• 제목/요약/키워드: Soil fungi

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습지 토양 내 체외효소 활성도를 조절하는 인자에 대한 고찰 (A review of factors that regulate extracellular enzyme activity in wetland soils)

  • 김하련
    • 미생물학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.97-107
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    • 2015
  • 육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

규산코팅 벼 종자를 이용한 담수직파재배 시 벼 키다리병 경감효과 (Bakanae Disease Reduction Effect by Use of Silicate Coated Seed in Wet Direct-Seeded Rice)

  • 강양순;김완중;김연주;정기홍;최을수
    • 한국작물학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 벼 직파재배에서 볍씨에 피복재인 지오라이트와 결합재인 수용성규산(25%)으로 혼합 코팅된 "규산코팅볍씨(SCS)"의 활용에 의한 키다리병 억제효과를 구명하고자 서해안 간척지유래토양에서 담수표면직파된 포장시험과 아울러 시험포장에서 발병된 키다리병 이병주를 접종원으로 하여 변온조건(주야 $18{\sim}26^{\circ}C$)과 항온조건($30^{\circ}C$)에서 실내시험으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 담수직파에서 규산코팅볍씨 처리구는 무코팅볍씨 처리구에서 보다 입모분포상태가 균일하였고 분얼중기경 건물생산량이 13% 증가되었다. 2. 무코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기 경부터 키다리병이 발생되어 종자감염을 일으키는 출수기 경에 9.9%의 심한 이병경율을 보인 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기까지 거의 발생이 없다가 출수기 무렵에 0.01%의 극미한 발생으로 99.9%의 방제가를 보였다. 이병주의 줄기마디와 이삭영화 감염부위에서는 전형적인 키다리병균의 소형분생자와 대형분생자 및 균사체 등이 확인되었다. 3. 무코팅볍씨와 규산코팅볍씨를 $30^{\circ}C$ 항온기에 각각 치상하고 시험포장에서 발병된 이병주의 이삭을 2주일간 접종 처리한 결과 무코팅볍씨 처리구의 접종이삭 종자에서는 종자표면에 균총이 형성되었고 종자내에는 소형분생자, 대형분생자 및 균사 발육이 왕성하게 증식된 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 소형분생자와 균사는 생존하지 못하였고 대형분생자와 균사체 발육은 크게 위축되었다. 이상의 결과로 규산코팅볍씨의 활용으로 직파재배 시 종자소독 없이도 친환경적 키다리병 방제가 가능하며, 향후 종자소독제로의 개발도 가능할 것으로 판단되었다.

깻잎의 농산물우수관리제도(GAP) 적용을 위한 수확단계에서 미생물학적 위해요소 분석 (Microbiological Hazard Analysis on Perilla Leaf Farms at the Harvesting Stage for the Application of the Good Agricultural Practices(GAP))

  • 권우현;이원경;송정언;김경열;심원보;윤요한;김윤식;정덕화
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.295-300
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    • 2012
  • 본 연구는 안전한 깻잎의 생산을 위한 GAP 모델 확립을 위해 경상남도에 소재한 깻잎 재배농가 3 곳을 선정하여 수확단계에서 작물, 재배환경 및 개인위생을 대상으로 미생물의 오염실태를 조사하여 관련 정보를 제공하고자 한다. 본 연구를 위해 총 96점의 시료를 수집하였으며 위생지표세균, 곰팡이, 병원성미생물(E. coli O157:H7, L. monocytogens, Salmonella spp., S. aureus 및 B. cereus) 및 공중낙하균을 검사하였다. 그 결과, 일반세균의 경우 깻잎과 토양에서 4.4~5.2 및 6.5~6.6 log CFU/g, 작업자 손에서 4.9~5.6 log CFU/hand, 대장균군은 깻잎과 토양에서 3.4~4.3 및 4.9~5.3 log CFU/g, 개인위생인 작업자 손에서는 2.3~3.4 log CFU/hand 수준으로 세 농장 모두 비슷한 오염도를 나타내었으며 곰팡이의 경우 깻잎에서 최대 4.4 log CFU/g 수준으로 검출되었다. 병원성 미생물의 경우 E. coli O157:H7, L. monocytogens 및 Salmonella spp.은 모든 농장에서 불검출 되었다. 하지만 S. aureus는 A농장의 작업자 손에서 3.4 log CFU/g 확인되었으며, B. cereus는 깻잎과 줄기에서 2.0~2.4 및 1.4~2.1 log CFU/g, 관개용수 0.7 log CFU/ml, 토양 4.2~5.0 log CFU/g, 개인위생인 손에서는 3.0 log CFU/hand, 장갑과 작업복에서는 2.1~2.4 및 1.5~2.8 log CFU/100 $cm^2$ 수준으로 확인되었다. 따라서 안전성이 확보된 깻잎을 생산하기 위해 중금속 및 농약 등과 같은 화학적 위해 요소와 이물 등의 물리적 위해요소 뿐만 아니라 미생물학적 위해요소를 정확히 파악함으로써 안전한 농산물을 생산하기 위한 농산물우수관리제도를 적용해 나가야 할 것이다.

우리나라의 송이 생산성 변화 및 전망 (Changes and Prospects for Pine-mushroom Productivity in the Republic of Korea)

  • 박현;한희;강규석;홍순천
    • 한국산림과학회지
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    • 제113권3호
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    • pp.282-291
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    • 2024
  • 우리나라는 산림 성숙과 더불어 소나무림의 쇠퇴가 가시화되고 있는데, 토양 비옥도를 포함한 숲 환경에 다양한 변화가 나타나고 있다. 식생 천이와 더불어 버섯류의 천이도 나타나게 되는데, 20세기 말 단기 임산 소득원으로 환영받던 균근성 버섯인 송이 생산성도 감소하고 있다. 산불의 주 피해 대상인 소나무림의 감소는 송이 생산성 감소에 통계적으로 유의한 원인으로 평가되지는 않았다. 소나무림 3영급~8영급에서 송이가 주로 생산되며 생산성이 가장 높은 시기는 4영급~6영급임을 고려할 때, 소나무림의 노령화와 혼효림으로 변화가 가장 중요한 생산성 저하 원인으로 평가된다. 송이산 가꾸기를 통해 장령림의 송이 생산성을 유지・증진할 수 있으므로 적극적인 임분 및 토양관리로 지속적인 송이 생산을 도모할 수 있다. 한편, 최근에는 송이가 자연 발생하는 곳에서 채취하는 방식을 넘어 재배를 위한 시도가 활발히 전개되고 있다. 송이 균환 선단에 소나무를 심어 감염묘를 만든 후 이식하여 새롭게 송이산을 만드는 방식은 성공하였다. 하지만, 감염묘 이식기법은 기존 균환의 훼손과 이식 절차에서의 비효율성이 존재한다. 이를 극복하기 위해 접종묘 생산기술이 대안으로 제시되지만, 접종묘 생산과 이식 과정에서도 송이균 유지에 난관이 존재한다. 최근에는 이를 해결하기 위하여 송이 균환의 마이크로바이옴 연구가 진행되고 있다. 송이 균사의 생장에 도움을 주는 세균이나 균류를 찾아내기도 하였다. 미생물 생태학적인 접근을 통해 송이의 산업적인 재배 시대가 조만간 열릴 수 있으리라 기대한다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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고려인삼종자(高麗人蔘種子)의 발아특성(發芽特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Germination Characters of Korean Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) Seed)

  • 원준연;조재성
    • 농업과학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.47-68
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    • 1988
  • 고려인삼종자(高麗人蔘種子)의 미숙배(未熟胚) 생장(生長) 최적조건(最適條件), 배숙종자(胚熟種子)의 유안타파(休眼打破) 및 발아최적조건(發芽最適條件)을 구명(究明)하는 한편 종자내(種子內)에 존재(存在)할 것으로 추측(推測)되는 발아억제물질(發芽抑制物質)을 추구(追究)하기 위하여 본(本) 연구(硏究)를 수행(遂行)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 내과피(內果皮)의 존재(存在)는 미숙배(未熟胚)의 생장(生長)을 현저(顯著)히 억제(抑制)하였으며 내과피(內果皮)의 유무(有無)에 관계(關係)없이 $15^{\circ}C$에서 배(胚)의 생장(生長)이 가장 왕성(旺盛)하였고 회귀분석(回歸分析)에 의한 배생장(胚生長) 최적온도(最適溫度)의 추정치(推定値)는 $18^{\circ}C$내외(內外)였다. 2. 수확직후(收穫直後) 미숙배종자(未熟胚種子) 파종시(播種時) 묘상(苗床)에서의 배생장(胚生長) 및 발아율(發芽率)은 개갑처리종자(開匣處理種子)의 배생장(胚生長) 및 발아율(發芽率)과 차이(差異)가 없었다. 3. 개갑처리전(開匣處理前) 미숙배종자(未熟胚種子)를 $30^{\circ}C$이상(以上)의 고온(高溫)에서 24시간(時間), 10일이상(日以上)의 침지처리(浸漬處理)는 배(胚)의 생장(生長) 및 발아율(發芽率)을 현저(顯著)히 지연(遲延)시켰다. 4. 미숙배종자(未熟胚種子)의 배생장(胚生長)은 $10^{\circ}C$에서 거의 정지상태(停止狀態)이나 $20^{\circ}C$에서 50일간(日間) 치상후(置床後) 계속(繼續) $10^{\circ}C$에서 50일간(日間) 치상(置床)할 경우(境遇) 생장(生長)이 현저(顯著)히 촉진(促進)되어 $20^{\circ}C$에서만 100일간(日間) 개갑(開匣)시킨 종자(種子)보다 배율(胚率)이 크게 증가(增加)되었다. 5. 개갑(開匣)이 완료(完了)된 종자(種子)의 계속적(繼續的)인 배생장(胚生長)은 $10^{\circ}C$에서 촉진(促進)되었으나 발아율(發芽率)은 $5^{\circ}C$에서 100일간(日間) 저온처리(低溫處理)한 종자(種子)에서 높았고 발아소요일수(發芽所要日數)도 짧았다. 6. 개갑(開匣)된 종차(種子)의 저온처리직전(低溫處理直前) 혹은 과정중(過程中) 침지(浸漬) 또는 20일간(日間) $20^{\circ}C$로의 저온상승처리(溫度上昇處理)는 저온처리중(低溫處理中)의 배생장(胚生長) 및 발아(發芽)를 현저(顯著)히 저해(沮害)하였다. 7. 저온처리(低溫處理)를 완료(完了)한 종자(種子)는 $10^{\circ}C$에서 최적(最高)의 발아율(發芽率)을 보였고 발아최적토양수분(發芽最適土壤水分)의 추정치(推定値)는 62.5%였으며 높은 산소요구도(酸素要求度)를 가지고 있었다. 8. 마쇄(磨碎)된 인삼종자(人蔘種子)의 증류수추출물(蒸溜水抽出物)만이 참깨, 조 및 콩의 발아억제효과(發芽抑制效果)를 뚜렷이 나타내었으며 개갑종자(開匣種子)보다는 미개갑종자추출물(未開匣種子抽出物)의 억제효과(抑制效果)가 더 컸고, 추출온도(抽出溫度)에 따른 억제효과(抑制效果)의 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 9. 인삼(人蔘)의 장육(醬肉), 잎, 뿌리 및 건조(乾操)한 뿌리의 물추출물(抽出物)도 참깨 및 인삼(人蔘)의 유묘생육(幼苗生育)을 현저(顯著)히 억제(抑制)하는 효과(效果)를 나타내었다. 10. 인삼(人蔘)의 종자(種子), 잎 및 뿌리의 증류수추출물(蒸溜水抽出物)은 진균(眞菌)의 발아(發芽) 및 균사생장(菌絲生長)을 크게 억제(抑制)하였으나 세균(細菌)의 증식(增殖)에는 영향(影響)을 미치지 않았다. 11. 인삼종자(人蔘種子)의 물추출물중(抽出物中) 분자량(分子量) 3,000이하(以下)의 저분자물질(低分子物質)에서 참깨유묘(幼苗)의 생육억제효과(生育抑制效果)가 뚜렷하였고, 분자량(分子量) 10,000이상(以上)의 고분자물질(高分子物質)에서도 억제효과(抑制效果)를 나타냈다.

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