• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.441-453
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• 2019

Organic farming is considered an effective form of sustainable agricultural management. However, understanding of soil microbial diversity and composition under long-term organic and conventional farming is still limited and controversial. In this study, the Illumina MiSeq platform was applied to investigate the responses of soil bacterial and fungal diversity and compositions to organic farming (OF) and improved conventional farming (CF, applied straw retention) in the rice-wheat rotation system. The results highlighted that the alpha diversity of microbial communities did not differ significantly, except for higher bacterial diversity under OF. However, there were significant differences in the compositions of the soil bacterial and fungal communities between organic and conventional farming. Under our experimental conditions, through the ecological functional analysis of significant different or unique bacterial and fungal taxonomic members at the phyla and genus level, OF enhanced nitrogen, sulfur, phosphorus and carbon dynamic cycling in soil with the presence of Nodosilinea, Nitrospira, LCP-6, HB118, Lyngbya, GOUTA19, Mesorhizobium, Sandaracinobacter, Syntrophobacter and Sphingosinicella, and has the potential to strengthen soil metabolic ability with Novosphingobium. On the other hand, CF increased the intensity of nitrogen cycling with Ardenscatena, KD1-23, Iamia, Nitrosovibrio and Devosia, but enriched several pathogen fungal members, including Coniochaeta, Corallomycetella, Cyclaneusma, Cystostereum, Fistulina, Curvularia and Dissoconium.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.895-903
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• 2007

매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.266-274
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• 2000

토양과 작물근계의 유용미생물을 이용하여 작물생산성을 증대하고 병충해의 생물학적 방제를 위해서는 토양-근계의 미생물군집을 분석하고 그 기능을 밝히는 것이 전제가 되어야한다. 그러나 희석평판법으로는 극히 일부분만이 배양된다는 점을 고려할 때, 생존하지만 배양 불가능한 미생물의 군집 분석도 반드시 병행할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는, 고추재배지의 토양, 근권토양, 근면의 세균군집 구조해석을 위해서, 배양을 거치지 않고 각 시료로부터 직접 DNA를 추출하여 PCR증폭, 16S rDNA cloning, sequencing, 계통 해석을 행했다. 그 결과, 토양중에는 근권세균보다 미지의 동정이 되지 않는 세균이 우점하고 있었다. 27 clones 중에서 16 clones이 그램음성세균의 대표격인 Proteobacteria였으며, 방선균 등이 속해있는 고(高) G+C 그램양성세균군은 1 clone이 검출되었다. 그 외는 CFB 군이 2 clones, Verrucomicrobia가 1 clone이었고, Nitrospira가 1 clone이었으며 4 clones은 어느 군에도 속하지 않았다.

• 상하수도학회지
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• 제36권2호
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• pp.81-95
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• 2022

The present study was performed to investigate the effects of NH₃-N and nitrifying microorganisms on the increased BOD of downstream of the Yeongsan river in Gwangju. Water samples were collected periodically from the 13 sampling sites of rivers from April to October 2021 to monitor water qualities. In addition, the trends of nitrogenous biochemical oxygen demand (NBOD) and microbial clusters were analyzed by adding different NH₃-N concentrations to the water samples. The monitoring results showed that NH₃-N concentration in the Yeongsan river was 22 times increased after the inflow of discharged water from the Gwangju 1st public sewage treatment plant (G-1-PSTP). Increased NH₃-N elevated NBOD levels through the nitrification process in the river, consequently, it would attribute to the increase of BOD in the Yeongsan river. Meanwhile, there was no proportional relation between NBOD and NH₃-N concentrations. However, there was a significant difference in NBOD occurrence by sampling sites. Specifically, when 5 mg/L NH₃-N was added, NBOD of the river sample showed 2-4 times higher values after the inflow of discharged water from G-1-PSTP. Therefore, it could be thought other factors such as microorganisms influence the elevated NBOD levels. Through next-generation sequencing analysis, nitrifying microorganisms such as Nitrosomonas, Nitroga, and Nitrospira (Genus) were detected in rivers samples, especially, the proportion of them was the highest in river samples after the inflow of discharged water from G-1-PSTP. These results indicated the effects of nitrifying microorganisms and NH₃-N concentrations as important limiting factors on the increased NBOD levels in the rivers. Taken together, comprehensive strategies are needed not only to reduce the NH₃-N concentration of discharged water but also to control discharged nitrifying microorganisms to effectively reduce the NBOD levels in the downstream of the Yeongsan river where discharged water from G-1-PSTP flows.