차풀(Cassia nomame)의 뿌리혹 공생세균인 Bradyrhizobium sp.(Cassia) CN9135의 nodD1 유전자를 중합효소 연쇄반응을 통해 크로닝하여 그 염기서열을 조사하였다. 염기서열로부터 유추된 NodD1 단백질은 Bradyrhizobium elkanii와 가장 높은 95%의 상동성을 나타내었다. 뿐만 아니라 nodD2 사이의 intergenic space 부위의 염기서열도 B. japonicum을 포함하는 다른 bradyrhizobia와는 상동성이 거의 없었으나 B. elkanii와는 88%의 높은 상동성을 나타내었다. 우리의 실험 결과는 Bradyrhizobium sp.(Cassia)가 B. elkanii와 매우 근연한 관계임을 보여 주고 있다.
Bradyrhizobium sp. R938과 VA 내성 균근균인 Glomus mosseae의 동시 접종이 영호 땅콩의 질소고정력에 미치는 영향을 포트 실험을 통하여 조사하였다. 땅콩에 Glomus mosseae와 Bradyrhizobium을 동시에 접종한 처리에서 질소고정력이 Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 땅콩을 69일 동안 생육시킨 결과 근류의 크기도 내생균근균의 동시 접종으로 인해 증가되었다. 동시접종처리구에서 근류 하나의 평균 중량은 6.7mg으로, Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 Bradyrhizobium과 Glomus mosseae의 동시 접종은 양분 흡수의 증진을 통한 질소고정력 증진효과 이외에도 VA 내생균근균으로 인한 호르몬 효과가 있으리라는 점을 추정할 수 있었다.
대두(Glycine max) 뿌리혹의 질소고정 공생균주 Bradyhizobium sp. SNU001 의 nod D 와 nodA 의 염기서열을 결정하였다. 총 314개의 아미노산을 암호화하는 nod D 의 open reading frame (ORF) 은 942bp 로 B. japonicum USDA110 의 nodD1 과 99.4% 의 유사성을 보여주었으며, 총 210개의 아미노산을 암호화하고 콩과식물의 Bradyrhizobium 에서는 처음으로 염기서열이 결정된 nodA 의 ORF 는 630bp 로 B. sp. (Parasponia) 의 nodA 와 81.5% 의 유사성을 보여주었다. nodYAB 오페론과 nodD 상류에서는 9bp의 반복서열을 각각 4번, 2번 가지는 보존적인 nodbox 가 발견되었으며 nodD 의 상류에서는 A, T-rich 서열도 존재하였다.
한천 사면배지 대신 한지를 사용하여 시험관내 뿌리혹생성 실험방법을 개선하였다. 개선된 이 방법은 기존의 한천-시험관 법에 비해 전체 과정이 간단하며, 특히 굵고 단단한 유근을 갖는 콩과식물에서도 효과적으로 사용할 수 있다. 이 방법을 사용하여 Bradyrhizobium sp. CN9135을 접종한 차풀에서 접종후 7일째부터 조사된 식물개체의 6%에서 뿌리혹이 생기기 시작하여 14일 째에 조사된 모든 식물개체에서 뿌리혹이 생성되었다.
대두 (Glycine max) 뿌리혹의 질소고정 공생균주 Bradyrhizobium japonicum SNU001 의 nod 유전자를 클로닝하였다. Rhizobium meliloti 의 4.5 kb EcoRI/ HindIII 절편을 탐침으로 한 게놈 혼성화 반응을 분리균주의 게놈상에 nod 유전자가 존재함을 확인하고, lambda EMBL3-BamHI vector 를 이용하여 genomic library 를 작성하였다. 작성된 library 로부터 1, 2 차 선별과정을 통해 nod 유전자가 있는 클론 1-5 를 선별하고, 클론 2로부터 nod DABC 탐침과 lambda DNA 탐침을 사용한 혼성화반응을 수행하여 삽입된 genomic DNA 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하였다. nod DABC 탐침과 가장 강한 혼성화반응을 보인 phage 클론 lambda CNS-1 의 3.9 kb BamHI 절편을 pBS KS(+) vector 에 subcloning 하고 동일한 탐침을 이용한 혼성화반응을 통해 subclone pBjCNS-1 을 선별하였다. 이 subclone 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하여 nod DABC 가 1.8 KpnI/SacI 절편에 존재함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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