• 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.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.242-248
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• 2013

본 연구의 목적은 우수한 미생물 제제 개발용 인산염 가용화 균주의 개발이다. 경작지 토양에서 분리한 인산염 가용화 균주의 특성 및 16S rDNA 염기서열을 조사한 결과 Bacillus subtilis HR-1019로 동정되었다. Bacillus subtilis HR-1019는 hydroxyapatite, tri-calcium phosphate 및 aluminum phosphate 3가지의 난용성 인산염을 모두 가용화하였다. 난용성 인산염의 분해능이 최대가 되는 배양온도는 $37^{\circ}C$이었으며, 배양초기 pH가 5.0이었다. 탄소원으로 glucose를 5% 첨가시 가용화능이 높았으며, 가용화된 유리인산의 함량이 증가함에 따라 pH가 크게 감소하였다. 분리균주 HR-1019가 식물병원균에 대하여 균의 생육을 저지하는 clear zone 확인으로 항균효과를 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권4호
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• pp.844-855
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• 2017

Phosphate-solubilizing bacteria (PSB) have the ability to dissolve insoluble phosphate and enhance soil fertility. However, the growth and mineral phosphate solubilization of PSB could be affected by exogenous soluble phosphate and the mechanism has not been fully understood. In the present study, the growth and mineral phosphate-solubilizing characteristics of PSB strain Burkholderia multivorans WS-FJ9 were investigated at six levels of exogenous soluble phosphate (0, 0.5, 1, 5, 10, and 20 mM). The WS-FJ9 strain showed better growth at high levels of soluble phosphate. The phosphate-solubilizing activity of WS-FJ9 was reduced as the soluble phosphate concentration increased, as well as the production of pyruvic acid. Transcriptome profiling of WS-FJ9 at three levels of exogenous soluble phosphate (0, 5, and 20 mM) identified 446 differentially expressed genes, among which 44 genes were continuously up-regulated when soluble phosphate concentration was increased and 81 genes were continuously down-regulated. Some genes related to cell growth were continuously up-regulated, which would account for the better growth of WS-FJ9 at high levels of soluble phosphate. Genes involved in glucose metabolism, including glycerate kinase, 2-oxoglutarate dehydrogenase, and sugar ABC-type transporter, were continuously down-regulated, which indicates that metabolic channeling of glucose towards the phosphorylative pathway was negatively regulated by soluble phosphate. These findings represent an important first step in understanding the molecular mechanisms of soluble phosphate effects on the growth and mineral phosphate solubilization of PSB.

• 방사선산업학회지
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• 제3권1호
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• pp.39-45
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• 2009

Three mineral phosphate solubilizing (MPS) bacteria where isolated from rhizosphere soil samples of common bean and weed plants. 16S rDNA analysis indicated that the isolate P2 and P3 are closely related to Pantoea dispersa while isolate P4 is closely related to Pantoea terrae. Isolates P2 and P3 recorded $381.60{\mu}g\;ml^{-1}$ and $356.27{\mu}g\;ml^{-1}$ of tricalcium phosphate (TCP) solubilization respectively on 3 days incubation. Isolate P4 recorded the TCP solubilization of $215.85{\mu}g\;ml^{-1}$ and the pH was dropped to 4.44 on 24 h incubation. Further incubation of P4 sharply decreased the available phosphorous to $28.94{\mu}g\;ml^{-1}$ and pH level was raised to 6.32. Gamma radiation induced mutagenesis was carried out at $LD_{99}$ dose of the wild type strains. The total of 14 mutant clones with enhanced MPS activity and 4 clones with decreased activity were selected based on solubilization index (SI) and phosphate solubilization assay. Mutant P2-M1 recorded the highest P-solubilizing potential among any other wild or mutant clones by releasing $504.21{\mu}g\;ml^{-1}$ of phosphorous i.e. 35% higher than its wild type by the end of day 5. A comparative evaluation of TCP solubilization by wild type isolates of Pantoea and their mutants, led to select three MPS mutant clones such as P2-M1, P3-M2 and P3-M4 with a potential to release >$471.67{\mu}g\;ml^{-1}$ of phosphorous from TCP. These over expressing mutant clones are considered as suitable candidates for biofertilization.

• Journal of Life Science
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• 제11권2호
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• pp.63-69
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• 2001

bacterium having high abilities to solubilize in-organic phosphate was isolated from cultivated soils. The strain was identified as Aeromonas hydrophila DA33, based on the physiological and biochemical properties. The optimum temperature and initial pH to solubilize insoluble phosphate in sucrose minimal medium were 3$0^{\circ}C$ and pH 5.0, respectively. In these conditions, phosphate-solubilizing activities of the strain against two types of insoluble phosphate were quantitatively determined. When glucose was used for carborn source, the strain had a marked mineral phospahte solubilizing activity. Inorganic phospahte solubilization was directly related to the pH drop by the strain. Analysis of the culture medium confirmed the production of gluconic acid as the main organic acid released by Aeromonas hydrophila DA33.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.174-179
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• 2004

난용성 인산염을 가용화시키는 균주를 염류직접 및 인산과다처리 재배지로부터 다수 분리하였다. 다수의 균들은 대다수가 tri-calcium phosphate의 가용화능을 가진 균주들이 었고 hydroxyapacte의 가용화능을 가진 균주가 소수있었다. 본 연구는 hydroxyapatite 가용화능을 가진 분리균주 Klebsiella sp. DA7l-1의 배양특성에 따른 난용성 인산염(hydroxyapatite, tri-calcium phosphate, aluminium phosphate), pH변화 및 배양온도에 따른 인산염의 가용화특성 등을 조사하였다 인산 가용화능은 유기산 생성과 밀접한 관련이 있다고 많이 보고되어 졌지만 아직 pH저하에 따른 인산 가용화의 정확한 기작은 확인이 되지않은 상태이며 배지내의 pH저하는 균주의 유기산 생성에 따른 것으로 사료되어진다. 조사한 결과 배양시간 12 이후부터 pH 저하를 나타냈으며 pH저하는 균생육에 영향을 미치지 않는 범위내에서 이루어졌으며 pH가 저하된 상태의 배지 조건에서 균의 생육이 계속될수록 인산가용화능이 높게 이루어졌다. 또한 DA7l-1은 초기 pH에 영향을 크게 받지 않았으며 일반 토양의 온도와 비슷한 조건의 온도에서도 가용화 능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

• 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.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.490-495
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• 2004

인산가용화능이 우수한 균주인 Burkholderia sp. DA23과 Klebsiella sp. DA7l-1 두 균주를 사용하여 농도별 아미노산 첨가에 따른 성장 양상과 유리인산 방출량을 조사한 결과, 두 균주의 생육과 인산가용화에 있어 아미노산이 도움이 되는 것으로 나타났다. DA23과 DA7l-1 모두 0.05%와 0.1%의 아미노산을 SM배지에 첨가하여 성장 양상을 확인한 결과 아미노산을 첨가한 배지의 균주가 아미노산을 처리하지 않은 배지의 균주에 비해 높은 세포 밀도 성장을 보여주었다. 인산가용화 균주의 아미노산 첨가의 경우 무처리보다 높은 pH 저하를 보였으며, 또한 아미노산 첨가가 아미노산 무처리구에 비해 2배이상 높은 인산가용화 효과를 보였다. DA7l-1의 아미노산 첨가의 경우는 DA23의 아미노산 첨가보다 아미노산 첨가에 의한 인산가용화 효과가 더 있는 것으로 나타났다. hydroxyapatite와 tri-calcium phosphate 의 인산염 차이에 따른 아미노산 처리 효과는 없었으며, 0.05%의 미량의 농도에서도 인산가용화로의 세포밀도 성장 및 가용화능에 효과를 나타내었다.