• The Plant Pathology Journal
• /
• 제39권2호
• /
• pp.207-219
• /
• 2023

Soft rot is a widespread, catastrophic disease caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) that severely damages the production of Amorphophallus spp. This study evaluated the rhizosphere bacterial and fungal communities in Pcc-infected and uninfected plants of two species of Amorphophallus, A. muelleri and A. konjac. Principal component analysis showed that the samples formed different clusters according to the Pcc infection status, indicating that Pcc infection can cause a large number of changes in the bacterial and fungal communities in the Amorphophallus spp. rhizosphere soil. However, the response mechanisms of A. muelleri and A. konjac are different. There was little difference in the overall microbial species composition among the four treatments, but the relative abundances of core microbiome members were significantly different. The relative abundances of Actinobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, Firmicutes, Bacillus, and Lysobacter were lower in infected A. konjac plants than in healthy plants; in contrast, those of infected A. muelleri plants were higher than those in healthy plants. For fungi, the relative abundances of Ascomycota and Fusarium in the rhizosphere of infected A. konjac plants were significantly higher than those of healthy plants, but those of infected A. muelleri plants were lower than those of healthy plants. The relative abundance of beneficial Penicillium fungi was lower in infected A. konjac plants than in healthy plants, and that of infected A. muelleri plants was higher than that of healthy plants. These findings can provide theoretical references for further functional research and utilization of Amorphophallus spp. rhizosphere microbial communities in the future.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.128-128
• /
• 2021

Most of the studies about stormwater low impact development technologies used generalized observations without fully understanding the mechanisms affecting the whole performance of the systems from catchment to the facility itself. At present, these LID technologies have been treated as black box due to fluctuating flow and environmental conditions affecting its operation and treatment performance. As such, the implications of microbial community to the overall performance of the tree-box filter were investigated in this study. Summer season was found to be the most suitable season for microorganism growth since more microorganism were found during this season. Least microorganism count was found in spring because of the plant growth during this season since plant penology influences the seasonal dynamics of soil microorganisms. Litterfall during fall season might have affected the microorganism count during winter since, during this season, the compositional variety of soil organic matter changes affecting growth of soil microbial communities. Microbial analyses of sediment samples collected in the system revealed that the most dominant microorganism phylum is Proteobacteria in all the seasons in both inlet and outlet comprising 37% to 47% of the total microorganism count. Proteobacteria was followed by Acidobacteria, Actinobacteria and Chloroflexi which comprises 6% to 20%, 9% to 20% and 2% to 27%, respectively of the total microorganism count for each season. These findings were useful in optimizing the design and performance of tree box filters considering physical, chemical and biological pollutant removal mechanisms.

• Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
• /
• 제26권2호
• /
• pp.99-115
• /
• 2023

Purpose: Exclusive breastfeeding promotes gut microbial compositions associated with lower rates of metabolic and autoimmune diseases. Its cessation is implicated in increased microbiome-metabolome discordance, suggesting a vulnerability to dietary changes. Formula supplementation is common within our low-income, ethnic-minority community. We studied exclusively breastfed (EBF) neonates' early microbiome-metabolome coupling in efforts to build foundational knowledge needed to target this inequality. Methods: Maternal surveys and stool samples from seven EBF neonates at first transitional stool (0-24 hours), discharge (30-48 hours), and at first appointment (days 3-5) were collected. Survey included demographics, feeding method, medications, medical history and tobacco and alcohol use. Stool samples were processed for 16S rRNA gene sequencing and lipid analysis by gas chromatography-mass spectrometry. Alpha and beta diversity analyses and Procrustes randomization for associations were carried out. Results: Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes and Actinobacteria were the most abundant taxa. Variation in microbiome composition was greater between individuals than within (p=0.001). Palmitic, oleic, stearic, and linoleic acids were the most abundant lipids. Variation in lipid composition was greater between individuals than within (p=0.040). Multivariate composition of the metabolome, but not microbiome, correlated with time (p=0.030). Total lipids, saturated lipids, and unsaturated lipids concentrations increased over time (p=0.012, p=0.008, p=0.023). Alpha diversity did not correlate with time (p=0.403). Microbiome composition was not associated with each samples' metabolome (p=0.450). Conclusion: Neonate gut microbiomes were unique to each neonate; respective metabolome profiles demonstrated generalizable temporal developments. The overall variability suggests potential interplay between influences including maternal breastmilk composition, amount consumed and living environment.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제28권5호
• /
• pp.12-24
• /
• 2023

The Songji lagoon is brackish environment with a mixture of saline and fresh water, and the interaction of groundwater-lagoon water creates a physicochemical gradient. Although some studies have been conducted on the hydrological and geochemical characteristics of the Songji lagoon, microbial ecological studies have not yet been conducted. In this study, we investigated the effect of groundwater and surface water interaction on water quality as well as microbial community changes in the Songji Lagoon using 16S rRNA gene sequencing. Hydrochemical analyses show that samples were classified as 5 hydrochemical facies (HF) and hydrochemical facies evolution (HFE) revealed the intrusion phase was more dominant (57.9%) than the freshening phase (42.1%). Higher microbial diversity was found in freshwater in comparison to saline water samples. The microbial community at the phylum level shows the most dominance of Proteobacteria with an average of 37.3%, followed by Bacteroidota, Actinobacteria, and Patescibacteria. Heat map analyses of the top 18 genera showed that samples were clustered into 5 groups based on type, and Pseudoalteromonas could be used potential indicator for seawater intrusion.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
• /
• pp.61-61
• /
• 2020

본 연구는 우리나라 임상 중에서 침엽수림과 침활혼효림으로 구성된 산양삼 시험포지를 선정하고, 임상별 토양의 토양세균군집을 분석하여 산양삼 생육특성과의 상관관계 구명하고자 수행하였다. 산양삼 시험포지는 침염수림으로 구성된 충주 산양삼 종자공급단지와 침활혼효림으로 구성된 함양 산양삼 종자공급단지를 선정하여 각각 조성하였다. 토양세균군집 분석은 pyrosequencing analysis (Illumina platform)를 이용하였고, 토양세균군집과 생육특성 간의 상관관계는 Pearson's correlation을 이용하여 분석하였다. 임상별 시험포지의 토양세균은 두 시험포지 모두 Acidobacteria가 우점종으로 확인되었다. 주좌표 분석을 통해 임상별 산양삼 시험포지에서 우점하는 토양세균 군집을 확인한 결과, 먼저 토양세균 군집은 임상별 시험포지에 따라 군집화를 이루는 것으로 확인되었고, Pearson's 상관관계 분석 결과, 토양세균 군집의 상대적 빈도수는 수종 비율에 따라 상이한 상관관계를 보이는 것으로 확인되었다. 이 중에서 Proteobacteria, Alphaproteobacteria, Actinobacteria_class, Phycisphaerae는 침엽수의 비율과 유의적인 정의 상관관계를 보였고, Nitrospirae, Chlamydiae, Planctomycetia, Acidobacteria_6는 활엽수의 비율과 유의적인 정의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 또한 임상별 산양삼 시험포지의 토양세균 군집과 산양삼 생육특성 간의 상관관계를 분석한 결과, Nitrospirae, Chlorobi, Planctomycetia, Acidobacteria_6가 산양삼의 생육과 유의적인 정의 상관관계를 보였다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 산림환경에서 토양세균군집과 산양삼 생육특성 간의 상관관계를 명확하게 구명할 수 있다면 향후 산양삼의 최적 재배지를 선정하는데 있어 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
• /
• 제62권1호
• /
• pp.117-130
• /
• 2024

Ticks host different pathogens as endosymbiont and nonpathogenic microorganisms and play an important role in reproductive fitness and nutrient provision. However, the bacterial microbiomes of white-tailed deer ticks have received minimal attention. This study aimed to examine the bacterial microbiome of ticks collected from Odocoileus virginianus on the Mexico-United States border to assess differences in microbiome diversity in ticks of different species, sexes, and localities. Five different tick species were collected: Rhipicephalus microplus, Dermacentor nitens, Otobius megnini, Amblyomma cajennense, and A. maculatum. The tick microbiomes were analyzed using next-generation sequencing. Among all tick species, the most predominant phylum was Proteobacteria, followed by Actinobacteria and Firmicutes. The ticks from Tamaulipas and Nuevo León presented the highest bacterial species diversity. Acinetobacter johnsonii and A. lwoffii were the common bacterial species in the microbiome of all ticks, Coxiella were present in R. microplus, and Dermacentor nitens also exhibited a Francisella-like endosymbiont. The microbiome of most females in D. nitens was less diverse than that of males, whereas R. microplus occurs in females, suggesting that microbiome diversity is influenced by sex. In the bacterial communities of A. maculatum and O. megnini, Candidatus Midichloria massiliensis, and Candidatus Endoecteinascidia fumentensis were the most predominant endosymbionts. These results constitute the initial report on these bacteria, and this is also the first study to characterize the microbiome of O. megnini.

• 자원환경지질
• /
• 제47권4호
• /
• pp.431-439
• /
• 2014

이 연구의 목적은 KURT(KAERI underground research tunnel) 지하수 내에 금속이온을 환원시키는 미생물의 존재 여부를 확인하고 배양하여, 이들의 활동에 따른 철과 망간 환원의 관찰과 환원물의 광물학적 특성을 연구함으로써, 금속환원미생물에 의한 산화상태로 존재하는 철과 망간의 환원과 광물 상전이 가능성을 확인하는 것이다. KURT 지하수 내 금속을 환원하는 미생물은 전자공여체로 포도당, 초산, 젖산, 개미산, 피루브산을, 전자수용체로 Fe(III)-citrate를 사용하여 농화배양 하였으며, 16S rRNA 분석을 통해 종 다양성을 확인하였다. 농화배양된 금속환원미생물에 의한 철과 망간의 환원과 생광물화작용을 알아보기 위해 전자공여체로 포도당, 초산, 젖산, 개미산, 피루브산을, 전자수용체로 철수산화물인 아카가나이트(akaganeite, ${\beta}$-FeOOH)와 망간산화물(manganese oxide, ${\lambda}-MnO_2$)을 이용하여 금속환원 실험을 실시하였다. 미생물 활동에 의해 형성된 환원물의 광물학적 특성은 SEM, EDX, XRD 분석을 통해 확인되었다. 연구 결과 KURT 지하수에서 금속을 환원하는 혐기성 미생물로는 Fusibacter, Desulfuromonas, Actinobacteria, Pseudomonas sp. 등이 확인되었고, 이 미생물들은 체외에서 철과 망간을 환원하여 이들 광물의 상전이를 확인하였다. 철(Fe)은 $Fe^{3+}$을 포함한 아카가나이트(${\beta}$-FeOOH)에서 $Fe^{2+}/Fe^{3+}$를 포함한 자철석($Fe_3O_4$)으로 환원되었고, 망간(Mn)은 $Mn^{4+}$를 포함한 망간산화물(${\lambda}-MnO_2$)에서 $Mn^{2+}$을 포함한 능망간석($MnCO_3$)으로 환원되었다. 이러한 지하 140 m의 KURT 지하수에서 서식하는 미생물들에 의해 철과 망간이 환원됨은 다른 중금속과 핵종원소의 환원 가능한 환경이 조성되었을 뿐 만 아니라, 미생물에 의하여 환원된 철의 재산화에 의해서도 주변 핵종원소가 환원될 수 있음을 의미한다. 따라서 이러한 직 간접적인 산화-환원 반응에 의해 KURT 지하수 내에서는 금속환원미생물들이 유해금속물질을 침전시켜 이동성을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 고준위 폐기물에서 유해물질의 유출시 핵물질의 확산을 막는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제36권6호
• /
• pp.498-505
• /
• 2011

연구목적: 본 연구는 원발성 치근단 치주염(primary apical periodontitis)을 갖는 치아에서 임상증상 유무에 따른 미생물 군집의 차이를 GS FLX Titanium pyrosequencing을 이용하여 species level까지 분석하였다. 연구 재료 및 방법: 원발성 치근단 치주염을 갖는 6개의 표본에서 pysequencing을 시행하였다. 중합효소 연쇄반응(PCR)에 의해 얻어진 small-subunit ribosomal RNA의 초가변 영역(hypervariable region)의 amplicon을 이용하여 GS FLX Titanium pyrosequencing 을 시행하였다. 결과: 평균적으로 무증상군 및 증상군에서 각각 10,639 및 45,455개의 16S rRNA sequence을 얻었으며 평균길이는 440bases였다. Ribosomal Database Project Classifier을 이용한 분석결과 142종의 genera 및 13종의 phylum 수준에서의 세균종을 검출하였다. 검출된 13개의 phyla 가운데 Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Spirochetes, and Synergistetes 종이 상대적으로 호발하였으며, genus 수준에서는 Pyramidobacter, Streptococcus, Leptotrichia이 무증상의 근관의 50%를 차지하였으며, Neisseria, Propionibacterium, Tessaracoccus 균종은 증상이 있는 근관의 69%를 차지하였다. Operational taxonomic units (3%)로 나눈 결과 증상이 없는 치아에서 450개, 증상이 있는 치아에서 1,997개의 species가 발견되었다. 증상이 있는 치아에서 통계적으로 유의성 있게 많은 수의 세균이 검출되었다(p < 0.05). 결론: GS FLX Titanium Pyrosequencing 기법을 통해 원발성 감염근관에서 이전에 검출하지 못했던 다양한 근관내 분포세균을 검출할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.171-179
• /
• 2016

최근 빙하의 융해로 인해 빙하 해안지역에 다양한 토양 미생물과 초목들이 드러나고있다. 본 연구에서는 북극 스발바르 군도 중앙로벤 빙하 해안 지역으로부터 Ion Torrent Personal Genome Machine(PGM)을 활용한 메타지놈 분석을 통해 세균(bacteria), 고균(archaea), 및 진핵생물(eukaryotes)를 포함하는 다양한 미생물 군집을 분석하였다. 연구에 사용된 토양시료는 빙하 후퇴에 따른 토양의 노출 시기에 따라 2개 지역(ML4 및 ML7)으로부터 수집하였다. ML4 및 ML7 시료의 메타지놈 염기서열을 기반으로 총 2,798,108 및 1,691,859 reads가 각각 미생물 군집 분석에 활용되었다. Domain (계) 수준에서 미생물 군집의 상대 빈도를 분석한 결과 2개 시료 모두 세균(86−87%)이 높은 반면 고균과 진핵생물은 1% 미만으로 존재하는 것으로 나타났다. 또한 약 12%의 염기서열은 기존에 분류되지 않은(unclassified) 서열로 분석되었다. 세균의 경우 Proteobacteria(40.3% for ML4 and 43.3% for ML7)와 Actinobacteria(22.9% and 24.9%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 고균의 경우에는 Euryarchaeota(84.4% and 81.1%) 및 Crenarchaeota(10.6% and 13.1%), 그리고 진핵생물의 경우에는 Ascomycota(33.8% and 45.0%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 Ion Torrent PGM 플랫폼을 활용한 메타지놈 분석이 북극의 중앙로벤 빙하 해안 지역의 전체 미생물 군집 구조를 파악하는데 충분히 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.260-266
• /
• 2003

본 연구는 장기간 동안 지속적인 농약의 사용이 토양생태계에 미치는 영향을 세균군집의 구조분석을 통하여 그 관련성을 평가하고, 이에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 30년 이상 매년 수시로 농약을 사용하여온 제주지역의 한 감귤원 토양과 비농지 토양에 존재하는 세균군집을 16S rRNA clonal library로부터 얻은 각 100 개 클론의 유전자 염기서열을 기초로 하여 비교 분석한 결과 지속적으로 농약을 사용해온 감귤원 토양에서는 3개의 아문(Proteobacteria $\alpha$, $\gamma$, $\delta$)을 포함하는 Proteobacteria를 비롯한 5개 문 18개의 속 그룹에 포함되는 세균군집의 구조를 보였고, 농약을 사용하지 않은 비농지 토양에서는 4개의 아문(Proteobacteria $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$)을 포함하는 Proteobacteria를 비롯한 12개 문, 44개의 속 그룹에 포함되는 군집구조를 나타냈다. 감귤원 토양에서 가장 많은 분포를 보인 세균은 Proteobacteria g group에 속하는 것으로 전체 clone의 56%로 상당한 우점현상을 나타내었고, Acidobacteria group에 속하는 균이 25%, Firmicutes group, 5%, Planctomycetes group, 2%, Proteobacteria $\alpha$와 $\delta$ group이 각 1%, Cyanobacteria group, 1% 등의 순서로 우점현상을 보였다. 반면, 비농지 토양에서는 Acidobacteria group에 속하는 균이 14%, Planctomycetes group, 13%, Proteobacteria $\alpha$, $\gamma$, $\delta$ group이 각각 10%, 9%, 9%, Firmicutes group, 8%, Verrucomicrobia group, 8%, Actinobacteria group, 6%, Proteobacteria $\gamma$ group, 3%, Bacteroidetes group, 3%, Gemmatimonadetes group, 3%, Cyanobacteria group이 1% 등의 순서로 장기간 농약을 사용해 온 토양에 비하여 훨씬 다양한 미생물군집의 분포빈도를 나타냈다. 이러한 결과는 지속적인 비료 및 농약의 사용이 토양생태계를 구성하는 세균군집의 다양성을 크게 감소시키거나 또는 특정 미생물을 소멸 시킬 수 있음을 제시해 주었다.