Bacillus subtilis 접종이 배추 및 참깨의 생장(生長)과 토양(土壤) 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)

Effect on the Inoculation of Bacillus on the Growth of Chinese Cabbage and Sesame and on Microbial Flora in Soils

고추와 옥수수의 근권(根圈)에서 분리(分離)하여 작물의 병원성(病原性) 사상균(絲狀菌)인 R. solani, F. oxysprum, F. solani에 대한 생육(生育) 저해력(沮害力)이 강한 B. subtilis B-4와 B-5를 분리(分離), 동정(同定)하였다. B. subtilis B-5 균주(菌株)에 plasmid pCPP4를 삽입하여 약제(藥劑) 내성(耐性)의 표식균주(標識菌株)를 조제하고 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 생리적 특성을 비교 검토하였으며. 이들이 배추와 참깨의 생장(生長)과 토양(土壤) 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. B. subtilis B-4와 B-5 균주(菌株)는 탄소원(炭素源)으로 glucose, arabinose, surcose, fructose, lactuse, mannitol, sorbitol 등을 이용하였고 neomycine 저항성 표식균주(漂識菌株)도 선발균주(選拔菌株)와 동일한 성질(性質)을 나타내었다. 2. 길항균(拮抗菌)의 접종(接種)에 따른 배추의 발아율(發芽率)은 일반적으로 petri dish 접종시(接種時)보다 연작토양(連作土壤)에 접종(接種)했을 때 R. solani 혼합접종구(混合接種區)에서 대조구(對照區)에 비하여 모두 20~25%의 높은 발아율(發芽率) 증가(增加)를 나타냈으며, F. oxy-sporum 혼합접종구(混合接種區)에서는 대조구(對照區)에 비하여 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 균주(菌株)의 접종구(接種區)가 14% 이상(以上)의 증가(增加)를 보였다. 3. 참깨의 발아(發芽)에 미치는 영향(影響)은 petri dish 접종(接種)에서 표식균주(標識菌株) B-5NEOr(94.1%), 토양접종(土壤接種)에서 B-5(97.1%)가 가장 우수(優秀)하였고, 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 길항균(拮抗菌)의 접종구(接種區)가 대조구(對照區)에 비해 10% 이상(以上)으로 발아율(發芽率)이 향상(向上)되었다. 일반적으로 표식균주(漂識菌株)에 비해 선발균주(選拔菌株)가, 그리고 petri dish보다는 토양(土壤) 접종시(接種時)에 발아(發芽)가 향상(向上)되었다. 4. 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 초기생육(初期生育) 촉진효과(促進效果)는 배추에서 B-5균주(菌株)와 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)인 F. oxysporum을 혼합(混合) 접종(接種)한 처리구(處理區)가 대조구(對照區)에 비해 신선중(新鮮重)이 66%, 초장(草長)이 23% 증가(增加)하여 우수한 생육(生育)을 나타냈으며, 참깨에서 B-5NEOr과 F. oxysporum의 혼합처리구(混合處理區)와 B-5와 R. solani의 혼합처리구(混合處理區)에서 생체중(生體重)이 대조구(對照區)에 비해 2배 이상(以上)으로 높은 향상(向上)을 보였다. 5. 표식균주(標識菌株)를 배추와 참깨의 근권(根圈)에 $1.1{\times}10^8CFU/g$ dry soil로 접종(接種)한 결과 표식균주(標識菌株)는 4주후 $10^5{\sim}10^6$으로 경시적인 감소(減少)를 보였으며, Pseudomonas속균은 $10^5$수준으로 일정하게 유지(維持)되는 경향(傾向)이었다. 그러나 사상균(絲狀菌)은 최초 $10^8$에서 4주후 $10^3$수준으로 급소히 감소(減少)하여 B. subtilis 접종(接種)으로 사상균(絲狀菌)의 생육(生育)이 현저히 저해(沮害)되는 것으로 나타났다.

An antagonistic bacteria was isolated from rhiaosphere of pepper and corn and identified as Bacillus (B.) subtilis. These B. subtilis B-5 was transformed and marked with the plasmid pCPP4 which possess neomycine resistan. gene. The marked stranins showed growth inhibition to Rhizoctonia (R.) solani, Fusarium (F.) solani, and F. oxysporum in vitro, and were used in studying growth promoting effects on sesame and cabbage. All the identified strains utilize glucose, sucrose, fructose, lactose, mannitol and sorbitol as carbon source, but not rhamnose, and the marked strains also showed characteristics similar to wild-type strains. Germination rate of chinese cabbage and sesame seeds was increased by about 10% or more in the plot to which these strains were inoculated and the effect was higher in soil than in petri dish. The early growth promoting effects of these strains appeared higher, as compared with control plot, in the plots to which B. subtilis B-5 and pathogenic fungi was inoculated together. When the marked strains, B. subtilis B-5NEOr, were inoculated in the rhizosphere of chinese cabbage and sesame with $1.1{\times}10^8CFU/g$ dry soil, the number of inoculated strain was decreased slowly to the level of $10^5{\sim}10^6CFU/g$ dry soil after 4 weeks and the number of Pseudomonas spp. maintanied the level of $10^5CFU/g$ dry soil throught total period, but the number of fungi was decreased rapidly from the early level of $10^8CFU/g$ dry soil to $10^3CFU/g$ dry soil after 4 weeks.