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인산은 산성이나 알칼리성 토양에서 금속 이온과 결합하여 불용화 됨으로써 토양의 지력 저하와 하천 및 바다의 부영양화를 야기한다. 그러므로 토양 중에 잔존하는 인산염을 친환경적으로 이용하기 위한 미생물의 인산염 가용화와 식물 생장 촉진 미생물의 연구가 매우 필요하다. 본 연구는 식물 생장을 촉진시키기 위하여 토양 속의 불용성 인산염을 가용화하는 미생물을 분리하고, 관련 유전자를 도입한 세균의 인산염 가용화 특성을 조사하였다. 토양으로부터 분리된 식물 생장 촉진 기능을 가진 Bacillus megaterium ...

인산은 산성이나 알칼리성 토양에서 금속 이온과 결합하여 불용화 됨으로써 토양의 지력 저하와 하천 및 바다의 부영양화를 야기한다. 그러므로 토양 중에 잔존하는 인산염을 친환경적으로 이용하기 위한 미생물의 인산염 가용화와 식물 생장 촉진 미생물의 연구가 매우 필요하다. 본 연구는 식물 생장을 촉진시키기 위하여 토양 속의 불용성 인산염을 가용화하는 미생물을 분리하고, 관련 유전자를 도입한 세균의 인산염 가용화 특성을 조사하였다. 토양으로부터 분리된 식물 생장 촉진 기능을 가진 Bacillus megaterium KR 076 균주의 인산염 가용화 특성을 조사하였다. 그 결과, 이 균주의 난용성 인산염 가용화 능력이 최대가 되는 배양 조건은 배양 온도 37℃, 배양 초기 pH 5.0 , 그리고 탄소원으로 5 % glucose를 첨가하였을 때이며, 사용된 난용성 인산염 중에서는 hydroxyapatite 가용화 능력이 가장 우수하였다. 또한 더욱 우수한 분자 육종 균주의 개량을 위해 Klebsiella sp. DA71-1 균주에 Staphylococcus sp. LJ2 균주로부터 분리된 인산염 가용화 관련 유전자인 lactate dehydrogenase (ldh) gene을 도입한 DA71-1/pLYJ 균주를 작성, 형질 전환 균주를 개발하였다. 그 결과, DA71-1/pLYJ 균주는 DA71-1 균주에 비해 인산염 가용화 능력이 증가하였다. 배지에 3 % glucose 첨가하였을 경우 다른 탄소원을 첨가했을 때보다 DA71-1/pLYJ 균주의 난용성 인산염 가용화 능력이 월등히 우수하였다. 각기 다른 난용성 인산염 tri-calcium phosphate, hydroxyapatite, 그리고 aluminium phosphate에 대하여 그 가용화 능력이 DA71-1 균주보다 적게는 1.2 배, 많게는 2.3 배 이상 향상된 결과를 나타냈다. 그리고 DA71-1/pLYJ 균주는 DA71-1 균주에 비해 배양 온도에 비교적 관계없이 높은 인산염 가용화 능력을 나타낸 것이 특징적이었고, 배양초기 pH가 5.0 일 때 그 능력이 가장 뛰어났다. 따라서 난용성 인산염의 가용화가 우수한 두 균주, Bacillus megaterium KR 076 과 Klebsiella sp. DA71-1/pLYJ 균주는 식물 생장을 촉진하는 친환경적인 미생물 제제로의 활용이 가능하다.