To screen for potential biocontrol agents against postharvest disease of garlics caused by Penicillium hirsutum, a total of 933 isolates (432 fungi and 501 bacteria) were isolated from the rhizoshere or rhizoplane of garlics. Among them, Pantoea agglomerans isolate 59-4 (Pa 59-4) was selected for a potential biocontrol agent by in vivo wounded garlic bulb assay, When the spore suspension (10$\^$5/ spores/$m\ell$) of Penicillium hirsutum was co-inoculated with spore or cell suspension of each fungal or bacterial isolate on wounded garlics, the isolate highly suppressed disease development. Soaking garlic bulbs in the suspension of Pa 59-4 significantly reduced garlic decay from p. hirsutum. However, Pa 59-4 did not inhibit the mycelial growth of P. hirsutum in dual-culture with P. hirsutum on Tryptic soy agar. In order to elucidate mode of action of Pa 59-4 nutrient competition between Pa 59-4 and P. hirsutum was investigated using tissue culture plates with cylinder inserts containing defusing membrane reported by Janisiewicz et al. The results showed that Pa 59-4 effectively suppressed spore germination and mycelial growth of blue mold in the low concentration (0.5%) of garlic juice, but did not suppress those of blue mold in the higher concentration (5%) of garlic juice. This result suggests that the mechanism in biocontrol of garlic blue mold by Pa 59-4 may involve in nutrient competition with P. hirsutum on garlic bulbs.
전국에서 채집한 균주들 중 근권정착능력이 있는 균주를 선발하였다. 선발된 대부분의 균주들은 형광성 Pseudomonas속에 속하는 균주들이어고 이들 중 근권정착능력이 아주 우수한 B16과 V13을, 정착능력이 낮은 MC07과 X01을 시험에 공시하였다. 근권정착능력이 우수한 균주 B16과 V13은 종자 발아 초기단계에서의 증식 능력이 우수할 뿐만 아니라, 종자가 발아를 시작하여 유근이 나오는 시기에 이들의 정착밀도가 높았으며, 96시간이 지난 후에도 뿌리의 근단 부위에서 V13과 B16 균주들의 정착밀도가 높았다. 주사전자현미경(SEM)을 통하여 이들의 근권에서의 정착양상을 관찰한 결과, 정착능력이 우수한 균주들은 뿌리의 전반적인 부분에서 증식하고 근단 부위로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 정착능력이 낮은 균주들은 유근의 표면에 산발적으로 흩어져 증식한 것을 볼 수 있었다.
Microorganisms that live in the rhizosphere play a pivotal role in the functioning and maintenance of soil ecosystems. The study of rhizospheric cyanobacteria has been hampered by the difficulty to culture and maintain them in the laboratory. The present work investigated the production of the plant hormone indole-3-acetic acid (IAA) and the potential of biofilm formation on the rhizoplane of pea plants by two cyanobacterial strains, isolated from rice rhizosphere. The unicellular cyanobacteria Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 that were isolated from a rice rhizosphere, were investigated. Production of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 was measured under experimental conditions (pH and light). The bioactivity of the cyanobacterial auxin was demonstrated through the alteration of the rooting pattern of Pisum sativum seedlings. The increase in the concentration of L-tryptophan and the time that this amino acid was present in the medium resulted in a significant enhancement of the synthesis of IAA (r > 0.900 at p = 0.01). There was also a significant correlation between the concentration of IAA in the supernatant of the cyanobacteria cultures and the root length and number of the pea seedlings. Observations made by confocal laser scanning microscopy revealed the presence of cyanobacteria on the surface of the roots and also provided evidence for the penetration of the cyanobacteria in the endorhizosphere. We show that the synthesis of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 occurs under different environmental conditions and that the auxin is important for the development of the seedling roots and for establishing an intimate symbiosis between cyanobacteria and host plants.
Cyperus rotundus L. is a perennial herb that was found to be dominating an area in northeast Brazil previously contaminated with petroleum. In order to increase our knowledge of microorganism-plant interactions in phytoremediation, the bacterial community present in the rhizosphere and roots of C. rotundus was evaluated by culture-dependent and molecular approaches. PCR-DGGE analysis based on the 16S rRNA gene showed that the bacterial community in bulk soil, rhizosphere, and root samples had a high degree of similarity. A complex population of alkane-utilizing bacteria and a variable nitrogen-fixing population were observed via PCR-DGGE analysis of alkB and nifH genes, respectively. In addition, two clone libraries were generated from alkB fragments obtained by PCR of bulk and rhizosphere soil DNA samples. Statistical analyses of these libraries showed that the compositions of their respective populations were different in terms of alkB gene sequences. Using culturedependent techniques, 209 bacterial strains were isolated from the rhizosphere and rhizoplane/roots of C. rotundus. Dot-blot analysis showed that 17 strains contained both alkB and nifH gene sequences. Partial 16S rRNA gene sequencing revealed that these strains are affiliated with the genera Bosea, Cupriavidus, Enterobacter, Gordonia, Mycoplana, Pandoraea, Pseudomonas, Rhizobium, and Rhodococcus. These isolates can be considered to have great potential for the phytoremediation of soil with C. rotundus in this tropical soil area.
수도재배(水稻栽培)(유수형성기(幼穗形成期)) 포장(圃場)에 자생(自生)하고 있는 잡초(雜草)와 벼(복광(福光)벼) 및 두과작물(荳科作物)의 근계(根系)에 협생(協生)하는 질소고정미생물(窒素固定微生物)인 Azospirillum 속(屬)의 질소고정력(窒素固定力)의 발현양상(發現樣相)과 숙주별(宿主別) 이들 균(菌)의 분포(分布)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 벼, 잡초(雜草) 및 두과작물(荳科作物)의 근계(根系)(근표면(根表面), 근조직내부(根組織內部))에 협생질소고정미생물(協生窒素固定微生物)인 Azospirillum 속(屬)이 널리 공존(共存)하고 있었다. 2. 근조직내부(根組織內部)(inner root solutions)에서 Azospirillum spp. 균(菌)이 발현(發現)한 질소고정력(窒素固定力)은 16~53 n mole/tube hr의 범위(範圍)였으며, 특(特)히 돌피, 바람하늘지기 및 물닭개비의 근계(根系)에서 높은 질소고정력(窒素固定力)을 보였다. 3. 작물근계별(作沕根系別)로 Aaospirllum속(屬)의 질소고정균(窒素固定菌)을 계대배양(繼代培養)하였을 때의 질소고정력(窒素固定力)은 근조직내부(根組織內部)(histosphere; 6~39 n mole/tube hr) 보다 근표면(根表面)(rhizoplane; 1~260 n mole/tube hr)에서 분리(分離)한 균주(菌株)가 높은 질소고정력(窒素固定力)을 보였으며, 벼, 바람하늘지기, 물닭개비 및 콩 등(等)의 근표면(根表面) 분리균주(分離菌株)는 100 n mole/tube hr 이상(以上)으로 현저(顯著)히 높은 질소고정력(窒素固定力)을 나타내 있다. 4. 화본과작물(禾本科作物)(벼, 돌피), 알방동사니 및 자귀풀(근표면(根表面), 근조직내부(根組織內部))에서는 A. brasilense의 협생질소고정균(協生窒素固定菌)이 우점(優點)하였고, 그 외(外) 작물근계(作物根系)는 A. lipoferum과 A. brasiilene의 양균(兩菌)이 상호(相互) 협생(協生)하고 있었다. 한편(便) A. brasilense 균(菌)중에는 $nir^+$(탈질형균(脫窒型菌))와 $nir^-$(비탈질형균(非脫窒型菌))의 양특성형균(兩特性型菌)이 동일숙주내(同一宿主內)의 근계(根系)에 공존(共存)하였다. 5. 공시작물(供試作物) 근계(根系)에서 분리동정(分離同定)한 Azospirillum spp. 의 협생질소고정균(協生窒素固定菌)을 현미경(顯微鏡)으로 형태(形態)를 관찰(觀察) 한 결과(結果), A. lipoferum와 A. brasilense의 양균(兩菌)은 S자(字)모양의 간균(桿菌)으로 양극편모(兩極鞭毛)(single polpr flagellum)을 갖고 있었다.
생강뿌리썩음병의 발병진전은 35~40 C에서 가장 빨랐으며 온도가 내려갈수록 병반진전속도도 감소하였다. 생육상 시험에서 초장 22~25 cm의 생강을 고사시키는데 걸리는 시간도 35~40 C의 고온에서는 5일이 소요되어 15 C의 15일에 비하여 1/3에 불과하였다. 상대습도 90% 이상의 고습도, 최대포장용수량의 80%이상의 높은 토양수분, 재식깊이 4 cm 이상의 깊이심기는 뿌리썩음병의 병반진전속도를 증가시키는 요인이었다. P. myriotylum의 토양내 전염원은 균사절편, 팽윤균사편, 유사 난포자, 혹은 유주자의 형태로 존재하였다. P. myriotylum은 생강 주위의 토양표면에 임의로 분포하고 있었으며 표토로부터 10 cm 이내의 토양에서 가장 밀도가 높았고 그 이하 토양에서는 급격히 감소하였다. 한 생강식물의 근면과 근권토양내 P. myriotylum의 밀도는 큰 차이가 없었으나 건전주와 이병주 사이에는 큰 차이가 있어서 이병주에서의 밀도가 건전주에 비하여 수배-수백배 이상 높았다. 토양내 병원균 밀도와 뿌리썩음병의 발병정도와는 정의 곡선적 상관관계가 있었다.
Kang, Ui-Gum;Park, Hyang-Mi;Ko, Jee-Yeon;Lee, Jae-Saeng;Jeon, Weon-Tai;Park, Chang-Young;Park, Ki-Do;Chebotar, Vladimir K.
한국토양비료학회지
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제50권3호
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pp.135-149
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2017
In order to obtain promising rice growth-promoting microbial strains that can be used as substitutes for chemical fertilizers, 172 bacterial strains were isolated from rice roots grown in Korean and Russian soils. Out of them, the strains KR076, KR083, KR181 and RRj228 showed plant growth-promoting activities on maize seedlings. Bacillus megaterium KR076 and Bacillus sp. KR083 showed both nitrogen-fixing and plant growth-promoting activities, while Rhizobium sp. KR181 and Pseudomonas sp. RRj228 appeared to support only plant growth-promotion, but not $N_2$ fixation. Especially, RRj228 showed high growth promoting activity at low concentrations. Inoculation studies with KR083 and RRj228 revealed a high affinity to the Japonica rice variety such as Junambyeo than the Korean Tongil type variety such as Arumbyeo. Both KR083 and RRj228 strains showed rhizoplane and/or endophytic colonization in Japonica and Tongil types rice when soaked with the bacterial suspension of $1.1{\times}10^5cfu\;ml^{-1}$ for six and twelve hours. However, the total bacterial cell numbers were higher in the roots of Japonica variety than in the Tongil type. In inoculation trials with Daesanbyeo rice variety, the seedlings inoculated with KR181 and RRj228 at the rate of $2.0{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$ showed yield increment of 35% and 33% (p < 0.01), respectively, so that they contributed to the replacement of chemical fertilizer at half doses of N, $P_2O_5$, and $K_2O$ in pots. In Junambyeo rice seedlings, the strain RRj228, when inoculated with a cell suspension of $1.8{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$, promoted 3.4% higher yield at 70% dose than at a full dose level of N $110kg\;ha^{-1}$ in field. These results suggest that the rhizobacteria KR181 and RRj228 are prospective strains for enhancing rice performance.
고추 시설 재배지 토양, 근권과 근면등으로부터 형광성 pseudomonads를 분리한 후 이들 중 35균주에 대해 계통 분석을 실시하였다. 계통 분석에 이용된 분류키는 165 rDNA의 일부 염기서열로, 종 수준에서 분류동정을 실시하였다. 고추재배지로부터 분리된 형광성 pseudomonads중 P. putida group으로 분류된 균주는 17균주 였으며, 이들은 주로 비근권 토양으로부터 분리되었다. 이들은 4개의 소그룹 (subgroup I, II, III, IV)으로 분류되었으며, 소그룹 I, IV에 속한 균주는 P putida의 표준균주가 속한 소그룹 II, III의 균주와는 분류학적으로 뚜렸히 구분되는 독특한 균주들이었다. P. fluorescens로 분류된 균주는 15균주였으며, 나머지 3균주는 P. fluorescens와 P. chloraphis의 중간 그룹으로 분류되었다. 근권으로부터 분리된 균주는 대부분 P. fluorescns로 분류되었으며, 이들의 유전적 유연관계는 매우 높게 나타났다. 본보의 결과에 비추어 볼 때, 고추의 근계는 P. fluorescens의 특정 균주에 의해 정착되는 것으로 생각되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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