• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.390-400
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.306-315
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• 2009

원유의 고갈, 반복되는 에너지 위기 및 지구온난화 문제에 기인하여 석유 대신 재생가능한 바이오매스를 사용하여 방향족 화학원료를 개발하는 연구가 광범위하게 진행되고 있다. 특히, 바이오테크놀로지를 이용한 포도당으로부터 방향족아미노산 생합성경로 중간대사체 및 그 유도체 합성기술은 벤젠유래 화합물을 포함한 많은 방향족 석유화학원료를 대체할 가능성이 있는 기술들이 개발되고 있다. 본 고는 미생물 대사공학, 생물전환, 화학공정 기술을 이용하여 hydroquinone, catechol, adipic acid, shikimic acid, gallic acid, pyrogallol, vanillin, p-hydroxycinnamic acid, p-hydroxystyrene, p-hydroxybenzoic acid, indigo, indole 3-acetic acid와 같은 방향족화합물을 어떻게 개발하고 있는지를 논하였다. 또한, 경쟁력있는 화이트바이오텍기반 방향족화합물 생산기술을 개발하기 위한 문제점 및 해결방안등을 논했다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.343-348
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• 1989

L. erythrorhizon 세포를 polyurethane foam과 함께 증식시킬 경우 shikonin 유도체가 polyurethane에 효과적으로 흡착됨과 동시에 polyurethane을 사용하지 않은 경우와 비교하여 shikonin 생산량이 현저히 증가하였다. 이 같은 증가는 세포를 polyurethane pore에 고정하여 증식시킴으로써 원활한 세포간 접촉을 유지하고 세포 내에 shikonin 농도를 저하시켜shikonin 생성에 좋은 조건을 제공함에 기인한 것으로 생각되었다. 공정의 생산성을 높이기 위하여 여러가지 배양시스템이 검토되었는데, indole-3-acetic acid(1.75mg/ι)와 kinetin(0.1mg/ι)을 함유하는 Schenk-Hildebrandt 배지 (SHIK 배지) 시스템이 가장 효과적이었다. p-Chlorophenoxyacetic acid (2.0 mg/ι)와 kinetin (0.1 mg/ι)를 함유하는 Schenk-Hildebrandt 배지 (SHND 배지) 시스템에 비교하여 SHIK 배지 시스템에서 Shikonin 생성량은 약 4.5배 증가하였다. Polyurethane을 세포를 고정화하는 지지체로 사용할 경우에는 현재 행하여지고 있는 2단계 배양보다 1단계 배양이 더욱 효과적이며 경제적으로도 매우 유리할 것으로 판단되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.180-188
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• 2019

옥신은 식물의 생장과 발달 과정에서 중요한 조절자로서 기능한다. 옥신 신호전달 과정은 3개의 주요 옥신 반응 전사인자인 Auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA), Gretchen Hagen 3 (GH3), 그리고 small auxin up RNA (SAUR) 유전자에 의해 조절된다. 특히, Aux/IAA는 옥신 신호에 반응하여 빠르게 축적되는 수명이 짧은 핵 단백질이다. 이 실험에서 우리는 현사시 나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)로 부터 PagAux/IAA1 유전자를 분리하고 발현 특성을 분석하였다. PagAux/IAA1 cDNA는 4개의 보존된 도메인과 2개의 nuclear localization sequence (NLS)을 포함한 200개의 아미노산을 암호화하고 있다. Southern blot 분석으로 현사시나무 genome에 PagAux/IAA1 유전자가 single copy로 존재하는 것을 확인하였다. PagAux/IAA1 유전자는 잎과 꽃에서 특이적으로 발현되었다. 그리고 PagAux/IAA1 유전자는 현탁배양세포의 생장 과정에서 초기 지수생장기에 발현되었다. PagAux/IAA1 유전자의 발현을 분석한 결과, 건조와 염 스트레스 및 식물호르몬인 ABA 처리에 의해 발현이 감소된 반면 저온 스트레스, 형성층의 세포 분열 과정 그리고 식물호르몬인 GA와 JA 처리에서 발현이 증가하였다. 따라서 PagAux/IAA1 유전자가 현사시나무에서 저온 스트레스 반응뿐 아니라 생장 과정에 관여할 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제14권4호
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• pp.411-420
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• 2006

Indole-3-acetic acid (IAA) biosynthesis by bacteria occurs widely in rhizospheres. Bacterial species able to synthesize IAAmay be exploited for beneficial interactions in crop management systems. The objective of this study was to determine the response of ivyleaf morningglory (Ipomoea hederacea) seedlings to IAA and to an IAA-producing rhizobacterum, Bradyrhizobium japonicum isolate GD3. IAA solution and isolate GD3 suppression of seedling growth measured as radicle length and biomass depended on IAA concentration. Seedling radicle length was significantly reduced by ca. 29% with more than $1.0{\mu}M$ of IAA solution, compared to the control, 48 h after application. The cell concentration at 50% growth reduction ($GR_{50}$) of the seedling radicle was IAA production by isolate GD3 at $10^{4.82}\;cfu$, the cell concentration for 50% growth reduction ($GR_{50}$) of seedling radicle was 0.24 iM, which was much lower than the IAA solution concentration ($117.48{\mu}M$) required for $GR_{50}$. Therefore, excess IAA production by isolate GD3 may be more detrimental to morningglory radicle growth than standard IAA solution. Results confirmed involvement of IAA in suppressive effects of isolate GD3 on morning-glory seedlings grown in a hydroponic system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1015-1025
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• 2014

Microorganisms that live in the rhizosphere play a pivotal role in the functioning and maintenance of soil ecosystems. The study of rhizospheric cyanobacteria has been hampered by the difficulty to culture and maintain them in the laboratory. The present work investigated the production of the plant hormone indole-3-acetic acid (IAA) and the potential of biofilm formation on the rhizoplane of pea plants by two cyanobacterial strains, isolated from rice rhizosphere. The unicellular cyanobacteria Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 that were isolated from a rice rhizosphere, were investigated. Production of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 was measured under experimental conditions (pH and light). The bioactivity of the cyanobacterial auxin was demonstrated through the alteration of the rooting pattern of Pisum sativum seedlings. The increase in the concentration of L-tryptophan and the time that this amino acid was present in the medium resulted in a significant enhancement of the synthesis of IAA (r > 0.900 at p = 0.01). There was also a significant correlation between the concentration of IAA in the supernatant of the cyanobacteria cultures and the root length and number of the pea seedlings. Observations made by confocal laser scanning microscopy revealed the presence of cyanobacteria on the surface of the roots and also provided evidence for the penetration of the cyanobacteria in the endorhizosphere. We show that the synthesis of IAA by Chroococcidiopsis sp. MMG-5 and Synechocystis sp. MMG-8 occurs under different environmental conditions and that the auxin is important for the development of the seedling roots and for establishing an intimate symbiosis between cyanobacteria and host plants.

• 미생물학회지
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• 제10권3호
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• pp.117-127
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• 1972

To study the effect of IAA on the growth of Chlorella, the alage wre cultured on the media for six days by bubbling $_{2}$ enriched air under 10K lux at 20-$25^{\circ}C$. The culture media were made by adding a concentration of $10^{-3}$M, $10^{-4}$M, and 0M(as a control) IAA to the standard media. During the period of culture, Chlorella was smapled for the given time of interval and photosynthetic and respiratory activities were measured by Warburg manometer and change of chemical components of Chlorella was determined by spectrophotometry after the Chlorella cell was fractionated by Schmidt-Thannhauser method. 1) Photosynthetic and respiratory activities were enhanced by IAA ; especially the enhancement of respiratory activity was so remarkable. 2) As to the chemical components of Chlorella, carbohydrates and amino acids were reduced a little but phosphate, RNA, DNA, and protein were increased by $10^{-3}$M IAA ; the increase of RNA, in particular, was noticable. 3) The above results suggest that the enhancement of growth of Chlorella, by IAA and ATP induced by respiratory activity accelerated with IAA enhanced RNA synthesis, resulting in an increase of protein synthesis.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.186-195
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• 2015

Anthranilate synthase (AS)는 트립토판(Trp)과 indole-3-acetic acid, indole alkaloids의 생합성 경로에서 중요한 효소로 작용한다. 트립토판 생합성 상에서 feedback inhibition에 민감하게 반응하는 AS alpha-subunit 관련 OASA2 유전자 영역의 single (F124V) 및 double (S126F/L530D) 점돌연변이로 변형된 유전자의 재조합운반체를 작성하고 이들 유전자들을 Agrobacterium 방법으로 동진벼에 도입하여 형질전환체를 육성하였다. Single 및 double 돌연변이 OsASA2 유전자가 도입된 형질전환 벼 계통들은 nos gene probe를 이용한 TaqMan PCR 방법으로 single copy를 선발하였고, intergenic 계통을 선발하기 위해서 Bfa I 제한효소를 이용하여 RB와 LB 인접서열로부터 IPCR을 통한 FST 분석을 수행하여 4 개의 intergenic 계통을 선발하였다. 도입된 유전자의 발현으로 형질전환 벼는 Trp, IAN 및 IAA가 잎에 가장 많이 축적되었고, 종자의 트립토판 함량도 증가되었다. 후대에서 tryptophan 함량이 높은 S-TG와 D-TG의 두 호모 이벤트 계통을 육성하여 트립토판 함량을 분석한 결과 대조구에 비하여 13~30배 이상 높게 나타났으며, 유리아미노산의 함량도 증가하였다. 이벤트 계통을 이용하여 microarray 분석을 수행한 결과 세포 내 이온 수송, 영양분 공급 등에 영향을 주는 유전자군들이 up-regulation 되었고, 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소 등이 down-regulation 된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 선발된 두개의 상동성 이벤트 계통들이 고함량의 유리 트립토판 생산 벼의 육종에 효과적으로 이용될 수 있음을 보여준 결과로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.1-7
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• 2012

대표적인 식물호르몬인 indole-acetic acid (IAA)를 생성하는 근권세균에서 IAA 생합성 경로와 생성량과의 관계를 파악하기 위해 IAA 생성능이 크게 다른 4개 균주를 선발하고 동정하였다. 특정 경로를 이용한 IAA 생합성능의 조사를 위해 주요 전구물질을 첨가하여 IAA 생성량을 측정하였다. Tryptophan 의존적 경로에 의한 총 IAA 생성량은 Acinetobacter guillouiae SW5가 1.66 mg/ml로 가장 높았으며, indole acetamide (IAM)를 배지에 첨가했을 때 amidase의 활성은 분리균주 중 Rhodococcus equi SW9이 가장 높았다. IAA 생합성을 위한 또 다른 두 가지 경로의 전구물질인 indole acetonitrile (IAN)을 첨가하였을 때 IAA 생합성은 A. guillouiae SW5가 가장 높았으며, 이 때 nitrilase 보다는 nitrile hydratase의 활성이 높았다. 그러나 두 경로 중 IAN을 직접 IAA로 전환시키는 nitrilase의 활성은 Bacillus thuringiensis SW17이 균주들 중 가장 높았다. B. thuringiensis SW17은 4균주 중 IAA생합성능이 가장 낮았으며 tryptophan을 이용하여 생합성하는 IAA 중 상당량을 IAM을 거치는 경로를 통해 생성한다. Lysinibacillus fusiformis SW13은 IAA 생합성에 관여하는 nitrile 전환경로들을 비교적 고르게 이용하여 IAA를 생성하였다. Tryptophan 비의존적 경로를 통한 IAA 생합성은 A. guillouiae SW5에서만 소량 관찰되었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 1992년도 춘계 학술대회지
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• pp.58-59
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• 1992