• 제목/요약/키워드: Phosphate-solubilizing bacteria

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염류집적 국화 시설재배지 토양에서 인산분해미생물 시용이 토양화학성 및 국화생육에 미치는 영향 (Effect of Phosphate Solubilizing Bacteria Application on Soil Chemical Properties and Chrysanthemum Growth in Greenhouse Cultivation Area with High Salt Accumulation)

  • 이상현;정연화;한태호
    • 화훼연구
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    • 제19권3호
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    • pp.144-150
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    • 2011
  • 본 연구는 염류집적 국화 재배지 토양적응성 인산분해미생물 탐색하고 선발된 미생물 시용을 통한 염류집적 국화 재배지 토양에서의 토양 화학성의 변화를 조사하였으며 이를 통하여 염류집적 국화 재배지 토양 환경 개선 기술을 개발하고자 수행되었다. 시험에 사용된 인산분해미생물은 염류집적토양에서 분리된 Pseudomonas putida(KSJ11), Acinetobacter calcoaceticus (KSJ3) 및 Acinetobacter calcoaceticus (WP20) 3종류이었으며 미생물의 제형은 버미큘라이트에 혼합되어 있는 상용화된 제품을 이용하였다. 시험장소는 광주광역시 광산구 소재 신우화훼농장의 15년간 작물이 재배되어 염류집적현상이 나타나는 국화재배지에서 처리구 $82m^2$에 각각의 미생물 제재 250 L씩 시용하였다. 염류집적이 이루어진 국화재배온실에 처리된 인산분해미생물 Acinetobacter calcoaceticus(KSJ3; WP20)는 유효인산을 효율적으로 분해하는 것으로 나타났으며, 특히 Acinetobacter calcoaceticus(WP20)는 염류의 분해능력이 높았다. 인산분해미생물 시용에 따라 토양내 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량의 증가가 A. calcoaceticus(KSJ3; WP20)처리구에서 뚜렷하게 나타났으며 이러한 변화의 영향으로 판단되는 토양내 전기전도도도 증가되었다. 또한 인산분해미생물 시용은 선충밀도의 감소효과를 나타내어 토양환경개선을 위한 재료로 활용될 가능성을 나타내었다. 결과적으로 염류집적이 이루어진 국화재배 온실에서의 인산분해미생물 시용은 처리된 미생물의 종류에 따라 차이를 나타내었지만 토양의 유효인산량 증가와 양이온의 유용화에는 분명한 효과를 나타내었다. 따라서 염류집적 토양에서의 인산분해미생물 시용은 토양양분의 효율적인 사용을 가능하게 할 수 있는 방안이 될 수 있기 때문에 시비량 절감 등의 방법으로 활용할 수 있다고 판단되었다.

Promoted Growth of Maize by the Phosphate Solubilizing Bacteria Isolated from North-east China

  • Wu, Hai-Yan;Wang, Li-Chun;Gao, Xing-Ai;Jin, Rong-De;Fan, Zuo-Wei;Kim, Kil-Yong;Zhao, Lan-Po
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.112-117
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    • 2011
  • A strain of phosphate solubilizing bacterium was isolated from rhizosphere and identified as Burkholderia sp. by 16S-rRNA gene sequence analyses. The bacterium was found to release gluconic acid and the solubilization of hydroxyapatite in the liquid medium by a significant drop in pH to 3.7 from an initial pH 7.0. The soluble-P concentration continuously increased during the incubation periods and the total amount of soluble P released in culture filtrate was detected at 990 mg $L^{-1}$ after 10 days of inoculation. Most promoted maize growth was found in the standard NPK (240-120-120 kg $ha^{-1}$) soil inoculation with Burkholderia sp. (Twenty milliliters/plant, 106 CFU) and also in the absence of Burkholderia sp. inoculation, the soil amended with only 2/3 levels of P gave significant higher plant yield compared to 1/3 levels of P or without P supplementation.

Co-inoculation of Burkholderia cepacia and Alcaligenes aquatilis enhances plant growth of maize (Zea mays) under green house and field condition

  • Pande, Amit;Pandey, Prashant;Kaushik, Suresh
    • 농업과학연구
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    • 제44권2호
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    • pp.196-210
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    • 2017
  • The synergistic effect on phosphate solubilization of single- and co-inoculation of two phosphate solubilizing bacteria, Burkholderia cepacia (C1) and Alcaligenes aquatilis (H6), was assessed in liquid medium and maize plants. Co-inoculation of two strains was found to release the highest content of soluble phosphorus (309.66 ?g/mL) into the medium, followed by single inoculation of B. cepacia (305.49 ?g/mL) and A. aquatilis strain (282.38 ?g/mL). Based on a plant growth promotion bioassay, co-inoculated maize seedlings showed significant increases in shoot height (75%), shoot fresh weight (93.10%), shoot dry weight (84.99%), root maximum length (55.95%), root fresh weight (66.66%), root dry weight (275%), and maximum leaf length (81.53%), compared to the uninoculated control. In a field experiment, co-inoculated maize seedlings showed significant increases in cob length (136.92%), number of grain/cob (46.68%), and grain weight (67.46%) over control. In addition, single inoculation of maize seedlings also showed improved result over control. However, there was no significant difference between single inoculation of either bacterial strains and co-inoculation of these two bacterial strains in terms of phosphate solubilization index, phosphorous release, pH of the media, and plant growth parameters. Thus, single inoculation and co-inoculation of these bacteria could be used as biofertilizer for improving maize growth and yield.

미생물비료 생물자원인 불용성인산 가용화 세균의 분리, 동정 및 생리적 특성 (Isolation, Identification and Physiological Characteristics of Biofertilizer Resources, Insoluble Phosphate-Solubilizing Bacteria)

  • 손홍주
    • 미생물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.51-55
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    • 2003
  • 환경친화적인 미생물인산비료를 개발하기 위하여 불용성 인산을 가용화 시킬 수 있는 세균을 콩의 근권 토양으로부터 분리하였다. 분리균주의 분류학적 위치를 검토한 결과, Pantoea agglomerans로 동정되었다. 불용성 인산인 $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$)로부터 가용성 인산을 생성하기 위한 최적 배지 및 배양조건은 glucose 3%, $NH_{4}NO_{3}$ 0.1%, $MgSO_{4}\cdot\7H_{2}O$ 0.02%, $CaCl_{2}\cdot\2H_{2}O$, 0.06%,초기 pH 7.5, 배양온도 $30^{\circ}C$이었으며, 최적조건에서 배양 5 일 후,898 mg/L의 인산이 생성되었다. 불용성 인산 가용화 기작은 유기산 생성에 의한 배양액의 pH감소와 밀접한 관계가 있었다. 분리균주는 $CaHPO_{4}$, hydroxyapatite로부터 각각 698,912 mg/L의 가용성 인산을 생성하였으나 $FePO_{4}\cdot\4H_{2}O$, $AIPO_{4}$로부터는 각각 28,19 mg/L.의 가용성 인산을 생성하였다.

Hydroxyapatite 인산염 가용화 균 Klebsiella sp. DA 71-1의 분리와 가용화특성 (Isolation and Characteristic of the Phosphate Solubilizing Bacteria Klebsiella sp. DA 71-1)

  • 이진우;정연주;이경아;최시림;김영길;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.174-179
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    • 2004
  • 난용성 인산염을 가용화시키는 균주를 염류직접 및 인산과다처리 재배지로부터 다수 분리하였다. 다수의 균들은 대다수가 tri-calcium phosphate의 가용화능을 가진 균주들이 었고 hydroxyapacte의 가용화능을 가진 균주가 소수있었다. 본 연구는 hydroxyapatite 가용화능을 가진 분리균주 Klebsiella sp. DA7l-1의 배양특성에 따른 난용성 인산염(hydroxyapatite, tri-calcium phosphate, aluminium phosphate), pH변화 및 배양온도에 따른 인산염의 가용화특성 등을 조사하였다 인산 가용화능은 유기산 생성과 밀접한 관련이 있다고 많이 보고되어 졌지만 아직 pH저하에 따른 인산 가용화의 정확한 기작은 확인이 되지않은 상태이며 배지내의 pH저하는 균주의 유기산 생성에 따른 것으로 사료되어진다. 조사한 결과 배양시간 12 이후부터 pH 저하를 나타냈으며 pH저하는 균생육에 영향을 미치지 않는 범위내에서 이루어졌으며 pH가 저하된 상태의 배지 조건에서 균의 생육이 계속될수록 인산가용화능이 높게 이루어졌다. 또한 DA7l-1은 초기 pH에 영향을 크게 받지 않았으며 일반 토양의 온도와 비슷한 조건의 온도에서도 가용화 능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

Isolation and Characterization of Pb-Solubilizing Bacteria and Their Effects on Pb Uptake by Brassica juncea: Implications for Microbe-Assisted Phytoremediation

  • Yahaghi, Zahra;Shirvani, Mehran;Nourbakhsh, Farshid;de la Pena, Teodoro Coba;Pueyo, Jose J.;Talebi, Majid
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권7호
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    • pp.1156-1167
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    • 2018
  • The aim of this study was to isolate and characterize lead (Pb)-solubilizing bacteria from heavy metal-contaminated mine soils and to evaluate their inoculation effects on the growth and Pb absorption of Brassica juncea. The isolates were also evaluated for their plant growth-promoting characteristics as well as heavy metal and salt tolerance. A total of 171 Pb-tolerant isolates were identified, of which only 15 bacterial strains were able to produce clear haloes in solid medium containing PbO or $PbCO_3$, indicating Pb solubilization. All of these 15 strains were also able to dissolve the Pb minerals in a liquid medium, which was accompanied by significant decreases in pH values of the medium. Based on 16S rRNA gene sequence analysis, the Pb-solubilizing strains belonged to genera Bacillus, Paenibacillus, Brevibacterium, and Staphylococcus. A majority of the Pb-solubilizing strains were able to produce indole acetic acid and siderophores to different extents. Two of the Pb-solubilizing isolates were able to solubilize inorganic phosphate as well. Some of the strains displayed tolerance to different heavy metals and to salt stress and were able to grow in a wide pH range. Inoculation with two selected Pb-solubilizing and plant growth-promoting strains, (i.e., Brevibacterium frigoritolerans YSP40 and Bacillus paralicheniformis YSP151) and their consortium enhanced the growth and Pb uptake of B. juncea plants grown in a metal-contaminated soil. The bacterial strains isolated in this study are promising candidates to develop novel microbe-assisted phytoremediation strategies for metal-contaminated soils.

Effect of Fungicides on Phosphate Solubilization by Klebsiella oxytoca and Enterobacter ludwigii

  • Walpola, Buddhi Charana;Keum, Mi-Jung;Yoon, Min-Ho
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.112-116
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    • 2013
  • The aim of the present study was to isolate phosphate solubilizing bacteria (PSB) and to assess their potential tolerance to fungicides. Out of thirty PSB, two strains Klebsiella oxytoca and Enterobacter ludwigii were selected on the basis of their tolerance to fungicides. Both strains were assessed for their phosphate solubilizing ability using three different fungicides (difenoconazole, fluazinam and streptomycin) each with the concentrations of 0, 1, 2 or 3 times of the recommended rate. Both strains showed increased phosphate solubilization with difenoconazole at 1, 2 and 3 times of the recommended rate as compared to the phosphate solubilization of the control. The phosphate solubilization in Klebsiella oxytoca was recorded as 326, 538, 518 and 481 ${\mu}g\;mL^{-1}$ at 0, 1, 2 and 3 times of the recommended rate respectively, whereas in Enterobacter ludwigii it was recorded as 395, 499, 529 and 533 ${\mu}g\;mL^{-1}$ respectively at various doses. Based on the present findings, it may be concluded that both strains have the potential to be used as bio-inoculants which can solubilize phosphate even at the higher doses as compared to the recommended rate of fungicides.

토양에서 분리한 Penicillium sp. GL-101에 의한 난용성 인산염의 가용화 (Solubilization of Insoluble Phosphates by Penicillium sp. GL-101 Isolated from Soil)

  • 최명철;정종배;사동민;임선욱;강선철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권4호
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    • pp.329-333
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    • 1997
  • PDA-calcium phosphate 평판배지를 이용하여 경남북 일대의 토양으로부터 인산가용화능이 우수한 1,000여종의 세균과 200여종의 사상균을 분리하였다. 이중에서 인산가용화능이 가장 우수한 사상균 GL-101 균주를 선발하여 MEA와 PDA 배지에서 배양하면서 분생자병과 분생자의 형태적 특성을 조사한 결과 플라스크형의 phialide, 분생자병의 branching type이 simple type이며, conidial head가 columnar shape 등의 특징을 갖는 Penicillium sp. GL-101로 동정되었다. 이 균주의 인광석 분해능이 최대가 되는 최적 배양온도와 초발 pH는 각각 $25^{\circ}C$와 pH 7.5이었다. 이와같은 배양조건에서 tricalcium-phosphate, aluminium phosphate, hydroxyapatite, 인광석 등의 난용성 인산염에 대한 이 균주의 인산가용화능을 살펴보면 배양 8일째에 최대값을 보였으며, tricalcium-phosphate에 대해서는 1,152 ppm, 인광석에 대해서는 565 ppm, aluminium phosphate에 대해서는 292 ppm, hydroxyapatite에 대해서는 217 ppm의 유리인산을 생성하였다.

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항진균능을 가진 불용성 인산 가용화 세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Insoluble Phosphate-Solubilizing Bacteria with Antifungal Activity)

  • 박기현;손홍주
    • 미생물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.223-229
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    • 2006
  • 다기능성 농업용 미생물 제제를 개발하기 위하여 항진균능을 가진 불용성 인산 가용화 세균을 식물의 근권 토양으로부터 분리하였다. 분리균주의 분류학적 위치를 검토한 결과, Pseudomonas fluorescens RAF15로 동정되었다. P. fluorescens RAF15는 농작물의 잿빛곰팡이병균 Botrytis cinerea와 줄기썩음병균 Rhizoctonia solani의 생육을 억제할 수 있었다. 불용성 인산인 $Ca_3(PO_4){_2}$로부터 가용성 인산을 생성하기 위한 최적 배지 및 배양조건은 glucose 1.5%, urea 0.005%, $MgCl_2{\cdot}6H_2\;0.3%,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O\;0.01%,\;CaCl_2{\cdot}2H_2O$ 0.01%, NaCl 0.05%, 배양온도 $30^{\circ}C$ 및 초기 pH 7.0이었으며, 최적조건에서 배양 5일 후 863 mg/L의 가용성 인산이 생성되었다. 불용성 인산 가용화는 유기산 생성에 의한 배양액의 pH 감소와 밀접한 관계가 있었다. P. fluorescens RAF15는 $10-35^{\circ}C$, 1-4% 염 농도 및 pH 2.0-11.0의 범위에서도 가용성 인산을 생성할 수 있었다. 본 균주는 $CaHPO_4,\;Ca_3(PO_4){_2}$ 및 hydroxyapatite에서 각각 971-1121 mg/L, 791-908 mg/L 및 844 mg/L의 가용성 인산을 생성하였다. 그러나 $FePO_2$$AlPO_4$의 경우, 생성된 가용성 인산의 농도는 각각 18 mg/L, 5 mg/L이었다.

Synergistic effect of co-inoculation with phosphate-solubilizing bacteria

  • Park, Jin-Hee;Lee, Heon-Hak;Han, Chang-Hoon;Yoo, Jeoung-Ah;Yoon, Min-Ho
    • 농업과학연구
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    • 제43권3호
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    • pp.401-414
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    • 2016
  • The synergistic effect on phosphate solubilization of single- and co-inoculation of two phosphate solubilizing bacteria, Burkholderia anthina PSB-15 and Enterobacter aerogenes PSB-16, was assessed in liquid medium and green gram plants. Co-inoculation of two strains was found to release the highest content of soluble phosphorus ($519{\mu}g\;mL^{-1}$) into the medium, followed by single inoculation of Burkholderia strain ($492{\mu}g\;mL^{-1}$) and Enterobacter strain ($483{\mu}g\;mL^{-1}$). However, there was no significant difference between single inoculation of bacterial strain and co-inoculation of two bacterial strains in terms of phosphorous release. The highest pH reduction, organic acid production, and glucose consumption were observed in the culture medium co-inoculated with PSB-15 and PSB-16 strains rather than that of single inoculation. Based on the plant growth promotion bioassay, co-inoculated mung bean seedlings recorded 9% and 8% higher shoot and root growth, respectively, compared to the control. Therefore, in conclusion, co-inoculation of the strains B. anthina and E. aerogenes displayed better performance in stimulating plant growth than inoculation of each strain alone. However, considering the short assessment period of the present study, we recommend engaging in further work under field conditions in order to test the suitability of these strains as bio-inoculants.