• 제목/요약/키워드: 미생물 군집 분석

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유기물 장기연용에 의한 밭토양 미생물의 변화 (Effects on soil microbial composition and diversity of the long-term application of organic materials in upland soil)

  • 안난희;서장선;유재홍;이상민
    • 한국유기농업학회:학술대회논문집
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    • 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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    • pp.302-302
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    • 2009
  • 유기농업에서 유기물은 양분의 공급, 토양의 이화학성 개선, 토양의 생물학적 건전성 유지 등 중요한 역할을 한다. 토양의 생물학적 건전성은 토양의 생태계적 기능을 지속적으로 유지시키는 토양미생물이 관여하고 있다. 따라서 본 연구는 유기물의 장기연용에 따른 밭토양 미생물의 다양성을 비교 분석하였다. 여러 가지 유기자원을 동일한 기준으로 매년 동일 장소에 처리하였다. 사용된 유기자원은 가축분퇴비, 채종유박인 유기질비료, 볏짚으로만 퇴비화한 볏짚퇴비와 겨울철 휴한기에 헤어리베치를 재배하여 이듬해 봄에 예취한 후 토양에 환원한 녹비처리구, NPK구, 가축분퇴비를 혼용처리한 NPK퇴비군, 양분을 전혀 시용하지 않은 무비구 등 총 7처리구였다. 각각의 처리구에서 토양(0-20 cm)을 채취하여 배양성 토양미생물은 희석평판법으로 해당 선백배지에 시료를 도말 하여 조사하였고 비배양성 미생물은 토양으로부터 genomic DNA를 추출하여 세균의 16S rDNA를 증폭시킨 후 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하여 분석하였다. 주요결과를 요약하면 밭토양에 서식하는 토양미생물의 균수는 처리별간의 차이를 보였으며 유기물처리구가 화학비료처리구보다 높았다. DGGE 분석을 통해 유기물 처리에 따른 군집의 다양성을 살펴본 결과 Fig. 1에서 보는바와 같이 Gel 상에서 다양한 위치의 밴드를 확인할 수 있었고 처리별로 특이 밴드가 있음을 확인할 수 있었다. Fig. 1에서 얻은 DGGE profile상의 밴드 강도와 수를 비교하여 Fig 2와 같은 dendrogram을 나타낼 수 있었다.

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제주·호남권 전통된장과 고추장의 미생물 군집구조의 분석 (Comparison of microbial community profiling on traditional fermented soybean products (Deonjang, Gochujang) produced in Jeonbuk, Jeonnam, and Jeju province area)

  • 조성호;박해석;조승화;임은정;양호연;하광수;김은지;양승조;정도연
    • 미생물학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.39-48
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    • 2017
  • 전통방식으로 제조하는 전통 장류인 된장과 고추장은 제조하는 환경과 방법, 미생물 그리고 제조자에 따라 다양한 풍미와 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 전통 된장과 전통 고추장의 미생물 분포도를 제주도(된장 2점, 고추장 2점), 전남권(된장 3점, 고추장 3점), 전북권(된장 7점, 고추장 5점)으로 구분하여 미생물(세균, 진균) 분포의 차이점과 유사점에 대해 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 분석하였다. 분석시료는 종균을 이용하지 않고 자연발효 되었고, 1~5년간 발효 숙성된 제품으로 수집되었다. 전통 된장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. amyloliquefaciens와 Tetragenococcus halophilus이었으며, Bacillus 속은 전남권(43.16%), 전북권(64.54%)에서 주요한 우점균 이었다. 그러나 제주도의 시료는 Bacillus 속이 0.22%로 내륙과 제주도는 현저한 차이를 보여주었다. 진균 분포도를 보면, Candida versatilis는 3개 지역에서 공통적으로 우점 하였으며, Candida 속은 전남권(64.22%), 전북권(33.68%)이었고, Mucor 속은 전북권(36.73%), 전남권(15.66%)의 주요한 우점종이었다. 그러나 제주도 시료는 곰팡이 보다는 효모인 Candida 속과 Zygosaccharomyces rouxii가 우점균이었다. 전통 고추장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. subtilis와 B. licheniformis이며, B. amyloliquefaciens는 호남권에서만 우점종 이었다. 전반적으로 고추장에서 Bacillus 속이 우점균이라는 내용과 일치되는 결과를 나타냈다(Jin et al., 2007). 진균 분포도를 보면, 3개 권역의 고추장에서 공통적인 우점종이 없었으며, 제주도와 전남권은 Aspergillus 속과 Rhizopus 속이 우세하였고, 전북권은 Zygosaccharomyces rouxii가 우점종이었다. 이러한 결과는 본 연구를 위해 수집된 표본에서는 전통 된장과 전통 고추장은 지역적인 특징보다는 각 시료의 군집특성에 따라 유사 군이 형성된 것으로 사료되었다. 따라서 본 연구결과를 기반으로 하여 우리나라 전국적으로 표본을 수집하여 분석함으로써 보다 명확한 지역적, 시료 특성별 유사점과 차이점에 대한 미생물의 군집 분포도를 정의할 수 있을 것으로 예상되었다.

다양한 환경조건을 가진 토양의 메탄산화세균 군집 특성 (Characterization of Methanotrophic Communities in Soils from Regions with Different Environmental Settings)

  • 김태관;박현정;이상현;김평화;문경은;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.152-156
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    • 2012
  • 서울 근교의 민물 습지(FW), 해수습지(SW), 산림 토양(FS) 그리고 매립지 복토(LS)의 메탄산화세균 군집을 clone library/sequencing 기법을 이용하여 분석하였다. 메탄산화세균인 Methylocaldum, Methlyococcus과 Methylosinus는 FS와 SW에서 풍부하였으며, Methylobacter와 Methylomonas는 FW에서 풍부하였고, Methylocystis와 Methylomicrobium은 LS에서 우점하였다. 메탄 산화가 관찰되기 전까지 필요한 lag phase는 각 토양별로 유의적으로 차이가 있었고, 메탄 산화속도는 $FW{\geq}LS{\geq}SW>FS$순이었다. 이러한 결과들은 토양의 환경조건은 메탄산화세균의 군집과 메탄산화능에 영향을 미치는 중요한 인자임을 시사한다.

16S rDNA-RFLP에 의한 Spirastrella abata와 Spirastrella panis 해면에 서식하는 배양가능한 공생세균 군집의 비교 (Comparative Analysis of the Community of Culturable Bacteria Associated with Sponges, Spirastrella abata and Spirastrella panis by 16S rDNA-RFLP)

  • 조현희;박진숙
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.155-162
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    • 2009
  • 계통적으로 근연하며 지리적 분포가 유사한 두 종의 Spirastrella 속의 해양 해면, S. panis와 S. abata의 배양 가능한 공생세균 군집구조를 16S rDNA-RFLP 방법에 의해 분석하였다. 공생세균의 배양은 해면추출물 3%를 포함하는 MA 배지를 사용하였다. 증폭된 16S rDNA의 RFLP (restriction fragment length polymorphism) 분석을 위한 제한효소로 HaeIII와 MspI을 이용하였으며, 그 결과 24개의 RFLP type을 구별할 수 있었다. 각 패턴별로 1~5개의 분리균주를 선별하여 부분 염기서열 분석 결과, 알려진 세균 종과 98.4% 이상의 유사도를 나타내었으며 2종의 Spirastrella 해면으로부터 분리된 세균들은 모두 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria 4개의 강(class)에 포함되었다. Alphaproteobacteria는 S. abata에서 39.3%, S. panis에서 47.6%가 관찰되어 두 해면에서 우점하는 세균 군집이었다. Gammaproteobacteria의 경우 S. abata에서 38.5%로 관찰된 반면 S. panis에서 1.6%의 아주 적은 비율로 관찰되었다. 또한 Bacillus (phylum Firmicutes) 종은 S. abata에서 9.7%를 나타낸 반면, S. panis에서는 44.3%의 분포를 나타내었다. Planococcus maritimus (8.1%, phylum Firmicutes)와 Psychrobacter nivimaris (28.9%, phylum Gammaproteobacteria)는 S. abata에서만 관찰되어 이들은 S. abata에 특이적인 세균 종임을 알 수 있었다. 같은 장소에 서식하는 계통적으로 근연한 두 종의 해면에서 공생세균의 군집 구조는 차이가 큰 것으로 나타났다.

농법과 계절에 따른 탈질세균의 군집 구조와 탈질율 비교 (A comparison of community structure and denitrifying ratio for denitrifying bacteria dependent on agricultural methods and seasons)

  • 윤준범;박경량
    • 미생물학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.9-19
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    • 2017
  • 농법에 따른 토양성분과 $N_2O$ 발생량, 탈질세균 수, 탈질세균의 군집 구조와 T-RFLP 패턴을 계절별로 조사하였다. 토양성분 분석결과 총 탄소량과 총 유기탄소량은 유기농법에서 각각 1.57%, 1.28%, 무농약 농법은 1.52%, 1.24%, 관행농법은 1.40%, 0.95%로 친환경농법에서 유기 탄소량이 비교적 높게 나타났다. $N_2O$ 발생량은 5월과 11월 토양이 높았지만 속도는 8월 토양이 빨랐다. 탈질세균 수는 유기농토양은 평균 $1.32{\times}10^4MPN/g$,무농약 토양은 평균 $1.17{\times}10^4MPN/g$, 관행농 토양은 평균 $6.29{\times}10^3MPN/g$으로 친환경농법 토양이 관행농법 토양에 비해 탈질세균 수가 많은 것을 확인하였다. 계통수 분석 결과, 전체 10개 Cluster 중 유기농법 토양이 6개의 Cluster에 분포되어 친환경 농법 토양이 다양한 군집을 갖는 것을 확인하였다. T-RFLP 패턴의 PCA profile 분석 결과, 유기농법은 넓은 분포를, 관행농법은 좁은 범위의 분포를 나타내고, 무농약농법은 유기농법과 관행농법의 중간에 분포하는 것으로 확인되었다. 따라서 계절과 농법에 따라 탈질세균의 분포와 군집구조가 달라지는 것을 확인하였다.

남극 로스해 지역의 아델리펭귄과 황제펭귄 분변 유전자를 활용한 남극 펭귄 장내 미생물의 메타지놈 분석 (Metagenomic Analysis of Antarctic Penguins Gut Microbial Dynamics by using Fecal DNA of Adélie (Pygoscelis adeliae) and Emperor (Aptenodytes forsteri) Penguins in Ross Sea, Antarctica )

  • 최소윤;이승재;조민주;최은경;김진무;김정훈;김현우;박현
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.43-49
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    • 2023
  • 본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄(Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

노지 고추 연작 토양의 미생물 인지질 지방산 함량 (Contents of Soil Microbial Phospholipid Fatty Acids as Affected by Continuous Cropping of Pepper under Upland)

  • 황재문;박기춘;김수정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.1012-1017
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    • 2010
  • 본 연구는 고추 연작의 작부체계가 토양 미생물의 변화에 미치는 효과를 분석하고자 10년 동안 무농약 및 화학적 무비료의 시용방법으로 수행되었다. 지표 PLFAs 분석을 통해 토양미생물상과 활성도를 평가하였다. 고추와 마늘의 단작, 마늘과 고추의 간작의 작부체계에 따른 토양의 화학학성은 큰 차이를 보이지 않았으나 토양 미생물의 PLFAs의 다양성은 PC2에서 다른 작부체계와 상이한 미생물상으로 구분되었으며, 토양 미생물의 PLFAs의 총량은 마늘 단작구와 비교하여 고추 단작구에서 유의적인 감소를 보였으며, 미생물군집의 구조는 내생균근균의 비율에서 유의성있는 감소를 보였다. 이는 마늘과 고추의 근계에 따라 내생균근균의 미생물체량의 감소하였으며, 이것이 토양미생물상과 활성도를 다른 작부체계와 구분한 것으로 판단된다.

16S rDNA-DGGE를 이용한 2종의 제주도 해양 해면의 공생세균의 군집 구조 (Community Structure of Bacteria Associated with Two Marine Sponges from Jeju Island Based on 16S rDNA-DGGE Profiles)

  • 박진숙;심정자;안광득
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.170-176
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    • 2009
  • 제주도에 서식하는 2종의 해양 해면, Dictyonella sp.와 Spirastrella abata의 공생세균 군집구조를 16S rDNA-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 방법에 의해 분석하였다. 해면으로부터 total genomic DNA를 추출하여 GC clamp가 추가된 세균에 특이적인 341f primer와 518r primer를 이용하여 16S rRNA gene의 V3 부위를 증폭한 후 DGGE 전기 영동하고 재증폭하여 염기서열을 분석하였다. 그 결과 Dictyonella sp.에서 8개, Spirastrella abata에서 7개의 band를 확인할 수 있었다. 공통된 주요 band가 없는 패턴을 나타내었으며, DGGE band로부터 DNA를 추출하여 부분 염기서열을 분석한 결과, NCBI에 등록된 서열들과 93%~98%의 유사도를 나타내었다. Dictyonella sp.의 주요 해면 공생세균은 uncultured Gammaproteobacteria, Spirastrella abata의 경우 uncultured Alphaproteobacteria, Firmicutes에 각각 포함되어 해면 종에 따른 숙주 특이적 분포를 보이는 것으로 나타났다.

16S rRNA 분석을 통한 인도네시아의 Cisolok, Kamojang, Likupang 지열지대 내 미생물 다양성 분석 (16S rRNA Gene Sequence-based Microbial Diversity Analyses of the Geothermal Areas of Cisolok, Kamojang, and Likupang in Indonesia)

  • 서명지;김정녀;변유량
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.268-273
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    • 2012
  • 인도네시아 지열지대의 미생물 다양성을 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 조사하였다. 전체적으로 어떠한 phylum 계통군에도 포함되지 않는 unclassified bacteria가 20.0-26.5% 존재하였으며 sampling 지역에 상관없이 Proteobacteria가 우점 phylum 계통군으로 나타났다. Cisolok 주변의 지열 지역을 조사한 결과 ${\beta}$-Proteobacteria (27.1%)와 Cyanobacteria (11.0%)가 높은 비율을 차지한 반면 Kamojang의 화산 주변 지역의 경우에는 ${\gamma}$-Proteobacteria (51.5%) 그리고 Aquificales (12.9%)가 우점 계통군으로 나타났다. 또한 Likupang 열수구의 경우에는 ${\gamma}$-Proteobacteria (33.3%)와 Bacteroidetes (27.6%)가 높은 비율로 나타났다. 본 연구를 통해 인도네시아 각 지열지대에 분포하는 미생물 군집은 각 지역의 환경적인 특징 (극한 지열 및 해양 서식지)과 밀접한 연관성이 있음을 알 수 있었다.