 Peptide가 생육 촉진효과 나타내는데 가장 중요한 역할을 담당하는 것은 glutamic acid와 Phenylalanine으로 판단되었다.
식물성장 촉진 기능을 가지는 PGPR (plant growth-promoting rhizobacteria)균은 특수한 토양시료를 사용하여 내열성을 가지는 400개의 균주를 분리하였다. 이들 분리균주에서 선발한 공시균주 Bacillus sp. YK-5는 항진균성 물질을 생산하였으며, 시험균주 Asp. flavus를 대상으로 생산조건을 검토한 결과, 공시균주의 생육배지는 생육촉진효과와 식물병원균에 대한 방제를 위해 1% peptone 및 yeast extract, 5% black sugar가 함유된 modified LB배지를 사용하였다. 식물병원균에 대한 공시균주의 길항효과는 시험균주인 식물병원균 Fusarium oxysporum KACC 40052균에 대해 배양 7일째까지 강한 생육저해를 보였다. 공시균의 식물성장촉진능은 궁중무 및 벼를 대상으로 pot 실험한 결과, 궁중무의 경우 경엽수, 줄기의 길이 및 뿌리의 길이가 무처리구에 비해 약 60%이상 우수한 성장촉진효과를 나타내었으며, 벼의 경우 이식 후 시비 8일째 시판제품 처리구에 비해 공시균주 처리구는 잎의 길이와 흰 세근의 발달이 우수하여 뿌리의 발육에 현저한 생육촉진 효과를 나타내었다. 공시균주의 동정은 분자계통분류학적 분석 (형태, 배양, 생리, 화학적 및 분자생태학적 측면)에 의해 B. subtilis YK-5로 명명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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