대량 배양된 송이 균사를 배양병 안에 있는 소나무에 접종한 접종묘를 실시하였는데, 접종묘 내 소나무 뿌리내로 송이 균사가 침투하여 감염이 되었는지를 판별하는 방법으로 ITS (Internal transcribed spacer) 영역에서 특이 primer set인 ITS1-ITS4 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG/TCCTCCGCTTATGATATGC)를 선택하여 정하고, 그를 바탕으로 홍천 시험지(강원도 홍천군 동면 노천리)와 홍릉수목원(서울시 동대문구 청량리 2동) 내에서 수집한 다른 균근과 비교하고자 RAPD (Rapid Amplified Polymorphic DNA) 기법으로 각 6종, 10 종의 균근을 동정하였다.
본 연구에서는 인삼(Panax ginseng C. A. Mey.) 재배 토양에서 수지상균근균(AMF)의 포자를 분리하여 동정하고 재배기간 별 AMF 다양성을 확인하였다. 충남 금산지역의 재배 기간 1~5년의 인삼 재배지에서 토양을 채집하였다. 인삼 재배지에 분포하는 AMF의 포자를 분리하여 형태 및 분자생물학적 동정을 한 결과, Acaulospora longula, Archaeospora trappei, Glomus caledonium, Glomus etunicatum, Glomus intraradices, Glomus mosseae, Glomus sp., Paraglomus occultum, Paraglomus brasilianum Scutellospora heterogama 등 총 5속 10종이 동정되었다. 연구 결과 재배기간이 오래 될수록 토양 내에 분포하는 수지상균근균의 종 다양성지수와 균등도는 유의미한 차이를 보이며 감소하였다. 그러나 A. trappei 는 재배 기간이 오래될수록 상대수도가 증가하였다.
아버스큘 균근균인, Gigaspora margarita Scutellospora heterogama, S. verrucosa의 포자를 발아시켜서 균사의 생장, 보조세포 발달 그리고 절단된 균사의 회복과정을 조사하였다. 발아된 균사는 배지의 표면과 내부 및 바닥에서 생장하였으며, 배지표면에서는 19-23일째, 배지바닥에서는 40-51일째에 생장을 멈추었다. 보조세포는 포자 발아 후 7-9일째에 2차 균사에서 새로 나온 균사 위에 형성되기 시작하였으며 배지의 표면이나 바닥, 그리고 배지속에서도 발달하였다. G. margarita와 S. heterogama의 원형질 유동속도는 각각 $2.7-3.3\;{\mu}m/s$와 $3.8-4.3\;{\mu}m/s$이었다. 균사가 절단되면 포자쪽 균사의 끝 부분에서 새로운 균사가 뻗어나와 끊어진 부분을 다시 연결하여 계속 생장하였다. 이러한 절단된 균사의 회복 과정은 균근균이 기주식물과 오랜 공생관계를 맺으면서 영양적으로는 절대적으로 식물에 의존함을 나타내는 것이라고 생각한다.
조사지역의 평균 토양화학성은 pH 5.93, 유기물함량 $25.9g\;kg^{-1}$, 유효인산 $742mg\;kg^{-1}$, $NO_3-N$$44.7mg\;kg^{-1}$ 이었으며, 토양 1 g당 균근균 포자는 양파 12.1, 마늘 11.7, 고추 10.1로 작물별 큰 차이를 보이지 않았다. 토성에 따른 포자수는 식토와 미사질 식토에서 토양 1 g 당 15개 이상의 포자밀도를 보였으며, 토양 pH, OM, $NO_3-N$, Av. $P_2O_5$등 토양양분함량과 포자밀도는 유의성 있는 상관관계를 보이지 않았으나, 포자수는 양분농도와 관계없이 일정한 수준을 보였다. 종이 확인된 균근균 수집 포자는 Glomus속 2종과 Gigaspora속 3종으로 Glomus clarum, Glomus intraradices, Glomus etunicatum와 Gigaspora rosea, Gigaspora margarita 등 이었다.
본 연구는 멸종위기 아고산수종 구상나무 잔존집단 복원을 위해서 묘목처리 및 입지환경이 구상나무묘목 초기생장에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 연구대상지는 경상남도 금원산으로 해발 1,300 m 이상 능선부(1입지)와 구상나무 잔존집단(2입지)을 선정하였다. 식재한 구상나무 실생묘는 지리산 5개 개체에서 종자를 채취하여 2014년도 파종한 1~5묘 1,350본을 이용하였다. 2019년 5월 연구대상지의 조릿대를 제거 후 무처리, 분해포트, 균근균 접종 실생묘를 9개 구역으로 나누어 3반복씩 입지별 0.15 ha, 4,500 본/ha 밀도로 식재하였다. 식재 후 2019년 5월부터 8월까지 입지별 기상데이터를 수집하였고 묘목의 생존율, 수고, 1년지 생장량 및 근원경을 측정하였다. 환경분석 결과 1입지(88.2%, $42.8umole{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)가 2입지(84.5%, $29.4umole{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에 비해 대기습도와 광량이 높게 나타났다. 구상나무 실생묘의 생존율은 모든 입지에서 100%로 나타났다. 입지별 생장특성 분석 결과 1입지가 수고 17.3 cm, 1년지 생장 4.72 cm 및 근원경 6.20 mm로 2입지(19.0 cm, 3.88 cm, 5.31 mm)에 비해 양호한 것으로 나타났다. 묘목 처리에 따른 분석 결과 무처리와 분해포트 묘목이 모든 입지에서 초기 생장이 양호하였고 균근균 접종 처리는 초기에는 비교적 낮은 생장특성이 나타났다. 결과적으로 대기습도와 광량이 높은 환경 조건이 구상나무 묘목의 초기 생장에 긍정적인 영향을 주었으며 묘목 처리에 따른 생장특성은 지속적인 모니터링이 필요한 것으로 나타났다.
美國에서 Pisolithus tinctorious(P.t.), Thelephora terrestris(T.t.)의 두 가지 외생균근균(外生菌根菌)을 도입(導入)하여 한국(韓國)에 있는 5개(個) 소나무수종(樹種)에 인공접종(人工接種)하여 그들의 생장촉진효과(生長促進効果)를 측정(測定)하였다. P.t.와 T.t.균계(菌系)를 대량증식배양(大量增殖培養)하여, 파종(播種) 직전(直前)에 Methyl bromide로 훈증(薰蒸)된 토양(土壤)에 접종(接種)하였다. 생장(生長) 첫해에, P.t.로 접종(接種)한 Pinus densiflora, P. thunbergii, P. rigida, P. rigida${\times}$taeda묘목(苗木)은 무처리묘목(無處理苗木)보다 수고생장(樹高生長)이 각각(各各) 55%, 36%, 69%, 37% 증가(增加)되었다. P. densiflora, P. rigida${\times}$taeda묘목(苗木)의 건중량(乾重量)에서는 P.t. 접종묘(接種苗)가 무처리묘목(無處理苗木)보다 각각(各各) 143%, 128% 증가(增加)되었다. 그러나 P. koraiensis에서는 생장(生長) 첫해에 균근균접종효과(菌根菌接種効果)가 나타나지 않았고 접종(接種)된 5개수종(個樹種)에서 T.t. 접종효과(接種効果)는 없었다. 우수(優秀)한 균근균(菌根菌)을 선발(選拔)하여 묘포장(苗圃場)에 인공접종(人工接種)할 경우 파종묘(播種苗)의 초기생장(初期生長)이 촉진(促進)되고, 묘목(苗木)의 품질향상(品質向上)을 도모(圖謀)할 수 있다고 결론(結論)지을 수 있다. 맹폐지조림시(荒廢地造林時) P.t.균(菌)의 이용(利用)에 관(関)하여서도 토의(討議)하였다.
한국산(韓國産)과 미국산(美國産) 모래밭버섯 균근균(菌根菌)(Pisolithus tinctorius : Pt)의 포자접종효과(胞子接種効果)를 비교(比較)하기 위하여 리기테다 소나무 파종상(播種床)에 접종(接種)을 하였다. methyl bromide로 훈증(薰蒸)된 묘포장(苗圃場)에 $1m^2$당(當)의 1g의 Pt포자(胞子)를 접종(接種)하고 파종(播種)하여 당년(當年) 가을에 묘고생장(苗高生長)을 조사(調査)하였는데 미국(美國) Pt로 접종(接種)된 묘목(苗木)은 한국(韓國) Pt로 접종(接種)된 것보다 묘고(苗高)에서 15% 더 컸으며, 훈증(薰蒸)만 하고 접종처리(接種處理)되지 않은 묘목(苗木)을 중간정도의 생장(生長)을 보였다. 따라서 한국(韓國) Pt의 묘목(苗木)는 별로 없는 것으로 추측된다. 그 다음해 실시한 볕도의 실험(實驗)에서, 토양훈증(土壤薰蒸) 후 미국(美國) Pt 혹은 韓國 Pt로 접종(接種)한 묘목(苗木)은 훈증(薰蒸)없이 자생균근균(自生菌根菌)으로 감양(感梁)된 묘목(苗木)보다 당년(當年)에 묘고(苗高)에서 각각 66%와 60% 더 컸다. 이것은 Pt 접종효과(接種効果)와 토양훈증효과(土壤薰蒸効果)가 함께 나타난 것으로 생각된다. 본 실험(實驗)은 균근균(菌根菌) 포자(胞子)를 접종원(接種原)으로 사용할 수 있는 가능성을 보여주는 것이며, 미국(美國) Pt와 같이 어떤 지역(地域)에 적응한 Pt 균(菌)의 선발(選拔)이 중요하다는 것과 한국(韓國)에서도 우수한 균근균(菌根菌)을 선발(選拔)할 필요가 있다는 것을 나타내고 있다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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