본 연구에서는 헤어리베치로부터 뿌리혹 형성능과 질소 고정능이 우수한 Rhizobium 균주를 분리하고자 하였다. 전국의 일곱 군데 헤어리베치 재배 지역에서 수집 후 뿌리혹으로부터 균주를 분리하였고, 헤어리베치에 분리 균주를 재접종하여 뿌리혹 형성능과 질소 고정능을 확인하였다. 그 결과, 52개의 Rhizobium 속 균주를 분리하였고, 이 중 0.5% NaCl 농도 이상에서 자라는 Rhizobium은 16균주이었다. 뿌리혹 형성능은 16개 균주 중 Rhizobium sp. RH1, RH3, RH81, RH82, RH84, RH93의 균주를 접종한 시험구에서 우수하였다. 또한, 질소 고정능을 확인한 결과 Rhizobium sp. RH84가 가장 높은 acetylene reduction activity를 보였다. 이러한 결과는 향후 염의 분포가 불균일한 간척지에 적용 시에도 헤어리베치의 생육을 촉진해 녹비 작물로의 활용 가능성을 높여주는 결과로 판단된다.
In the absence of exogeneous nitrogen supply, evaluation of a symbiosis effectiveness of Bradyrhizobium japonicum USDA 110 in a supernodulating soybean mutant, SS2-2, its wild type, Sinpaldalkong 2, and control genotype, Jangyeobkong, was conducted in this study. Nodules in SS2-2 were initially white and similar to its wild type, Sinpaldalkong 2. At the late stage, the wild type nodules became dark pinkish by maturation, by contrast, mature nodules in SS2-2 remained light green to pinkish, indicating a lack of leghemoglobin. Tap root length was short in nodulated symbiotic SS2-2 than that of its wild type and the control genotype. Nodulated root length and nodule density on root length were significantly increased by B. japonicum inoculation, but no significant increase was observed on root length and percentage of nodulation to total root length. Regardless of Bradyrhizobium inoculation, SS2-2 showed higher nodule dry weight and higher acetylene reduction activity (ARA) when compared with its wild type and the control genotype. Inoculation of B. japonicum leaded the increase of ARA in 47 days after planting (DAP), in part because of nodule development. Supernodulating mutant, SS2-2, less responded to B. japonicum induction in terms of nitrogen fixation and nodulation characteristics than its wild type. Thus, interaction of supernodulating soybean mutant with Bradyrhizobium had less symbiotically associated response than normal nodulating soybean.
Effect of dual inoculation with vesicular-arbuscular(VA) mycorrhizal fungi, Glomus mosseae, and Rhizobium meliloti R455 on growth, nodulation, and nitrogenase activity of alfalfa (Medicago sativa L. cv. Vernal) were examined in pot experiment. After 63 days growth, shoot length, number of leaf, and leaf size of alfalfa were increased as as result of dual inoculation with Glomus mosseae and Rhizobium meliloti. Total dry weight of alfalfa plant was increased 1.4 times compared to single inoculation with Rhizobium meliloti. Nodule number and mean fresh weight of nodule per plant were also increased due to the mycorrhizal infection.
식물근권에서 분리된 협생의 미호기성 및 내산성인 A. amazonense Kpl의 질소고정은 용존산소농도 0.2 KPa에서 최대활성을 보였다. 혐기상태 또는 고농도의 산소조건에서는 가역적으로 활성이 저해되였고, 암모늄처리는 350mM 농도까지 점차적으로 활성을 억제하였다. 최대 질소고정활성을 갖는 균체로부터의 효소추출액을 DEAE-52 크로마토그래피, 열처리 및 PAGE에 의해 순수분리한 질소고정효소계인 MoFe 단백질은 분자량이 210,000달톤으로 55,000 및 50,000 달톤인 각각 2개의 서브유닛트를 갖고,2원자의 MO,24원자의 Fe 및 28원자의 S를 함유하며, 등전점이 5.2 그리고 최대비활성이 2,200nM $C_2H_4mg^{-1} min^{-1}$였다. Fe 단백질은 분자량이 66,000달톤으로 35,000 및 30,000달톤인 서브 유닛트로써 구성되고, 4원자의 Fe 및 6원자의 S를 함유하며, 등전점이 4.6으로 산성이고, 최대비활성이 1.700nM $C_2H_4mg^{-1} min^{-1}$였다. 이 효소계는 pH7, 온도 $35^{\circ}C$에서 최척할성을 나타내었고, $4^{\circ}C$에서 MoFe 단백질과 Fe단백질은 각각 30일과 10일 정도 활성을유지하였다.
본 연구는 생태적, 생리적 특성이 다른 콩5품종, 즉 조숙성의 예계 7003, SS79168 및 만숙성의 동북 7006, 백운콩, 장백콩을 공시하여 등숙기간중 영양영리학적인 관점에서 근과 근류의 당함량과 질소고정활성과의 관련성을 해명하기 위하여 Acetylene 환원능 (ARA ) 등을 조사하였다. 기히 공시품종중 예계 7003는 노화가 지연되는 특성(delayed leaf sen-escence, DLS )을 갖는 품종이다. 본보에서는 얻어진 결과중 근 및 근류 당의 경시적 변동과 질소고정활성과의 관계를 보고하며 이를 요약하면 다음과 같다. 1. 조숙성 품종에서의 근중 환원당 농도는 $R_{7}$까지 변화 없이 경과하다가 다소 상승하는 경향이 인정되었다. 만숙성 품종에서는 $R_{6}$ 까지 상승하고, 그 후 급등히 저하하였다. 근의 비환원당 농도는 DLS 의 예계7003 이외 품종에서는 $R_{6}$ 까지 큰 변화가 없었고, 그 후 급속히 감소하였으나 엽신의 황화가 지연된 예계7003에서는 그 저하가 인정되지 아니하였다. 2. 근류의 환원당 농도는 품종의 조만성에 관계없이 $R_{6}$ 까지 커다란 변화는 없었고, 그 직후 질소고정활성의 급격한 저하가 나타난 $R_{6.5}$ 에서 일시적으로 상승하였다. 이것은 질소고정활성이 에너지원(당)의 공급조건에 의하여 규제될 뿐만 아니라, 고정질소에 대한 요구성에 의하여도 좌우되기 때문에 생긴 현상이라고 판단된다. 근류의 비환원당농도는 어느 품종에서도 $R_{6}$ ~ $R_{6.5}$ 까지는 상승 경향을 보인 후 $R_{7}$ 에서 저하하고 있어 환원당에서와 같은 추론이 가능하다.
Endophytes are microorganisms that live in the internal tissues of plants without harming the host plants. In this symbiotic relationship, the host plants provide nutrients and shelter to the endophytes, in turn, endophytes can promote the growth of host plants and act as a biological control agents against plant pathogens. Plant-microbe interactions like this are noted for natural methods for sustainable agriculture and environmental conservation. However, in spite of the infinite potential, there are only a few reports on the endophytes present in ginseng. In this study, we isolated and identified the endophytes from Panax ginseng seeds and evaluated the biological activities (IAA production ability, nitrogen fixation ability, phosphate solubilization capacity, siderophore production ability, and antifungal activities) of the endophyte isolates. Eight different endophytes were identified by 16S rRNA sequencing. Most of the endophytes have antibiotic and plant growth promoting (PGP) activities. Particularly, PgSEB5-37E have the highest antibiotic activity, both PgSEB5-37B and PgSEB5-37H have high PGP traits such as an abilities to produce IAA, solubilize phosphate and fix nitrogen. These results indicated that the endophytes from P. ginseng seeds may have applicable value to many industries. In order to use the isolated endophytes, quantitative analysis and field tests are needed to be performed.
Bradyrhizobium sp. R938과 VA 내성 균근균인 Glomus mosseae의 동시 접종이 영호 땅콩의 질소고정력에 미치는 영향을 포트 실험을 통하여 조사하였다. 땅콩에 Glomus mosseae와 Bradyrhizobium을 동시에 접종한 처리에서 질소고정력이 Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 땅콩을 69일 동안 생육시킨 결과 근류의 크기도 내생균근균의 동시 접종으로 인해 증가되었다. 동시접종처리구에서 근류 하나의 평균 중량은 6.7mg으로, Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 Bradyrhizobium과 Glomus mosseae의 동시 접종은 양분 흡수의 증진을 통한 질소고정력 증진효과 이외에도 VA 내생균근균으로 인한 호르몬 효과가 있으리라는 점을 추정할 수 있었다.
1-Aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase, which is encoded by some bacteria, can reduce the amount of ethylene, a root elongation inhibitor, and stimulate the growth of plants under various environmental stresses. The presence of ACC deaminase activity and the regulation of ACC in several rhizospheric bacteria have been reported. The nitrogen-fixing Pseudomonas stutzeri A1501 is capable of endophytic association with rice plants and promotes the growth of rice. However, the functional identification of ACC deaminase has not been performed. In this study, the proposed effect of ACC deaminase in P. stutzeri A1501 was investigated. Genome mining showed that P. stutzeri A1501 carries a single gene encoding ACC deaminase, designated acdS. The acdS mutant was devoid of ACC deaminase activity and was less resistant to NaCl and NiCl2 compared with the wild-type. Furthermore, inactivation of acdS greatly impaired its nitrogenase activity under salt stress conditions. It was also observed that mutation of the acdS gene led to loss of the ability to promote the growth of rice under salt or heavy metal stress. Taken together, this study illustrates the essential role of ACC deaminase, not only in enhancing the salt or heavy metal tolerance of bacteria but also in improving the growth of plants, and provides a theoretical basis for studying the interaction between plant growth-promoting rhizobacteria and plants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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