• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.133-140
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• 2015

상수리림 산림토양 각 층위 내 물리 화학적, 미생물학적 환경변수간 상관관계를 확인한 결과, 낙엽 분해 층(F)과 부식층(H)은 각 환경변수와 높은 상관관계를 갖는 특징을 나타내었다. 특히, F층에서는 pH가 C 그리고 N과 높은 상관관계를 나타내었고, 부식층(H)에서는 각종 유기산이 토양 세균 밀도와 높은 상관관계를 나타내었다. 상수리림 산림토양의 층위별 세균군집 구조의 계통해석을 위해 각 층위의 계절별 시료로부터 DNA를 직접 추출하고 DGGE 분석한 결과 낙엽층(L)의 경우 43 bands, F층은 42 bands, H층은 43 bands 그리고 근권 토양층(A)은 47 bands로 총 175 bands가 상수리림 산림토양의 DGGE 주요 bands로 선발되었다. 확보된 총 175 DGGE 주요 bands의 16S rRNA 유전자 염기서열 정보를 바탕으로 세균군집의 계통 해석한 결과, 7개 phylum에 32개 order로 세 분류되었다. 각 order에 속하는 염기서열을 heat map 분석하고 상수리림 산림토양의 각 층위을 clustering 한 결과 F층과 H층이 L층 그리고 A층과 서로 다른 cluster를 형성하는 것이 확인되었다. 또한, 산림토양의 각 층위에 존재하는 세균군집 중 약 50%가 ${\alpha}$-proteobacteria로 우점계통군으로 나타났다. 특히, Rhizobiales, Burkholderiales, 그리고 Actinobacteriales 목은 모든 계절과 모든 층위에서 보여지는 세균군집으로 확인되어 상수리림 산림토양에서 대표적인 토착세균 군집임이 확인되었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제21권3호
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• pp.244-251
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• 2005

The induction of growth promotion on numerous crops by rhizobacteria is a well documented phenomenon. In case of tomato (Lycopersicon esculentum), fruit yield is higher in replant soil than that in fresh soil. To investigate what kind of rhizobacterium is involved, microbial community in rhizosphere and on rhizoplane of tomato plants from each soil was analyzed by dilution plating on selective media. Many Gram-negative bacteria and actinomycetes were isolated from tomato in replant soil. One Gram-negative rhizobacterium isolated was identified as Pseudomonas putida based on its biochemical characteristics, fatty acid methyl ester analysis and 16S rDNA sequence. This bacterium designated strain 17 inhibited the growth of Pseudomonas corrugata, and increased growth of tomato seedlings. In addition, its culture filtrate inhibited conidial germination of plant-pathogenic fungi such as Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici, F. oxysporum f. sp. cucumerinum, and Nectria radicicola. Scanning electron microscopy revealed strain 17 colonized and persisted on the epidermal surfaces of tomato radicles and roots. These results suggest that P. putida strain 17 may serve as a biological control agent to suppress multiple soil-borne diseases for tomato plants. Increased microbial populations that suppress deleterious microorganisms including pathogens could be one of the major factors in increased tomato yield in replant soil.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.599-606
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• 2004

Gram-positive antagonistic bacilli were isolated from agricultural soils for possible use in biocontrol of plant pathogenic fungi, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, and/or Pythium ultimum. Among the 65 antagonistic Gram-positive soil isolates, 22 strains were identified as Bacillus species by 16S rDNA sequence analyses. Four strains, including DF14, especially exhibited multiple antagonistic properties against the three damping-off fungi. Genotypic properties of the Bacillus isolates were characterized by rapid molecular fingerprinting methods using repetitive extragenic palindromic-PCR (REP-PCR), ribosomal intergenic spacer-length polymorphisms (RIS-LP), 16S rDNA PCR-restriction fragment length polymorphisms (PCR-RFLP), and strain-specific PCR assays. The results indicated that the REP-PCR method was more valuable than the RIS-LP and 16S rDNA PCR-RFLP analyses as a rapid and reliable approach for bacilli typing and identification. The use of strain-specific primers designed based on 16S rDNA sequence comparisons enabled it to be possible to selectively detect a strain, DF14, which is being used as a biocontrol agent against damping-off fungi.

• Journal of Microbiology
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• 제38권1호
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• pp.11-17
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• 2000

A new method was developed for the rapid analysis of diverse bacterial species in the natural environment. Our method is based on PCR-single-strands-conformation polymorphism (PCR-SSCP) and selective isolation technique of single-stranded DNA. Variable V3 fragments of 16S rDNA were amplified by PCR with bacterial 16S rDNA primers, where one of the primers was biotinylated at the 5'-end. The biotinylated strands of the PCR products were selectively isolated by using streptavidin paramagnetic particles and a magnetic stand, to prevent SSCP analysis producing heteroduplexes from heterogeneous DNA samples. The selected strands were separated by electrophoresis on a polyacrylamide gel, and detected by silver staining. Analysis of PCR products from 8 bacterial strains demonstrated their characteristic DNA band patterns. In addition, changes in the structure of the bacterial community and species diversity in the microcosm treated with phenol could be monitored. After 3 weeks of incubation, phenol and its intermediate, 2-hydroxy-muconic-semialdehyde, were degraded by indigenous bacteria. These dominating bacterial populations were identified as strong bands on an SSCP gel. Therefore, this study provides useful tools for microbial community analysis of natural habitats.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.88-94
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• 2014

종의 장거리 산포는 집단의 확산과 집단간 개체의 흐름에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 독도에서 발견된 식물을 형태학적 특징과 핵 및 엽록체 DNA의 분자마커를 이용하여 종을 식별한 결과, 참빗살나무 (노박덩굴과)로 확인되었다. 얕은 토양층과 험준한 지형 등 입지적으로 열악한 대양섬인 독도에서 목본의 분포는 의미있는 결과이며, 향후 외부유입종의 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.163-170
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• 2008

유기물이 많고 작물생육이 양호한 시설 및 논토양에서 우점하는 광합성 세균을 분리하여 대두박 등의 유기물질과 혼합하여 혼합유기질 비료를 개발하였고 상추에 대한 시용효과를 검토하였다. 광합성 세균은 시설 및 논토양에서 형태적으로 가장 분포도가 많은 균주를 선정하고 이를 SA16 균주로 명명하였다. 선발된 균주는 폭 $0.5{\sim}1.2{\mu}m$, 길이 $2{\sim}2.5{\mu}m$의 간균 혹은 구균에 가까운 형태로 관찰되었으며 16S rDNA 분석으로 1.3 kb DNA 단편을 얻어 염기서열을 분석한 결과 Rhodobacter sp.와 가장 유사한 것으로 나타났다. 질소기준으로 토양 검정시비 처리구와 동량인 혼합유기질비료 0.90 Mg $ha^{-1}$ 처리구는 대조구 보다 주당 엽수는 2장 정도 많았고 뿌리길이도 2 cm 정도 길었다. 혼합유기질 비료 시용량별 수확량은 $0.90{\geqq}0.45>1.35Mg\;ha^{-1}$ 순으로 많았으며 5% 수준에서 처리간에 유의성이 인정되었고 최대 수확량을 얻을 수 있는 적정 시용량을 2차 회귀곡선($y=-0.0008x^2+0.1174x+21.332,\;R^2=0.9951$)으로 구한 결과 0.72 Mg $ha^{-1}$로 나타났다. 수확 후 토양 공극율은 혼합유기질 비료1.35 Mg $ha^{-1}$ 처리구가 58.8%로 가장 좋은 것으로 나타났으며 혼합유기질 비료 처리에 따른 토양중 호기성세균의 분포는 혼합유기질 비료 0.90 및 1.35 Mg $ha^{-1}$ 처리구가 12.4, 및 $12.8{\times}10^6CFU\;g^{-1}$로 가장 높았다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권4호
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• pp.466-472
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• 2011

본 연구는 국내에서 개발된 형질전환 콩 재배 시 토양 미생물 군집에 미치는 영향과 수평적 유전자 이동 여부를 알아보기 위해 수행되었다. 성숙기 토양의 미생물 군집밀도의 경우 형질전환 콩 근권 토양 미생물 군집밀도가 비 형질전환 콩 근권 토양과 유사하여 형질전환 콩 재배가 근권 토양 미생물에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 근권 토양의 우점 미생물 분포 양상 분석 결과, Proteobacteria, Firmicutes와 Actinobacteria 순으로 나타났으며 점유율은 다소 차이를 보였으나 우점종은 거의 유사하였다. 근권 토양 DNA에 대한 DGGE 분석 결과, 형질전환 콩과 비 형질전환 콩의 근권 토양 미생물 군집의 변화는 보이지 않았다. 형질전환 콩 재배에 따른 토양의 화학성을 분석한 결과, 형질전환 콩과 비 형질전환 콩의 근권 미생물상의 명확한 차이가 나타날 정도로 토양간 화학성의 차이는 크지 않았다. 형질전환 작물에 도입된 유전자군을 대상으로 식물체와 근권 토양 DNA에 대한 PCR 분석을 수행한 결과 수평적 유전자 이동성은 일어나지 않은 것으로 추정되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.43-50
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• 2017

본 연구로부터 WJ-1 균주는 제주도에서 수집된 토양샘플로부터 동정되었는데, 형태분화관찰 및 16S rRNA 유전자 염기서열분석과 DNA-DNA hybridization 분석을 통하여 S. glaucescens의 신아종으로 분류되었다. 균주 WJ-1의 주요 cellular fatty acid와 게놈내 G+C 농도는 각각 $C_{15:0}$ anteiso (42.99%)와 74.73 mol%였다. 이 균은 배양액으로부터 준비된 조효소액의 xylanase 활성은 중성 pH 조건 및 $55^{\circ}C$에서 활성이 가장 높았다. S. glaucescens의 조효소액을 이용하여 xylan으로부터 xylotriose 및 xylotetraose를 포함하는 xylooligosaccharide를 제조할 수 있다. 본 연구는 S. glaucescens의 아종에 관한 최초의 보고이며, 관련 종에서 xylanase 활성에 관한 최초의 보고이다. 본 연구 결과로부터, WJ-1 균주는 lignocellulosic biomass의 이용 및 기능성 xylooligosacchade 생산에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 2006

환경 내에서 생물학적 복원을 이해하기 위해서는 미생물 기능성 군집 및 활성을 분석하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 유류오염 토양의 미생물 군집을 모니터링하기 위하여 난분해성 물질의 생물학적 분해에 관여하는 100개의 알려진 대사경로 및 유전자를 기반으로 한 oligonucleotide microarray를 개발하였다. 본 연구에 사용된 microarray는 유류오염 분해 대사에 관련된 유전자를 진단하기 위한 15개의 고유한 probe를 포함하고 있다. 디자인된 probe의 hybridization specificity는 표준 균주, Pseudomonas aeruginosa KCTC1636을 이용하여 확인 하였으며, 유류오염토양 시료의 분석결과 alkane, naphthalene, biphenyl, pyrene(PAH ring-hydroxylating) 분해에 관련된 8개의 유전자 발현을 확인 하였다. 이러한 결과는 DNA microarray가 유류오염토양환경에서 생물학적 분해유전자 진단에 효과적으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 생물학적 복원의 가능성을 진단하기에도 적합한 기법이라는 것을 나타내고 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권7호
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• pp.978-987
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• 2015

Aluminum (Al) toxicity is one of the greatest limitations to agriculture in acid soils, particularly in tropical regions. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can supply plants with nutrients and give protection against Al toxicity. The aim of this work was to evaluate the effects of soil liming (i.e., reducing Al saturation) on the AMF community composition and structure in the roots of maize lines contrasting for Al tolerance. To this end, we constructed four 18S rDNA cloning libraries from L3 (Al tolerant) and L22 (Al sensitive) maize lines grown in limed and non-limed soils. A total of 790 clones were sequenced, 69% belonging to the Glomeromycota phylum. The remaining sequences were from Ascomycota, which were more prominent in the limed soil, mainly in the L3 line. The most abundant AM fungal clones were related to the family Glomeraceae represented by the genera uncultured Glomus followed by Rhizophagus and Funneliformis. However, the most abundant operational taxonomic units with 27% of the Glomeromycota clones was affiliated to genus Racocetra. This genus was present in all the four libraries, but it was predominant in the non-limed soils, suggesting that Racocetra is tolerant to Al toxicity. Similarly, Acaulospora and Rhizophagus were also present mostly in both lines in non-limed soils. The community richness of AMF in the non-limed soils was higher than the limed soil for both lines. The results suggest that the soil Al saturation was the parameter that mostly influences the AMF species composition in the soils in this study.