• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.290-303
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• 2003

현대 농업은 과도한 인구 증가에 따른 필요한 식량을 충족하기 위해 화학비료에 많이 의존하고 있다. 이는 농작물의 집약적인 경작으로 인해 토양의 중요 식물영양소가 점차 고갈되고 유기물 함량이 낮아진 토양에서 양분을 공급하기 위해 화학비료를 많이 사용하기 때문이다. 그러나 화학비료의 무분별한 사용은 화학비료의 가격상승과 더불어 화석연료의 소모를 늘리며, 심각한 환경오염을 일으키게 되었다. 따라서, 현재 세계가 주목하고 있는 새로운 방안은 농업 환경을 유지시키는 토양에 인산과 질소를 높이는 bacteria, fungi, algae와 같은 미생물의 접종과 함께 유기물 비료를 시비함으로서 화학 비료의 효능을 증가시키거나 화학비료의 대체 영양분으로 이용하는 것이다. 이러한 미생물비료 중 Azospirillum은 식물뿌리에 군집화 함에 있어 기주 식물에 특이성이 없으며, 넓은 범위의 pH 환경과 질소화합물이 존재하는 환경에서도 질소고정이 가능하다. Azospirillum 균 접종은 10-25%의 수확량 증가를 나타냈으며 질소비료시비를 25% 절감시키는 효과를 나타내었다. 질소고정 외에 Azospirillum은 뿌리의 생육을 증가시켜 무기양분과 수분의 흡수를 증가시킨다. 또한, Azospirillum은 식물 생장 호르몬을 생성하여 뿌리호흡 및 물질대사와 뿌리의 생장 및 활력을 높이고 polyhydroxybutyrate를 생성 이용하여 thermosplastic을 분해할 수 있다고 보고되고 있으며, 이러한 Azospirillum의 호르몬 생성 및 질소 고정 효능을 증대 향상시키기위해 많이 연구되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경농업을 위한 유용미생물로써 Azospirillum의 효율적 가치를 평가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권1호
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• pp.69-76
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• 1987

The aerobic heterotrophic bacteria in the histosphere associated with grasses (Gramineae, Caryphyllaceae, Crucifereae) and rice cultivars in saline and reclaimed saline paddy soils were varied with species and rice cultivars. The fraction of aerobic heterotrophic $N_2$-fixing bacteria to the total aerobic heterotrophic bacteria were averaged to eighteen percent in the histosphere of grasses and rice. Acetylene reducing activity of these bacteria were ranged from 1 to 24 n mole/tube/hr. Most of the bacteria strains were predominated of hydrogen utilizing bacteria. The majority of these bacteria were closed to Pseudomonas, Azospirillum, Klebsiella and Agrobacter.

• 한국산림과학회지
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• 제85권1호
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• pp.96-106
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• 1996

루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)과 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)을 접종(接種)한 후 온실에서 10주 동안 길렀다. 이 묘목(苗木)에 질소(窒素)와 인산(燐酸)을 여섯 가지로 조합(대조(對照)), 10mM $NH_4NO_3$, 50mM $NH_4NO_3$, 5mM $KH_2PO_4$, 10mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$, 50mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$)하여 매주 3회씩 10주 동안 시비(施肥)하였다. 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는 온실에서 오염된 균에 의한 균근(菌根) 형성(形成)을 증가시켰으나, 질소고정(窒素固定)과 뿌리혹내(內) 인산(燐酸) 농도(濃度)는 감소시켰다. 인산(燐酸) 시비(施肥)는 뿌리혹과 묘목의 지상부 생장, 그리고 식물체(植物體) 조직내(組織內) 인산(燐酸) 농도(濃度)를 증가시켰다. 한편 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는, 엽내(葉內) 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 배가(倍加)시켰으나, 뿌리혹내(內)의 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 없어지게 하였다. A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 접종(接種)으로는 묘목의 직경생장(直徑生長)과 광합성(光合成)이 증가되었으나 잎 생장은 감소하였다. 이 결과는 고농도(高濃度)의 질소(窒素)나 인산(燐酸) 시비(施肥)가 질소고정(窒素固定)과 균근(菌根) 발단에 영향을 주지만, 그 효과는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 상호작용(相互作用)으로 일정하지 않게 됨을 나타낸다.

• 식물병연구
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• 제18권3호
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• pp.201-209
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• 2012

지자체 농업기술센터와 농과원에서 수집한 18개의 Bacillus subtilis 균주들이 보유하고 있는 기능성을 구명하기 위하여 항균활성을 비롯한 사이데로포아 생산, 질소고정능력, 인산가용화 능력 및 오옥신 생성능력을 조사하였다. B. subtilis 균주들은 대부분 입고병균(R. solani), 고추 탄저병균(C. acutatum), 채소류 시들음병균(F. oxysporum), 벼도열병균(M. oryzae), 고추 역병균(P. capsici)에 대하여 항균활성을 보였다. 대부분의 균주가 Siderophore와 오옥신 생성능력을 보였으며 질소고정능력도 함께 보유하고 있는 것으로 나타났다. 인산가용화능은 조사한 Bacillus 속 균주 중 단 한 균주에서 활성을 보였다. 대부분의 B. subtilis 균주가 고추 흰가루병 억제효과를 보였으나, 균주 간에는 방제효과에 있어서 큰 차이를 보이지 않았다. B. subtilis R2-1균주의 농업현장에서의 활용 가능성을 구명하기 위하여 2009년도에 강원도 화천의 유기재배농가에서 오이 흰가루병 방제용 미생물 농약으로 등록되어 사용되고 있는 '큐펙트'와 '탑시드'를 대조로 하여 방제효과를 검정하였다. 2009년도에 B. subtilis R2-1 처리시 방제효과는 37.7%로 '탑시드'(47.6%)보다는 낮았으나, '큐펙트'(25.7%)에 비해서는 높았다. 2010년도에는 B. subtilis R2-1의 고추 흰가루병 방제효과가 83.3%로 미생물 농약인 탑시드 보다도 높게 나타났다. B. subtilis R2-1균주의 발병억제 기작을 구명하기 위하여 B. subtilis R2-1균주와 미생물 농약(탑시드, 큐펙트)을 경엽 처리한 후 포자발아율을 계수한 결과, 미생물 농약인 큐펙트는 97.9%, 탑시드는 94.7% 억제하는데 비해서 B. subtilis R2-1균주는 84.2% 억제하는 것으로 나타났다. 앞으로 B. subtilis R2-1을 고농도로 배양할 수 있는 대량배양기술을 개발하고 항균활성 기능이 잘 발현되도록 제형화한다면 생물농약으로의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.111-118
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• 2008

Soybean is sensitive to waterlogging stress, leading to reduce their growth and yield significantly. The objective of this study was to characterize the relative sensitivities of biomass accumulation and specific nodule activity under waterlogging stress between supernoduating mutants, 'SS2-2' and 'Sakukei 4' and their wild-type soybeans, 'Sinpaldalkong 2' and 'Enrei', respectively. Flooding treatment was performed to soybean plants grown in a pot by waterlogging for 15 days from the beginning bloom(R1) stage under natural light. The nodule number and weight were considerably decreased by waterlogging stress. The bleeding sap rate of waterlogging soybean plants was decreased by 78-80% in supernodulating mutants and 65-74% in their wild types compared to control plants. The relative ureide-N content was also decreased by waterlogging and the reduction was high in supernodulating mutants. This may cause the massive reduction of shoot and root dry weight and leaf area in waterlogged soybean plants. There was a varietal difference in response to the waterlogging stress. During the waterlogging, supernodulating mutants maintained higher spad value than their wild types. Particularly, the difference between soybean varieties was clear in low rank leaves from the top. Also, supernodulating mutants showed a weak waterlogging tolerance than their wild types. Under waterlogging conditions, massive nodules were considerably destroyed and specific nodule activity after waterlogging may not be recovered when compared to their wild-type soybeans. Supernodulating mutants showed lower seed yield than their wild types in waterlogging conditions.

• 한국토양비료학회지
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• 제23권3호
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• pp.220-226
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• 1990

질소시비(窒素旅肥)와 근류균접종(根瘤菌接種)이 땅콩의 질소고정(窒素固定)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하고자 호남지역(湖南地域) 야산신개간지(野山新開墾地) 토양(土壤)에 질소무시비(窒素無旅肥)에서 32kg/10a시비(旅肥)까지 5수준(水準)으로 하고 국내(國內)에서 선발(選拔)한 B. sp. HCR-3와 HCR-46균주(菌株)를 각각(各各) 영호(嶺湖)땅콩에 접종(接種)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 땅콩접종후(播種後) 근권(根圈)에서 접종균주(接種菌株)의 생존세포수(生存細胞數)는 질소시비량(窒素旅肥量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고 땅콩이 생육(生育)함에 따라 20일(日)까지는 감소(減少)하다가 그 이후(以後) 증가(增加)하여 125일(日)에는 8kg/10a이하(以下) 시비구(施肥區)에서 초기접종수준(初期接種水準)에 달하였다. 2. 근류수(根瘤數), 근류중(根瘤重), 질소고정활성(窒素固定活性)은 질소(窒素)를 증시(增施)할수록 감소(減少)되었고 균접종(菌接種)으로 인하여 무접종(無接種)보다 증가(增加)되었다. 3. 건물생산량(乾物生産量)과 질소흡수(窒素吸收)량은 질소(窒素)를 증시(增施)할 수록 증가(增加)되었으며, 균접종(菌接種)은 무접종(無接種)보다 소비구(少肥區)에서는 높았으나 다비구(多肥區)일 수록 차이가 없었다. 4. 종실수량(種實收量)은 무접종구(無接種區)에서는 질소(窒素) 8kg/10a시비구(施肥區)에서 가장 높았으나, 접종구(接種區)에서는 8㎏/10a 시비구(施肥區)까지는 차이(差異)가 없었고 그 이상(以上) 증시(增旅)할수록 접종(接種), 무접종(無接種) 모두 감소(減少)하였으며, 또한 질소무시용하(窒素無旅用下)에서 근류균접종(根瘤菌接種)은 무접종(無接種)에 비(比)하여 27~32%증수(增收)되었는데 이는 질소(窒素)로써 8kg/10a시비(旅肥)와 유사(類似)하였다.

• 한국작물학회지
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• 제42권2호
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• pp.247-253
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• 1997

콩에서 돌연변이를 효율적으로 유기시킬 수 있는 적정 EMS농도를 결정하기 위하여, 황금콩, 장엽콩, 검정콩 001에 30, 50, 70mM EMS세 수준으로 처리 한 다음 M$_1$종자의 포장발아율과 M$_2$ 세대의 돌연변이체 출현빈도율을 조사하였으며 다량 뿌리혹형성 변이체 선발을 위하여 신팔달콩002 종자 약 18,000립에 30mM EMS를 처리하여 M$_2$세대에서 선발하고, 선발된 변이체의 뿌리혹 형성능력을 미국 초다뿌리혹형성 nts계통과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. M$_1$종자의 포장출현율은 검정콩 001가 황금콩과 장엽콩보다 높은 경향이었으며, 세 품종 모두 EMS처리 농도가 증가함에 따라 포장출현율이 낮았다. 2. M$_2$세대에서 돌연변이개체는 엽록소 결핍개체가 가장 많이 출현하였는데, 그외에도 생장점괴사, 엽이상, 엽수변이체, 단경 등 다양한 변이양상을 보였다. 3. 30mM EMS처리가 포장발아율도 높고, 돌연변이개체 출현율도 50, 70mM에 비하여 양호한 편으로 판단되었다. 4. 신팔달콩 002로부터 30mM EMS처리에 의하여 M$_2$세대에서 뿌리혹 형성 nts계통보다도 많은 뿌리혹이 형성되었으며, 뿌리혹형성도 일찍 시작되었다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.379-387
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• 2013

지자체에서 배양하여 보급되고 있는 농업미생물 활용을 증진할 목적으로 18개 농업기술센터에서 51종의 미생물을 수집하여 작물생장촉진 및 식물병 방제와 관련한 기능성인 항균활성, 인산가용화, IAA 및 siderophore 생성능력, 질소고정능력, 가수분해활성을 비교 조사하여 최종적으로 항균활성이 우수하고 다양한 농업적 기능을 보이는 Panenibacillus polymyxa CW균주를 선발하였다. P. polymyxa CW균주는 벼 도열병균, 고추 탄저병균, 채소류 시들음병균, Phomopsis sp., 양파 검은곰팡이병균, 잘록병균(Rhizoctonia solani) 및 고추 역병균에 대하여 높은 항균활성을 보였다. 시험 병원균 중 잘록병균을 제외한 모든 병원균에 대하여 P. polymyxa CW균주는 농과원에서 보유하고 있는 P. polymyxa AC-1보다 높은 항균활성을 보였다. P. polymyxa CW균주는 항균활성 외에도 siderophore 생성, IAA 생성 및 질소고정 능력이 우수한 것으로 나타났다. P. polymyxa CW균주의 siderophore 생성능력은 P. polymyxa AC-1과 비슷하였으나 IAA 생성이나 질소고정능력은 P. polymyxa AC-1보다 우수하였다. 그러나 가수분해능력에 있어서는 P. polymyxa CW균주와 P. polymyxa AC-1균주 모두 활성을 보이지 않았다. 고추 흰가루병을 대상으로 P. polymyxa CW균주를 농도별로 처리하고($10^8$, $10^7$. $10^6$ cfu/ml) 처리 후 10일에 병 억제효과를 조사하였을 때, 가장 높은 농도처리에서 병 발생을 68.3%까지 억제하였다. P. polymyxa CW균주의 처리농도가 감소됨에 따라 병 방제효과도 비례해서 감소되었다. 또한 토마토 흰가루병에 대하여 P. polymyxa CW균주 배양액을 $10^6$, $10^7$, $10^8$ 농도로 희석하여 처리하고 7일 후에 병 발생정도를 조사한 결과, 무처리의 병반면적율이 56.3%인데 비하여 0.03, 19.5, 45.7%로 병 발생을 현저히 억제하는 것으로 나타났다. 고추 흰가루병의 경우처럼 토마토 흰가루병에 대한 P. polymyxa CW균주의 방제효과도 처리농도에 비례하는 것으로 나타났다. P. polymyxa CW균주는 고추 및 토마토 흰가루병에 대하여 높은 방제효과를 보였으며, 방제효과가 밀도에 좌우되는 것으로 나타나 시험한 두가지 흰가루병 방제에 대한 작용기작은 항생작용으로 추측되며 효과적인 병 방제를 위해서는 $10^8$ cfu/ml 이상 농도로 처리해야 할 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 근거로 P. polymyxa CW균주는 고추 및 토마토 흰가루병 방제를 위한 유망한 방제제로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권3호
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• pp.269-274
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• 1987

간척지(干拓地) 토양(土壤)의 잡초(雜草) 및 수도근(水稻根) 조직(組織)에서 분리동정(分離同定)한 수종(數種)의 협생질소고정균(協生窒素固定菌)을 질소(窒素)를 함유(含有)하지 않은 순수배양(純粹培養) 내(內)에서 재배형(栽培型) 및 품종(品種)이 상이(相異)한 수도종자권(水稻種子圈)에 접종(接種)하여 수도(水稻)의 건물중(乾物重), 초장(草長), 근장(根長), 근수등(根數等)의 생육특징(生育特徵)과 협생질소고정력(協生窒素固定力)을 조사(調査)한 결과(結果) 수도품종(水稻品種) 및 협생질소고정균(協生窒素固定菌)의 조합간(組合間) 교호작용(交互作用)은 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 상관관계(相關關係)를 보이지 않했다. 그러나 공시수도품종중(供試水稻品種中)에서 Annapuruna는 7종(種)의 협생질소고정균(協生窒素固定菌)을 접종(接種)하므로써 생육량(生育量) 증가(增加)를 보였다. 그리고 7종(種)의 협생질소고정균(協生窒素固定菌)을 교호접종(交互接種)했을때 협생질소고정력(協生窒素固定力)은 Annapuruna와 신광(新光)벼 조합(組合)에서 가장 높았으며 IR-8이 가장 낮았다. 또한 협생질소고정균(協生窒素固定菌)과 수도품종간(水稻品種間)에는 신광(新光)벼와 Pseudomonas sp. H8 조합(組合)에서 질소고정력(窒素固定力)이 가장 높았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권11호
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• pp.1577-1584
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• 2010

In total, 140 halotolerant bacterial strains were isolated from both the soil of barren fields and the rhizosphere of six naturally growing halophytic plants in the vicinity of the Yellow Sea, near the city of Incheon in the Republic of Korea. All of these strains were characterized for multiple plant growth promoting traits, such as the production of indole acetic acid (IAA), nitrogen fixation, phosphorus (P) and zinc (Zn) solubilization, thiosulfate ($S_2O_3$) oxidation, the production of ammonia ($NH_3$), and the production of extracellular hydrolytic enzymes such as protease, chitinase, pectinase, cellulase, and lipase under in vitro conditions. From the original 140 strains tested, on the basis of the latter tests for plant growth promotional activity, 36 were selected for further examination. These 36 halotolerant bacterial strains were then tested for 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase activity. Twenty-five of these were found to be positive, and to be exhibiting significantly varying levels of activity. 16S rRNA gene sequencing analyses of the 36 halotolerant strains showed that they belong to 10 different bacterial genera: Bacillus, Brevibacterium, Planococcus, Zhihengliuella, Halomonas, Exiguobacterium, Oceanimonas, Corynebacterium, Arthrobacter, and Micrococcus. Inoculation of the 14 halotolerant bacterial strains to ameliorate salt stress (150 mM NaCl) in canola plants produced an increase in root length of between 5.2% and 47.8%, and dry weight of between 16.2% and 43%, in comparison with the uninoculated positive controls. In particular, three of the bacteria, Brevibacterium epidermidis RS15, Micrococcus yunnanensis RS222, and Bacillus aryabhattai RS341, all showed more than 40% increase in root elongation and dry weight when compared with uninoculated salt-stressed canola seedlings. These results indicate that certain halotolerant bacteria, isolated from coastal soils, have a real potential to enhance plant growth under saline stress, through the reduction of ethylene production via ACC deaminase activity.