• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권9호
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• pp.1467-1475
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• 2015

The use of microbial extracts containing plant hormones is a promising technique to improve crop growth. Little is known about the effect of bacterial cell-free extracts on plant growth promotion. This study, based on phytohormonal analyses, aimed at exploring the potential mechanisms by which Enterococcus faecium LKE12 enhances plant growth in oriental melon. A bacterial strain, LKE12, was isolated from soil, and further identified as E. faecium by 16S rDNA sequencing and phylogenetic analysis. The plant growth-promoting ability of an LKE12 bacterial culture was tested in a gibberellin (GA)-deficient rice dwarf mutant (waito-C) and a normal GA biosynthesis rice cultivar (Hwayongbyeo). E. faecium LKE12 significantly improved the length and biomass of rice shoots in both normal and dwarf cultivars through the secretion of an array of gibberellins (GA₁, GA₃, GA₇, GA₈, GA₉, GA₁₂, GA₁₉, GA₂₀, GA₂₄, and GA₅₃), as well as indole-3-acetic acid (IAA). To the best of our knowledge, this is the first study indicating that E. faecium can produce GAs. Increases in shoot and root lengths, plant fresh weight, and chlorophyll content promoted by E. faecium LKE12 and its cell-free extract inoculated in oriental melon plants revealed a favorable interaction of E. faecium LKE12 with plants. Higher plant growth rates and nutrient contents of magnesium, calcium, sodium, iron, manganese, silicon, zinc, and nitrogen were found in cell-free extract-treated plants than in control plants. The results of the current study suggest that E. faecium LKE12 promotes plant growth by producing GAs and IAA; interestingly, the exogenous application of its cell-free culture extract can be a potential strategy to accelerate plant growth.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.296-302
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• 2011

해충저항성 Bacillus thuringiensis (Bt) 벼와 낙동벼의 비표적 생물체인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 해충저항성 Bt벼의 48시간-$EC_{50}$은 4,429.13 mg/L(95% 신뢰한계는 3908.130~5020.363 mg/L), 무영향 농도(NOEC)는 1,800 mg/L이었고, 낙동벼는 48시간-$EC_{50}$은 2,889.56mg/L (95% 신뢰한계는 1,073.407~6,854.321 mg/L), 무영향농도는 1,000 mg/L이었다. 처리기간 중 해충저항성 Bt벼와 낙동벼간의 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 요인은 발생하지 않았다.

• 한국약용작물학회지
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• 제7권2호
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• pp.94-100
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• 1999

라벤다의 기내배양을 통한 대량증식의 가능성을 알아보기 위하여 식물체 부위별 절편, 생장 조절물질 및 배지가 캘러스 유지 및 유식물체의 분화에 미치는 영향과 기내증식 개체의 변이에 대해 조사하였다. 캘러스 유도는 잎 절편을 이용한 2, 4-D 1 mg/l 와 NAA 2 mg/l 의 단독 또는 BAP 0.05 mg/l 와의 조합 처리 조건에서 양호하였다. 신초의 분화에는 경정을 이용한 BAP $2{\sim}4\;mg/l$ 단독 또는 BAP 4 mg/l +NAA 0.2 mg/l 조합 처리가 가장 양호하였다. $B_{5}$ 배지에 BAP 0.5 mg/l 와 NAA 0.01 mg/l 가 조합 첨가되었을 때 신초의 증식이 9.1배로 높게 나타났다. 분화된 신초의 뿌리 형성은 NAA $0.1{\sim}1\;mg/l$ 와 IAA 1 mg/l 에서 양호하였다. 기내에서 증식된 유식물체는 peatmoss:vermiculite:perlitc (1:1:1, v/v/v) 혼합 상토에서 90% 이상의 높은 활착율과 양호한 생육을 보였다. 재분화 식물체의 RAPD 분석 결과 primer OPA14에서 하나의 변이 band가 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.91-95
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• 1994

토양에서 분리된 Enterobacter agglomerans CBNU45는 type II 제한효소인 EagBI을 생산하고 있음을 발견하였다. EagBI을 DEAE-cellulose, phosphocellulose P11, hydroxylapatite column chromatography를 거쳐 부분 정제하여 그 특성을 알아보았다. EagBI은 여섯개의 염기배열 5’-CGAT${\downarrow}$CG-3’을 인식하고 T 와 C 사이를 절단하여 두개의 염기가 3’-말단쪽으로 돌출된 cohesive end를 형성하였다. EagBI의 반응 최적조건은 10mM Tris-HCl(pH 7.8), 6~10mM $MgCl_2$, 37${\circ}C$이었으며 NaCl이 없는 반응 완충용액에서 가장 좋은 활성을 보였다. EagBI은 $dam^-$와 $dam^+$ 메칠화 DNA도 절단할 수 있으며 65${\circ}C$에서 10분 동안 열처리하였을 때 효소의 활성을 상실하였다. 따라서 EagBI은 PvuI의 isoschizomer이나 NaCl 요구성과 열안정성에서 PvuI보다 편리한 제한효소로 확인되었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.7-7
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• 2017

Unfavorable weather and soil conditions reduce rice yield and land and water productivity, aggravating existing encounters of poverty and food insecurity. These conditions are foreseen to worsen with climate change and with the unceasing irrational human practices that progressively debilitate productivity despite global appeals for more food. Our understanding of plant responses to abiotic stresses is advancing and is complex, involving numerous critical processes - each controlled by several genetic factors. Knowledge of the physiological and molecular mechanisms involved in signaling, response and adaptation, and in some cases the genes involved, is advancing. Moreover, the genetic diversity being unveiled within cultivated rice and its wild relatives is providing ample resources for trait and gene discovery, and this is being scouted for rice improvement using modern genomics and molecular tools. Development of stress tolerant varieties is now being fast-tracked through the use of DNA markers and advanced breeding strategies. Large numbers of drought, submergence and salt tolerant varieties were commercialized over recent years in South and Southeast Asia and more recently in Africa. These varieties are making significant changes in less favorable areas, transforming lives of smallholder farmers - progress considered incredulous in the past. The stress tolerant varieties are providing assurance to farmers to invest in better management of their crops and the ability to adjust their cropping systems for even higher productivity and more income, sparking changes analogous to that of the first green revolution, which previously benefited only favorable irrigated and rainfed areas. New breeding tools using markers for multiple stresses made it possible to develop more resilient, higher yielding varieties to replace the aging and obsolete varieties still dominating these areas. Varieties with multiple stress tolerances are now becoming available, providing even better security for farmers and lessening their production risks even in areas affected by complex and overlapping stresses. The progress made in these less favorable areas triggered numerous favorable changes at the national and regional levels in several countries in Asia, including adjusting breeding and dissemination strategies to accelerate outreach and enabling changes at higher policy levels, creating a positive environment for faster progress. Exploiting the potential of these less productive areas for food production is inevitable, to meet the escalating global needs for more food and sustained production systems, at times when national resources are shrinking while demand for food is mounting. However, the success in these areas requires concerted efforts to make use of existing genetic resources for crop improvement and establishing effective evaluation networks, seed production systems, and seed delivery systems to ensure faster outreach and transformation.

• 한국균학회지
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• 제41권2호
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• pp.112-117
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• 2013

Phytophthora capsici는 고추에 역병을 일으켜 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 심각한 피해를 주는 대표적인 식물병원균이다. 최근 환경문제로 화학 농약을 대체하여 유용미생물을 이용한 생물학적 방제가 가장 바람직한 방제 방법으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 고추역병에 피해를 보이지 않는 건전한 고추재배지 근권에서 토양시료를 채취하여 토양근권세균을 분리하였다. 총 360여점의 미생물 콜로니를 분리하였으며, 이들 콜로니의 색깔과 모양 등의 형태학적 특징을 기준으로 총 12개의 그룹으로 재분류하였다. 그 중 항균작용을 알아보기 위해 실시한 in vitro 실험에서 고추역병균에 길항효과를 보인 GJ-1, GJ-11, GJ-12 균주를 분리하였으며 길항효과가 없는 균주 2개(GJ-4, GJ-5)를 대조군으로 선발하였다. 선발된 5균주에 대하여 sidero-phore의 활성을 검정한 결과 GJ-1과 GJ-5 두 균주가 CAS 배지에서 orange halo zone을 크게 형성하여 siderophore를 많이 분비하는 균주로 확인되었다. 그리고 토양중의 난용성 인산염을 가용화시켜 식물의 생장촉진효과를 보이는 phosphate solubilization 활성을 검정한 결과 GJ-1, GJ-5, GJ-12 균주가 난용성 인산염에 대한 분해능력을 나타내었다. 따라서 P. capsici에 강한 항균활성을 나타내며 siderophore를 생산하고 인산가용화 능력이 뛰어난 유용미생물 GJ-1을 최종적으로 선발하였다. 최종 선발된 GJ-1균주를 동정하여 Bacillus sp.로 명명하였다. Bacillus sp. GJ-1의 길항작용은 Rhizoctonia solani, Pythium ultimum, Fusarium solani에 대한 식물병원성 진균에서도 좋은 효과를 나타내었다. 따라서 Bacillus sp. GJ-1은 생물학적 방제제로 고추역병균을 포함하여 다른 토양 식물병원성 진균 방제에 이용 가치가 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1143-1149
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• 2003

본 연구는 Streptococcus mutans를 특이적으로 용균하는 효소를 탐색하고 효소생산 균주의 동정을 수행하였다. 토양으로부터 5,000여주의 알칼리 내성 판주를 선별하였으며 그중 용균활성이 있는 22주를 선별하였으며 가장 용균활성이 높은 균주 1주를 선별하여 Strain No. 4830이라 명명한 후 효소의 생산 조건 및 효소의 특성을 확인한 결과 pH 5에서부터 pH 11에서 안정하였으며 pH 7.0 이상에서 Streptococcus mutans에 대하여 용균활성이 나타났다. 또한 $30^{\circ}C$ 이상에서 효소의 활성을 확인할 수 있었으며 $50^{\circ}C$에서 최대효소활성을 확인하였다. 효소의 열안정성은 $40^{\circ}C$ 이하에서는 안정한 것으로 확인되었다. 균주의 특성을 검토한 결과 균체의 지방산 조성은 중성 조건에서 생장하는 Bacillus계열과는 달리 16-C계열의 지방산함량이 상당히 높은 것을 확인하였으며 Obligate alkalophilic의 특성으로 알려진 branched 15-C 지방산인 $iso-C_{15:0}$와 $anteiso-C_{15:0}$의 함량이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 생화학적 특성으로 Bacillus 계열로 추정이 가능하였으며 다양한 종류의 당류에 대하여 acid를 형성하지 않은 것으로 확인되어 Strain No. 4830은 Obligate alkalophilic의 특성을 나타내었다. 또한 15% NaCl의 농도에서도 생장하는 것으로 보여 염에 대하여 내성을 갖는 것으로 나타났다. 16S rRNA 분석결과 Bacillus alcalophilus 균주와 94%의 유사성을 나타내었으나 생화학적 및 이화학적인 특성 등에서 Bacillus alcalophilus와 다른 균주로 동정되었다.

• 식물병연구
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• 제11권2호
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• pp.152-157
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• 2005

결구상추 밑둥썩음병의 병원균 Rhizoctonia solani에 대한 길항세균을 분리하기 위하여 결구상추 재배 포장에서 결구상추의 밑둥부위, 뿌리조직 그리고 근권토양에서 세균 702균주를 분리하였다. 분리균주 중에서 대치배양에 의해 길항능을 나타낸 7균주를 선발하였으며, 그 중 포트검정 실험에서 유묘와 성체식물에서 발병억제효과가 우수한 BW-13균주를 길항균으로 최종선발하였다. 최종 선발된 BW-13균주의 동정을 위하여 생리$\cdot$생화학적 특성, API test 및 16S rDNA sequence를 분석한 결과 Stenotrophomonas maltophilia로 동정되었으며, 본 균주를 S. maltophilia BW-13으로 명명하였다. 본 연구의 결과는 S. maltophilia BW-13이 결구상추 밑둥썩음병의 생물적 방제원으로 이용될 수 있음을 보여준다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권4호
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• pp.268-274
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• 2006

해양 원유 오염원의 제거 및 항진균 활성을 가진 균주를 분리하기 위해 1% crude oil을 탄소원으로 이용하여 생육하는 수십 종의 균주를 분리하였다. 분리된 균주 중 biosurfactant를 생성하는 균주를 1% tributyrin에서 투명환 생성 유무를 통해 선별되었으며, 이를 Bacillus sp. DYL130으로 명명하였다. Bacillus sp. DYL130의 표면장력은 최저 28 mN/m까지 감소되었다. 이 균주로부터 biosurfactant를 정제하기 위해 배양 상등액을 친화성 크로마토그래피와 TLC를 이용하여 정제된 biosurfactant를 얻었다. TLC 결과 0.78정도의 Rf값을 확인하였다. 정제된 biosurfactant의 CMC 값은 35 mg/l인 것으로 나타났으며, 유화활성과 안정성은 soybean oil을 기질로 사용하였을 경우 최대인 것으로 나타났다. Botrytis cineria에 대한 길항작용도 우수한 것으로 보인다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.183-191
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• 2010

본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{\circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.