콩포장에 사용하는 제초제가 근류균의 생존률에 미치는 영향을 구명하기 위하여 제초제 Alachlor, Linuron, Simazine 및 Paraquat를 농도별로 YEMA 배지에 혼합하여 근류균을 접종, 배양하여 생존률을 조사하였다. 1. 콩근류균은 Alachlor와 Linuron의 사용권장 농도인 400ppm 처리에서도 각각 27.4%와 57.8%의 생존률을 보여 유의한 근류균의 감소를 보였다. 2. Simazine은 공시제포제중에서 가장 영향이 적었으며 Paraquat는 200ppm에서도 현저한 생존균수의 감소를 보였다. 3. Alachlor에 대한 근류균의 감수성은 균주에 따라 차이가 있었으며 I-122 균주가 가장 낮은 감수성을, I-145가 가장 높은 감수성을 보였고 중도 저항성인 K-5 균주는 사용권장농도에서는 높은 저항성을 보였으나 농도가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 4. 콩품종의 근류형성력은 균주, 품종에 따라 차이가 있었으며 Alachlor에 저항성인 균주 I-122, K-5 가 높은 근류형성력을 보여 근류형성력은 환경적응력과 밀접한 관계가 있는 것으로 보였다.
Rhizobium jaonicum S118로부터 변이주(變異株)를 선발(選拔)하고 생리적(生理的)인 특성(特性) 및 식물체(植物體)와의 상호관계(相互關係)등을 조사(調査)한 결과(結果)는 아래와 같다. N. T. G를 처리(處理)한 S118로부터 근류(根瘤)를 형성(形成)하지 않는 SM255, 근류착생(根瘤着生)이 아주 좋고 acetylene환원력(還元力)도 높은 HP277, 근류착생(根瘤着生)이 S118보다 떨어진 LP268 그리고 근류(根瘤)가 아주 드물게 형성(形成)되는 SM303을 선별(選別)하였다. SM255를 접종(接種)한 식물체(植物體)는 생육(生育)이 저조(低調)하였고, 뿌리털의 curling 현상(現象)도 관찰(觀察)되지 않았다. 반면 HP277은 SM255와 서로 다른 결과(結果)를 나타내었다. Litmus milk 반응(反應)에서 HP277이 alkali성(性), serume zone을 형성(形成)하였고, congo red를 약(弱)하게 흡수(吸收)하였다. YEM배지(培地)에서 SM255는 생육(生育)이 S118과 비슷한 slow-growing형(型)이지만 HP277은 fast-growing형(型)이었다. 질산(窒酸) 및 아질산(亞窒酸) 환원(還元)은 LP268이 음성(陰性), 음성(陰性), SM255는 양성(陽性), 양성(陽性), 그 외(外) 균주(菌株)는 양성(陽性), 음성(陰性)으로 나타났다. SM255는 무기태(無機態)와 유기태(有機態) 질소원(窒素源)의 영향(影響)을 받아 생육(生育)이 저조(低調)하였다. 그러나 HP277은 $Ca(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$의 10mM, 25mM 농도(濃度)에서 생육(生育)이 가능하였고, 유기태(有機態) 질소원(窒素源)의 이용(利用)이 높은 것으로 나타났다. 모든 균주(菌株)가 starch를 이용(利用)하지 못하였고 arabinose의 경우 SM255와 SM303은 타균주(他菌株)에 비해 이용성(利用性)이 낮음을 알 수 있었다. 그러나 sucrose는 모든 균주(菌株)가 이용(利用)할 수 있었다. HP277과 S118은 균체(菌體) 단백질(蛋白質)의 조성(組成)에 차이(差異)가 없었고, SM255는 Rm 0.62의 band가 결여(缺如)되어 있었다.
본(本) 시험(試驗)은 서울농대(農大) 시험포장(試驗圃場)에 존재(存在)하는 토착대두근류균 (土着大豆根瘤菌) 분포(分布)의 다양성(多樣性)을 밝힘과 아울러 이곳에서 분리(分離)한 분리균(分離菌)들의 몇가지 항생제(抗生劑)에 대한 내성(耐性)의 일반적(一般的)인 특성(特性), 그리고 근류균(根瘤菌) 균주(菌株) 인식(認識)을 위한 항생제(抗生劑) 내성(耐性) 시험(試驗)의 적합성(適合性) 등(等)을 검토(檢討)하기 위하여 서울농대(農大) 시험포장(試驗圃場)의 여러 대두품종(大豆品種)의 근류(根瘤)에서 분리(分離)한 27개 대두근류균(大豆根瘤菌)을 중심(中心)으로 streptomycin sulphate, ampicillin, kanamycin sulphate, oxytetracycline등(等)의 4가지 항생제(抗生劑)에 대한 내성(耐性)을 알아보았다. 그 결과(結果) 27개 대두근류균(大豆根瘤菌)은 4가지 항생제(抗生劑)에 대해 21가지의 상이(相異)한 내성유형(耐性類型)을 보임으로써 서울농대(農大) 시험포장(試驗圃場)에 비교적(比較的) 다양(多樣)한 대두근류균(大豆根瘤菌)들이 분포(分布)함을 알 수 있었다. 한편 27개 대두근류균(大豆根瘤菌)은 streptomycin sulphate와 oxytetracycline, ampicillin에 대하여 약 $1{\mu}g/ml$의 낮은 농도(濃度)에서부터 $200{\mu}g/ml$의 높은 농도(濃度)에 이르는 넓은 농도(濃度) 범위(範圍)에 걸쳐 생육저해(生育沮害)를 보였다. 그리고 몇가지 분리균(分離菌)은 ampicillin에 대하여 $400{\mu}g/ml$의 보다 높은 농도(濃度)에서 생육저해(生育沮害)를 보인 반면(反面), kanamycin sulphate의 경우(境遇) $12.5{\mu}g/ml$이하(以下)의 낮은 농도(濃度)에서 모든 분리균(分離菌)들이 생육저해(生育沮害)를 나타냄으로써 이는 다른 항생제(抗生劑)들에 비해 생육저해력(生育沮害力)이 상당히 높음을 알 수 있었다. 또한 이전에 혈청면역학적(血淸免疫學的) 시험(試驗)에 의해 서로 다른 균주(菌株)로 밝혀진 두가지 분리균(分離菌)이 4가지 항생제(抗生劑)에 대해 각각 같은 정도(程度)의 생육저해(生育沮害)를 보임으로써 항생제(抗生劑) 내성시험(耐性試驗)은 정확(正確)한 균주(菌株) 인식(認識)에는 완전(完全)하지 않은 것으로 생각된다.
두과작물과 그 근류균은 특수한 상호관계에 있으며 복잡한 과정을 거쳐 분자질소의 고정작용이 이루어지고 있는 것이다. 기주식물의 종류, 품종에 대한 근류균종 및 균주의 접종친화성은 특이하여 근류형성성과 질소고정력이 다르므로 유효균주를 선발하여 접종의 효과를 기대하게 된다. 본 실험은 우리나라에 재배 또는 야생하는 두과작물 가운데 대두와 사료작물인 alfalfa, clover류, lespedeza, birdfoot trefil의 근류균을 수개지역의 여러품종(대두)에서 채집 분리하여 균의 형태, 배양 및 생리적인 성질등을 조사 비교하여 동정하고 대두 근류균을 대두에 접종하여 근류형성성을 조사 하였다. 분리한 균종과 균주는 형태와 배양특성 및 생리적인 성질로 분류되어 대두 근류균 56과 사료작물에서 11균주를 분리 선발하였다. 각 균주는 탄수화물의 이용성, 유기산생산성, hydrogenase 활성 및 indole 초산 생리력에 많은 정도의 차이가 있었으며 이성질을 근류균 활성과 관련하여 고찰하였다. 근류균의 생육에 끼치는 몇가지 질소화합물의 영향을 시험한 결과는 화합물의 종류와 농도에 따라 달리 나타났으며 asparagine과 glutamine이 가장 유효하였고 hydroxylamine, hydrazine, nitrite azide, thiourea등은 $1{\times}10^(-2)M/l$의 농도에서 균의 발육을 심히 저해하였다. 대두 품종 "장란백목"에 대한 25균주의 접종시험결과는 20균주가 상이한 정도로 근류를 형성하였고 5균주가 근류를 형성하지 않았으며 이 가운데 한 균주에 의하여는 뿌리의 발육이 억제 변형되어 있었다. 이로써 대두품종에 대한 근류균 균주의 근류 형성 친화성을 확인하였다. 이 연구는 1969년도 문교부 연구조성비의 지원으로 수행하였으므로 이에 당국에 감사하며 또한 연구의 진행에 많은 격려와 고견을 베풀어주신 이춘영 교수, 시료채집에 적극 협조하여주신 김동암, 한상기 교수와 작물시험장 박근용 과장에게 감사의 뜻을 표합니다.
연속적으로 대두를 재배한 토양과 신개간지 토양에서 재배한 대두 품종 단엽의 근류로부터 토착대두 근류근 87종을 분리하고 이들을 생장속도에 따라 Bradyrhizobium japonicum (slow-grower) 및 Rhizobium fredii (fast-grower)로 분류한 결과 전자가 55종, 후자가 32종이었다. 이두그룹의 대두 근류균을 질산염 환원특성에 따라 denitrifying fast-grower(F-1), nitrate respiring fast-grower(F-II), denitrifying slow-grower(S-I), 및 nitrate respiring slow-grower (S-II)로 세분 되었으며, 분리균주 총 87종중 S-I, S-II, F-I 및 F-II의 수는 각각 10, 22, 48 및 7종이었다. 이들 각 group 대두 근류균의 균체단백질의 전기영동 pattern상의의 차이를 1차 및 2차원 전기영동으로 분석한 결과 slow 및 fast-grower간에는 현저한 차이를 관찰할 수 있었으나 동일 생장속도를 가진 것 중 denitrifer와 nitrate repirer간에는 큰 차이가 없었다.
우리나라 토양에서 분리(分離)된 수종(數種) YCK균주(菌株)의 경합여건(競合與件)에 따른 공중실소고정(空中室素固定) 즉 공생효과(共生效果) 변화양상을 조사코자, 우리나라 장백(長白)콩과 미국(美國)의 Clark콩에 대하여 YCK균주(菌株)를 단독(單獨) 및 USDA균주(菌株)와 혼합접종(混合接種)한 결과는 다음과 같았다. 1. YCK균주(菌株)들은 단독접종시(單獨接種時) 보다 USDA균주(菌株) 특히 USDA 110균주(菌株)와 혼합접종(混合接種)했을 때 공생효과(共生效果)의 증가 경향을 보였다. 2. YCK균주(菌株)와 USDA균주(菌株)의 혼합접종(混合接種) 조합별(組合別) 공생효과(共生效果) 경향은 대두품종에 따라 상이하였다. 3. YCK균주(菌株)들은 근류형성경함력(根瘤形成競含力)에 있어서 USDA110균주(菌株)보다 우수하였으나 USDA 127균주(菌株)보다는 저조하였다. 4. 공시(供試)된 YCK균주중(菌株中) 우리나라 장백(長白)콩에서 공생효과(共生效果)가 우수하였던 것은 단독접종시(單獨接種時) YCK 213, YCK균주(菌株)와 혼합접종시(混合接種時)는 YCK 141균주(菌株)였다 5. YCK균주(菌株)들는 USDA 123균주(菌株)와 혼합접종(混合接種)했을 때 근류형성상(根瘤形成上)의 길항작용(拮抗作用)을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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