Korean Journal of Microbiology (미생물학회지)

The Microbiological Society of Korea (한국미생물학회)
권호 표지

Bacterial Community Structure and Diversity of the Zoysia japonica Soil Treated with Liquid Fertilizer Containing Amino Acids

아미노산 액비를 처리한 들잔디 토양 미생물 군집구조 및 다양성

  • Kim Dong-Il (Department of Forest Resources, Graduated School Chungnam National University) ;
  • Kim Dong-Hun (Department of Biology Education, Korea National University of Education)
  • 김동일 (충남대학교 산림자원학과) ;
  • 김동훈 (한국교원대학교 생물교육과)
  • Published : 2006.06.01
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Abstract

T-RFLP analysis and clone sequencing analysis based on bacterial 16S rDNA were conducted to assess bacterial community structure and diversity in Zoysia japonica soil treated with liquid fertilizer containing amino acids(LFcAA) after spray with herbicide. The results of T-RFLP (terminal restriction fragment length poly-morphism) analysis using restriction enzyme Hae III showed that the T-RFs of various size appeared evenly in the 32 clones of KD3 and 38 clones of KD4 respectively that had been treated with liquid fertilizer containing amino acid(LFcAA) compared to 23 clones of KD2 hat had not been treated with LFcAA. The microbial com- munity structure in KD2 appeared less diverse than those in KD3 and KD4. Analysis of partial sequences for 110 clones from KDI (control), KD2 (non-treated), KD3 (LFcAA 1X), KD4 (LFcAA 2X), respectively, revealed that most bacteria were related with uncultured bacteria in a 16S rDNA sequence similarity range of 91-99% through blast search. Otherwise, the other clones were members of proteobacteria, Acidobacteria, Act-inobacteria, Sphingobacteria and Planctomyces groups. Especially in KD4, members of Alpha Proteobacteria, Rhizobiales, Sphigomonadales, Caulobacterales, Gamma Proteobacteria, the genus Pseudomonas, Betapro-teobacteria, Nitrosomonadales and genus Nitrosospira appeared to be dominant. In addition, Acidobacteria group, Actinobacteria group, Planctomycetacia and Sphingobacteria were also shown. The microbial com-munity structure in Z. japonica soil sprayed with herbicide was affected by LFcAA.

들잔디(zoysia japonica)에 제초제를 살포 한 다음, 아미노산을 포함한 액비(LFcAA)를 처리한 들잔디 토양의 미생물 군집구조 및 다양성을 비교하기 위하여 16S rDNA서열에 기초한 T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism)분식과 클론의 염기서열 분석을 실시하였다. 제한효소 HaeIII을 이용한 T-RFLP 분석결과 아미노산 액비를 처리한 실험구 KD3과 KD4에서, 32, 38개의 유효한 피크를 가진 T-RFs가 나타났다. 23개를 나타낸 아미노산 무처리구인 KD2가 KD3,4에 비해 미생물군집구조가 단순한 것으로 조사되었다. 네 개의 실험구 KDl (대조구), KD2 (무처리구), KD3 (LFcAA 1X)., KD4 (LFcAA 2X)에서 각각 110개의 클론의 16S rDNA부분 염기서열 분석결과 대부분이 $91{\sim}99%$ 유사도 수준에서 GeneBank에 등록된 염기서열 중 대부분 uncultured bacterium으로 BLAST결과 조사되었다. 이외의 대부분의 클론들은 Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Sphingobacteria, Planctomycetes 그룹들의 클론들이 조사되었고, 특히 LEcAA 2X 처리구인 KD4에서는 KD2에서와는 다르게 Alphaproteobacteria의 Rhizobiales, Shigomonadales,그리고 Caulobacterales목에 속하는 미생물들의 클론이 조사되었으며, Gammaproteobactetia의 Pseudomonas 속의 세균들이 주로 나타났으며, Betaproteobaderia 의 Nitrosomonadales 목의 Nitrosospira 속들이 주로 조사되었다. 이 외에도 Acidobacteria 그룹, Actinobacteria 그룰, Planctomycetacia, Sphingobacteria 그룹들이 다양하게 조사되었다. 이러한 결과는 제초제를 살포한 미생물 군집구조가 LFcAA 첨가로 들잔디의 미생물 군집 구조에 큰 영향을 주고 있음을 시사하였다.

Keywords

References

  1. 김영민, 김경민, 서영훈, 신주옥, 이혜영, 정인실, 조은희, 하영미. 2004. 일반미생물학, 제5판, 라이프사이언스, 서울
  2. 김영선, 이규승, 함선규. 2003. 아미노산 액비가 벤트그 라스잔디(Bentgrass)의 생장과 토양에 미치는 영향. 한국 잔디학회지 14, 147-154
  3. 심규열, 김희규. 1999. 길항균과 농약의 조합처리에 의 한 갈색퍼짐병(라지패취) 방제. 한국잔디학회지 13, 40- 67
  4. 이상재, 심경구, 김영권, 허근영. 1998. 길항미생물에 의 한 Rhizoctonia spp.의 억제 및 길항미생물의 농약 혼용 시 생존율. 한국잔디학회지 12, 23-30
  5. 이상재, 허근영, 사공영보. 2001. 국내 골프 코스에서 사 용되는 농약 및 비료의 환경적 영향. 한국잔디학회지 15, 87-104
  6. 조혜연, 이정현, 현정호. 2004. 16S rDNA 분석을 이용한 강화도 장화리 갯벌 퇴적물 내 미생물 군집구조 및 다 양성. Kor. J. Microbiol. 40, 189-198
  7. Amann, R. I., W. Ludwig, and K.-H. Schleifer.1995. Phylogenetic identificaiton and in situ detection of individual microbial cells without cultivaiton. Microbiol. Rev. 59, 143-169
  8. Blackwood, C. B., T. Marsh, S. -H. Kim, and E. A. Paul. 2003. Terminal restriction fragment length polymorphism data analysis for quantitative comparison of microbial communities. Appl. Environ. Microbiol. 69, 926-932 https://doi.org/10.1128/AEM.69.2.926-932.2003
  9. Dunbar, J., L. O. Ticknor, and C. R. Kuske. 2000. Assessment of microbial diversity in four southwestern United States soils by 16S rRNA gene terminal restriction fragment analysis. Appl. Environ. Microbiol. 66, 2943-2950 https://doi.org/10.1128/AEM.66.7.2943-2950.2000
  10. Emmons, R. D.1995. Turfgrass science and management, 2nd ed., p.39-82. Delmar Publishers. Albany, New York
  11. Head, I. M., J. R. Saunders, and R. W. Pikup.1998. Microbial evolution, diversity, and ecology: a decade of ribosomal RNA analysis of uncultivated microorganisms. Microbiol. Ecol. 35, 1-21 https://doi.org/10.1007/s002489900056
  12. Lieasck, W., F.Bak, J. U. Kreft, and E.Stackebrandt. 1994. Holophaga foetida gen. nov., a new, homoacetogenic bacterium degrading methoxylated aroma compounds. Arch. Microbiol. 162, 85-90 https://doi.org/10.1007/s002030050106
  13. Lingens, F. 1985. Phenylobacterium immobilegen. nov., sp. nov., a gram-negative bacterium that degrades the herbicide chloridazon. Int. J. Syst. Bacteriol 35, 26-39 https://doi.org/10.1099/00207713-35-1-26
  14. Thompson, J. D., T. J. Gibson, F. Plewniak, F. Jeanmougin, and D. G. Higgins. 1997. The ClustalX windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools. Nucleic Acids Res. 24, 4876-4882
  15. Turgeon, A. J. 1991.Turfgrass Management, 3rd ed. p. 5-20. Rentice- Hall, Englewood Cliffs, New Jersey