아바스큘라 내생균근(arbuscular mycorrhizae, AM) 균은 대부분의 육상식물 뿌리와 공생하며, 식물의 성장에 도움을 주는 균이다. 인삼은 다년생 식물로서 뿌리를 약재로 사용하는 대표적인 약재 중 하나이다. 본 연구에서는 우리나라 8개 지역에서 인삼을 채집하여 AM 균을 염색을 통하여 형태적으로 관찰하고, 분자생물학적인 방법을 사용하여 뿌리내에 공생하는 다양한 AM 균을 확인하였다. 인삼의 뿌리에 감염되어 있는 AM 균을 염색하여 형태적으로 관찰한 결과 감염률이 낮고 흐리게 염색되었다. 또한 균사와 vesicle 이 발견되었고 이들은 Arum type 으로 판단되지만 arbuscule을 관찰하지 못했기 때문에 Arum-type으로 단정하기는 어려웠다. 식물 내에 공생하는 AM균들의 종류를 확인하기 위하여 채집된 인삼의 뿌리에서 내생균근 균의 DNA를 AM균에 특이적인 18s rDNA primer를 이용한 nested PCR을 수행하여 AM 균의 18S rDNA중 일부를 확보하였다. 증폭된 DNA는 클로닝을 통해서 개별 내생균근 균 종의 염기서열들로 분리하였고, 이들은 AluI, HinfI과 같은 제한 효소를 사용하여 RELP하였다. RELP 패턴에 따라 그룹을 나누어, 각 그룹에서 1개씩 염기서열 분석을 수행하였다. 염기서열은 기존의 서열과의 유사성과 계통 관계의 분석을 통하여 모두 AM균인 것으로 확인되었고, 다음 2개의 종과 가장 유사한 것으로 판단되었다; Paraglomus brasilianum, Glomus spurcum이 중 Paraglomus에 속하는 종인 P. brasil-ianum. 이 인삼의 뿌리에서 공통적으로 관찰되어 이들 균과 인삼과의 특이적 관계에 관하여 추측할 수 있었고, G. spurcum은 유사한 것으로 분석된 염기서열들이 계통도 상에서 특이한 분지를 형성하는 것으로 나타났는데, 이들 분지에 대해서는 확충된 염기서열들과 비교 분석과 같은 연구가 필요한 것으로 생각된다.
친환경 재배지 토양과 관행토양간 토양화학성은 큰 차이를 보이지 않았으며, 토양 유효인산 함량은 친환경 재배지 토양이 관행 재배지 토양과 비교하여 다소 높은 수준이었다. 토양 관리방법에 따른 균근균 포자밀도는 친환경 재배지 토양이 건토 30 g 당 140여개의 포자밀도를 나타낸 반면 관행 재배지 토양은 60여개 내외의 포자밀도를 보였다. 각 토양 화학성과의 상관관계를 비교한 결과, pH, EC, OM, $Av.P_2O_5$, K Ca+Mg), CEC에 대한 관행재배지 토양의 균근균 포자밀도는 각각 $-0.48^*$, -0.05, $0.48^*$, -0.12, -0.13, 0.31의 상관계수를 나타냈다. 반면, 친환경 재배지 토양에 대한 균근균 포자밀도는 각각 $-0.68^*$, $0.69^*$, $0.96^{**}$, $0.75^*$, $0.63^*$, $0.92^{**}$의 상관계수를 보여 모든 무기성분이 유의성을 보였다. 뿌리의 균 조직은 주로 내부균사가 많았으며, 수지상체와 낭상체는 매우 낮은 수준이었다. 지역별로는 친환경 재배관리를 한 순천과 천안에서 다소 높은 수준의 감염정도를 나타냈다.
우리나라 9개 지역의 81개 토양을 채취하였다. 채취된 각각의 토양은 Arbuscular균근 균의 증식을 위한 포트배양의 접종원으로 사용되었고 5속 22종의 AM균이 배양되었다. 이들 중에서 2속 5종은 한국미기록종으로 기재되었다 ; A. morrowiae, A. rugosa, A. longula, Gl. fecundinatum, Gl. formosarum. 또한 Glomu속의 3종은 동정되지 못하였으며, 잘 못 기재된 Glomus clarum을 재기재하였다.
본 연구에서는 우리나라 목본식물의 근권에서 수지상균 근균을 분리하여 배양하였다. 형태 및 18S rDNA 염기서열 분석을 통해 총 4개 속 5개 종의 수지상균근균을 동정하였으며 이들 균은 현재까지 국내미기록종이다; Acaulospora cavernata, Claroideoglomus luteum, Diversispora aurantium, D. trimurales, Rhizophagus irregularis. 각 종의 형태적 특징 및 계통관계를 제시하였다. 본 연구는 우리나라 수지상균 근균의 다양성 연구에 유용할 것으로 판단된다.
우포 습지에 서식하는 식물의 근권 토양에서 수지상균근균(AMF) 포자를 추출하였다. 추출한 포자는 형태적 특성과 18S rDNA 염기서열의 분자적 분석을 이용해 동정하였다. 그 결과 6속 9종의 AMF 포자가 분리된 것을 확인하였으며, 종 다양성 지수를 계산하여 분석한 결과 습지에서 AMF 포자의 종 다양성은 식물에 의해 영향을 받는 것을 확인하였다. 연구 과정에서 국내 미기록종 1종을 확인하였으며, 확인된 종은 Diversispora epigaea이다. 미기록종 AMF 포자의 형태적 특성 및 분자적 분석의 결과에 대해 서술하였다.
Tuber melanosporum(Perigord black truffle)와 T. aestivum(Burgundy truffle) 등 유럽의 트러플은 아주 고귀한 식품이며 세계적으로 kg당 수백 달러에 팔리고 있다. 이들 지하경 버섯은 미남중부의 산림과 공생하면서 공익을 끼친다. Tuber melanosporum(Perigord black truffle)와 T. aestivum(Burgundy truffle)은 뉴질랜드와 미국의 혼합기술결과로 제한된 범위에서 재배되어 왔다. 튜버종은 상호적으로 백색과 상록 참나무류와 헤즐럿의 기주체의 뿌리에서 외생균근으로 자란다. Tuber melanosporum(Perigord black truffle)와 T. aestivum(Burgundy truffle)은 미남중부 지역에서 환경적인 필요조건을 가지고 있다. T. melanosporum은 재배에 있어서 기후적 토양적 조건이 더욱 인위적인 조치를 많이 취하여 하므로 훨씬 고가이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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