• 한국토양비료학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.307-315
• /
• 1988

근류균(根瘤菌)과 두과식물(荳科植物)과의 상호공생관계(相互共生關係)에서 발현(發現)되는 생물학적(生物學的) 질소고정(窒素固定)의 효율(效率)을 증진(增進)하기 위한 연계연구(連繫硏究)로 전보(前報)에 이어 콩 품종(品種), 질소기종(窒素期種) 및 시용량(施用量)을 달리한 in situ 숙건에서 대두근류균(大豆根瘤菌)과 협생(協生) 질소고정균(窒素固定菌)와의 상호접종효과(相互接種效果)를 질소고정효율면(窒素固定效率面)에서 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 콩 건물수량(乾物收量)은 H-25 및 단엽(短葉)콩 모두 근류균(根瘤菌)과 무접종(無接種)보다 근류균(根瘤菌) 단독(單獨) 및 근류균(根瘤菌)과 협생균(協生菌)과의 혼합접종(混合接種)으로 유의(有意)한 증가효과(增加效果)를 보았으나, 각(各) 균주(菌株)의 접종매체간(接種媒體間)에는 유의(有意)한 차(差)가 없었다. 또한 질소비종(窒素肥種) 및 시용량간(施用量間) 콩 건물수량(乾物收量)은 유안(硫安)보다 질산가리시용(窒酸加里施用)이 유의(有意)한 증가(增加)를 보였으며 질소시용량(窒素施用量) 증가(增加)에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 2. 접종(接種) 매체량간(媒體量間) 질소고정력(窒素固定力)은 H-25 품종(品種)에서는 현저(顯著)한 차이(差異)가 없었으나, 단엽(短葉)콩에서는 근류균(根瘤菌)과 협생질소고정균(協生窒素固定菌)과의 혼합접종(混合接種)보다 근류균(根瘤菌) 단독접종시(單獨接種時) 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 3. 콩 건물수량(乾物收量)과 질소고정관련(窒素固定關聯) 각(各) 요인간(要因間) 상호관계(相互關係)에서 근류형성량(根瘤形成量) 및 TNA(total nitrogenase activity)는 고도(高度)의 유의(有意)한 정(正)의 상관관계(相關關係)를 보였다. 4. 공생(共生) 질소고정효과(窒素固定效果)를 보면, H-25 품종(品種)은 84 AS-1의 근류균(根瘤菌)을 단독접종(單獨接種)하고 유안(硫安)을 54mM시용시(施用時) 149 %로 제일 높았으나 단엽(短葉)콩은 84DY-1를 단독접종(單獨接種)하고 질소가리(窒素加里)를 18mM시용시(施用時) 질소고정효과(窒素固定效果)가 155%로 제일 높았다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.46-53
• /
• 2004

벼(Oryza sativa L.)에 서식하고 있는 메탄올 자화세균(methylotrophic bacteria)의 군집구조를 분석하기 위하여, 국내 3지역(청원, 익산, 밀양)의 경작지 논에서 재배되고 있는 4품종(일미, 동진, 남평, 오대) 벼의 잎, 줄기, 이삭, 뿌리 및 근권토양을 수집하였다. Methanol이 유일한 탄소원으로 첨가된 선택배지를 이용하여, 분홍색 색소체를 갖는 35균주와 무색소체의 5균주를 선별하였으며, 선별균주들의 형태학적, 생리 생화학적 특성을 조사하여 4개의 군집으로 구분하였다. 군집 I 및 IV 는 각각 nitrate와 nitrite reduction 특성에 의해 구별되었으며, pink pigment colony를 형성하는 또 다른 두 개의 군집들은 cellulase 생성유무에 의하여 구분되었다. 표준균주인 Methylobacterium extorquens AM1은 분리균주들과는 다른 군집으로 구분되었으며, M. fujisawaense KACC10744는 III 군집에 속하는 것으로 분석되었다. 분리된 모든 균주들은 urease, oxidase, catalase, pectinase 활성시험에서 양성반응을 나타냈으며, indole, MR-VP, $H_2S$, starch, casein 시험에서는 음성반응을 나타내었다. 또한, 모든 분리 균주들의 열 내성은 없었으며, $45^{\circ}C$ 이상에서는 성장하지 못하였다. 군집 I에서 두개의 분리균주가 각각 gelatin 가수분해와 methane 이용능을 나타내었으며, 대부분의 균주들은 탄소원으로 monosaccharides, disaccharide, polyols를 이용하여 성장하였다. 분리 및 선별되어진 균주들 중 6 균주만이 $86.2-809.9nmol\;C_2H_4\;h^{-1}\;mg^{-1}$ protein 범위의 질소고정능을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제21권6호
• /
• pp.545-555
• /
• 2011

The diversity elucidation by amplified ribosomal DNA restriction analysis and 16S rDNA sequencing of 96 associative diazotrophs, isolated from the feeder roots of tea on enriched nitrogen-free semisolid media, revealed the predominance of Gram-positive over Gram-negative bacteria within the Kangra valley in Himachal Pradesh, India. The Gram-positive bacteria observed belong to two taxonomic groupings; Firmicutes, including the genera Bacillus and Paenibacillus; and Actinobacteria, represented by the genus Microbacterium. The Gram-negative bacteria included ${\alpha}$-Proteobacteria genera Brevundimonas, Rhizobium, and Mesorhizobium; ${\gamma}$-Proteobacteria genera Pseudomonas and Stenotrophomonas; and ${\beta}$-Proteobacteria genera Azospira, Burkholderia, Delftia, Herbaspirillum and Ralstonia. The low level of similarity of two isolates, with the type strains Paenibacillus xinjiangensis and Mesorhizobium albiziae, suggests the possibility of raising species novum. The bacterial strains of different phylogenetic groups exhibited distinct carbon-source utilization patterns and fatty acid methyl ester profiles. The strains differed in their nitrogenase activities with relatively high activity seen in the Gramnegative strains exhibiting the highest similarity to Azospira oryzae, Delftia lacustris and Herbaspirillum huttiense.

• 농업과학연구
• /
• 제16권2호
• /
• pp.163-168
• /
• 1989

분리(分離)된 저영양세균(低營養細菌)중, 질소고정균(窒素固定菌)과 메타놀 이용균(利用菌)의 대부분이 분류학상(分類學上)새로운 균(菌)으로서 특정지을 수 있었다. 분리된 질소고정균의 경우 형태적 생리적인면에서 Azospirillum에 대응하는 균이라 생각되어 졌으나, 균체지방산조성 및 키논종(種)에 있어서 명확한 차이점을 보여 Azospirillum 속의 새로운 균주로써 추정되었다. 메타놀이용균중 부속기갖는 세포로된 균주들은 prosthecate bacteria(Hyponycrobium sp.)에 대응하는 균이라고 추정되어졌다. 그이외의 regular irregular rods를 나타내는 메타놀이용균에 대해서는 균체지방산조성면에 있어서 서로 다르다는 것이 주목되어져 균체지방산조서의 분석결과(分析結果)를 갖고 화학분류(化學分類)의 측면에서 재검토한 결과 유사도(類似度) 85-90% level에서 8개 cluster로 나뉘어졌다. 일부, cluster에 속하는 균주는 Pseudomonas sp.와 유사한 균으로 추정되었으며, 그 외의 균주들에 대해서는 분류학적 검토가 더욱더 필요로 한다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제44권3호
• /
• pp.363-368
• /
• 2006

In this study, native Byadyrhizobium strains were isolated from the host plant, Glycine max, harvested from fields in Madhya Pradesh, India, and were typed by Iytic rhizobiophages. Eight indigenous (Soy2, ASR011, ASR031, ASR032, MSR091, ISR050, ISR076 and ISR078) and two exotic strains (USDA123 and CB1809), all of which evidenced a distinct reaction with six phages, were employed in this study. The symbiotic interaction of these strains was studied initially using soybean cultivar JS335 in a sand culture in a controlled environment, and the efficiency was assessed based on the nodule number, nodule dry weight, plant dry weight, nitrogenase activity, and total accumulation of N per plant. Symbiotic effectiveness was found to be highest with the native phage-sensitive isolate ASR011, whereas it was at a minimum with the phage-resistant isolates, ISR050 and ISR078. Additionally, the effectiveness of these strains was evaluated using six soybean cultivars belonging to different maturity groups; namely, Brags, Lee, Pusa20, PK416, JS33S and NRC37. Analysis of variance data evidenced significant differences due to both symbionts, for the majority of the tested parameters. The CB1809, USDA123, and ASR011 strains evidenced relatively superior symbiotic effectiveness with soybean cultivars Brags, Lee and JS335. Strain ISR078 evidenced no significant responses with any of the cultivars. The ASR031 strain performed moderately well with all tested cultivars. The symbiotic response of all the strains was quite poor with cultivar PK416. Our studies showed that a significant relationship existed between the phage sensitivity and symbiotic efficiency of the bacterial strains with the host-cultivars.

• 미생물학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.305-311
• /
• 1988

Slow growing R. japonicum R-l68 균주로부터 spectinomycin 내성 균주를 선발하고 이 Rhizobium내에 Tn-5를 도입시키기 위하여 Tn5가 함유된 E. coli WA 803/pGS9과의 conjugation을 통한 transposon mutagenesis를 실시하였다. 이때 C conjugation을 통한 Tn5 전이 빈도는 $1.0\times 10^{-5}-5.0\times 10^{-7}$ 범위 이였으며, 얻어진 transconjugant들은 spectinomycin (($100{\mu}$g/ml)과 kanamycin ($50{\mu}$g/ml)을 함유한 yeast extract-mannitol 배지에서 8-10일 배양후 colony를 형성하였다. 또한 transconjugant들은 genome상에 Tn-5를 함유하고 있음을 hybridization-을 통하여 확인하였다. 한편 nodule은 형성 하나 질소고정 활성이 없는 돌연변이주 R. japonicum RMa 75 $nod^{+}fix^{-}$ 균주를 선발하였는데 이 균주는 nodule내에 leghemoglobin이 결핍되어 있음이 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 1987

전보(前報)에 이어 토양별(土壤別) 토착대두근류균(土着大豆根瘤菌)의 분포(分布), 질소고정효율(窒素固定效率) 및 Nitrate reductase 특성(特性)을 비롯하여 동일(同一)한 토양조건(土壤條件)에서 토착대두근류균(土着大豆根瘤菌)과 대두품종별(大豆品種別) 친화성(親和性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토착근류균(土着根瘤菌) 중 대두근류(大豆根瘤)를 형성(形成)할 수 있는 토착대두근류균(土着大豆根瘤菌)은 $0.9{\sim}42.4{\times}10^3\;cells/g$ soil 범위(範圍)로서 토양간(土壤間)에 상이(相異)하였고 특(特)히 석회암토양(石灰岩土壤)에서 균밀도(菌密度)가 높았다. 2. 토양별(土壤別) 질소고정효율(窒素固定效率)은 대두연속재배지(大豆連續栽培地) 및 석회암토양(石灰岩土壤)에서 높았으며, 토착근류균수(土着根瘤菌數)가 많았던 토양(土壤)에서 질소고정효율(窒素固定效率)도 많은 경향(傾向)이있다. 3. 대두근류(大豆根瘤)의 bacteroid에서 질소고정효소(窒素固定酵素)와 질산환원효소(窒酸還元酵素)와의 상호관계(相互關係)에서 TNA와 NRA간(間)에는 유의(有意)한 부(負)의 상관관계(相關關係)($r=-0.52^*$)를 보였으나 SNA와 NRA과는 대두근류(大豆根瘤)의 분리원간(分離源間)에 2개군(個群)으로 구분(區分)되었다. 4. 동일(同一)한 토양조건(土壤條件)에서 토착대두근류균(土着大豆根瘤菌)과 대두품종간(大豆品種間) 친화성(親和性)은 품종간(品種間)에 상이(相異)하였으며 질소고정효율(窒素固定效率)이 높았던 품종(品種)은 장엽(長葉) 및 광교(光敎)로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.220-226
• /
• 1990

질소시비(窒素旅肥)와 근류균접종(根瘤菌接種)이 땅콩의 질소고정(窒素固定)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하고자 호남지역(湖南地域) 야산신개간지(野山新開墾地) 토양(土壤)에 질소무시비(窒素無旅肥)에서 32kg/10a시비(旅肥)까지 5수준(水準)으로 하고 국내(國內)에서 선발(選拔)한 B. sp. HCR-3와 HCR-46균주(菌株)를 각각(各各) 영호(嶺湖)땅콩에 접종(接種)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 땅콩접종후(播種後) 근권(根圈)에서 접종균주(接種菌株)의 생존세포수(生存細胞數)는 질소시비량(窒素旅肥量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고 땅콩이 생육(生育)함에 따라 20일(日)까지는 감소(減少)하다가 그 이후(以後) 증가(增加)하여 125일(日)에는 8kg/10a이하(以下) 시비구(施肥區)에서 초기접종수준(初期接種水準)에 달하였다. 2. 근류수(根瘤數), 근류중(根瘤重), 질소고정활성(窒素固定活性)은 질소(窒素)를 증시(增施)할수록 감소(減少)되었고 균접종(菌接種)으로 인하여 무접종(無接種)보다 증가(增加)되었다. 3. 건물생산량(乾物生産量)과 질소흡수(窒素吸收)량은 질소(窒素)를 증시(增施)할 수록 증가(增加)되었으며, 균접종(菌接種)은 무접종(無接種)보다 소비구(少肥區)에서는 높았으나 다비구(多肥區)일 수록 차이가 없었다. 4. 종실수량(種實收量)은 무접종구(無接種區)에서는 질소(窒素) 8kg/10a시비구(施肥區)에서 가장 높았으나, 접종구(接種區)에서는 8㎏/10a 시비구(施肥區)까지는 차이(差異)가 없었고 그 이상(以上) 증시(增旅)할수록 접종(接種), 무접종(無接種) 모두 감소(減少)하였으며, 또한 질소무시용하(窒素無旅用下)에서 근류균접종(根瘤菌接種)은 무접종(無接種)에 비(比)하여 27~32%증수(增收)되었는데 이는 질소(窒素)로써 8kg/10a시비(旅肥)와 유사(類似)하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제85권1호
• /
• pp.96-106
• /
• 1996

루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)과 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)을 접종(接種)한 후 온실에서 10주 동안 길렀다. 이 묘목(苗木)에 질소(窒素)와 인산(燐酸)을 여섯 가지로 조합(대조(對照)), 10mM $NH_4NO_3$, 50mM $NH_4NO_3$, 5mM $KH_2PO_4$, 10mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$, 50mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$)하여 매주 3회씩 10주 동안 시비(施肥)하였다. 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는 온실에서 오염된 균에 의한 균근(菌根) 형성(形成)을 증가시켰으나, 질소고정(窒素固定)과 뿌리혹내(內) 인산(燐酸) 농도(濃度)는 감소시켰다. 인산(燐酸) 시비(施肥)는 뿌리혹과 묘목의 지상부 생장, 그리고 식물체(植物體) 조직내(組織內) 인산(燐酸) 농도(濃度)를 증가시켰다. 한편 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는, 엽내(葉內) 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 배가(倍加)시켰으나, 뿌리혹내(內)의 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 없어지게 하였다. A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 접종(接種)으로는 묘목의 직경생장(直徑生長)과 광합성(光合成)이 증가되었으나 잎 생장은 감소하였다. 이 결과는 고농도(高濃度)의 질소(窒素)나 인산(燐酸) 시비(施肥)가 질소고정(窒素固定)과 균근(菌根) 발단에 영향을 주지만, 그 효과는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 상호작용(相互作用)으로 일정하지 않게 됨을 나타낸다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제25권8호
• /
• pp.1339-1348
• /
• 2015

Until now, considerable effort has been made to engineer novel nitrogen-fixing organisms through the transfer of nif genes from various diazotrophs to non-nitrogen fixers; however, regulatory coupling of the heterologous nif genes with the regulatory system of the new host is still not well understood. In this work, a 49 kb nitrogen fixation island from P. stutzeri A1501 was transferred into E. coli using a novel and efficient transformation strategy, and a series of recombinant nitrogen-fixing E. coli strains were obtained. We found that the nitrogenase activity of the recombinant E. coli strain EN-01, similar to the parent strain P. stutzeri A1501, was dependent on external ammonia concentration, oxygen tension, and temperature. We further found that there existed a regulatory coupling between the E. coli general nitrogen regulatory system and the heterologous P. stutzeri nif island in the recombinant E. coli strain. We also provided evidence that the E. coli general nitrogen regulator GlnG protein was involved in the activation of the nif-specific regulator NifA via a direct interaction with the NifA promoter. To the best of our knowledge, this work plays a groundbreaking role in increasing understanding of the regulatory coupling of the heterologous nitrogen fixation system with the regulatory system of the recipient host. Furthermore, it will shed light on the structure and functional integrity of the nif island and will be useful for the construction of novel and more robust nitrogen-fixing organisms through biosynthetic engineering.