• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권9호
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• pp.1231-1240
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• 2021

Members of the genus Bacillus are known to play an important role in promoting plant growth and protecting plants against phytopathogenic microorganisms. In this study, 21 isolates of Bacillus spp. were obtained from the root micro-ecosystem of Suaeda glauca. Analysis of the 16S rRNA genes indicated that the isolates belong to the species Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus velezensis, Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus aryabhattai and Brevibacterium frigoritolerans. One of the interesting findings of this study is that the four strains B1, B5, B16 and B21 are dominant in rhizosphere soil. Based on gyrA, gyrB, and rpoB gene analyses, B1, B5, and B21 were identified as B. amyloliquefaciens and B16 was identified as B. velezensis. Estimation of antifungal activity showed that the isolate B1 had a significant inhibitory effect on Fusarium verticillioides, B5 and B16 on Colletotrichum capsici (syd.) Butl, and B21 on Rhizoctonia cerealis van der Hoeven. The four strains grew well in medium with 1-10% NaCl, a pH value of 5-8, and promoted the growth of Arabidopsis thaliana. Our results indicate that these strains may be promising agents for the biocontrol and promotion of plant growth and further study of the relevant bacteria will provide a useful reference for the development of microbial resources.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.188-194
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• 2023

Microbacterium elymi KUDC0405^T was isolated from the rhizosphere of Elymus tsukushiensis from the Dokdo Islands. The KUDC0405^T strain was Gram-stain-positive, non-spore forming, non-motile, and facultatively anaerobic bacteria. Strain KUDC0405^T was a rod-shaped bacterium with size dimensions of 0.3-0.4 × 0.7-0.8 ㎛. Based on 16S rRNA gene sequences, KUDC0405^T was most closely related to Microbacterium bovistercoris NEAU-LLE^T (97.8%) and Microbacterium pseudoresistens CC-5209^T (97.6%). The dDDH (digital DNA-DNA hybridization) values between KUDC0405^T and M. bovistercoris NEAU-LLE^T and M. pseudoresistens CC-5209^T were below 17.3% and 17.5%, respectively. The ANI (average nucleotide identity) values among strains KUDC0405^T, M. bovistercoris NEAU-LLE^T, and M. pseudoresistens CC-5209^T were 86.6% and 80.7%, respectively. The AAI (average amino acid identity) values were 64.66% and 64.97%, respectively, between KUDC0405^T and its closest related type strains. The genome contained 3,596 CDCs, three rRNAs, 46 tRNAs, and three non-coding RNAs (ncRNAs). The genomic DNA GC content was 70.4%. The polar lipids included diphosphatydilglycerol, glycolipid, phosphatydilglycerol, and unknown phospholipid, and the major fatty acids were anteiso-C_17:0 and iso-C_16:0. Strain KUDC0405^T contained MK-12 as the major menaquinone. Based on genotypic, phylogenetic, and phenotypic properties, strain KUDC0405^T should be considered a novel species within the genus Microbacterium, for which we propose the name M. elymi sp. nov., and the type strain as KUDC0405^T (=KCTC 49411^T, =CGMCC1.18472^T).

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.161-168
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• 2008

대규모 연안개발에 따른 매립사업으로 연안역의 갯벌 또는 염습지 등의 연안생태환경공간은 해마다 감소하고 있다. 이에 따라 연안역 자연환경의 완화조치(Mitigation)의 일환으로 인공갯벌 및 염습지 개발의 필요성이 대두되어 활발한 연구가 진행되고 있으나, 인공 연안공간 조성시 복원정도의 정량적 평가에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연안생태환경공간 조성지의 복원정도 평가에 대한 기초적인 연구로서, 준설토 배합비에 따라 구분되는 인공갯벌(Zone. P1) 및 염습지(Zone. P2) 현장시험구를 조성하여 생물-화학적 환경인자인 시험구 내 대형저서동물 군집의 생물다양성과 개체수 및 생체량/식생(갈대)의 정착률/종속영양세균수/이화학적 특성(COD, IL, TN, TP, pH)에 대한 환경성 모니터링을 수행하였다. 이 결과를 바탕으로 각 환경인자들의 복원정도를 나타내는 복원지수를 제안하여 연안생태환경공간 조성에 따른 복원정도를 정량적으로 평가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제23권1호
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• pp.53-59
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• 1990

고추, 오이 등의 시설원예(施設園藝) 연작토양(連作土壤)에서 토양전염성(土壤傳染性) 식물병원균(植物病院菌)에 길항력(拮抗力)을 갖는 Pseudomonas fluorescens를 분리(分離), 동정(同定)하고 이 균주(菌株)를 nalidixic acid와 rifampicin에 내성을 갖는 spontaneus multant를 유도(誘導)하여 표식균주(標識菌株)를 만들었다. 이들 표식균주(標識菌株)와 모균주(母菌株)의 생화학적 특성(特性), 병원성 사장균(絲狀菌)에 대한 길항력(拮抗力), 암소배양(暗所培養), 작물(作物) pot 실험(實驗) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 고추, 오이 등의 시설원예(施設園藝) 연작지(連作地) 토양(土壤)에서 형광성(螢光性) Pseudomonas를 분리(分離)하여 Rhizoctonia solani, Fusrium oxysporum, Fusarium solani에 생육(生育) 저해력(沮害力)이 우수한 KR-164를 선발(選拔)하고 이들의 분류학적(分類學的) 성질(性質)을 검토(檢討)한 결과(結果) Pseudomonas fluorescens biotype IV로 분류(分類), 동정(同定)하였다. 2. KR-164에서 표식균주(標識菌株)인 KR-1641 변이주(變異株)를 유도하였고, 이들 표식균주(標識菌株)와 모균주(母菌株)의 생화학적(生化學的) 성질(性質)은 동일(同一)하였다. 3. 분리균주(分離菌株)와 식물(植物) 병원성 사장균(絲狀菌)을 대치배양(對置培養)하여 검경한 결과(結果) 여러 형태(形態)의 균사이장(異狀)이 관찰(觀察)되었다. 4. 분리균주(分離菌株)를 배추 암소배양(暗所培養)에 처리(處理)한 결과(結果) 무처리구(無處理區)에 비해 생육기간(生育其間)이 현저하게 연장(延長) 되었다. 5. 분리균주(分離菌株)의 접종(接種)이 대조구(對照區)와 사장균(絲狀菌) 접종구(接種區)에 비해 배추의 발아율(發芽率) 및 엽수, 초장, 근장 등의 생육(生育)을 향상(向上)시켰다. 6. 토양(土壤)에 접종(接種)된 표식균주(標識菌株)는 접종(接種) 35일까지 안정(安定)하였으나 병원성 사장균(絲狀菌)은 현저하게 감소(減少)하였고, 표식균주(標識菌株)는 근권(根圈) 유용미생물(有用微生物)의 생육(生育)에 뚜렷한 영향(影響)을 미치지 않았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권2호
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• pp.116-123
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• 2004

유기재배를 위한 화학비료 대체 혼합발효 유기질비료를 개발하기 위하여 깻묵, 어박, 쌀겨, 골분 등의 유기질 자재와 일라이트, 패화석 등을 배합하여 제조하였으며 70일간의 제조과정 중 이화학적 특성 및 미생물 밀도 변화를 조사하였다. 유기질비료의 주요 성분인 깻묵과 쌀겨는 각각 7.6%와 2.6%의 질소와 3.6%와 4.6%의 인산, 1.4%와 2.2%의 칼륨을 함유하였다. 골분은 29.2%의 인산을 함유하였으며 일라이트의 칼륨 농도는 3.8%이였다. 유기질비료의 온도는 혼합 2일후 $50^{\circ}C$ 이상으로 상승하였으며 발효 40일 경과 후 상온과 비슷한 온도로 내려갔다. 발효 초기 수분 함량은 36.3%였으며 1개월 후 16.0%로 감소하였고 그 후 변화가 거의 없었다. 발효 초기에 유기물 함량에 비해 질소의 손실이 커서 탄질비가 증가하였다가 발효 10일 경과 후 서서히 감소하였다. 암모니아태 질소 함량은 혼합 시 $1,504mg\;kg^{-1}$이었으며 10일 후 최고 농도인 $5,530mg\;kg^{-1}$까지 증가하였다가 서서히 감소하였다. 그 반면에 질산태질소 함량은 발효 전 기간 동안 저농도로 유지되었는데 이러한 경향은 높은 pH와 관련이 있다고 판단되었다. 약 2개월간의 발효 후 유기질비료의 질소, 인산, 칼리 및 유기물 함량은 각각 2.7%, 2.8%, 1.8% 및 35.9%이었다. 발효과정 중 유기질비료내 생존하는 호기성세균, Bacillus sp. 및 방선균의 총균수는 각각 $12.5{\times}10^{10}$, $45.5{\times}10^5$와 $13.6{\times}10^5cfu\;g^{-1}$이었다. Pseudomoaas sp.는 발효초기에 $71.9{\times}10^7cfu\;g^{-1}$이었으나 발효 20일 후에는 온도 상승으로 급격히 감소하여 거의 나타나지 않았다. 균류 중 효모는 발효 초기에 많이 검출되었으며 사상균수은 발효 후기에 많았다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권1호
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• pp.79-86
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• 2017

토양 내에 존재하는 미생물은 다양한 종류의 다당류 분해 효소들을 생산함으로써 토양의 비옥도 증진뿐만 아니라 토양내의 생태계를 건전하게 유지하게 위해 중요한 역할을 한다. 본 연구는 경남과학기술대학교에 위치한 쥬라기숲에서 0.4 % carboxymethyl cellulose와 0.01 % trypan blue가 첨가된 LB agar plate를 이용하여 CMCase와 xylanase를 생산하는 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석과 API kit 분석을 바탕으로 분리된 박테리아는 Bacillus 종에 속하는 것으로 동정되었으며, Bacillus sp. GJY으로 명명하였다. Bacillus sp. GJY에서 CMCase와 xylanase의 활성을 책임지고 있는 단백질을 알아보기 위하여 Zymogram 분석을 실시하였다. 그 결과 CMCase의 경우 약 28 kDa 크기에 xylanase의 경우 약 25 kDa 크기에 활성밴드가 하나씩 존재하였다. Bacillus sp. GJY의 최적 생장온도는 $37^{\circ}C$이었으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 12시간에 최고에 달하였다. CMCase의 경우 pH 5.0, 온도 $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보인 반면, xylanase는 pH 4.0, $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보였다. CMCase와 xylanase 모두 40, $50^{\circ}C$에서는 열 안정성을 보였지만, $60^{\circ}C$ 이상에서는 두 효소의 열 안정성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.171-182
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• 2018

파파야는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 재배되고 있는 주요 작물 중의 하나이다. 파파야 열매는 칼로리가 낮고 비타민 A와 C, 미네랄이 풍부하며, 미숙과에는 단백질 분해 효소인 파파인이 풍부하여 의약품, 화장품, 식품 가공 산업 등에 널리 활용되고 있다. 전세계 파파야 산업에서 가장 중요한 제한 요인 중의 하나가 potyvirus에 속하는 papaya ringspot virus (PRSV)에 의해 야기되는 식물병이다. 1992년에 미국 연구자들에 의해 PRSV의 coat protein (cp) 유전자를 발현하는 최초의 PRSV-저항성 GM 파파야 이벤트($R_0$ '55-1')가 만들어졌으며, 1997년에는 이로부터 유래한 GM 품종('SunUp', 'Rainbow')에 대해 미국 정부가 상업적 재배를 승인하였다. 현재까지 GM 파파야 개발은 해충 저항성, 병 저항성(곰팡이, 바이러스), 수확 후 저장성 증대, 알루미늄과 제초제 저항성 등의 형질에 초점을 맞추어 왔다. 아울러 파파야를 동물단백질(백신 등) 생산을 위한 식물공장으로 활용하기 위한 시도도 이루어졌다. 현재, 미국과 중국을 비롯한 약 17개 국가에서 GM 파파야 개발과 포장 실험 또는 상업적 재배가 이루어지고 있다. GM 파파야의 개발과 더불어 생물안전성 평가 및 GM 판별 기술 개발에 관한 연구도 이루어지고 있다. 생물안전성 평가와 관련하여 주로 인체 위해성과 환경 위해성에 관한 분석이 수행되고 있다. 인체 위해성의 경우, 동물 모델을 대상으로 장기간 식이섭취를 통해 일반 및 유전 독성, 알레르기항원성, 면역 반응, GM 유래 단백질의 안정성에 관한 연구가 수행되었다. 환경 위해성의 경우, GM 재배가 토양 미생물 다양성에 미치는 영향, GM 유래 유전물질의 토양 잔류 및 토양 미생물로의 전이 여부에 관한 연구가 이루어졌다. 우리나라, 유럽 및 일본을 비롯한 많은 나라에서는 상업적 재배를 위한 GM 품종 도입이나, 파파야 가공 식품 제조에 비승인 GM 파파야의 사용을 규제하고 있다. 도입 유전자 특이적 또는 이벤트 특이적인 분자표지를 개발하고, PCR(일반, real-time) 또는 loop-mediated isothermal amplification 방법을 통해 GM 여부를 판별하고 있다. 파파야에 대한 초안 수준의 유전체 정보가 2008년에 해독되었으며, 최근에는 차세대 유전체 분석 기술로 확보된 유전체와 전사체 정보를 활용하여 GM 여부를 판별하는 기술도 확립되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.190-196
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• 2010

안전한 먹거리 생산은 축산물의 사육에서부터 시작된다. 현재 병원성 바이러스 및 균에 의해 먹거리의 안전성이 위협을 받고 있으며, 또한 항생제의 남용으로 인하여 병원성 균이 면역력을 갖게 되고 그에 따라 슈퍼 박테리아 등이 계속 생겨나고 있는 추세이다. 이런 시점에 항생제 대체 물질 개발이 절실하게 요구되고 있다. 이에 본 연구는 안전한 축산물생산과 국민의 식품안전의 최초단계인 축산업에서 항생제를 대체할 천연항생 사료첨가제를 개발하고자 본 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 감귤박 특이 균주, 토양미생물 균주, Coenzyme Q10을 이용하였고, 무 항생제사료에 첨가하였다. 병아리 때 일정 기간 동안 사료첨가제를 급여 후 살모넬라균(Salmonella gallinarium)을 구강을 통해 주입하였다. 그리고 일정시간 동안 혈액과 분변을 채취하고 배지를 이용 살모넬라균 검사를 실시하였으며, 결과적으로 감귤박 특이 균주에서 가장 좋은 억제 효과를 얻었다. 이 결과를 살펴볼 때 병아리에서는 이러한 첨가제들이 장내 다른 병원성 균이 선점하지 못하도록 하는 것으로 사료된다. 장기의 해부를 통해서 장기의 손상 상태를 확인한 결과 감귤박 특이 균주 첨가제인 경우 간장색의 선홍색인 반면 일반 항생제 및 무 항생제 사료는 간장의 색의 황색으로 변한 것으로 미뤄 보아서 첨가제의 효과로 살모넬라균이 억제되어 간장의 손상을 방지한다는 효과를 얻었다. 이러한 결과는 천연항생제를 이용한 사육 기반 확립은 물론 먹거리 안전성을 보장하며, 사육부산물은 식물재배의 비료로 이용하여 완전 순환농업을 위한 좋은 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제32권4호
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• pp.517-524
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• 2014

본 연구는 국내에서 개발된 국화의 GM 이벤트에 대한 실질적 동등성과 환경 위해성 평가를 위해 GM 화훼류 이벤트의 표현형, 생육 및 개화특성 등의 재배적 특성과 병해충의 발달 정도 및 토양미생물의 변화양상 등이 조사되었다. 무측지성 GM 국화의 시험재료로는 무측지성 국화 형질전환체인 LeLS69, LeLS76, LeLS80 등 3계통을 이용하였으며, 대조품종 'Jinba'와 비교 분석하였다. 무측지성 GM 국화의 표현형 검정을 위해 각 계통간 무측지성 발생 정도를 비교하였으며, 재배적 특성 검정을 위해 생육단계별 생육정도 및 개화 특성을 비교하였다. GM 국화의 생리장해 및 병해충 발생 정도를 정식 후 매주 조사하여 변화양상에 대해 분석하였다. 또한 토양 미생물의 변화를 보기 위해 실험 종료시 GM 국화 계통별로 뿌리와 밀접한 부위의 토양을 채취하여 세균, 방선균, 사상균의 발생 정도를 분석하였다. LeLS80은 대조구 'Jinba'에 비해서 무측지성의 발현도가 높은 것을 확인할 수 있었으나, LeLS76과 LeLS69는 무측지성의 발현률이 현저히 낮았다. 'Jinba'와 GM 국화 계통의 생육은 유의성 있는 차이가 보여지지 않았으며, 무측지성의 발현 정도에 따라 각 계통에 대한 유용성이 평가되어야 할 것으로 판단되었다. 특히 LeLS80 계통의 경우는 하계 고온기에 무측지성이 잘 발현됨을 관찰할 수 있어서 향후 무측지성 발현을 위한 유전자원 및 이벤트 개발에 유용할 것으로 추정되었다. 병해충별 발생 정도 분석에서 꽃노랑총채벌레, 점박이응애, 목화진딧물, 온실가루이 등은 발생시기는 종별로 달랐으나 계통간 차이는 보이지 않았었고, 병해충별 총발생량에서도 계통간 유의차는 없는 것으로 나타났다. 토양미생물의 변화를 살펴본 결과, 세균과 방선균은 'Jinba'와 GM 국화 계통간에 유의성 있는 차이가 보여지지 않았으며, 사상균은 모든 GM 국화가 'Jinba'보다 높은 값을 보였다. 종합적으로 볼 때, 지속적인 실질적 동등성 평가를 위해 앞으로 모니터링 연구를 기초하여 다양한 측면에서 접근할 필요성이 있는 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권3호
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• pp.170-177
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• 2004

낙동강 물을 관개하여 벼를 재배하는 강 상류의 안동 풍산에서부터 하류의 부산 구포까지 7개 지역 논토양의 농업환경 특성을 1999년부터 2년간 비교 분석하였다. 토양의 중금속함량은 자연함량 안팎이었으며 가장 높았던 곳은 부산 강서 지역이었고 다음으로는 고령 성산 지역이었다. 그러나 현미중의 중금속은 자연함량 이하를 보였다. 토양의 화학성은 고령 성산지역과 부산 강서지역에서 높았는데, $1999{\sim}2000$년도의 영농 후 토양에서 고령은 pH ($5.9{\sim}6.1$), EC($0.8{\sim}0.9\;dS/m$), 유효인산($155{\sim}201\;mg/kg$), 치환성 칼슘($6.7{\sim}7.4\;cmol^+/kg$), 치환성 마그네슘($1.92{\sim}2.50\;cmol^+/kg)$, 치환성 칼리($0.18{\sim}0.21\;cmol^+/kg$)가 가장 높았고 부산에서는 유기물($23.0{\sim}29.1\;g/kg$), 총질소($1.6{\sim}1.8\;mg/kg$)가 가장 높았다. 낙동강 물의 관개수질과 토양화학성을 고려한 벼의 진단시비량은 질소의 경우 110 kg/ha를 기준으로 안동 21.4%, 상주 11.85, 구미지역에서 8.8% 정도 증시할 필요가 있었으나, 고령에서는 14.9%, 창녕은 4.6%, 밀양 하남은 4.55, 부산 강서지역은 11.5% 내외로 줄일 수 있을 것으로 분석되었다. 그리고 인산질 비료는 45 kg/ha 기준으로 창녕 도천에서만 18.9% 줄여 주고 다른 지역에서는 기본시비량인 30 kg/ha만 시용하여도 무방할 것으로 판단되었다. 논토양에 분포하는 세균과 사상균, 방선균, 중온성 Bacillus, 형광성 Pseudomonas, Biomass C는 유기물과 총 질소, 인산 등의 양분함유량이 많았던 고령 성산과 그 하류지역에서 높았다.