국내 자생 난초과 식물의 뿌리 공생균이 새우난초 유묘 생장에 미치는 영향 Effects of Symbiotic Fungi Isolated from the Roots of Korean Native Orchids on the Seedling Growth of Calanthe discolor원문보기
난초과 식물과 공생균은 높은 생물 다양성 가치와 다수의 야생 난초과 식물이 멸종 위기종으로 분류됨에 따라 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되는 분야이다. 난초의 생존과 발아에 공생균이 큰 영향을 미치며, 내생균의 생리적 역할과 대사산물이 주목 받음에 따라 과거의 연구들이 주로 난균근균에 초점을 맞춰 왔다면, 현재는 비균근성 내생균에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만, 국내의 연구는 내생균의 분리 및 동정에만 초점이 맞춰져 있고 내생균의 역할과 난초에 미치는 영향에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 자생하는 희귀난초과 식물인 새우난초와 흔히 분포하는 일반난초과 식물인 은대난초로부터 내생균을 분리 및 동정하여 얻은 균주를 멸종 위기종인 새우난초 유묘에 접종하여 내생균이 난초과 식물 생장에 미치는 영향을 검정해보고자 하였다. 28개체의 야생 난초 뿌리로부터 총 382개의 내생균 균주를 분리하였고, ...
난초과 식물과 공생균은 높은 생물 다양성 가치와 다수의 야생 난초과 식물이 멸종 위기종으로 분류됨에 따라 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되는 분야이다. 난초의 생존과 발아에 공생균이 큰 영향을 미치며, 내생균의 생리적 역할과 대사산물이 주목 받음에 따라 과거의 연구들이 주로 난균근균에 초점을 맞춰 왔다면, 현재는 비균근성 내생균에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만, 국내의 연구는 내생균의 분리 및 동정에만 초점이 맞춰져 있고 내생균의 역할과 난초에 미치는 영향에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 자생하는 희귀난초과 식물인 새우난초와 흔히 분포하는 일반난초과 식물인 은대난초로부터 내생균을 분리 및 동정하여 얻은 균주를 멸종 위기종인 새우난초 유묘에 접종하여 내생균이 난초과 식물 생장에 미치는 영향을 검정해보고자 하였다. 28개체의 야생 난초 뿌리로부터 총 382개의 내생균 균주를 분리하였고, ITS 지역을 이용하여 동정한 결과 3종의 난균근균을 포함하여 총 113종으로 확인되었다. 새우난초와 은대난초의 종 다양성과 군집 구성을 비교한 결과 조천을 제외한 나머지 새우난초 군집에서 은대난초 군집보다 종 다양성이 낮았으며, 은대난초와 공통적으로 분리된 종에 비해 새우난초 특이적 종의 비율이 높았다. 또한, Cluster analysis 와 PCA anlaysis 를 실시한 결과 같은 숙주의 내생균 군집간의 유사도가 높게 나왔으며, 숙주와 내생균 군집간의 특이성이 확인되었다. 이를 통해, 내생균의 군집이 숙주 식물에 따라 변화하며, 군집 구성이 새우난초의 희귀적 분포와 관련된다고 판단하였다. 8종 9종의 난균근균 및 내생균을 새우난초 유묘에 접종한 후 140일간 배양하여 잎, 뿌리, 생체량, 생존율과 관련된 값을 측정한 결과 Diaporthe hongkongensis, Phialocephala fortinni, Pezicula ericae 는 새우난초 유묘 생장에 효과적이며, Leptodontidium orchidicola 는 생존에 효과적인 균주로 나타났다. 내생균의 식물 생장 및 방어효과는 관련 메커니즘 연구와 함께 지속적인 모니터링이 필요한 분야이지만, 본 연구를 통해 멸종 위기 난초과 식물의 보존과 복원의 도구로서 공생균 활용에 대한 기초자료를 제시하였다.
난초과 식물과 공생균은 높은 생물 다양성 가치와 다수의 야생 난초과 식물이 멸종 위기종으로 분류됨에 따라 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되는 분야이다. 난초의 생존과 발아에 공생균이 큰 영향을 미치며, 내생균의 생리적 역할과 대사산물이 주목 받음에 따라 과거의 연구들이 주로 난균근균에 초점을 맞춰 왔다면, 현재는 비균근성 내생균에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만, 국내의 연구는 내생균의 분리 및 동정에만 초점이 맞춰져 있고 내생균의 역할과 난초에 미치는 영향에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 자생하는 희귀난초과 식물인 새우난초와 흔히 분포하는 일반난초과 식물인 은대난초로부터 내생균을 분리 및 동정하여 얻은 균주를 멸종 위기종인 새우난초 유묘에 접종하여 내생균이 난초과 식물 생장에 미치는 영향을 검정해보고자 하였다. 28개체의 야생 난초 뿌리로부터 총 382개의 내생균 균주를 분리하였고, ITS 지역을 이용하여 동정한 결과 3종의 난균근균을 포함하여 총 113종으로 확인되었다. 새우난초와 은대난초의 종 다양성과 군집 구성을 비교한 결과 조천을 제외한 나머지 새우난초 군집에서 은대난초 군집보다 종 다양성이 낮았으며, 은대난초와 공통적으로 분리된 종에 비해 새우난초 특이적 종의 비율이 높았다. 또한, Cluster analysis 와 PCA anlaysis 를 실시한 결과 같은 숙주의 내생균 군집간의 유사도가 높게 나왔으며, 숙주와 내생균 군집간의 특이성이 확인되었다. 이를 통해, 내생균의 군집이 숙주 식물에 따라 변화하며, 군집 구성이 새우난초의 희귀적 분포와 관련된다고 판단하였다. 8종 9종의 난균근균 및 내생균을 새우난초 유묘에 접종한 후 140일간 배양하여 잎, 뿌리, 생체량, 생존율과 관련된 값을 측정한 결과 Diaporthe hongkongensis, Phialocephala fortinni, Pezicula ericae 는 새우난초 유묘 생장에 효과적이며, Leptodontidium orchidicola 는 생존에 효과적인 균주로 나타났다. 내생균의 식물 생장 및 방어효과는 관련 메커니즘 연구와 함께 지속적인 모니터링이 필요한 분야이지만, 본 연구를 통해 멸종 위기 난초과 식물의 보존과 복원의 도구로서 공생균 활용에 대한 기초자료를 제시하였다.
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