• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1435-1446
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• 2022

Zinc-solubilizing bacteria can convert the insoluble form of zinc into soluble forms available to plants. This study was conducted to isolate and screen zinc-solubilizing actinobacteria from rhizosphere soils and to assess their effect on vegetable soybean growth. In total, 200 actinobacteria strains belonging to 10 genera were isolated from rhizosphere soil samples. Among these isolates, four showed zinc solubilization with solubilizing index values ranging from 3.11 to 3.78 on Bunt and Rovira agar supplemented with 0.1% zinc oxide. For the quantitative assay, in broth culture, strains CME34 and EX51 solubilized maximum available zinc contents of 529.71 and 243.58 ㎍/ml. Furthermore, indole-3-acetic acid (IAA) and ammonia were produced by these two strains, the strain CME34 produced the highest amount of IAA 4.62 ㎍/ml and the strain EX51 produced the highest amount of ammonia 361.04 ㎍/ml. In addition, the phosphate-solubilizing abilities in Pikovskaya's medium of CME34 and EX51 were 64.67 and 115.67 ㎍/ml. Based on morphological and biochemical characterization and 16S rDNA sequencing, the strains CME34 and EX51 were closely related to the genus Streptomyces. In a greenhouse experiment, single-strain inoculation of Streptomyces sp. CME34 or EX51 significantly increased the shoot length, root length, plant dry weight, number of pods per plant and number of seeds per plant of vegetable soybean plants compared to the uninoculated control. These findings facilitated the conclusion that the two Streptomyces strains have potential as zinc solubilizers and can be suggested as bioinoculants to promote the growth and yield of soybean.

• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.641-653
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• 2021

본 연구에서는 근권토양으로부터 18종의 세균을 순수분리하고, 이들의 식물 병원성 진균 생육억제 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. Bacillus 속과 Pseudomonas 속 분리균주의 항진균 활성을 통해 생물학적 방제제로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이는 식물 병원성 진균의 세포벽에 작용하는 여러 가수분해효소 활성과 siderophore 생성능 등에 기인된 것으로 판단된다. 또한 대부분의 분리균주가 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능, indole-3-acetic acid 생성능 및 질소 고정능을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 식물이 흔히 노출될 수 있는 환경 스트레스 조건 하에서 스트레스 에틸렌의 농도를 감소시킴으로써 뿌리 발달 및 성장, 그리고 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 분리균주의 인산, 규소, 탄산칼슘, 아연 가용화능 등을 확인한 결과, 일부 분리균주들의 미네랄 가용화능을 확인하였으며, 이들 분리균주를 식물 생장 시에 접종한다면 식물 생장에 필요한 영양분을 식물이 흡수할 수 있는 이용가능한 형태로 변환시켜 식물의 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 항진균 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능의 결과를 통해 분리균주 18종의 biocontrol agent로서의 이용가능성을 제시하고자 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권3호
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• pp.15-26
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• 2010

The contaminated soils near abandoned mine area can threaten human's health and natural ecosystems through multiple pathways. Remediation of contaminated soil using physicochemical technologies are expensive and destructive of soil environments. On the other hand, environmentally friendly approach that maximize biological remediation, that is, phytoremediation, attracts attention as a low carbon green growth technology. This research is a field demonstration study, focused on the enhanced phytoremediation by bioaugmenting PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)that is helpful on the growth of and heavy metal removal by Echinochloa frumentacea, at a Zn contaminated paddy soil near SamBo mine at Hwasung, Kyunggi. The results showed that the zinc removal by the plant with PSM(Phosphate Solubilizing Bacteria), a kind of PGPR, was three times higher than that by the control. The results are valuable as it is a result from the field-scale technology demonstration. The results also implies that application of PGPR can enhance heavy metal removal from contaminated soil in full scale phytoremediation using Echinochloa frumentacea.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권2호
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• pp.170-183
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• 2017

Bacterial fruit blotch (BFB), which is caused by Acidovorax citrulli, is a serious threat to watermelon growers around the world. The present study was conducted to screen effective rhizobacterial isolates against 35 different A. citrulli isolates and determine their efficacy on BFB and growth parameters of watermelon. Two rhizobacterial isolates viz. Paenibacillus polymyxa (SN-22), Sinomonas atrocyanea (NSB-27) showed high inhibitory activity in the preliminary screening and were further evaluated for their effect on BFB and growth parameters of three different watermelon varieties under greenhouse conditions. The greenhouse experiment result revealed that SN-22 and NSB-27 significantly reduced BFB and had significant stimulatory effect on total chlorophyll content, plant height, total fresh weight and total dry weight compared to uninoculated plants across the tested three watermelon varieties. Analysis of the 16S ribosomal RNA (rRNA) sequences revealed that strains SN-22 belong to P. polymyxa and NSB-27 to S. atrocyanea with the bootstrap value of 99% and 98%, respectively. The isolates SN-22 and NSB-27 were tested for antagonistic and PGP traits. The result showed that the tested isolates produced siderophore, hydrolytic enzymes (protease and cellulose), chitinase, starch hydrolytic enzymes and they showed phosphate as well as zinc solubilizing capacity. This is the first report of P. polymyxa (SN-22) and S. atrocyanea (NSB-27) as biocontrol-plant growth promoting rhizobacteria on watermelon.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.556-566
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• 2011

A total of 31 Acinetobacter isolates were obtained from the rhizosphere of Pennisetum glaucum and evaluated for their plant-growth-promoting traits. Two isolates, namely Acinetobacter sp. PUCM1007 and A. baumannii PUCM1029, produced indole acetic acid (10-13 ${\mu}g$/ml). A total of 26 and 27 isolates solubilized phosphates and zinc oxide, respectively. Among the mineral-solubilizing strains, A. calcoaceticus PUCM1006 solubilized phosphate most efficiently (84 mg/ml), whereas zinc oxide was solubilized by A. calcoaceticus PUCM1025 at the highest solubilization efficiency of 918%. All the Acinetobacter isolates, except PUCM1010, produced siderophores. The highest siderophore production (85.0 siderophore units) was exhibited by A. calcoaceticus PUCM1016. Strains PUCM1001 and PUCM1019 (both A. calcoaceticus) and PUCM1022 (Acinetobacter sp.) produced both hydroxamate-and catechol-type siderophores, whereas all the other strains only produced catechol-type siderophores. In vitro inhibition of Fusarium oxysporum under iron-limited conditions was demonstrated by the siderophore-producing Acinetobacter strains, where PUCM1018 was the most potent inhibitor of the fungal phytopathogen. Acinetobacter sp. PUCM1022 significantly enhanced the shoot height, root length, and root dry weights of pearl millet seedlings in pot experiments when compared with controls, underscoring the plant-growth-promoting potential of these isolates.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.333-341
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• 2021

본 연구는 근권 토양 및 뿌리에 존재하는 근권 미생물 중 미생물 제제로 적합한 균주를 선별하기 위해서 미네랄 가용화능, 10종의 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성 및 식물 생장 촉진 활성을 평가하였다. 결과적으로 불용성 인산, 탄산칼슘, 규소 및 아연 가용화능과 질소고정능, siderophore, indole-3-acetic acid와 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능 및 7종의 식물 병원성 곰팡이에 대해 항진균 활성을 갖는 DDP346을 선별하였다. 선별된 DDP346은 Acinetobacter pittii DSM21653 (NR_117621.1)와 99.9% 이상의 높은 상동성을 보였으며, 16S rRNA 염기서열을 바탕으로 계통도를 분석한 결과에서도 Acinetobacter pittii와 높은 유연관계를 나타내었다. DDP346의 생장 조건은 온도(10-40 ℃), pH (5-11) 염농도(0-5%) 범위로 확인하였다. 또한 pH 변화와 가용화된 인산 함량 간에 음의 상관계수(r²= -0.913, p <0.01)를 나타내는 것을 확인하였는데, 이는 배양 중에 생성되는 유기산에 의한 것으로 추정된다. 결과적으로 미네랄 가용화능, 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성 및 식물 생장 촉진 활성 평가를 통해 Acinetobacter sp. DDP346을 다목적 미생물 제제로써 활용 가능성을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.576-586
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• 2021

본 연구는 근권 토양 및 뿌리에 존재하는 미생물 중 미생물 제제로 적합한 Bacillus sp.을 선별하기 위하여 10종의 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성, 식물 생장 촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성은 Bacillus sp.에 따른 차이를 보였으며, 선별된 균주 중 DDP4, DDP16, DDP148, SN56, SN95는 9종 이상의 식물 병원성 곰팡이에 대해 항진균 활성을 나타내었다. 질소고정능과 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase 생성능에서는 Bacillus sp. 모두 비슷한 수준으로 활성을 나타냈으며, siderophore 생성능은 ANG42와 DDP427에서 비교적 높게 나타났다. Indole-3-acetic acid 생성능은 1.83-67.91 ㎍/ml으로 확인되었으며, Bacillus sp.에 따른 활성 차이를 나타내었다. 이후 각 species마다 활성이 높은 1 균주씩 선정하여 미네랄 가용화능을 확인한 결과, 대부분의 Bacillus sp.에서 인산과 탄산칼슘 가용화능을 확인할 수 있었으며, DDP148과 SN56은 각각 규소 가용화능과 아연 가용화능도 나타내었다. 따라서, 본 연구에서 분리한 Bacillus sp.의 항진균 활성, 식물 생장 촉진 활성 및 미네랄 가용화능 결과를 통해 다목적 기능을 가진 미생물 제제로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.