This study was conducted to investigate the effects of foliar endophytic fungi and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on plant community structure in experimental microcosms containing an assemblage of five species of plants (Oenothera odorata, Plantago asiatica, Trifolium repens, Isodon japonicas and Aster yomena). Leaves of Sasa borealis, Potentilia fragarioides, and Viola mandshurica were collected in Chungbuk, Korea. Endophytic fungi were isolated from the surface sterilized leaves and identified to species level using molecular and morphological techniques. Four isolates of the endophytic fungi were inoculated to the leaves of host plants in the microcosms. Also, three species of AMF spores were extracted from pure cultures and the mixture of the three species inoculated to the roots of the plants. After four months of growth in a green house, effects of both symbiotic fungi on plant species diversity, community composition and productivity were examined. The plant species diversity showed significant differences with inoculation of the symbiotic fungi. Results indicate that AMF significantly affect plant productivity and plant community structure.
본 연구에서는 수지상균근균(AMF)의 형태적 및 분자 생물학적 특징을 바탕으로 문안산에 분포하는 수지상균근균의 종 다양성을 분석하였다. AMF 시료는 생강나무(Lindera obtusiloba), 국수나무(Stephanandra incisa), 쪽동백(Styrax obassis), 노린재나무(Symplocos sawafutagi)의 뿌리와 뿌리 부근의 토양에서 채취하였으며, 수수(Sorghum bicolor)를 숙주식물로 사용하여 포자를 배양하였다. 추출된 포자들의 형태 형질과 염기서열을 분석한 결과 Acaulospora longula, A. mellea, Ambispora leptoticha, Gigaspora margarita, Paraglomus occultum 등 4속 5종이 동정되었으며, 숙주식물에 따른 수지상균근균의 분포는 수종에 따라서 다른 경향을 보였다. 생강나무에서는 A. longula가, 국수나무, 쪽동백나무, 노린재나무에서는 A. leptoticha가 우점종이었다.
본 연구에서는 독도의 근권에 분포하는 수지상균근균을 분리 배양하였다. 형태적 특징과 18s rDNA 염기서열에 의거하여 총 7속 8종의 수지상균근균을 동정하였다; Acaulospora longula, Acaulospora mellea, Claroideoglomus claroideum, Diversispora aurantia, Funneliformis mosseae, Gigaspora margarita, Paraglomus occultum, Septoglomus constrictum. 동도와 서도의 종 다양성에는 차이가 없었으며, 한반도에서 발견한 것과 동일한 분류군들을 확인하였다. 본 연구는 독도의 수지상균근균 다양성 연구와 추후 수지상균근균의 기능규명에 도움을 줄 것으로 판단된다.
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.
Campos, Maryluce Albuquerque Da Silva;Silva, Fabio Sergio Barbosa Da;Yano-Melo, Adriana Mayumi;Melo, Natoniel Franklin De;Pedrosa, Elvira Maria Regis;Maia, Leonor Costa
The Plant Pathology Journal
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제29권3호
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pp.242-248
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2013
In the Northeast of Brazil, expansion of guava crops has been impaired by Meloidogyne enterolobii that causes root galls, leaf fall and plant death. Considering the fact that arbuscular mycorrhizal Fungi (AMF) improve plant growth giving protection against damages by plant pathogens, this work was carried out to select AMF efficient to increase production of guava seedlings and their tolerance to M. enterolobii. Seedlings of guava were inoculated with 200 spores of Gigaspora albida, Glomus etunicatum or Acaulospora longula and 55 days later with 4,000 eggs of M. enterolobii. The interactions between the AMF and M. enterolobii were assessed by measuring leaf number, aerial dry biomass, $CO_2$ evolution and arbuscular and total mycorrhizal colonization. In general, plant growth was improved by the treatments with A. longula or with G. albida. The presence of the nematode decreased arbuscular colonization and increased general enzymatic activity. Higher dehydrogenase activity occurred with the A. longula treatment and $CO_2$ evolution was higher in the control with the nematode. More spores and higher production of glomalin-related soil proteins were observed in the treatment with G. albida. The numbers of galls, egg masses and eggs were reduced in the presence of A. longula. Inoculation with this fungus benefitted plant growth and decreased nematode reproduction.
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.
Kim, Dae-Yeon;Lee, Yun-Jeong;Lee, Jong-Keun;Koo, Na-Min;Kim, Jeong-Gyu
한국환경농학회지
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제27권1호
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pp.50-59
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2008
A greenhouse experiment was conducted to investigate the role of the arbuscular mycorrhizal(AM) fungus, Glomus mosseae(BEG 107) in enhancing growth and arsenic(As) and phosphorus(P) uptake of white clover(Trifolium repens) and evening primrose(Oenothera odorata) in soil collected from a gold mine having concentrations of 381.6 mg total As $kg^{-1}$ and 20.5 mg available As $kg^{-1}$. Trifolium repens and O. odorata are widely distributed on abandoned metalliferous mines in Korea. The percent root colonization by the AM fungus was 55.9% and 62.3% in T. repens and O. odorata, respectively, whereas no root colonization was detected in control plants grown in a sterile medium. The shoot dry weight of T. repens and O. odorata was increased by 323 and 117% in the AM plants compared to non-mycorrhizal(NAM) plants, respectively. The root dry weight increased up to 24% in T. repens and 70% in O. odorata following AM colonization compared to control plants. Mycorrhizal colonization increased the accumulation of As in the root tissues of T. repens and O. odorata by 99.7 and 91.7% compared to the NAM plants, respectively. The total uptake of P following AM colonization increased by 50% in T. repens and 70% in O. odorata, whereas the P concentration was higher in NAM plants than in the AM plants. Colonization with AM fungi increased the As resistance of the host plants to As toxicity by augmenting the yield of dry matter and increasing the total P uptake. Hence, the application of an AM fungus can effectively improve the phytoremediation capability of T. repens and O. odorata in As-contaminated soil.
The symbiotic properties of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF) such as the absence and/or presence of symbiosis, spore density, and six factors of phycochemical properties of soil were investigated in the rhizosphere of seven sand dune plants and three control plants around Kum river. The infection of AMF was confirmed in all plants. Three genera, nine species of the AMF spores were identified in the sand dune; Ac. scrobiculata, G. aggregatum, G. convolutum, G. diaphanum, G. dimophicum, G. geosporum, G. vesiculiferum, G. tortuosum, S. pachycaulis. All of them were also found in the control, but S. pachycaulis were only separated in the sand dune. In the control, three genera, four species were identified; G. flavisporum, Gi. margarita, Sc. gregaria. Sc. persica. The species specificity was not found between the sand dune plant and AMF. However, the AMF was thought to be correlated with the soil factors. The spore density was stimulated with increase of the organic matter and the nitrogen content, but inhibited with the water content and the phosphorus content. In respect of the seasonal factor, the spore density was increased in the late growth period of plants.
This study aimed to investigate the efficiency of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in enhancing plant performance and bioactive compound concentrations in tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.). This factorial pot experiment included nine replications over 120 days of cultivation. Three AMF species (Rhizophagus prolifer, Claroideoglomus etunicatum, and Acaulospora mellea) were utilized as inoculum, while non-mycorrhizal controls with or without synthetic NPK fertilizer were compared. Interestingly, C. etunicatum KS-02 inoculations effectuated the best fruit growth and weight, which were statistically higher than those of the control without AMF. However, only fruit fresh weight was higher in plants inoculated with C. etunicatum KS-02 than those treated with the synthetic NPK fertilizer. In addition, C. etunicatum KS-02 inoculations induced a ≥ 11% increase in DDPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) activity, lycopene content, and carotenoid content compared to the control. This study is the first to report Claroideoglomus species' effectiveness in promoting growth, fruit yield, and bioactive compound production in L. esculentum Mill. These findings substantiate the significant potential of C. etunicatum KS-02 for tomato cultivation without the adverse effects of excessive synthetic fertilizer use.
분화장미의 생장에 미치는 배양액 농도와 AMF(Arbuscular Mycorrhizal Fungi) 접종 및 접종시기의 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위하여 저면관수(ebb and flow) 시스템에서 일본 원예시험장 배양액을 6농도(0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 4배)로 처리하고, AMF를 무접종, 삽목 시 접종 및 정식 시 접종 처리하여 식물을 재배하였다. 배양액 농도가 높아짐에 따라 배지 침출액의 EC가 높아졌으며, AMF무접종 처리구와 삽목 시 AMF접종처리구의 배지 침출액 EC변화는 유사하였으나 정식 시 AMF접종처리구의 EC는 상대적으로 낮았다. 배지 침출액의 pH변화는 AMF무접종처리구와 삽목 시 AMF접종처리구가 서로 비슷한 변화를 나타내었으나 정식 시 AMF접종처리구의 경우 pH변화가 크지 않고, 배앙액농도가 높을수록 낮아졌다. 배양액의 농도가 높을수록 초장, 건물중과 엽면적이 증가하는 결과를 보였으며, AMF접종처리에 의해 영양생장 및 생식생장(개화단축 및 개화수)의 증가를 보였으며, 특히 삽목 시 AMF접종처리보다 정식 시 AMF접종처리가 우수하였다. 엽록소 함량에 있어서도 정식 시 AMF접종처리구에서 증가하는 경향을 나타내었다. 배양액농도의 증가에 의해 N, P, K, Na 및 Mn의 엽중함량이 증가되었으며, AMF접종에 의해서도 증가되었으며, 정식 시 AMF접종처리구가 가장 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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