자연상태하에서 잎도열병 병반으로부터 포자의 량을 측정하기 위하여 4종의 포자탐집기(금의 원형, 금의 개량형, 길야의 원형, 금$\cdot$길야의 개량형)를 검토한 결과, 원골한 포자형성 및 이탈, 포자채집, 검경에 있어서 한 두가지의 결점이 발견되었다. 따라서 위의 결점을 보완할 수 있는 새로운 포자채집기를 고찰, 성능을 검토하여 상기 4종의 채집기의 결점을 보충할 수 있는 결과를 얻었으므로 금후 자연상태하에서 포자이탈량 조사에 유용할 것으로 생각된다.
인산축적 시설재배지에서 Arbuscular 균근균의 이용을 위한 기초자료를 얻고자 영남지역 시설재배지의 토착 Arbuscular 균근균의 분포밀도를 조사하고 in vitro에서 Arbuscular 균근균의 포자 표면살균 조건에 따른 포자발아 및 균사생장정도를 검토하였다. 시설재배지 토양에서 재배작물별 Arbuscular 균근균의 포자분포수는 수박에서 가장 높았으며 오이, 참외, 고추의 순이었으며 건토 100 g당 포자수는 101~207개 범위에 있었다. 한편, Arbuscular 균근균의 포자분포수는 B/F비가 낮을수록 증가하는 경향이었고 토양유효인산의 함량과는 $r=0.416^*$의 유의성 있는 정의 상관을 나타내었다. Acaulospora spinosa와 Gigaspora margarita 두 균주를 대상으로 기내실험한 결과 Arbuscular 균근균의 포자표면살균은 두 균주 모두 2% Chloramin T 및2% Chloramin T와 항생제 혼합 처리시 50%이상의표면 살균력과 포자발아율을 보여 다른 화합물 처리보다 양호하였다. pH에 따른 Gigaspora margarita의 포자발아와 균사생장은 pH 5.0 ~ 9.0 사이의 넓은 범위에서 50%이상의 발아율을 보였으며, 초기 pH가 증가 할수록 균사생장이 양호한 경향이었으나 Acaulospora spinosa의 경우에는 pH 9.0에서 포자발아율이 가장 높았으며 균사생장은 실험한 pH의 범위에 상관없이 저조하였다.
성장인자가 포함되지 않은 무기염 액체배지(ISP-4)에서 Streptomyces coelicolor A3(2)의 포자가 발아할 때, 성장인자의 주기적인 요구성이(양 등,1993_ 단백질과 RNA 합성과 어떤 관계를 가지고 있는지를 규명하고자 하ㅣ였다. 발아는 10시간 정도 걸렸으며 이때 성장인자의 요구성이 2시간 주기로 반복되는 것을 재입증하였다. 포자의 크기는 시간에 따라 증가하였으나, 포자수는 표준 평판계수법에서 감소하였다. 포자 집단은 생리적으로 살아있거나, 휴면 중인 포자와 죽은 포자로 구분될 수 있었다. 이러한 발아과정에서 포자를 acridine orange(AO)와 iodonitrotetrazolium chloride(INT)로 염색하여 형광현미경으로 관찰하였을 때 RNA와 단백질도 일정한 주기를 갖고 합성되었으며, 이 주기성은 성장인자의 요구 주기와 거의 일치하였다. 이로써 발아 초기에 포자 집단은 성장인자 중에서 특히 단백질 합성과 관련된 물질인 아미노산이 주기적으로 요구되고 있음을 토론하였다.
Bacillus thuringiensis를 생물농약으로 이용하기 위해서는 고농도의 포자형성에 의한 높은 살충성의 8 -endotoxin를 생산하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 B. thuringiensis의 고농도 배양에 의한 높은 포자형성 수율을 얻기 위하여 40%의 용존산 소량과 $28^{\circ}C$에서 여랴 가지 방법의 유가식 배양법을 검토하였다. 최종 배양액의 glucose 농도가 50 g/L가 되도록 하는 경우의 유가식 배양에서는 continuos fed-batch culture의 linear gradient f feeding 법에 의하여 $9.37{\times}109$ cell/mL의 최대 생존 세포 수와 8 8.33 X 109 spore/mL의 최대 포자 수를 얻었으며, 이때의 포자 형 성율은 88.9% 이었다 최종 배양액의 glucose 농도가 100 m/L가 되도록 하는 경우의 유가식 배양에서는 intermittent fed-batch culture의 pH-stat 법에 의하여 $1.35{\times}1010$cell/mL의 최대 생존 세포 수와 $1.35{\times}1010$ spore/mL의 최대 포자 수를얻었으며, 이 때의 포자 형성율은 97.8% 이엇다.
쌀 양조 후 남은 고체찌꺼기인 주박을 사용하여 Saccharomyces 효모 포자의 대량생산을 위하여 주박의 최적 전 처리과정, 최적 배지조성과 배양조건을 조사하였다. 포자형성을 위하여서는 주박으로 제조한 전포자형성배지(PSM)에서 효모를 배양한 추 1% potassium acetate로 구성된 포자형성배지(SM)에 10%를 재접종한 후 $25^{\circ}C$에서 4일간 포자형성을 시켰다. 주박과 물을 1:2 로 혼합한 후 $51^{\circ}C$에서 24시간 preincubation한 후 그 원심분리 상등액을 PSM으로 사용하여 48시간 배양하고 이를 다시 SM에 접종하여 4일 배양하였을 때 최대 포자 자낭 수 $0.72${\times}$10^{8}$$m\ell$ 를 얻었다. SM배지에 1.4% 밀기울 국(koji)을 영양원으로 첨가하였을 때 형성된 자낭수는 $1.06${\times}$10^{8}$$m\ell$ 증가하였다 초기 SM pH가 5에서는 포자가 형성되지 않았으며, pH 7∼11에서 포자가 형성되었다. 한편 주박의 전 처리에 소요되는 시간과 노력을 절감하기 위하여, 전 처리 하지 않은 주박을 직접 사용하여 포자형성을 시켜보았는데, 1% 갈색설탕을 함유하는 PSM에 2% 그리고 SM에 0.5%의 전 처리 하지 않은 주박을 각각 첨가하였을 때, 최대 포자 자낭수 $1.27${\times}$10^{ 8}$$m\ell$를 얻었다.
Aspergillus nidulans와 Botrytis cinerea와 같은 사상균들은 당과 같은 영양분이 존재하지 않은 조건에서는 발아하지 않는다. 본 연구에서는 A. nidulans의 포자에 당을 인식하는 기구가 존재할 것이라는 증거를 제시하였다. A. nidulans의 포자에 증류수를 가하였을 때에는 발아가 관찰되지 않는 반면에 5%의 글루코오스를 가해 주었을 때에는 98%이상의 포자가 발아하였다. 뿐만 아니라 프록토오스, 설탕, 녹말과 같은 단당류, 이당류, 다당류를 가해 주어도 유사한 결과를 관찰할 수 있었다. 특이한 것은L-형의 아라비노오스를 가해 준 포자는 발아관을 형성하였으나D-형의 아라비노오스를 가해주면 증류수를 가해주었을 때와 같이 발아관을 형성하지 못 하였다. 포자를 트립신으로 처리한 후에 글루코오스를 가해주면 발아율이 25%롤 감소하였다. 포자 표면에 존재하는 단백질을 용출하여 분리한 후 MALDI-TOF 질량분석기로 단백질을 동정한 결과 동정된 10종의 단백질 중 8종의 단백질은 당의 대사와 관련된 효소들 임을 확인하였다.
조사지역의 평균 토양화학성은 pH 5.93, 유기물함량 $25.9g\;kg^{-1}$, 유효인산 $742mg\;kg^{-1}$, $NO_3-N$$44.7mg\;kg^{-1}$ 이었으며, 토양 1 g당 균근균 포자는 양파 12.1, 마늘 11.7, 고추 10.1로 작물별 큰 차이를 보이지 않았다. 토성에 따른 포자수는 식토와 미사질 식토에서 토양 1 g 당 15개 이상의 포자밀도를 보였으며, 토양 pH, OM, $NO_3-N$, Av. $P_2O_5$등 토양양분함량과 포자밀도는 유의성 있는 상관관계를 보이지 않았으나, 포자수는 양분농도와 관계없이 일정한 수준을 보였다. 종이 확인된 균근균 수집 포자는 Glomus속 2종과 Gigaspora속 3종으로 Glomus clarum, Glomus intraradices, Glomus etunicatum와 Gigaspora rosea, Gigaspora margarita 등 이었다.
인삼 뿌리썩음병균 Cylindrocarpon destructans 균사체를 homogenization 단독 처리로 분쇄할 경우 균사체 절편길이는약 400$\mu\textrm{m}$이고 용액내에 복잡하게 뭉쳐있으며 후막포자의 순수분리율은 9.8%로 측정되었다. 그러나 homogenization으로 전처리 한후 초음파 처리를 부가하여 실시한 결과, 처리시간 20초 경과부터 분쇄된 균사체는 용액내에 고루 분포되었고 90초간 초음파 처리후에는 균사체 길이가 20$\mu\textrm{m}$ 정도로 되었으며 전체 후막포자중 74.3%의 후막포자가 균사체로부터 분리되었다. C. destructans 균사체의 homogenization단독처리시 후막포자들의 사슬은 세포수 I~8개로 형성된 것이 관찰되나 초음파를 부가로 처리한 결과 I~4개의 후막포자 세포로 구성된 사슬만이 관찰되었다. 초음파 처리로서 분리된 후막포자 사슬중에서 각 구성세포의 발아율은 potato dextrose agar(PDA)에서 20。C, 2일간배양한 결과 46.8%로 측정되었으며 5줄에서 13일간으로 장기간 배양한 결과 발아율은 60.7%로 측정되었다. C. destructans 균사체를 초음파처리하여 분리된 후막포자는 20。C, PDA배지 배양조건에서 총 후막포자 세포수에 대해 발아한 후막포자 세포의 발아율은 55.8%이며 총 후막포자 사슬군(catenae)에 대해서 발아한 각 후막포자 사슬군의 발아율은 73.4%의 비율로 측정되었다.
1. 검정곰팡이 (Aspergillus niger)를 실험균주로 하여 동조적으로 액침배양한 결과 포자의 발아로 부터 균사의 생장, 생식기관의 성숙 및 경자까지의 분화를 재현시킬 수 있었으며 그 다음의 아세트산염 배지에서 농도와 pH가 적절할 때 포자의 형성을 볼 수 있었다. 2. pH 5.5, 6.0, 6.5 및 7.0로 조절하고 각각 농도를 대조구, 20mM, 40mM, 80mM 및 160mM로 조절한 아세트산염 배지에서 검정곰팡이를 $28^{\circ}C$의 온도로 4일간 진탕배양하면서 균체량과 pH변화, 포자개시 시간을 측정하였다. 아세트산염 배지에서 적응이 되면 균체량은 증가하였으며 성장이 진행되면서 PH가 증가하다가 포자가 형성되면 pH는 감소하였다. pH 7.0의 아세트산염 배지에서는 균이 적응할 수 없고 pH 증가가 너무 지나치게 되어 균체량은 점차 감소하였다. 또 포자형성개시 시간은 pH 5.5의 아세트산염 배지에서는 그 농도가 20mM일 때 1일, 40mM일 때 2일, 80mM일 때 3일, 160mM일 때 4일이 소요되었으며 pH 6.0의 아세트산염 배지에서는 그 농도가 40mM일 때 2일만에, 80mM일 때 1일만에, 160mM일 때 4일만에 포자가 형성되었다. 또 pH 6.5의 아세트산염 배지에서는 80mM의 농도일 때 3일만에, 160mM일 때 4일만에 포자가 형성되었고 pH 7.0의 아세트산염 배지에서는 포자가 형성되지 않았다. 모든 pH의 아세트산염 배지에서 대조구에서는 포자가 형성되지 않았다.
여러 가지 수온과 광량 하에서 다시마 포자의 발아, 암배우체의 성장과 성숙, 그리고 어린 포자체의 성장을 조사하였고, 이 결과를 동남해안의 수온과 특성과 결부하여 해석하였다. 수온 $25^{\circ}C$에서 포자들은 전혀 발아하지 않았다. $5\~20^{\circ}C$에서의 발아율은 $70\~86\%$였다. $5\~20^{\circ}C$에서 포자의 발아율은 광량에 따라 달랐다. $150 {\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이하에서 배양한 포자의 발아율은 $70 {\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이하에서 배양한 포자의 발아율에 비해 낮았다. 암배우체는 $20^{\circ}C$에서 영양세포를 가장 많이 형성하였으나, 이 수온에서는 성숙하지 않았다. 수온 $5\~15^{\circ}C$에서는 광량이 증가할수록 영양세포의 생산량이 줄어들었으나, 성숙률은 오히려 높아졌다. 또한 수온이 낮아질수록 성숙률은 높아졌으나, 반면 영양세포의 생산량은 줄어들었다. 어린포자체의 성장에 대한 최적수온은 $10^{\circ}C$였으며, $70 {\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광량은 어린 포자체의 성장하기에 충분한 광량으로 판단되었다. 동남해안의 수온특성을 볼 때, 다시마의 지리적 분포를 벗어난 이 지역에서도 7월 이전에 방출된 포자는 배우체를 거쳐 어린 포자체로 발달할 수 있다. 그러나 이러한 조건 속에서도 자연 개체군이 존속할 수 없는 이유는 여름철 높은 수온에 의한 어린 포자체의 사망으로 요약할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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