• 유기물자원화
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• 제10권2호
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• pp.100-116
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• 2002

농작물에 영양분을 공급하거나 식물의 생장촉진, 식물 병원균의 억제 등을 위하여 토양에 미생물이 투입된다. 대표적인 예가 질소고정 공생세균과 Pythium, Rhizobium 등이다. 이들이 투입되어 성공적으로 작용하려면 생존하여 충분한 밀도로 집략을 형성하여야 한다. 이들의 생존과 집략화에 미치는 영향은 생물적인 인자와 비생물적 인자에 의해 좌우된다. 생물적 인자중에서 중요한 것은 포식과 경쟁, 비생물적 인자 중에서 중요한 것은 물의 장력 유기탄소, 무기영양분(N, P), pH 등이다. 토양의 토성과 소공극 분포도 투입된 미생물의 생존과 활착에 중요한 역할을 담당한다. 또한 미생물에 대한 토양생태계의 선택성은 접종 세포 개체군의 활착에 있어서 중요하다. 예를 들면 항생제의 사용에 의한 토착미생물의 제어, 계면활성제를 분해하는 Psendomonas종을 투입하는 경우이다. 투입미생물의 활착을 증진시키기 위하여 이탄, 점토 등의 수송체를 동시에 첨가할 수 있는데 이들은 투입미생물에게 보호적인 미소서식지를 만듦으로서 토양중에서 세균을 보호할 수 있다. 또한 세균이나 공업용 효소를 부동화시키기 위한 수송체로서 유기성 중합체가 사용되고 있다. 이러한 물질들의 예를 들면 아질산칼륨, agarose, k-carrageenan 등이다. 이들도 미소서식처를 제공하므로서 투입미생물의 활착을 돕는 역할을 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1661-1677
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• 2006

Rhizobium and related genera are soil bacteria with great metabolic plasticity. These microorganisms survive in many different environments and are capable of eliciting the formation of nitrogen-fixing nodules on legumes. The successful establishment of symbiosis is precisely regulated and requires a series of signal exchanges between the two partners. Quorum sensing (QS) is a prevalent form of population density-dependent gene regulation. Recently, increasing evidence indicates that rhizobial quorum sensing provides a pervasive regulatory network, which plays a more generalized role in the physiological activity of free-living rhizobia, as well as during symbiosis. Several rhizobia utilize multiple, overlapping quorum sensing systems to regulate diverse properties, including conjugal transfer and copy number control of plasmids, exopolysaccharide biosynthesis, rhizosphere-related functions, and cell growth. Genomic and proteomic analyses have begun to reveal the wide range of functions under quorum-sensing control.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.180-184
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• 2006

Nineteen nitrogen-fixing bacteria were isolated from rice roots cultivated in the southern part of the Korean peninsula. Among them, three isolates - Stenotrophomonas sp. KNUC89, Pseudomonas sp. KNUC116, and Delftia sp. KNUC133 - showed antifungal activities against phytopathogenic fungi Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum. Besides they could produce auxin and siderophores.

• 한국작물학회지
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• 제49권4호
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• pp.316-324
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• 2004

Sinorhizobium sp. strain MUS10 forms nitrogen-fixing stem nodules on Sesbania rostrata, a tropical green manure crop. In this study, the ultrastructural events associated with the formation of stem nodules were investigated. Sinorhizobium sp. strain MUS10 entered the host tissue through cracks created by the emerging adventitious root primordia and multiplied within the intercellular spaces. During early phases of infection, host cells adjacent to invading bacteria revealed cellular damage that is typical of hypersensitive reactions, while the cells at the inner cortex exhibited meristematic activity. Infection threads were numerous in S-day-old nodules and often were associated with the host cell wall. In several cases, more than one infection thread was found in individual cells. The junction at which the host cell walls converged was often enlarged due to fusion of intracellular branches of infection threads resulting in large infection pockets. The infection threads were made up of a homogeneous, amorphous matrix that enclosed the bacteria. Several finger-like projections were seen radiating from these enlarged infection threads and were delineated from the host cytoplasm by the plasma membrane. As in Azorhizobium caulinodans induced root nodules, the release of Sinorhizobia from the infection threads into the plant cells appears to be mediated by 'infection droplets'. A 15-day­old Sesbania stem nodule revealed typical ultrastructure features of a determinate nodule, containing several bacterioids within symbiosomes.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.1-6
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• 1999

Poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB) and enzymes related PHB metabolism have been measured in nitrogen-fixing symbiosis of chickpea and cowpea plants. Bacteroids from chickpea and cowpea contained PHB to 0.8% and 43% of their dry weight, respectively, whereas the free-living cells CC 1192 and I 16 produced $285{\pm}55mg$ and $157{\pm}18mg$ of PHB g (dry weight)$^{-1}$. To further understand why chickpea bacteroids contained little PHB, the enzyme activities of PHB metabolism (3-ketothiolase, acetoacetyl-CoA reductase, PHB depolymerase, and 3-hydroxybutyrate dehydrogenase), the TCA cycle (malate dehydrogenase, citrate synthase, and isocitrate dehydrogenase), and related reactions (malic enzyme, pyruvate dehydrogenase, and glutamate:2-oxoglutarate transaminase) were compared in extracts from chickpea and cowpea bacteroids and the respective free-living bacteria. Significant differences were observed between chickpea and cowpea bacteroids and between the bacteroid and free-living forms of CC 1192, with respect to the capacity for some of these reactions. It is indicated that a greater potential for oxidizing malate to oxaloacetate in chickpea bacteroids could be a factor that favors the utilization of acetyl-CoA in TCA cycle rather than for PHB synthesis.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권1호
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• pp.30-38
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• 2012

두 종의 Bacillus와 한 종의 Pseudomonas로 구성된 컨소시엄 미생물제제를 고추 경작지에 첨가하였을 때 경작지 토양의 미생물 다양성 변화를 조사하기 위해 건전한 토양의 지표가 되는 질소순환관여 미생물과 근권토양 내 섬유소 분해기능, 인산가용화기능과 urea 가수분해기능을 가지는 기능성미생물의 활성과 밀도를 측정하였다. 고추 경작지 토양에 컨소시엄 PGPR 미생물인 B. subtilis AH18, B. licheniformis K11과 P. fluorescens 2112의 컨소시엄 미생물제제를 처리하여 토양미생물의 다양성에 변화를 측정하여 컨소시엄 미생물제제의 처리에 의한 근권토양 미생물의 다양성 변화와 고추의 생육에 미치는 영향을 분석하였다. 컨소시엄 미생물제제 처리구의 경우 Actinomyces spp., Trichoderma spp., 광합성세균과 Azotobacter spp.가 다른 처리구에 비하여 1.7-5배 이상 높았으며, 질소 순환에 관여하는 미생물은 1.4-4배 증가되었다. 또한 기능성 미생물의 다양성도 화학제제나 물처리구와 비교하였을 때 1.3-3배 증가하였다. 건고추 수확량은 컨소시엄 미생물제제를 처리하였을 경우 대조구나 화학제제를 처리하였을 때보다 15%이상 수확량이 증대되었다. 따라서 PGPR 컨소시엄 미생물제제의 처리로 인해 고추 경작지 토양의 근권미생물 다양성과 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각된다. 추후 메타지노믹스를 활용하여 미생물 다양성 변화를 추가적으로 확인할 예정이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.593-601
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• 2012

Heavy metals and metalloids removal can be considered as one of the most important world challenges because of their toxicity and direct impact on human health. Many processes have been introduced but biological processes of remediation seem to offer the most suitable solution in terms of efficiency and low cost. Actinobacteria constitute one of the major microbial populations in soil, and this can be attributed to their adaptive morphological structure as well as their exceptional metabolic power. Among microbes, actinobacteria are morphologic intermediate between fungi and bacteria. Studies on microbial diversities in metal contaminated lands have shown that actinobacteria may constitute a dominantly active microbiota in addition to ${\alpha}$ Proteobacteria. Furthermore, isolation studies have shown metal removal mechanisms which are reminiscent of notable multiresistant strains, such as Cupriavidus metallidurans. Apart from members of genus Streptomyces, which produce more than 90% of commercialized antibiotics, and the nitrogen fixing Frankia, little attention has been given to other members of this phylum. This is because of difficult culture condition requirements and maintenance. In this review, we focused on specific isolation of actinobacteria and their potential applications in metal bioremediation and plant growth promotion.

• 한국토양비료학회지
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• 제21권2호
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• pp.149-159
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• 1988

담수토양(湛水土壤)에서의 농약(農藥)의 처리(處理)가 질산화성균(窒酸化成菌), 질산환원균(窒酸還元菌), 탈질균(脫窒菌), 질산화작용(窒酸化作用), 질소고정미생물(窒素固定微生物) 및 질소고정력(窒素固定力)에 미치는 영향(影響)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 암모니움산화균(酸化菌)은 농약처리구(農藥處理區)에 있어서 균수(菌數)가 감소하였으며, 아질산산화균(亞窒酸酸化菌)은 cabamate계(系) 살충제(殺蟲劑)인 carbofuran과 MIPC 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 질산환원균(窒酸還元菌)과 탈질균(脫窒菌)은 농약처리구(農藥處理區)가 대조구(對照區)에 비해 균수(菌數)가 감소하였으나 simetryne 처리구(處理區)에 있어서는 배양(培養) 60일(日)경에 탈질균(脫窒菌)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. $NO_2{^-}$와 $NO_3{^-}$ 생성량(生成量)은 농약처리(農藥處理)에 의해 경시적(經時的)으로 감소하는 경향(傾向)이었다. azotobacter 속균(屬菌)과 clostridia 속균(屬菌)은 농약(農藥)에 의해 크게 저해받지 않았으며 홍색무황세균(紅色無黃細菌)과 홍색황세균(紅色黃細菌)은 제초제인 simetryne 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 blue-green algae는 acephate 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. acetylene 환원력(還元力)은 acephate 처리구(處理區)에서 높은 경향(傾向)을 보였으며 일반적으로 살충제(殺蟲劑)나 제초제(除草劑)의 살포가 토양(土壤)의 질소고정력(窒素固定力)에 크게 영향을 주지는 않는 것 같다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권8호
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• pp.1169-1179
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• 2020

In this study, two soybean genotypes, i.e., aluminum-tolerant Baxi 10 (BX10) and aluminumsensitive Bendi 2 (BD2), were used as plant materials and acidic red soil was used as growth medium. The soil layers from the inside to the outside of the root are: rhizospheric soil after washing (WRH), rhizospheric soil after brushing (BRH) and rhizospheric soil at two sides (SRH), respectively. The rhizosphere bacterial communities were analyzed by high-throughput sequencing of V4 hypervariable regions of 16S rRNA gene amplicons via Illumina MiSeq. The results of alpha diversity analysis showed that the BRH and SRH of BX10 were significantly lower in community richness than that of BD2, while the WRH exhibited no significant difference between BX10 and BD2. Among the three sampling compartments of the same soybean genotype, WRH had the lowest community richness and diversity while showing the highest coverage. Beta diversity analysis results displayed no significant difference for any compartment between the two genotypes, or among the three different sampling compartments for any same soybean genotype. However, the relative abundance of major bacterial taxa, specifically nitrogen-fixing and/or aluminum-tolerant bacteria, was significantly different in the compartments of the BRH and/or SRH at phylum and genus levels, indicating genotype-dependent variations in rhizosphere bacterial communities. Strikingly, as compared with BRH and SRH, the WRH within the same genotype (BX10 or BD2) always had an enrichment effect on rhizosphere bacteria associated with nitrogen fixation.

• Applied Biological Chemistry
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• 제22권3호
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• pp.166-172
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• 1979

두과목초(荳科牧草)의 증산(增産)과 질산비료(窒酸肥料)의 소비절약(消費節約)을 위(爲)하여 근류균(根瘤菌)의 실용화(實用化)를 위(爲)한 일련(一連)의 연구(硏究)를 시도(試圖)하고 그 기초연구(基礎硏究)로서 알팔과군(群)을 대상(對象)으로 근류균(根瘤菌)을 분리(分離)하고 우수균주(優秀菌株)를 선발(選拔)하였다. 1. 대관령(大關嶺), 제주도(濟州道) 및 기타지역(其他地域)에서 수집(蒐集)한 근류(根瘤)로부터 47주(株)의 근류균(根瘤菌)을 분리(分離)하였다. 2. 분리균주(分離菌株)에 대(對)하여 형태적(形態的) 및 배양적(培養的) 성질(性質)을 검토(檢討)하는 동시(同時)에 항원(抗原)의 특성(特性)을 비교(比較)하고 lysogeny 여부(與否)를 확인(確認)한 결과(結果) : (1) yeast mannitol broth 및 agar 상(上)에서의 생육형태(生育形態) 및 증식속도(增殖速度)를 달리하였으며 congo red에 의한 착색정도(着色程度)에도 차이(差異)가 있었고 (2) 항원성(抗原性)의 상호(相互) 근연성(近緣性)이 인정(認定)적는 균주(菌株)는 M-11/SU47, M-13/M-15 및 M-3/M-5 이었으며 (3) latent phage의 감염균주(感染菌株)가 발견(發見)되지 않았다. 3. 항온조명실내(恒溫照明室內)에서 행(行)한 시험관법(詩驗管法)에 의한 식물접종시험(植物接種試驗)을 통(通)하여 분리균주(分離菌株)의 근류형성(根瘤形成) 및 질소고정능력(窒素固定能力)을 비교한 결과(結果), 공시숙주식물(供試宿主植物)에 대(對)하여 근류(根瘤)를 형성(形成)하지 못하는 즉(卽) 친화력(親和力)이 없는 균주(菌株), 근류(根瘤)는 형성(形成)하나 숙주식물(宿主植物)의 생육(生育)에는 영향(影響)을 주지 못하는 무효균주 그리고 숙주식물(宿主植物)의 생육(生育)을 크게 촉진(促進)하는 유효균주등으로 구분(區分)할 수 있었으며 특(特)히 유효균주중에서 M-8, 9, 14, 20, 21, 25 및 34균주등(菌株等)은 질소시용구(窒素施用區) 수준(水準) 또는 그 이상(以上)으로 숙주식물(宿主植物)의 생육(生育)에 유효한 결과(結果)를 나타내었다.