• 농약과학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.371-378
• /
• 2013

토양에 서식하는 다양한 미생물 중에서 식물 근권에 서식하는 미생물들은 식물과 상호작용하며 독특한 군집을 형성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 비료 연용 논토양과 무비 논토양에서 재배된 벼(Oryza sativa L.)의 근권으로부터 배양적 접근을 통해 다양한 방선균을 분리하여 항균활성을 조사하였다. 방선균의 선택적 배양을 위해서 4종류의 선택 배지를 이용하였고, 전체 152균주를 분리할 수 있었다. 분리된 균주들의 분류를 위해서 16S rRNA 유전자의 염기서열을 결정하여 표준균주와의 상동성을 비교하였다. 모든 균주들이 기존에 보고된 표준균주들과 99.0~100.0%의 높은 상동성을 나타내었으며, Dactylosporangium, Micromonospora, Kitasatospora, Promicromonospora, Streptomyces, Streptosporangium 등의 6개 속(genus)로 분류되었다. 그 중 Streptomyces 속에 포함되는 균주가 143균주 (94%)로 가장 많았다. 항균활성을 조사한 결과 대다수의 분리 균주들이 식물병원균에 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 벼 도열병균(Magnaporthe oryzae)에 우수한 항균활성을 보였다. 이와 같은 연구 결과는, 벼의 근권이 다양한 방선균을 분리할 수 있는 우수한 분리원이며, 분리된 방선균에서 다양한 생리활성 물질을 생산할 수 있음을 제시하여 준다. 또한 추후 연구를 통해 친환경 농업을 위한 유용한 미생물 제제로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.89-97
• /
• 1987

남부지방(南部地方)에 재배(栽培)되는 고추, 오이, 배추, 딸기 등(等)의 근권토양(根圈土壤)에서 분리(分離), 선발(選拔)된 길항미생물(拮抗微生物)을 이용(利用)하여 Rhizoctonia병(病)의 생물적(生物的) 방제(防除)를 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 근권토양(根圈土壤)에서 분리(分離), 선발(選拔)된 길항균(拮抗菌)은 Trichoderma viride, T. harzianum, T. hamatum, T. polysporum, Gliocladium sp., Pseudomonas fluorescens, P. stutzeri, P. cepacia, Enterobacter sp., Serratia sp., Erwinia herbicola 등(等)으로 동정(同定)되었고, in vitro에서 우수(優秀)한 길항균(措抗菌)은 T. viride, T. harzianum, Gliocladium sp., P. stutzeri, P. cepacia, Serratia sp. 등(等)이었다. In vivo에서의 길항효과(拮抗效果)는 기주(寄主)와 균주(菌株)에 따라 다소 차이(差異)가 있었고, 살균토(殺菌土)에서 비살균토(非殺菌土)보다 길항효과(拮抗效果)가 더 좋은 경향(傾向)을 보였다. 재선발(再選拔)된 6가지 길항균(拮抗菌)을 토양내(土壤內)에 접종(接種)($10^6cfu/g\;soil$) 했을 때, 길항효과(拮抗效果)가 가장 우수(優秀)한 것은 T. viride 이었다. 병원성(病原性)이 가장 강(强)한 오이 뿌리에서 분리(分離)된 균주(菌株)(AG 1)를 오이, 배추, 무우등(等)에 처리(處理)하여 길항균(拮抗菌)을 접종(接種)하였을 때는, 병원성(病原性)이 강(强)하여 길항효과(拮抗效果)가 약(弱)한 경향(傾向)(40%)이었으나, 고추(AG 1), 고추(AG 2-1), 수도(AG 1)에서 분리(分離)된 균주(菌株)에 대해서는 전반적(全般的)으로 무처리(無處理)에 비해 각각(各各) 70% 정도의 발병(發病) 억제효과(抑制效果)가 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제64권4호
• /
• pp.333-341
• /
• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1790-1797
• /
• 2017

In the present study, we demonstrate that the growth of salt-stressed pepper plants is improved by inoculation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Three PGPR strains (Microbacterium oleivorans KNUC7074, Brevibacterium iodinum KNUC7183, and Rhizobium massiliae KNUC7586) were isolated from the rhizosphere of pepper plants growing in saline soil, and pepper plants inoculated with these PGPR strains exhibited significantly greater plant height, fresh weight, dry weight, and total chlorophyll content than non-inoculated plants. In addition, salt-stressed pepper plants that were inoculated with B. iodinum KNUC7183 and R. massiliae KNUC7586 possessed significantly different total soluble sugar and proline contents from non-inoculated controls, and the activity of several antioxidant enzymes (ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and catalase) was also elevated in PGPR-treated plants under salt stress. Overall, these results suggest that the inoculation of pepper plants with M. oleivorans KNUC7074, B. iodinum KNUC7183, and R. massiliae KNUC7586 can alleviate the harmful effects of salt stress on plant growth.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2019

Saline soils comprise more than half a billion hectares worldwide. Thus, they warrant attention for their efficient, economical, and environmentally acceptable management. Halophytes are being progressively utilized for human benefits. The halophyte microbiome contributes significantly to plant performance and can provide information regarding complex ecological processes involved in the osmoregulation of halophytes. Microbial communities associated with the rhizosphere, phyllosphere, and endosphere of halophytes play an important role in plant health and productivity. Members of the plant microbiome belonging to domains Archaea, Bacteria, and kingdom Fungi are involved in the osmoregulation of halophytes. Halophilic microorganisms principally use compatible solutes, such as glycine, betaine, proline, trehalose, ectoine, and glutamic acid, to survive under salinity stress conditions. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) enhance plant growth and help to elucidate tolerance to salinity. Detailed studies of the metabolic pathways of plants have shown that plant growth-promoting rhizobacteria contribute to plant tolerance by affecting the signaling network of plants. Phytohormones (indole-3-acetic acid and cytokinin), 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase biosynthesis, exopolysaccharides, halocins, and volatile organic compounds function as signaling molecules for plants to elicit salinity stress. This review focuses on the functions of plant microbiome and on understanding how the microorganisms affect halophyte health and growth.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제31권1호
• /
• pp.104-114
• /
• 2021

Petroleum-contaminated soil is considered among the most important potential anthropogenic atmospheric methane sources. Additionally, various rhizoremediation factors can affect methane emissions by altering soil ecosystem carbon cycles. Nonetheless, greenhouse gas emissions from soil have not been given due importance as a potentially relevant parameter in rhizoremediation techniques. Therefore, in this study we sought to investigate the effects of different plant and soil amendments on both remediation efficiencies and methane emission characteristics in diesel-contaminated soil. An indoor pot experiment consisting of three plant treatments (control, maize, tall fescue) and two soil amendments (chemical nutrient, compost) was performed for 95 days. Total petroleum hydrocarbon (TPH) removal efficiency, dehydrogenase activity, and alkB (i.e., an alkane compound-degrading enzyme) gene abundance were the highest in the tall fescue and maize soil system amended with compost. Compost addition enhanced both the overall remediation efficiencies, as well as pmoA (i.e., a methane-oxidizing enzyme) gene abundance in soils. Moreover, the potential methane emission of diesel-contaminated soil was relatively low when maize was introduced to the soil system. After microbial community analysis, various TPH-degrading microorganisms (Nocardioides, Marinobacter, Immitisolibacter, Acinetobacter, Kocuria, Mycobacterium, Pseudomonas, Alcanivorax) and methane-oxidizing microorganisms (Methylocapsa, Methylosarcina) were observed in the rhizosphere soil. The effects of major rhizoremediation factors on soil remediation efficiency and greenhouse gas emissions discussed herein are expected to contribute to the development of sustainable biological remediation technologies in response to global climate change.

• 식물병연구
• /
• 제27권4호
• /
• pp.129-136
• /
• 2021

벼는 전 세계 30억 인구의 식량 공급원으로 아시아 인구의 약 절반이 쌀을 식량자원으로 의존하며 100개 이상의 국가에서 재배되고 있다. 따라서 벼의 병해충에 따른 경제적 손실과 수확량 감소는 식량 수요와 공급을 위협할 수 있다. 벼에 발생하는 병해충을 방제하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법은 농약을 통한 화학적 방제이다. 그러나 이러한 농약을 통한 환경 오염, 잔류 독성, 내성 병원균 출현, 토양 품질 저하 및 생물 다양성 파괴 등의 문제를 야기할 수 있다. 벼의 병해를 방제하기 위한 최근의 대안으로 미생물을 포함한 환경친화적인 생물학적 방제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 미생물 작용제는 식물 병원균과의 경쟁, 항생제 효과 및 기생을 통해 식물 병을 방제 할 수 있다. 벼 근권에서 분리한 미생물들, 예를들어 Bacillus spp., Pseudomonas spp., Trichoderma sp. 등은 벼에 발생하는 다양한 곰팡이 및 세균 병들에 대한 생물 방제제로 사용가능성이 보고되었는데, 특히 벼도열병, 벼 잎집무늬마름병, 벼 흰잎마름병, 벼 깨씨무늬병 및 벼 키다리병을 방제하는 것으로 보고되었다. 이 리뷰에서는 벼에 발생하는 다양한 병에 대한 생물 방제제로서 미생물들이 적용된 연구들에 대하여 논의하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.208-215
• /
• 2005

본 연구는 농업과 어업, 그리고 생태체험과 같은 인간들의 활동으로 인하여 상당히 영향을 받는 갯벌환경 중의 하나인 순천만을 모델장소로 갈대의 환경정화 기능에 있어 근권에 분포하는 미생물의 역할에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 우선, 순천만의 갈대근권 토양을 시료로하고 anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene 등이 첨가된 다환성 방향족 화합물(polycyclic aromatic hydrocarbons; PAH)을 탄소원 및 에너지원으로 하는 농화 배양을 통하여 두 개의 consortium을 획득하였다. 두 consortium으로부터 순수 분리된 우수한 PAH분해능을 갖는 4개의 균주(SCB1, SCB2, SCB6,그리고 SCB7)를 형태 및 생리학적 특성과 16S rRNA유전자서열을 기초로 분석한 결과 각 균주는 $99{\%}$ 이상의 신뢰도로 Burkholderia sp., Aicaligenes sp., Achromobacter sp., and Pseudomonas sp.로 동정되었다. 주목할 만한 점은 Burkholderia sp. SCB1과 Alcaligenes sp. SCB2는 naphthalene이나 phenanthrene보다 훨씬 안정되어 있는 구조의 anthracene이나 pyrene에서 더 빠른 성장률과 기질 분해율을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 반면,Achromobacter sp. SCB6와 Pseudomonas sp. SCB7은 pyrene을 제외한 다른 시험기질에 대하여 유사한 성장 및 분해패턴을 나타내었다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 PAH 분해 균주들이 PAH와 같은 물질로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해 주었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.180-187
• /
• 2010

유전자변형 벼 및 비변형 벼 재배시 근권미생물의 특성 및 군집변동상을 조사하였다. 유전자변형 벼 재배 및 비변형 벼 재배 근권토양 및 뿌리표면인 근면의 세균수는 큰 차이가 없었다. 수원지역 2006년도 포장시험에서 근권토양의 세균은 유전자변형 벼의 경우 Afipia가 12.5%, Spingomonas 10.0%, Ramlibacter 10.0%, Mycobacterium 7.5%, Tetrasphaera 7.5%였으며, 유전자비 변형 벼는 Afipia가 7.3%, Spingomonas 12.2%, Ramlibacter 7.3%, Mycobacterium 17.1%, Tetrasphaera 속이 14.6%로 우점하였다. 예산 시험포장에서 재배한 벼 뿌리표면의 우점세균은 2007년도에는 유전자 변형 벼 시험포에서 Arthrobacter 속 12.7% 유전자비 변형 벼 시험포에서는 Burkholderia 속 22.2%였으며, 2008년도에는 유전자변형 벼 시험포에서 Paucimonas 속이 26.6%, 비변형 벼 시험포에서는 Chryseobacterium 속이 15.4 %를 점유하였다. PLFA에 의한 미생물 군집은 유전자변형 벼 재배 유무에 따른 조건에서는 뚜렷한 경향이 없었지만 토양 간에는 다른 특성을 보였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.466-472
• /
• 2011

본 연구는 국내에서 개발된 형질전환 콩 재배 시 토양 미생물 군집에 미치는 영향과 수평적 유전자 이동 여부를 알아보기 위해 수행되었다. 성숙기 토양의 미생물 군집밀도의 경우 형질전환 콩 근권 토양 미생물 군집밀도가 비 형질전환 콩 근권 토양과 유사하여 형질전환 콩 재배가 근권 토양 미생물에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 근권 토양의 우점 미생물 분포 양상 분석 결과, Proteobacteria, Firmicutes와 Actinobacteria 순으로 나타났으며 점유율은 다소 차이를 보였으나 우점종은 거의 유사하였다. 근권 토양 DNA에 대한 DGGE 분석 결과, 형질전환 콩과 비 형질전환 콩의 근권 토양 미생물 군집의 변화는 보이지 않았다. 형질전환 콩 재배에 따른 토양의 화학성을 분석한 결과, 형질전환 콩과 비 형질전환 콩의 근권 미생물상의 명확한 차이가 나타날 정도로 토양간 화학성의 차이는 크지 않았다. 형질전환 작물에 도입된 유전자군을 대상으로 식물체와 근권 토양 DNA에 대한 PCR 분석을 수행한 결과 수평적 유전자 이동성은 일어나지 않은 것으로 추정되었다.