• Applied Biological Chemistry
• /
• 제21권3호
• /
• pp.150-184
• /
• 1978

합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$는 $0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有？)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(？果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.

• 한국작물학회지
• /
• 제10권
• /
• pp.1-43
• /
• 1971

실험 I. : 본 실험은 단수수에 대하여 재배시기를 이동함에 따르는 실용 제형질의 변화를 구명하기 위하여 1968~1969년까지 2개년에 거쳐 작물시험장 특용작물 연구실(수원)에서 시행되었으며 품종은 조만생, 초형, Syrup형, Sugar형 등 생태적 특성을 달리한 17개품종이 공시되었으며 묘종기 양년 모두 4월 5일부터 8월 25일까지 20일 간격으로 8회에 걸쳐 파종하여 조사한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 발아기(발아일수)는 파종기를 앞당겨 저온하에 파종하면 발아에 소요되는 일수가 많고 파종기가 늦어서 기온이 상승됨에 따라 발아 일수가 직선적으로 단축되다가 8월 25일 이후의 파종부터는 다시 지연되는 경향이었다. 발아기간의 일평균온도와 발아일수간에는 높은 부상관관계가 있으나 이와는 반대로 발아일수와 적산온도간에는 고도의 정상관이 인정되었다. 2. 파종기의 지연에 따라 출수일수는 거의 직선적으로 단축된다. 공시된 품종간에 평균출수일수차는 30.2일이란 큰 차이가 있었다. 이들을 10일간격으로 조, 중, 만생군으로 구별하면 조생군은 평균출수일수가 78.5$\pm$4.5일범위에 속하고 중생군은 88.5$\pm$4.5일, 만생군은 98.5$\pm$4.5일로 되었다. 출수단축한계 종종기는 조생군이 제VI-VII파종기인 7월 15일$\pm$8월 5일까지이고 중생군은 제VI파종기인 7월 15일까지, 만생군은 제IV파종기인 6월 5일까지이었다. 3. 파종기(x)와 출수까지의 일수(y)와의 회귀직선식 y=a+bx의 손수(출수까지의 일수의 단축율)와 평균출수까지의 일수와는 고도의 정상관관계가 있었다. 4. 파종에서 출수기까지의 생육경과에 있어서 일평균기온이 높을수록 출수일수가 단축되어 조생종은 24.2$^{\circ}C$에서, 중생종은 23.8$^{\circ}C$에서, 만생종은 22.9$^{\circ}C$에서 최대단축율을 보이었고 따라서 출수전 30일간의 평균기온이 약 22$^{\circ}C$부터 $25^{\circ}C$에 이르기까지 가속적으로 출수소요일수가 단축되다가 그뒤 약 21$^{\circ}C$이하가 됨에 따라 다시 지연되는 경향이었다. 5. 초장의 절대치는 품종간에 차이는 있으나 비교적 조파구간에는 초장에 큰 변이가 없었고 파종기가 늦어짐에 따라 짧아졌다. 초장의 신장속도는 파종기가 늦어짐에 따라 현저하게 빨라지고 특히 조생종이 만생종보다 더욱 가속적인 경향이었다. 따라서 최고초장과 최저초장과의 절대치의 차이는 조생종일수록 적고 만생종일수록 큰 격차를 보이었다. 6. 간직경에 있어서도 만생종은 일반적으로 조기파종할수록 굵고, 조생종과 중생종은 4월 25일 파종기가 가장 굵은 편이며 이보다 파종기가 지연 가늘어지는 경향이었다. 7. 간중은 품종의 조만생에 따라 약간의 차이는 있으나 대체로 적기(4월 25일~5월 15일)보다 조기 혹은 만기 파종하면 작아지나 파종기 이동에 따른 간중의 변화는 품종의 조만성에 따라 양상을 달리하여 조생종은 4월 25일 내외, 중생종은 4월 25일~5월 15일 내외, 만생종은 4월 5일~5월 15일 내외의 파종기에서 최고수량에 달하고 이후 직선적으로 감소하였다. 8. Brix 도는 품종에 따라 절대치가 다르며 또한 파종기가 5월 15일 이후로 늦어짐에 따라 직선적으로 감소되어 파종기(x)와 Brix 도(y) 간에 고도의 부상관관계를 볼 수 있었다. 9. 출수후 40~45일경의 절간부위별 Brix 도는 상부 제 1~제3절간 부위가 최고에 달하고, 제4절간부터 서서히 낮아지다가 지상 제2절부위에 가서 다시 약간 높아지는 경향이었다. 그러나 출수전까지는 이와 반대의 경향이었다. 10. 간중당분에 대한 파종기별 축적상황은 파종기가 지연됨에 따라 거의 직선적으로 낮아지며 품종에 따라 차이는 있으나 6월하순 이후의 파종기는 당원료작물로서 거의 무가치한 낮은 함량을 나타내었다. 11. Brix도 및 간중당분은 출수기부터 축적이 시작되어 출수후 약 40~45일에 최고에 달하고 순당율도 같은 경향으로 생육의 진전과 더불어 높아져서 순당율과 Brix 도간, 순당율과 간중당분간에 각각 높은 정의 상관관계가 존재한다. 12. 가제당량과 파종기간의 관계를 보면 중생종과 만생종은 4월 25일, 중생종은 5월 15일 파종기가 최고에 달하고 이보다 파종이 지연됨에 따라 급격히 감소되는 경향으로 파종기(x)와 가제당량(y)사이에 1% 이상의 높은 부의 상관을 보았다. 13. 파종기 및 제형질간의 상호관계를 보면 파종기가 지연됨에 따라 발아일수, 발아기간의 적산온도, 출수일수, 출수일수까지의 적산온도, 초장, 간직경, 간중, Brix 도, 간중당분, 순당율, 가제당량 등은 모두 고도의 부상관 및 회귀관계이었고 출수일수(x)와 Brix도, 당도, 순당율, 가제당량, 초장, 간장(y)등 간, Brix 도(x)와 순당율, 가제당량, 간중(x)과 가제당량(y)간, 또한 출수시의 일장(x)과 Brix 도, 출수일수, 당도, 순당율, 가제당량(y) 등 간에는 고도의 정상관을 인정할 수 있었다. 실험 II: 실험 I에 공시된 품종중에서 생태 및 유전적으로 다른 11품종만을 이면교배법에 의하여 교잡된 F$_1$ 및 교배친의 출수기, 간장, 간중, Brix 도 및 Syrup yield 등에 대하여 우성정도, 교배조합능력 및 유전분석을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 조, 만숙방향으로 완전 혹은 초월우성인 특정조합이 있기는 하나 대체적으로 중간성 및 부분우성이었고 GCA 및 SCA가 높은 특정조합친을 인정할 수 있었다. 따라서 출수에 관여하는 유전인자의 분배비는 50:50으로 추정되었으며 유전력도 높아서 초기세대부터 선발이 가능할 것으로 본다. 2. 간장은 잡종강세도가 높았으며 장간의 방향으로 초월성인 특정조합도 있으나 완전 혹은 부분우성으로 추정된다. GCA 및 SCA는 일반적으로 높은 편이었으며 관여된 우성 및 열성유전자는 거의 50:50으로 분배되며 유전력은 낮았다. 3. 간중은 대부분 정의 방향(다수)으로 완전우성에 가까운 부분우성으로 작용하나 특정조합에 따라 초월우성인 것과 부분우성인 것이 있었다. GCA와 SCA는 비교적 높은 교배친을 인정할 수 있으며 유전자의 작용방향은 열성유전자가 많이 관여되고 복잡한 분리가 일어날 것으로 추정되며 유전력은 비교적 낮았다. 4. Brix 도에 대한 우성정도 및 방향은 교배조합에 따라 고 Brix 및 저 Brix로 나타났으나 일반적으로 초우성 내지 완전우성으로 나타났고 GCA 및 SCA는 Brix 도가 높은 품종일수록 높은 경향이므로 고당성 육종에는 역시 높은 당분함량을 가진 교배친이 유리할 것으로 추정된다. 5. Syrup 종에 대한 우성정도는 많은 방향으로 초월 혹은 완전우성으로 추정되며 잡종강세도는 대단히 높았다. GCA와 SCA의 관계는 일정하지 않으며 GCA가 높은 품종은 SCA가 낮은 경향이었다. 교배친의 우성대립인자 대 열성대립인자의 빈도는 거의 동수로 나타날 것으로 추정된다.