• 제목/요약/키워드: Soil DNA

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토양에서 분리한 Bacillus thuringiensis 7균주의 특성 (Characterization of Bacillus thuringiensis Seven Isolates from Soil)

  • 이형환;주대걸;강승철;임헌길
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.377-383
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    • 1992
  • Bacillus thuringiensis 7균주를 한국의 토양에서 분리하여 특성을 연구했다. 상기의 7균주를 HL-8, 10, 12, 13, 14, 15와 16으로 명명했으며, 이들 균주들은 세포내의 다양한 형태의 parasproal endotoxin crystal과 내생포자를 형성한 것을 위상차현미경으로 관찰했다. 분리균주들의 생화학적인 특성은 이미 알려진 균주들과 유사했으나, 특이한 차이점을 가지고 있었다. 각 분리균이 가지고 있는 플라스미드를 분리하여 분자량과 수를 조사한 결, HL-8 과 HL-10은 6종류의 플라스미드를 가지고 있었으며, 분자량의 범위는 3.01-15.1Md 이었고, HL-12균주는 4종규의 플라스미드를 가지고 있었으며, 분잘량의 범위는 5.4-21.9Md이었고, HL-13균주도 4종류의 플라스미드를 가지고 있었으나 분자량은 차이가 없었다. HL-15균주도 3종류의 플라스미드를 가지고 있었으며, 분자량의 범위는 2.4~13.5Md이었고, HL-15균주도 3종류의 플라스미드를 가지고 있었으며, 분자량의 범위는 3.4~11.4Md이었고, HL-16도 3종류의 플라스미드를 가지고 있었으며, 분자량의 범위는 2.4~20.1Md이었다. 상기 분리균는 공히 ampicillin, bacitracin, cephalothin, methicillin과 penicillin G에 저항성을 나타냈다. HL-8과 15는 48시간내에 Culex pipiens 모기 3령유충에 100%의 살충성을 나타냈고, 다른 균주는 이보다 낮았다. 특히 HL-13은 살충성이 없었다.

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고추 탄저병균Colletotrichum acutatum 의 포장 밀도 조사를 위한 반선택 배지의 확립 및 활용 (Semi-selective Medium for Monitoring Colletotrichum acutatum Causing Pepper Anthracnose in the Field)

  • 강범관;민지영;김윤식;박성우;;김흥태
    • 식물병연구
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    • 제11권1호
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    • pp.21-27
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    • 2005
  • 고추 탄저병균인(Colletotrichum acutatum)은 100$\mu\textrm{g}$ / $m\ell$ 의 ampicillin과 tetracycline과 같은 항생물질과 100$\mu\textrm{g}$ / $m\ell$의 carbendazim과 diethofencarb의 혼합체를 첨가한 PDA 배지에서 특이적으로 생장하였다. 탄저병의 발병 정도가 다른 고추 열매르 ㄹ갈아서 C.acutatum의 반선택 배지에 도말한 결과, 발병 정도와 반선택 배지에 나타나는 병원균의 균총 수는 정의 상관 관계를 나타냈다. 고추를 재배했던 포장에서 이병 잔재물과 토양을 채집하여 반선택 배지 상에서 병원균의 수를 조사한 결과, C.acutatum은 토양보다는 이병 잔재물에서 더 많은 수가 검출되었다. 반선택 배지에 나타난 병원균을 무작위로 10균주를 선발하여 동정하였다. 선발한 균주들의 DNA를 추출하여 C. acutatum 특이적인 printer를 사용한 PCR 을 수행한 결과, 모든 균주가 C. acutatum으로 확인되었다.

Enterobacter intermedium 60- 2G의 유기산 생성과 불용성인의 가용화 (Organic acid production and phosphate solubilization by Enterobacter intermedium 60-2G)

  • 김길용;황보훈;김용웅;김효정;박근형;김영철;성기영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.59-67
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    • 2002
  • 강한 인산 가용력을 가진 인산 용해 세균인 균주 60-2G를 잔디의 근권에서 분리하였다. GC-FAME구조와 탄소이용형태 및 16S rRNA의 부분 염기서열 분석을 통해 균주 60-2G는 Enterobacter intermedium으로 동정되었다. Hydroxyapatite를 첨가한 배지와 생장 시킨 균주 60-2G는 gluconic acid 와 2-ketogluconic acid 및 소량의 lactic acid를 생성하였다. 균주 60-2G의 생장 기간동안 배지의 pH는 3.8 까지 낮아지는 반면에 배지의 유효 인산 농도는 증가하였다. 배지의 낮은 pH와 유효인산농도의 증가는 역 상관관계이며, 이는 균주 60-2G가 생성하는 유기산에 의한 영향이다. E. intermedium 60-2G 균주는 유기산 생성에 관여하는 glucose dehydrogenase의 co-factor인 PQQ를 생성하였으며, pqq의 부분 염기서열 분석 결과 기존에 보고된 서열과 85% 이상의 상동성을 가지고 있었다.

토양으로부터 단리한 Bacillus subtilis NSC 유래 Cellulase의 특성 규명 (Characterization of Cellulase from Bacillus subtilis NSC Isolated from Soil)

  • 김상진;박창수
    • 한국키틴키토산학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.228-233
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    • 2018
  • 삼림 토양 시료를 이용하여 cellulase 생산균주를 단리한 결과, Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)를 기질로 첨가한 고체배지상에서 명확한 활성환을 형성하는 총 6종류의 cellulase 생산균주를 단리하여, 단리한 균주 유래의 16S rDNA유전자 염기서열 분석을 통하여 균주 동정을 진행하였다. 그 결과 본 연구에서 단리된 균주는 Bacillus subtilis 4종류, Bacillus amyloliquefaciens 1종류, Bacillus cereus 1종류로 동정되었다. 이 중에서 CM-cellulose에 대한 가장 높은 cellulase 활성을 보이는 Bacillus subtilis를 선정하여 Bacillus subtilis NSC로 명명하였다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase는 균주 배양 36~48시간에서 가장 높은 cellulase 생산성을 보였으며, 최적 pH 및 온도를 검토한 결과, 본 균주 유래 cellulase는 pH 5.0과 $40^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다. 그리고, pH 4.0~5.0 조건에서 30분간 효소처리를 하여도 효소활성의 감소가 없었으며, $40^{\circ}C$까지는 30분간의 열처리에도 효소활성의 저하 없이 안정한 특성을 보였다. CM-cellulose, Alkali swollen cellulose, Sigmacell-cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel을 기질로 기질 특이성을 한 결과 CM-cellulose에 대하여 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며, cellulose 결정구조를 보유하고 있지않는 CM-cellulose와 Alkali swollen cellulose에 대해서는 명확한 효소활성을 보였다. 하지만, cellulose 결정구조를 보유하고 있는 Sigmacell Cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel 기질에 대해서는 CM-cellulose 활성의 각각 8%, 8%, 그리고 4%의 매우 낮은 효소활성을 나타내었다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase의 0.26 U/ml 조효소액과 0.52 U/ml 조효소액을 이용하여 CM-cellulose의 분해 특성을 검토하였을 때 두 조효소액 모두 반응 CM-cellulose에 대해 반응 120분 후에 0.43 U/ml와 0.76 U/ml의 효소 활성을 나타내었다.

황(thiosulfate)을 이용하는 탈질 미생물의 분리 및 특성 파악 (Isolation and Characterization of Sulfur-oxidizing Denitrifying Bacteria Utilizing Thiosulfate as an Electron Donor)

  • 오상은;주진호;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.409-414
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    • 2006
  • 황산화 미생물인 Genus Thiobacillus 중 몇 종류의 탈질균은 여러 종류의 황 화합물($S^{2-}$, So, $S_2O{_3}^{2-}$, $S_4O{_6}^{2-}$, $SO{_3}^{2-}$)을 황산염이온으로 산화시키면서 동시에 질산성질소를 질소 가스 형태로 전환시킨다. 이는 독립영양 미생물이므로 외부 탄소원이 필요치 않으며, C/N비가 낮은 폐수에 에탄올 대신 값이 싼 황 입자의 투입으로 경제적이며 효과적인 탈질화를 유도할 수 있다. 후탈질시 인위적인 유기물의 투입대신 값 싼 황입자를 사용하여 질소를 제거하며, 처리효율이 안정적이고, 운전이 쉬워, 최근 이 공정은 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그러나 탈질시 알칼리도가 파괴되어 특히 알칼리도가 낮은 폐수의 경우 고농도 탈질시 pH가 떨어져 탈질이 더 이상 진행되지 않으며, 고농도의 질산성질소를 처리할 경우 부산물로서 고농도의 황산염이온이 생성된다는 부수적인 단점을 안고 있다. 본 연구에서는 MCR로부터 독립영양 미생물을 분리 characterization 및 미생물 동정을 하였다. MCR내에는 주로 Paracoccus denitrificans and Paracoccus versutus (formerly Thiobacillus versutus)가 주종을 이루었으며 이들 미생물들은 유기물도 에너지원으로 이용할 수 있는 facultative autotrophic denitrifier이었다. 이들 미생물을 탈질에 이용할 시 유기물이 있는 조건에서도 성장하기 때문에 유입 폐수 내 유기물 농도에 영향을 받지 않고 또는 인위적으로 소량의 유기물을 넣어 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 일어날 수 있도록 함으로서 독립영양탈질의 단점인 높은 황산염이온 생성 및 알칼리도 파괴를 막을 수 있을 것으로 사료된다.

Characterization of Crystal Proteins of Bacillus thuringiensis NT0423 Isolate from Korean Sericultural Farms

  • Kim, Ho-San;Li, Ming-Shun;Roh, Jong-Yul
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제1권2호
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    • pp.115-122
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    • 2000
  • A Bacillus thuringiensis designated NT0423, belonging to B. thuringiensis subsp. aizawai (H 7), was isolated from samples of dust and soil of sericultural farms. B. thuringiensis NT0423 having dualspecificity against Lepidoptera and Diptera produced bipyramidal inclusions consisting of two major polypeptides of approximately 130- and 70-kDa. Proteolytic processing by trypsin and gut juice of Bombyx mori yielded predominant proteins with molecular masses of about 66-kDa. The whole crystal protein of B. thuringiensis NT0423 immunologically was related to that of B. thuringiensis subsp. aizawai. PCR analysis showed that B. thuringiensis NT0423 has at least five crystal protein genes including cryIA(a), cryIA(b), cryIC, cryID and cryIIA, and southern blot was determined the location of each gene on intact and enzyme-digested plasmid DNA fragments. Except for cryIA(a) gene on the high molecular weight plasmid of 165-kb, all of four genes were located on the plasmid of 66-kb. The production of $\beta$-exotoxin from B. thuringiensis NT0423 was identified by the HPLC analysis. In addition, the $\beta$-exotoxin showed its ability to prevent pupation of treated larvae of house flies (Musca domestica) from developing into normal adults.

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Isolation of Novel Alkalophilic Bacillus alcalophilus subsp. YB380 and the Characteristics of Its Yeast Cell Wall Hydrolase

  • Yeo, Ik-Hyun;Han, Suk-Kyun;Yu, Ju-Hyun;Bai, Dong-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권5호
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    • pp.501-508
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    • 1998
  • An alkalophilic mi.croorganism (strain YB380), which produces yeast cell wall hydrolase extracellulary, was isolated from Korean soil. The rod-shaped cells were 0.3~0.4 by 2~4${\mu}{\textrm}{m}$ long, motile, aerobic, gram-positive, and spore-forming. The color of the colony was light yellow. The temperature range for growth at pH 9.0 was 25 to $45{\circ}C, with optimum growth at $35{\circ}C. The pH range for growth at $35{\circ}C was 8 to 11 with an optimum pH of 9.0. Therefore, the strain YB380 is an obligate alkalophile. The 16S rRNA of strain YB380 has a 99% sequence similarity with that of Bacillus alcalophilus. On the basis of physiological properties, cell wall fatty acid composition, and phylogenetic analysis, we propose that the isolated strain is Bacillus alcalophilus. The yeast cell wall hydrolase from Bacillus alcalophilus subsp. YB380 has been purified and partially characterized. The molecular weight was estimated to be 27,000 daltons with an optimum temperature and pH of $60{\circ}C and 9.0, respectively. The N-terminal amino acid sequence of the enzyme was analyzed as Gln- Thr- Val- Pro- Trp- Gly- Ile- Asn- Arg- Val.

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Proteomic Analysis of Global Changes in Protein Expression During Exposure of Gamma Radiation in Bacillus sp. HKG 112 Isolated from Saline Soil

  • Gupta, Anil Kumar;Pathak, Rajiv;Singh, Bharat;Gautam, Hemlata;Kumar, Ram;Kumar, Raj;Arora, Rajesh;Gautam, Hemant K.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권6호
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    • pp.574-581
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    • 2011
  • A Gram-positive bacterium was isolated from the saline soils of Jangpura (U.P.), India, and showed high-level of radiation-resistant property and survived upto 12.5 kGy dose of gamma radiation. The 16S rDNA sequence of this strain was examined, identified as Bacillus sp. strain HKG 112, and was submitted to the NCBI GenBank (Accession No. GQ925432). The mechanism of radiation resistance and gene level expression were examined by proteomic analysis of whole-cell extract. Two proteins, 38 kDa and 86.5 kDa excised from SDS-PAGE, which showed more significant changes after radiation exposure, were identified by MALDI-TOF as being flagellin and S-layer protein, respectively. Twenty selected 2-DE protein spots from the crude extracts of Bacillus sp. HKG 112, excised from 2- DE, were identified by liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) out of which 16 spots showed significant changes after radiation exposure and might be responsible for the radiation resistance property. Our results suggest that the different responses of some genes under radiation for the expression of radiation-dependent proteins could contribute to a physiological advantage and would be a significant initial step towards a fullsystem understanding of the radiation stress protection mechanisms of bacteria in different environments.

Isolation and Identification of Antifungal Compounds from $Bacillus$ $subtilis$ C9 Inhibiting the Growth of Plant Pathogenic Fungi

  • Islam, Md. Rezuanul;Jeong, Yong-Tae;Lee, Yong-Se;Song, Chi-Hyun
    • Mycobiology
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    • 제40권1호
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    • pp.59-65
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    • 2012
  • Antagonistic microorganisms against $Rhizoctonia$ $solani$ were isolated and their antifungal activities were investigated. Two hundred sixteen bacterial isolates were isolated from various soil samples and 19 isolates were found to antagonize the selected plant pathogenic fungi with varying degrees. Among them, isolate C9 was selected as an antagonistic microorganism with potential for use in further studies. Treatment with the selected isolate C9 resulted in significantly reduced incidence of stem-segment colonization by $R.$ $solani$ AG2-2(IV) in Zoysia grass and enhanced growth of grass. Through its biochemical, physiological, and 16S rDNA characteristics, the selected bacterium was identified as $Bacillus$ $subtilis$ subsp. $subtilis$. Mannitol (1%) and soytone (1%) were found to be the best carbon and nitrogen sources, respectively, for use in antibiotic production. An antibiotic compound, designated as DG4, was separated and purified from ethyl acetate extract of the culture broth of isolate C9. On the basis of spectral data, including proton nuclear magneric resonance ($^1H$ NMR), carbon nuclear magneric resonance ($^{13}C$ NMR), and mass analyses, its chemical structure was established as a stereoisomer of acetylbutanediol. Application of the ethyl acetate extract of isolate C9 to several plant pathogens resulted in dose-dependent inhibition. Treatment with the purified compound (an isomer of acetylbuanediol) resulted in significantly inhibited growth of tested pathogens. The cell free culture supernatant of isolate C9 showed a chitinase effect on chitin medium. Results from the present study demonstrated the significant potential of the purified compound from isolate C9 for use as a biocontrol agent as well as a plant growth promoter with the ability to trigger induced systemic resistance of plants.

제초제(除草劑)에 대한 식물(植物)의 저항성(抵抗性) (Resistance of Plants to Herbicide)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.96-106
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    • 1984
  • Changes in weed floras and development of plant resistance to herbicides seemed to be closely related with increased and repeated use of herbicides. Herbicide use increased from 5% of the total consumption of pesticide in 1950 to 45% in 1976 in world basis. About 200 herbicides have been introduced to agriculture so as to control about 206 weed species which have been recorded important to human beings. In Korea, there was about 351 times in increased use of herbicides from 1966 to 1982. Interspecific selection by herbicide is mainly responsible for changes in weed floras and resulted in varying tolerance or susceptibility to herbicides, together with the changes of agricultural practices. The present trend toward continuous cereal cultivation throughout world will lead to type of changes in weed floras favorable to therophyte which can survive under unfavorable conditions as seeds rather than the types of geophyte which can survive unfavorable seasons as buds placed below soil surface. However, geophyte such as Sagitaria pygmaea, and Scirpus jurtcoides, and Cyperus rotundus and Cynodon dactylon in temperate warm climate become severe paddy weeds, presumably because of the removal of annual weeds by herbicides. Since differential tolerance to 2,4-D was firstly reported in Agrostis stolofera, about 30 species of weeds in 18 genera are presently known to have developed resistance to triazine herbicides. Resistance of weed biotypes to triazine herbicide is not mainly due to limited absorption and translocation or to the difference in metabolism, but is the result of biochemical changes at the site of metabolic activity, such as a loss of herbicide affinity for triazine binding site in the photosystem II complex of the chloroplast membrane. Genetical study showed that plastid resistance to triazine was wholly inherited through cytoplasmic DNA in the case of Brassica campestris. Plant tissue culture method can be utilized as an alternate mean of herbicide screening and development of resistance variants to herbicides as suggested by Chaleff and Parsons. In this purpose, one should be certain that the primary target process is operational in cell culture. Further, there are a variety of obstacles in doing this type of research, particularly development of resistance source and it's regeneration because cultured cells and whole plants represent different developmental state.

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