작물과 채소류의 생육에 대한 저선량 방사선 조사효과를 보고자 온실과 포장실험을 수행한 결과, 발아율과 유묘초장을 조사한 초기생육의 경우 벼, 콩 및 들깨의 200rad, 400rad, 100rad에서 생육촉진 효과를 볼 수 있었다 포장실험에서 벼의 경우 저선량조사에 의해 수량증가 효과는 없었고 종자의 불임율이 감소하였으며 콩과 들깨의 경우 400rad에서 생육상태와 수량이 다소 양호하여 저선량에 의한 생육촉진 효과가 인정되었다. 배추와 무의 경우는 200rad에서 발아율이 증가하여 저선량조사에 의한 효과를 볼 수 있었고 800rad에서 초장 등이 다소 증가하였으나 뚜렷한 수량증가 효과는 볼 수 없었다.
유채 근권으로 부터 분리된 고활성 근권균 Burkholderia pyrrocinia 13-1는 유채의 생육을 촉진 시키며 특히 저온조건에서의 식물 생육이 우수하다. 이 균주의 유채 처리는 저온조건에서 뿌리의 발근을 좋게 하며 지상부 생육도 다른 대조 균주처리 보다 우수하다. 근권미생물이 가지는 유용 기능 중 식물의 영양 흡수와 병 저항성에 관여하는 시드로포어의 생성, 항균활성과 토양 중 불용화 인산인 칼슘포스페이트를 가용화시켜 식물의 흡수를 돕는 용해 능력이 우수하였다. 이와 같은 특성은 식물의 생육을 촉진시키는 근권세균의 활성기작으로 식물생육 촉진용으로 유채재배에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
홍미삼엑기스의 일부 성분이 내삼투압성 효모인 C. parapsilosis의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 홍미삼엑기스로부터 유기용매로 이행되는 일부 성분군을 분리 추출하여 그 조성을 조사하고 각 성분군이 C. parapsilosis의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 균증식은 헥산 가용성 물질(Fr.A)에 의하여 현저한 억제작용을 받았고 Fr.A와 조사포닌이 동시에 혼재하면 다소 회복되기는 하였으나 PGS(대조구) 배지에서 보다는 낮았다. 에텔 가용성 물질(Fr.B) 및 에틸아세테이트 가용성 물질(Fr.C)은 현저한 균증식 촉진효과가 있었고 Fr.B 혹은 Fr.c와 조사포닌이 동시에 혼재하면 세포 증식속도가 더욱 촉진되어 Fr.B와 조사포닌 그리고 Fr.C와 조사포닌은 상승적 촉진작용을 하였으며 셀룰로오스 투석막 외액(Fr.E)도 생육을 촉진하였으며 조사포닌과 함께 상승적 촉진작용을 하였다. 조사포닌은 단독으로 존재할 때 균생육에 큰 영향을 미치지 않았으나 다른 성분과 함께 상승적 촉진작용을 하는 특성이 있어 단일 ginenoside 수준에서의 균생육에 미치는 영향이 검토되어야 할 것으로 생각된다.
Ann, Mi Na;Cho, Yung Eun;Ryu, Ho Jin;Kim, Heung Tae;Park, Kyungseok
농약과학회지
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제17권4호
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pp.388-393
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2013
Bacillus vallismortis strain EXTN-1은 근권세균으로써 생육촉진 효과와 함께 광범위한 식물 병 방제효과가 보고되어있다. 본 연구에서 EXTN-1으로부터 방출되는 휘발성 유기 화합물도 식물의 생육촉진과 방어시스템에 관여를 하는지 확인하기 위해 수행되었다. I-plate 시스템에서 각기 다른 배지(TSA, LBA, NA, KBA, PDA)에 EXTN-1을 배양하였을 때, KBA배지에서 가장 높은 생육촉진현상이 확인되었고 TSA, LBA, NA, PDA 배지에서도 생육촉진을 확인할 수 있었다. 생육촉진 현상에 $CO_2$가 관여 할 수 있지만 TSA, PDA, LBA의 배지에서는 $CO_2$와의 관계없음을 확인 할 수 있었다. SPME-GC/MS를 이용해 휘발성 유기화합물을 확인한 결과, 가장 많이 방출되는 휘발성 유기화합물은 3-Hydroxy-2- butanone으로 각 농도 (10 ppm~0.001 ppm)에서 생육차이와 발병도를 확인하였다. 1 ppm에서 생육은 무처리에 비해 2.6배 증가한 반면에 0.001 ppm에서 1.2배로 가장 적게 증가하였고 발병도는 10 ppm에서 46%, 0.001 ppm에서 65%로 가장 높게 발병되었지만 무처리(91%)에 비해 낮았다. 이러한 효과는 EXTN-1으로부터 방출되는 휘발성 유기 화합물이 식물의 생육촉진과 병에 대한 저항성 발현에 관여한다고 볼 수 있다.
파속 작물인 대파, 양파, 부추 및 마늘의 조추출물이 각종 작물의 유묘생육에 미치는 영향은 다음과 같다. 1. 파속 식물의 조추출물은 국화와 상추의 유묘생육을 저농도부터 억제하기 시작하여 농도가 높아짐에 따라 억제효과가 증가하였으며, 특히 상추는 하배축에 비해 근의 신장억제 효과가 컸다. 2. 벼의 유묘생육은 국화과 작물과는 달리 대파와 부추의 근추출물은 300에서 700ppm까지, 대파, 마늘, 및 부추의 경엽추출물에서는 500에서 1,000ppm까지 근의 신장을 현저히 촉진시켰다 그러나 지상부의 생육은 저농도에서 촉진되었다. 3. 마늘과 양파의 경엽추출물은 2,000혹은 3,000ppm의 고농도까지 각각 배추의 근 및 하배축을, 모든 파속 식물의 근추출물은 300에서 700ppm까지 근의 신장을 각각 촉진시켰으나 하배축 신장에는 큰 영향을 미치지 않았다. 4. 무의 유묘생육은 양파, 마늘 및 부추추출물에서 저농도에서는 촉진효과가 현저히 나타났으나 농도가 증가함에 따라 감소하였으며 부추의 근추출물은 고농도에서도 근의 신장이 촉진되었다. 대파 추출물은 뚜렷한 활성이 나타나지 않았다. 5. 고추의 유묘생육은 양파와 마늘의 경엽추출물에서만 5,000ppm의 고농도까지 하배축의 신장촉진효과가 나타났을 뿐 타처리구에서는 뚜렷한 촉진효과가 인정되지 않았다. 6. 오이의 유묘생육은 모든 파속 식물의 추출물에서 주근, 측근 및 하배축의 신장이 현저히 촉진되었으며 특히 양파와 마늘추출물에서 측근의 신장촉진이 두드러졌다. 7. 참외의 유묘생육은 오이와는 달리 저농도에서 약간의 촉진효과가 나타났으나 고농도에서는 억제되는 경향을 보였다.
Pseudomonas sp. P7014 박테리아를 통한 큰느타리버섯 균사체의 생육촉진에 관한 연구가 수행되었다. 박테리아 배양액으로 부터 분리한 ethyl acetate 분획물(F5)에는 성장촉진물질(GPC)이 함유되어 있음을 확인하였다. TLC, HPLC, NMR 및 MS/MS분석법으로 확인한 바, indole acetic acid (IAA)로 확인되었다. 큰느타리버섯 균사체는 성장촉진물질(GPC)이 첨가된 PDA와 PDB 배지에서 빠른 성장을 보였다. 성장촉진물질(GPC)의 농도는 1.0 nM로 매우 낮았지만, 확인된 tryptophan은 IAA의 전구체로써 IAA가 아민화된 형태였다. 이들 결과는 박테리아에서 분비된 성장촉진물질(GPC)은 IAA이었고 큰느타리버섯 균사체의 생육촉진에 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다.
Trichoderma harzianum 은 식물의 뿌리주변에 살아가는 근권미생물 중의 하나로 여러 가지 식물에 생육을 촉진하며 식물의 병저항성을 증강시킨다. 본 연구로부터 선발된 T. harzianum MPA167은 보리의 근권 등으로부터 분리된 183종의 트라이코데르마 균주로부터 선발되었으며 고추역병균인 Phytophthora capsici에 대한 억제효과가 우수함을 구명하였다. T. harzianum MPA167균주는 23s rDNA ITS sequences 분석 결과 T. harzianum 으로 동정하였다. 본 균주($1{\times}10^6$ spores/ml)의 처리는 고추역병의 방제에 가장 효과적이었으며 이 균주가 생산하는 휘발성 생육촉진물질은 담배 및 애기장대 식물의 생육을 크게 증가 시켰다. 또한 본 균주의 처리로 고추의 생육촉진과 유도저항성이 발현되었다. 이와 같은 결과로 보아 본 선발 균주인 T. harzianum MPA167는 작물의 생육촉진과 생물방제를 위한 친환경 농자재로의 활용이 가능 할것으로 생각된다.
흑연이나 활성탄등의 탄소물질이 작물의 생육을 촉진하며 유용 토양미생물의 생육을 촉진하는것으로 알려져 있어 본 실험에는 제철공정에서 재활용, 정제된 흑연을 상토의 첨가제로 시용하여 벼의 생육과 수량에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 실험결과, 이앙기의 생육은 대조구와 비교하여 0.1% 흑연 첨가구에서 생육 촉진효과가 보였으며 이앙후 처리구별 생육의 차이는 그다지 보이지 않았다. 다만 0.1% 첨가구에서 육묘한 벼의 수량은 특별한 통계적 유의성을 보이지 않았으나 약 1%정도 증수되었다.
바실러스는 토양 및 반추동물의 소화기관과 같은 다양한 곳에서 분리되고 있으며, 작물의 생육 촉진과 병방제를 위한 미생물 재제로서 널리 사용되고 있다. 바실러스 GH1-13 균주는 전남 완도의 간척지 논에서 분리되었으며, 16S rRNA 유전자와 gyrB 유전자를 이용하여 계통유전학적으로 분석한 결과 Bacillus velezensis인 것으로 동정되었다. GH1-13 균주의 특성을 분석한 결과 생육촉진에 관련된 IAA를 생성할 뿐 아니라 벼 뿌리의 생육을 촉진하는 것을 확인하였다. 또한 벼의 주요 병원균의 생육을 억제할 뿐 아니라 작물의 병원균인 다양한 곰팡이의 생육을 저해하였다. 더불어 식물병원 진균 및 세균의 생육 억제와 밀접하게 관련된 것으로 판단되는 bacillomycin, bacilycin, fengycin, iturin, surfactin을 생성하는 생합성유전자를 보유한 것으로 확인되었다. 본 연구는 GH1-13균주가 작물의 생육촉진과 병 방제를 동시에 해결할 수 있는 강력한 복합기능성 미생물제로의 가능성이 있음을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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