한국산 Klebsiella pnelµnoniae KNFl의 chromosomal DNA를 Hind III로 부분소화하고 pBR 322도 같은 효소로 완전소화했다. 소화된 pBR 322 의 5'- 말단연산기를 제거하여 두 DNA 표품을 ligation 한 후 E. coli K060 으로 transformation 하 였다. 이러한 transformants중 N-free 한천배지에서 자라는 단일 colony을을 얻었으며, 이들은 모두 ampicillin에 대해 저 항성을 가지고 있었고 tetracycline에 대해 저항성이 없었으며 cunng 되였을 때는 질소고정능을 잃었다. 이런 사실로부터 이 transformants가 K. pneumoniae의 질소고정능 유전자을 포함하는 recombinant plasmid를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 이들 transformants의 nitrogenase 역가는 K. pneumoniae KNF 1보다 더 높았다.
It was observed that the strains of Klebsiella pneumoniae isolated from rhizosphere of rice, capable of utilizing chlorivated hervicides, such as 2, 4-dichlorophenoxyacetate, 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate and 3-chlorobenzoate, as sole source of carbon and energy and confirmed that their degrading ability of the herbicides was due to plasmid genes. Characteristics of selected strains such as nitrogenase activity, resistances to antibiotics and heavy metal ion were measured.
Seasonal changes of symbiotic nitrogen-fixation activity and growth characteristics of four different natural populations of kummerowia striata were quantitatively analyzed during the growing period. the nitrogen-fixation activity of root nodules attained the maximum rates of 148, 132, 102 and 100$\muM\;C_2H_4\;\cdot\;g\;fw\;nodule^{-1}\;\cdot\;hr^{-1}$, respectively for sunny, multibranched, shade and unibranched populations at the optimum growth conditions. and the seasonal changes showed fluctuations by environmental conditions such as light, temperature, nutrient contents, water stress and plant ages, etc. The multibranched plant showed the greater amount of leaf and root nodule biomass, and the higher nitrogenase activity than the unibranched plant. the optimum conditions of leaf chloropht11 and water content of each organ indicated the active growth and the maximum fresh biomass of 4 different populations were 1.92, 1.85, 0.97 and 0.56 g $fw\cdotplant^{-1}$ for shade multibranched, sunny and unibranched populations, respectively.
영남작물시험장에서 질소비료 공급없이 재배합 40종의 수도품종으로부터 출수기전의 수도근권의 질소고정력을 in situacetylene 환원력 측정방법으로 시험한 결과 Azospirillum 균의 무질소 malate 배지에서 얻은 균주와 상관관계를 보였다. 이 중 질소고정력이 높은 6종의 Azospirillum을 분리 동정한 결고 5종은 A. lipoferum, 1종은 A. brasilense임을 확인한 후 이들 6종의 Azospirillum들의 당이용성, biotin 요구성, 항생제저항성, auxin 생산성, plasmid profile 및 균체단백질 pattern을 비교 분석하였다.
녹색황세균인 Chlorobium limicola f.thiosulfaphilum NCIB 8327 의 성장은 암모늄, glutamine, glutamate 와 질소가스를 각각의 질소원으로 사용하여 배양한 것 중에서 질소가스를 제외하고는 거의 일정하였고, 황화수소만 있을 경우보다 티오황산을 첨가하였을 때 좀 더 잘자랐고, 아세트산을 더 첨가하였을 때 매우 잘 자랐다. 4가지 서로 다른 질소원으로 키운 세포들 중에서 glutamine synthetase 의 specific activity 는 glutamate 를 질소원으로 키운 세포의 파쇠액에서 최고 높았지만, glutamate synthase 의 경우는 거의 일정하였다. Glutamate 에서 키운 세포의 파쇠액 중에서 반응액의 암모늄의 농도가 높아진 경우, Glutamine synthetase 의 활성은 낮아지고, glutamate synthase 의 활성은 일정하며, glutamate dehydrogenase 의 활성은 높아졌다. 암모늄의 농도를 달리하여 키운 세포의 파쇄액들 중에서 반응액의 암모늄이온의 농도가 높아짐에 따라 높은 농도의 암모늄이온에서 키운 세포의 파쇄액에서의 glutamine synthetase 의 활성이 비교적 덜 불활성화 되엇다. Glutamine synthetase 는 methionine sulfoximine 의 농도라 높아짐에 다라 더 빨리 불활성화되었다. Glutamine synthetase 는 methionine sulfoximine 의 농도가 높아짐에 따라 더 빨리 불활성화되었다. Glutamine synthetase 는 빛에 있을 경우 활성이 증가하였고, 어두운 곳에서는 활성이 점차 낮아졌다. 온정한 세포에서의 수소발생은 빛에 의존하였고, 첨가된 암모늄 이온에 의해 저해되지만, netguibube sulfoximine 에 의해 곧바로 회복되었다. 수소발생이 빛에 의존하고, 암모늄이온에 의해 쉽게 저해되었다. Methionine sulfoximine 에 의해 빠르게 회복되는 것으로 보아, 본 균주는 nitrogenase 에 의해 수소밸생이 일어나며 glutamine synthetase 의 간접적인 조절을 받는 것으로 추정된다.
The search for diverse plant growth-promoting (PGP) diazotrophic bacteria is gaining momentum as efforts are made to exploit them as biofertilizers for various economically important crops. In the present study, 17 diazotrophic strains belonging to eight different genera isolated from rice paddy fields were screened for multiple PGP traits and evaluated for their inoculation effects on canola and rice plants. All of the strains tested positive for 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase activity and production of indole 3-acetic acid (IAA) and ammonia ($NH_3$). Additionally, four of the strains were able to solubilize phosphorus (P), five tested positive for zinc (Zn) solubilization and sulfur (S) oxidation, and eight strains produced siderophores. Based on the presence of multiple PGP traits, 10 strains were selected for inoculation studies. Treatment with Herbaspirillum sp. RFNB26 resulted in maximum root length (54.3%), seedling vigor, and dry biomass in canola, whereas Paenibacillus sp. RFNB4 exhibited the lowest activity under gnotobiotic conditions. However, under pot culture conditions, Paenibacillus sp. RFNB4 significantly increased plant height and dry biomass production by 42.3% and 29.5%, respectively. Canola plants and rhizosphere soils inoculated with Bacillus sp. RFNB6 exhibited significantly higher nitrogenase activity. In greenhouse experiments, Serratia sp. RFNB18 increased rice plant height by 35.1%, Xanthomonas sp. RFNB24 enhanced biomass production by 84.6%, and rice rhizosphere soils inoculated with Herbaspirillum sp. RFNB26 exhibited the highest nitrogenase activity. Our findings indicate that most of the selected strains possess multiple PGP properties that significantly improve the growth parameters of the two plants when tested under controlled conditions.
대두 근류균 공생에서 뿌리분비물에 대한 근류균의 화학주성이 근류형성에 미치는 영향을 조사 연구한 결과는 다음과 같다. 2mM proline에 대한 표준균주와 변이주의 화학주성비는 KCTC 2422는 3.1, LPN-100은 1.3, LCR-101은 1.0이었으며 전형적인 Slow growing Rhizobia였다. 팔달 및 백운의 뿌리분비물 추출액에 대한 근류균의 화학주성비는 KCTC 2422는 3.5/3.2 이고 LPN-100은 1.3/1.4이며 LCR-101은 1.4/1.4정도였다. Dowex 칼럼으로부터 용출시킨 Fraction I, II, III에 대한 화학주성비는 Fraction I>II>III순이었고 중성분획인 Glucose와 Ribose, 양성분획인 Aspartic acid와 Glutamine, 음성분획인 Citric acid, Succinic acid에 대한 화학주성비는 공히 $10^{-3}M$일때 가장높은 화학주성비를 나타내었다. 근류형성의 정도는 KCTC 2422는 접종후 7일경부터 Nitrogenase 활성이 나타나기 시작하며 LCR-101은 15일 이후에 Nitrogenase 활성이 나타났으며 LPN-100은 전혀 근류를 형성하지 않아 근류균의 화학주성이 숙주인식의 초기과정에 영향을 미쳤음을 확인할 수 있었다.
현재 도시의 도시열섬현상을 완화시키는 방안으로 도시 녹화사업 및 연구가 주목 받고 있다. 이 연구에서는 질소고정균을 분리하고, 식물 성장에 미치는 영향을 확인했다. 먼저 질소고정 균을 분리하기 위해, 질소원이 없는 배지에서 enrichment를 실시했고, 질소원이 제한된 배지에서 높은 성장을 보인 colony를 분리하여 순수분리 했다. 순수 분리된 균은 ARA를 통해 acetylene이 90% 이상 감소되고, ethylene 생성을 통해 nitrogenase의 활성을 간접적으로 확인했다. 재현성이 확인된 Cedecea sp. MK7과 Enterobacter sp. Y8을 선별했다. 선별된 질소고정 균을 perennial rye grass의 성장에 적용한 결과 건조중량이 18.65 mg인 대조군에 비해 34.80 mg (186.60%)으로 증가한 것을 확인했다. 식물 성장 후, 질소고정 균이 접종된 토양의 미생물 군집 분석은 대조군과 유사했다. 따라서 본 연구에서는 도시녹화 시스템에 질소고정 균을 이용하여 식물 성장을 촉진한다면 그 효율이 증대될 것이다.
The effects of UV-B and commercial grade pesticides (butachlor and carbofuran), individually and in combination, were studied on a variety of physiological processes of rice field cyanobacterium Anabaena doliolum. Butachlor was found to be $2-12\%$ more toxic than carbofuran and $4-24\%$ than UV-B on the growth, photosynthesis, lipid peroxidation, membrane permeability, and nitrogenase activity of the test cyanobacterium. Of the three photosynthesis inhibitors, the butachlor-induced inhibition of whole chain was approximately 3 and $21\%$ higher than carbofuran and UV-B, respectively. Although the interaction of the stress factors caused a significant inhibition (P<0.01), it was still less than the additive effect on the parameters investigated, except for PSI.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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