• Mycobiology
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• 제33권1호
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• pp.51-60
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• 2005

Pot greenhouse experiments were carried out to attempt to increase the salinity tolerance of one of the most popular legume of the world; cowpea; by using dual inoculation of an Am fungus Glomus clarum and a nitrogen-fixer Azospirillum brasilense. The effect of these beneficial microbes, as single- or dual inoculation-treatments, was assessed in sterilized loamy sand soil at five NaCl levels ($0.0{\sim}7.\;2ds/m$) in irrigating water. The results of this study revealed that percentage of mycorrhizal infection, plant height, dry weight, nodule number, protein content, nitrogenase and phosphatase activities, as well as nutrient elements N, P, K, Ca, Mg were significantly decreased by increasing salinity level in non-mycorrhized plants in absence of NFB. Plants inoculated with NFB showed higher nodule numbers, protein content, nitrogen concentration and nitrogenase activities than those of non-inoculated at all salinity levels. Mycorrhized plants exhibited better improvement in all measurements than that of non-mycorrhized ones at all salinity levels, especially, in the presence of NFB. The concentration of $Na^+$ was significantly accumulated in cowpea plants by rising salinity except in shoots of mycorrhizal plants which had $K^+/Na^+$ ratios higher than other treatments. This study indicated that dual inoculation with Am fungi and N-fixer Azospirillum can support both needs for N and P, excess of NaCl and will be useful in terms of soil recovery in saline area.

• 미생물학회지
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• 제32권2호
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• pp.97-101
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• 1994

경기도, 충청남도 일원의 벼 근권에서 400~900nmol $C_2H_4/hr/vial$의 아세틸린 환원 활성을 갖는 질소고정균인 Azospirillum 15균주를 분리하였다. 이 분리균주들은 $1.0{\times}3.0{\mu}m$크기를 갖는 vibrioid 형태이었으며 액체배양시 monopolar single 편모를 가졌다. 이 분리균주들은 생리적, 형태적 특성에 따라 두 그룹으로 분류되었는데, 그룹 I 균주들은 탄소원으로 glucose를 잘 이용하였고 biotin 요구성인 반면, 그룹 II 균주들은 glucose를 전혀 이용하지 못하였고 biotin 비요구성이었다. 또한 semisolid 무질소 배지에서 48시간 배양할 때 그룹 I 균주들은 원래의 vibrioid 형태에서 좀 더 길어지면서 S자 모양으로 변하는 pleomorphic 특성을 보인 반면, 그룹 II 균주들은 원래의 모양과 운동성을 유지하였다. 이상의 결과로부터 그룹 I 균주들은 Azospirillum lipoferum으로, 그룹 II 균주들은 Azospirillum brasilense으로 동정하였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제32권3호
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• pp.137-144
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• 1989

In order to clarify the effect of the associative nitrogen fixing bacteria on the growth of corn(Zea mays L. Suwon19), we inoculated corn seedlings with Azospirillum amazonense Y1, a micro-aerobic and acid-tolerant nitrogen fixer, and analyzed the growth and dry matter production and changes of nitrogen and phosphorus quantity of the plant during the growing period. The inoculation of associative N-fixing bacgteria increased the growth of height, leaf area, dry weight and total nitrogen quantity of the plant by 15.4%, 65.4%, 33.7% and 38.0%, respectively, on the day of 56th after sowing. Especially the inoculation of A. amazonense Y1 showed two to three-fold accumulation of phosphorus in each organ of plant. The associative bacteria accelerated the growth of the under ground parts more than those of the upper ground parts of corn plant, and caused decrease in T/R ratios.

• 한국식품영양학회지
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• 제5권2호
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• pp.137-143
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• 1992

As a research for developing biofertilizers, Klebsiella oxytoca, an associative nitrogen fixer in the rhizosphere of rice plant in the soil of paddy field, was subjected to molecular breeding. The results obtained were as followings. 1). By transforming pbIC71A, Nif A overproducing plasmid, into Klebsiella oxytoca NGl3, Klebsiell6f oxytoca SH3l, and Klebsiella oxytoca SH161, nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium were increased 6.4, 17.2, and 13.5 times, respectively, in comparison with the parent strains. 2). Nitrogenase activity of Klebgiella oxytoca NGl3, Klebsiella oxytoca SH3l, and Klebsiella oxytoca SH161 was completely repressed In the presence of 15mM NH4+. But, nitrogenase activities of Klebsiella oxytoca NGl3/PMC71A, Klebsiella oxytoca SH3l /PMC71A, and Klebsiella oxytoca SH 161/pMC714 harboring PMC71A, were 13.7%, 7.7%, and 6.2% of the nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권1호
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• pp.8-14
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• 2005

다양한 기능을 보유하고있는 농업용 유용미생물을 경제적으로 대량생산하기 위하여는 동시에 다양한 미생물이 상호간에 길항관계를 갖지않고 잘자랄수있는 배지의 선택이 필수적으로 요망된다. 본실험은 질소고정균 (Rhizobium)과 인산가용화균 (Phosphobacteria)을 yeast extract mannitol변형배지를 포함한 다양한배지에서 함께 배양시 각각의 성장을 극대화할 수 있는 접종시차를 규명하고 각 조건에서 생산된 미생물의 효능유지기간을 비교하였다. 인산가용화균과 질소고정균을 동시배양시 최대 수율을 얻기위한 조건은 인산가용화균을 먼저접종한 후 48시간후에 질소고정균을 접종한 후 60시간 배양하는것이었다. 이러한 조건으로 배양하였을 때 생산된 균의 효능유지기간은 각각의 균을 단독배양한것과 비교하여 차이가 나타나지 않았다. 또한, 이러한 조건에서 생산된 미생물의 개체수는 담체에 고정시킨후에도 60일까지 변화없이 유지되었다.

• 미생물학회지
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• 제24권3호
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• pp.211-220
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• 1986

Nitrogen fixation (nif) genes of Rhizobium leguminosarum were transferred to nif Klebsiella pneumoniae and E. coli by conjugation after partial heat induction of $RP_4$ :: Mu cts in Rhizobium $R^+$ transconjugant, and the hybrid plasmids in the transconjugant strains were isolated and characterized. In order to transfer the nif genes from Rhizobium, the hybrid plasmid $RP_4$ :: Mu cts was transferred by conjugation from E. coil to the symbiotic nitrogen fixer, R. leguminosarum. After stabillity test, the $RP_4$ :: Mu cts in Rhixobium $R^+$ transconjugant was subjected to partial heat induction by culturing it statically at $38^{\circ}C$ for 16 hours, and then conjugated with the nif defective mutant strains of K. pneumoniae or nif mutant strains of E. coli having whole nif gene plasmid. Recombinant strains of K. pneumoniae, which could grow in a N-free medium and exhibit the nitrogenase activity were selected. However, in the case of E. coli, they could grow well in a NA medium containing antibiotices, but hardly frow in a N-free medium. The hybrid plasmids in these transconjugal strains were isolated by gel electrophoresis and compared their molecular sizes.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.189-200
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• 2005

생물학적 질소고정과정의 연구는 학문적으로나 산업적으로 매우 중요한 과정이다. 본 총설에서는 공업적 질소고정과 비교되는 생물학적 질소고정의 특징을 간단히 살펴보고, Azotobacter vinelandii에서 연구되고 있는 생물학적 질소고정효소의 특징을 다룬다. 생물학적 질소고정과정은 다양한 생명체에서 일어나며, 최근에는 미생물인 A. vinelandii에 그 작용 메커니즘에 관한 연구가 집중되어 있다. 공기중의 질소를 암모니아로 변환시키는 질소고정은 화학적으로 환원 반응에 해당하므로 전자의 공급이 필요하다. 생물학적 질소고정을 담당하는 질소고정효소는 촉매반응을 위해 생물학적인 환원력을 사용하여 전자를 공급받아, Fe 단백질의 $Fe_4S_4$ cluster와 MoFe 단백질의 P-cluster를 거쳐 질소 환원 반응이 일어나는 FeMo-cofactor로 전달한다. 이러한 전자전달의 과정과 수소이온의 전달 과정은 질소고정효소의 반응 메커니즘 이해에 매우 중요한 과정이며, FeMo-cofactor와 질소분자의 상호작용은 생물학적 질소고정 메커니즘의 중심에 있다. 질소고정 작용 메커니즘의 연구에는 X-선 단백질 결정학, EPR과 $M{\ddot{u}}ssbauer$ 등의 다양한 분광학적 방법과, 효소의 기질과 저해제의 상호작용을 연구하고 mutant와 비교하는 생화학적 접근방법, 그리고 FeMo-cofactor의 모델 화합물을 합성하여 연구하는 화학적 방법 등이 적용되었다. 이들 분야의 최근 연구결과를 소개하며, 마지막으로, 다양한 연구 결과에 바탕하여 새로운 질소고정효소의 작용 기작이 제안하였다.

• 미생물학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-114
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• 1985

우리나라 자연환경으로부터 분리한 Rhizob ium 32권주로부터 카나마이신, 세트라싸이클린 등에는 예민하고, 클로람페니콜, 젠타마이신 등에는 강한 내성을 나타내는 5 균주를 선별하고, 이를 수용세포로하여 RP4::Mu cts를 접함에 의해 E. coli로부터 Rhizobium leguminosarum으로 전달 시켰다. 그 전달빈도는 $5.8{\times}10^{-7}$의 빈도를 나타내었다. 접합체에서의 RP4::Mu cts플라스미드의 존재는 암피실린과 카나마이신, 테트라싸이클린에 대한 내정과 $42^{\circ}C$에서의 플라크 형성으로 확인하였다. 접합체들은 $10^2~10^3$단위로 플라크를 형성하였고, 안정성를 조사한 신파 4주 후에도 대부분이 RP4: :Mu cts의 성질을 유지하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권1호
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• pp.23-28
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• 1977

경기도(京畿道) 일도(一圖)의 논토양(土壤) 질소고정미생물(窒素固定微生物)의 종류(種類)와 분포(分布), 그리고 이들 미생물(微生物)에 의(依)한 질소고정능(窒素固定能)을 알기 위(爲)하여 토양통별(土壤統別), 유형별(類型別), 지형별(地形別)로 분류(分類)하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 논토양(土壤)(유기물(有機物)이 첨가(添加)되었을 때) 타양성(他養性) 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 $C_2H_2$-환원력(還元力)은 해안평탄(海岸平坦)>내륙평탄(內陸平坦)>산간지(山間地)의 순(順)으로 높았다. 또한 토양통(土壤統) 간(間)에는 광활(廣活)>만경(萬頃)>석천(石泉)>평택(平澤)>부용(芙溶)>화동통(華東統) 등(等)의 순(順)으로 높았으며 그외(外) 토양통(土壤統) 간(間)에는 비슷한 경향(傾向)을 보였다. 2. 담수(湛水) 40일간(日間) $C_2H_2$-환원법(還元法)에 의(依)하여 환산(換算)된 질소고정력(窒素固定力)을 보면 해안평탄지(海岸平坦地)에서 유래(由來)된 토양(土壤)이 제일 높아 평균(平均) 약(約) 3.2kg/10a이고 내륙평탄지(內陸平坦地) 2.6kg/10a, 그리고 산간지(山間地) 토양(土壤)이 2.0kg/10a이었다. 3. 논토양(土壤) 타양성(他養性) 질소고정균(窒素固定菌)의 종류(種類)와 분포(分布)를 보면 가. 내륙평탄지(內陸平坦地)인 평택통(平澤統)에서 50개(個)의 Azotobacter의 취락(聚落)을 제외(除外)하고는 전(全) 토양(土壤) 공(共)히 Azotobacter와 Beijerinckia는 확인(確認)되지 않았으며 혐기성(嫌氣性) 질소고정균(窒素固定菌)인 Clostridia의 분포(分布)는 인정(認定)되었으나 그 수(數)가 질소(窒素) 공급(供給)에 영향(影響)할 수 있는 범위(範圍)에는 미달(未達)하였다. 나. 그외(外) 무질소배지(無窒素培地)에서 생육(生育)되는 미동정(未同定) 호기(好氣) 및 혐기성(嫌氣性) 질소고정미생물(窒素固定微生物)의 분포(分布)는 대단히 높아 시험지(試驗地) 토양(土壤)의 질소고정(窒素固定)은 이들 미생물(微生物)과 algae에 의(依)해서 주(主)로 일어나는 것으로 생각(生覺)된다.