$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

양송이배지로부터 분리한 Pantoea rodasil 와 Burkholderia stabilis의 인산가용화능 비교
Comparison on phosphate solubilization ability of Pantoea rodasil and Burkholderia stabilis isolated from button mushroom media 원문보기

Journal of mushrooms = 한국버섯학회지, v.16 no.1, 2018년, pp.31 - 38  

박홍신 (충남대학교 농업생명과학대학 생물환경화학과) ,  염영호 (충남대학교 농업생명과학대학 생물환경화학과) ,  윤민호 (충남대학교 농업생명과학대학 생물환경화학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

양송이 수확후 배지에서 분리한 Pantoea rodasill LH-1와 Burkholderia stabilis HS-7간의 단일 접종 및 동시접종에 따른 인산가용화능과 상추생육효과를 조사하였다. NBRIP액체 배지에 분리균을 접종하고 배지에 함유된 인산칼슘으로부터 해리된 가용인산(soluble phosphorus)함량을 측정한 결과, P. rodasill LH-1는 $736.59{\mu}g\;mL^{-1}$, B. stabilis HS-7은 $743.90{\mu}g\;mL^{-1}$, 그리고 B. stabilis HS-7와 P. rodasill LH-1을 동시 접종한 배지는 $783.41{\mu}g\;mL^{-1}$로 가장 높았지만 유의수준시너지 효과는 나타나지 않았다. 배지 내pH는 초기 pH 7.0에서 배양 3일 후 모든 접종구에서 pH 4.3수준으로 감소하였으며, 또한 배지 내 잔류 당 감소율은 P. rodasill LH-1 31.7%, B. stabilis HS-7은 53.7%, 동시 접종한 배지에서는 87.1%로 가장 높은 감소율을 나타냈다. 분리균에 의해 생성한 배지 내유기산을 분석한 결과, gluconic acid, lactic acid, malic acid, acetic acid, citric acid 이 검출되었으며, 이 중 citric acid가 주요 유기산으로 동시 접종한 배지에서 $0.96mg\;mL^{-1}$로 가장 높은 함량을 나타내었다. 상추 재배 실험결과 동시 접종구가 대조구에 비해 잎의 길이는 7.7%, 뿌리길이는 15.5% 생육증진효과를 보였다. 이 결과들을 바탕으로 B. stabilis HS-7 와 Pantoea rodasill LH-1이 동시접종에 의해 유의수준의 인산가용화 시너지 효과는 관찰되지 않았지만, 무 접종구에 비하여 배지 내 인산가용화능과 작물의 생장이 크게 촉진되는 결과를 보임으로서 인산가용화균을 이용한 미생물 비료의 공급으로 염류집적토양의 인산가용화능과 작물의 생육을 향상시킬 수 있다고 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated the synergistic effect of single inoculation and co-inoculation of phosphate-solubilizing bacteria (PSB) Pantoea rodasil LH-1and Burkholderia stabilis HS-7. Phosphate-solubilizing abilities of these strains were assessed by measuring phosphorus content in culture media that w...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • stabilis HS-7 + TCP 처리군 총 8개의 처리군으로 나누었다(n=3). 1주일 간격으로 인산가용화 박테리아를 추가로 접종해주었다. 배양액은 25 mL NB 배지에 배양하여 각 포트당 배양액1 mL을 물에 10배 희석하여 고르게 관주하여 접종하였고, 수확 후 엽장과 뿌리 길이를 측정하여 생장 차이를 비교하였다.
  • Ca3(PO4)2을 함유하고 있는 NBRIP액체배지에 분리균을 접종하여 배양기간에 따른 배지내 가용화된 인의 함량을 측정하였다. 가용화된 인의 함량은 배양 7일차에서 B.
  • 그 다음 Ammonium para-molybdate를 8 mL 넣어 증류수를 Volumetric Flask의 50mL 표시선까지 채운 후 10분간 방치하였다. Spectrophotometer(GENESYS 10S UV-VIS. Thermo, USA) 를 이용하여 660nm에서 흡광도를 측정하여 가용화된 인을 분석하였다.
  • 본배양은 전배양액 1 mL을 NBRIP액체배지 200 mL가 담긴 500 mL Erlenmeyer Flask에 각각 접종하였다. 그리고 두 종의 인산 가용화 박테리아의 시너지효과를 확인하기 위하여 P. rodasill LH-1와 B. stabilis HS-7을 배양한 전 배양액을 각각 0.5 mL씩 합이 1 mL이 되도록 동시 접종하였고, 균을 접종하지 않은 멸균한 NBRIP 액체배지를 대조군으로 설정하였다. 본 배양한 NBRIP액체배지는150 rpm, 30o C에서 7일간 진탕 배양하며 1일, 3일, 5일, 7일차 간격으로 pH, 배지내 잔류당, 가용화된 인의 함량, 유기산 생성분석을 하였다.
  • 1주일 간격으로 인산가용화 박테리아를 추가로 접종해주었다. 배양액은 25 mL NB 배지에 배양하여 각 포트당 배양액1 mL을 물에 10배 희석하여 고르게 관주하여 접종하였고, 수확 후 엽장과 뿌리 길이를 측정하여 생장 차이를 비교하였다.
  • 배지내 존재하는 균이 생성한 유기산 생성을 정성적, 정량적으로 분석하기 위하여 1260 series HPLC(Agilent Technologies, CA, USA)을 사용하여 분석하였다. 칼럼은 Inertsil ODS-3V column (150 × 30 mm I.
  • 5 mL씩 합이 1 mL이 되도록 동시 접종하였고, 균을 접종하지 않은 멸균한 NBRIP 액체배지를 대조군으로 설정하였다. 본 배양한 NBRIP액체배지는150 rpm, 30o C에서 7일간 진탕 배양하며 1일, 3일, 5일, 7일차 간격으로 pH, 배지내 잔류당, 가용화된 인의 함량, 유기산 생성분석을 하였다. 처리구는 control, P.
  • 본 실험에서는 두 종의 인산가용화 박테리아 Pantoea rodasil LH-1과 Burkholderia stabilis HS-7를 이용하여 배지에서 배양 시 두 균간의 인산가용화능의 상호작용을 검토하였고, 단일 접종과 동시 접종한 경우 상추 생육에 미치는 효과를 비교하였다.
  • 상추 포트 재배실험을 통한 생육효과를 조사하기 위하여 P. rodasill LH-1 와 B. stabilis HS-7를 단일 및 동시 접종한 후 2주 후 접종구간의 상추의 생육 차이를 조사하였다. 조사항목은 처리구 별 잎의 길이와 뿌리길이의 변화를 조사하였다 (Table 2).
  • 시험관(18 mmФ × 150 mmH)에 배양액 시료 1 mL과 DNS 시약 3 mL를 차례로 첨가 후 100o C의 물이 있는 수조에서 15분간 반응시킨다. 실온에서 냉각 한 후 Spectrophotometer(GENESYS 10S UV-VIS. Thermo, USA)를 이용하여 550 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
  • 양송이 수확후 배지에서 분리한 Pantoea rodasill LH-1와 Burkholderia stabilis HS-7간의 단일 접종 및 동시접종에 따른 인산가용화능과 상추생육효과를 조사하였다. NBRIP액체 배지에 분리균을 접종하고 배지에 함유된 인산칼슘으로부터 해리된 가용인산(soluble phosphorus)함량을 측정한 결과, P.
  • 도말한 배지는 40o C Incubator에 넣고 배양하였고 배지 내 투명환(Clear zone)이 형성된 Colony만을 다시 NBRIP 배지에 계대배양하여 순수분리하였다. 이 중에서 투명환을 크고 빠르게 형성하는 Pantoea rodasill LH-1과 Burkholderia stabilis HS-7을 이용하여 분리하여 진행하였다.
  • 이동상 용매는 0.008 N H2SO4 를 100% 로 사용하였고 시료는 자동 주입기를 이용하여 10.0 µl 주입하였고, 유량(flow rate)은 0.2 mL min-1 로 20분간 분석하였다.
  • 인산가용화균 P. rodasill LH-1와 B. stabilis HS-7 각각 접종하였을 때와 동시 접종하였을 경우에 식물생장에 미치는 효과를 비교하기 위해 포트 재배실험을 하였다. 작물은 상추로 하였고, 묘목상태로 구입을 하여 2016년 2월 29일부터 2016년 3월 28일 까지 총 4주간 충남대학교 농업생명과학대학의 온실에서 재배하였다.
  • stabilis HS-7를 단일 및 동시 접종한 후 2주 후 접종구간의 상추의 생육 차이를 조사하였다. 조사항목은 처리구 별 잎의 길이와 뿌리길이의 변화를 조사하였다 (Table 2). TCP(Tri-calcium phosphate) 무처리구에서는 대조구에 비해 잎과 뿌리의 길이에서 P.
  • 본 배양한 NBRIP액체배지는150 rpm, 30o C에서 7일간 진탕 배양하며 1일, 3일, 5일, 7일차 간격으로 pH, 배지내 잔류당, 가용화된 인의 함량, 유기산 생성분석을 하였다. 처리구는 control, P. rodasill LH-1, B. stabilis HS-7 그리고 P. rodasill LH-1와 B. stabilis HS-7 동시접종으로 3회 반복 실험하였다.
  • 작물은 상추로 하였고, 묘목상태로 구입을 하여 2016년 2월 29일부터 2016년 3월 28일 까지 총 4주간 충남대학교 농업생명과학대학의 온실에서 재배하였다. 화분에 상토를 담은 후 (NH2)2CO 320mg Kg-1, KCl 160 mg Kg-1 를 각 포트 당 처리해 주었으며 인은 Ca3(PO4)2 를 350mg Kg-1 처리 해주었으며 처리조건은 접종하지 않은Control, Control + TCP (Tri-Calcium phosphate), P. rodasill LH-1처리군, P. rodasill LH-1 + TCP 처리군, B. stabilis HS7 처리군, B. stabilis HS-7+ TCP 처리군, P. rodasill LH1 + B. stabilis HS-7 처리군, P. rodasill LH-1 + B. stabilis HS-7 + TCP 처리군 총 8개의 처리군으로 나누었다(n=3). 1주일 간격으로 인산가용화 박테리아를 추가로 접종해주었다.

대상 데이터

  • 전배양을 위해 분리한 인산가용화 박테리아의 단일 colony를 NB(Nutrient Broth)배지 25 mL이 담긴 100 mL Flask에 접종하여150 rpm, 30o C으로 48시간 진탕배양하였다. 본배양은 전배양액 1 mL을 NBRIP액체배지 200 mL가 담긴 500 mL Erlenmeyer Flask에 각각 접종하였다. 그리고 두 종의 인산 가용화 박테리아의 시너지효과를 확인하기 위하여 P.
  • 인산 가용화 박테리아 Pantoea rodasill 와 Burkholderia stabilis는 Park 등(2016)의 방법에 따라 충청남도 부여군 석성면 양송이 재배농가의 양송이 수확후 배지로부터 분리하였다. 토양 1 g을 0.
  • stabilis HS-7 각각 접종하였을 때와 동시 접종하였을 경우에 식물생장에 미치는 효과를 비교하기 위해 포트 재배실험을 하였다. 작물은 상추로 하였고, 묘목상태로 구입을 하여 2016년 2월 29일부터 2016년 3월 28일 까지 총 4주간 충남대학교 농업생명과학대학의 온실에서 재배하였다. 화분에 상토를 담은 후 (NH2)2CO 320mg Kg-1, KCl 160 mg Kg-1 를 각 포트 당 처리해 주었으며 인은 Ca3(PO4)2 를 350mg Kg-1 처리 해주었으며 처리조건은 접종하지 않은Control, Control + TCP (Tri-Calcium phosphate), P.
  • 칼럼은 Inertsil ODS-3V column (150 × 30 mm I.d. particle size 3 µm)을 사용하였으며, 칼럼온도는 40℃, 검출파장 (Detection wavelength)은 210 nm로 설정하였다.

이론/모형

  • 배지 내 가용화된 인의 함량분석은 Phospho-molybdate blue color method(Murphy and Riley 1962)를 참고하여 분석하였다. NBRIP배양액을 1.
  • pH는 배지가 오염되지 않도록 멸균된 pipet으로 일정량 덜어 pH meter를 이용하여 측정하였다. 배지 내 잔류당 분석은 DNS(3,5-dinitrosalicylic acid)법을 이용하여 측정하였다. 시험관(18 mmФ × 150 mmH)에 배양액 시료 1 mL과 DNS 시약 3 mL를 차례로 첨가 후 100o C의 물이 있는 수조에서 15분간 반응시킨다.
  • 인산 가용화 박테리아 Pantoea rodasill 와 Burkholderia stabilis는 Park 등(2016)의 방법에 따라 충청남도 부여군 석성면 양송이 재배농가의 양송이 수확후 배지로부터 분리하였다. 토양 1 g을 0.85% NaCl 용액 99 mL이 담긴 플라스크에 넣어 30분간 진탕한 후 진탕한 용액 1 mL을 0.85% NaCl용액이 9 mL 담긴 플라스크에 넣어 희석한 후 희석용액을 희석평판법에 의해 NBRIP (National Botanical Research Institute Phosphorus)배지(Nautiyal, 1999)에 도말 하여 균주 분리를 하였다. 도말한 배지는 40o C Incubator에 넣고 배양하였고 배지 내 투명환(Clear zone)이 형성된 Colony만을 다시 NBRIP 배지에 계대배양하여 순수분리하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
염류집적 현상이란? 특히, 시설 하우스 재배지의 경우 연작에 의한 염류 집적으로 토양환경이 악화되고 병해의 다발생으로 작물의 생산성 감소 및 품질저하 등을 초래하고 있다(Reyes, et al, 2002; Chaiharn and Lumyong, 2009; Khalimi, et al, 2012). 염류집적 현상은 주로 토양에 공급된 합성 인산비료가 토양 중에 존재하는 Ca2+, Al3+ 및 Fe3+ 등의 양이온과 결합하여 불용성의 인산염 형태로 고정화되거나 또는 유기물과 결합하여 phytin과 같은 형태로 전환되어 작물이 이용하지 못하고 토양에 축적되거나 용탈에 의해 수질을 오염시키는 주원인이 되고 있다(EI-Yazeid and Abou-Aly, 2011, Lee et al, 2012). 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 바람직한 방법은 인산가용화 미생물을 이용하여 토양 속에 다량으로 축적되어 있는 불용성 인산태를 작물이 이용할 수 있는 유리 인산으로 전환하는 것으로 미생물을 이용한 인산 가용화는 비료 생산에 들어가는 고비용을 보상해주는 경제적인 효과뿐만 아니라, 토양에 작물이 이용 가능한 인산을 공급해주는 중요한 역할을 한다(Rodriquez and Frafa, 1999; Qureshi, et al, 2011; Sane and Mehta, 2015).
미생물을 이용한 인산 가용화의 장점은? 염류집적 현상은 주로 토양에 공급된 합성 인산비료가 토양 중에 존재하는 Ca2+, Al3+ 및 Fe3+ 등의 양이온과 결합하여 불용성의 인산염 형태로 고정화되거나 또는 유기물과 결합하여 phytin과 같은 형태로 전환되어 작물이 이용하지 못하고 토양에 축적되거나 용탈에 의해 수질을 오염시키는 주원인이 되고 있다(EI-Yazeid and Abou-Aly, 2011, Lee et al, 2012). 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 바람직한 방법은 인산가용화 미생물을 이용하여 토양 속에 다량으로 축적되어 있는 불용성 인산태를 작물이 이용할 수 있는 유리 인산으로 전환하는 것으로 미생물을 이용한 인산 가용화는 비료 생산에 들어가는 고비용을 보상해주는 경제적인 효과뿐만 아니라, 토양에 작물이 이용 가능한 인산을 공급해주는 중요한 역할을 한다(Rodriquez and Frafa, 1999; Qureshi, et al, 2011; Sane and Mehta, 2015).
염류집적 현상을 해결하기 위한 방법은? 염류집적 현상은 주로 토양에 공급된 합성 인산비료가 토양 중에 존재하는 Ca2+, Al3+ 및 Fe3+ 등의 양이온과 결합하여 불용성의 인산염 형태로 고정화되거나 또는 유기물과 결합하여 phytin과 같은 형태로 전환되어 작물이 이용하지 못하고 토양에 축적되거나 용탈에 의해 수질을 오염시키는 주원인이 되고 있다(EI-Yazeid and Abou-Aly, 2011, Lee et al, 2012). 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 바람직한 방법은 인산가용화 미생물을 이용하여 토양 속에 다량으로 축적되어 있는 불용성 인산태를 작물이 이용할 수 있는 유리 인산으로 전환하는 것으로 미생물을 이용한 인산 가용화는 비료 생산에 들어가는 고비용을 보상해주는 경제적인 효과뿐만 아니라, 토양에 작물이 이용 가능한 인산을 공급해주는 중요한 역할을 한다(Rodriquez and Frafa, 1999; Qureshi, et al, 2011; Sane and Mehta, 2015).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. Ahuja A, Ghosh SB, D'Souza SF. 2007. Isolation of starch utilizing, phosphate solubilization fungus medium and its characterization. Bioresour Technol 98:3408-3411. 

  2. Bras, RR. and Nahas E. 2012. Synergistic action of both Aspergillus niger and Burkholderia cepacea in co-culture increases phosphate solubilization in growth medium. FEMS Microbiol Lett 332:84-90. 

  3. Chaiharn M. and Lumyong S. 2009. Phosphate solubilization potential and stress tolerance of Rhizobacteria from rice soil in Nothern Thailand. World J Microbiol. Biotechnol 25:305-314. 

  4. Egamberdieva D, Shrivastava S, Varma A. 2015. Plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR) and medicinal plants. Soil Biology pp 3-4 

  5. EI-Yazeid, AA and Abou-Aly HE. 2011. Enhancing growth, productivity and quality of tomato plants using phosphate solubilizing microorganisms. Australian J Basic Appl Sci 5:371-379. 

  6. Fernandez LA, Zalba P, Gomez MA, Sagardoy MA. 2007. Phosphate solubilization activity of bacterial strains in soil and their effect on soybean growth under greenhouse conditions. Biol Ferti Soils 43:805-809. 

  7. Khalimi, K, Suprapta DN, Nitta Y. 2012. Effect of Pantoea agglomerans on growth promotion and yield of rice. Agri Sci Res J 2:240-249. 

  8. Lee KK, Mok IK, Yoon MH, Kim HJ, Chung DY. 2012. Mechanisms of Phosphate Solubilization by PSB (Phosphatesolubilizing Bacteria) in Soil. Korean J Soil Sci Fert 45:169-176 

  9. Mundra S, Arora R, Stobdan T. 2011. Solubilization of insoluble inorganic phosphates by a novel temperature, pH, and salt tolerant yeast, Rhodotorula sp. PS4, isolated from seabuckthorn rhizosphere, growing in cold desert of Ladakh, India. World J Microbiol Technol 27:2387-2396. 

  10. Nautiyal CS. 1999. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiol Lett 182:291-296. 

  11. Park JH, Lee HH, Han CH, Yoo JA, Yoon MH. 2016. Synergistic effect of co-inoculation with phosphate solubilizing bacteria. Korean J Agri Sci 43:401-414. 

  12. Qureshi MA, Shakir MA, Iqbal A, Akhtar N, Khan K. 2011. Coinoculation of phosphate solubilizing bacteria and rhizobia for improving growth and yield of mung bean (Vigna radiate L.). J Animal Plant Sci 21:491-497. 

  13. Reyes I, Bernier L, Antoun H. 2002. Rock phosphate solubilization and colonization of maize rhizosphere by wild and genetically modified strains of Penicillium rugulosum. Microbial Ecol 44:39-48. 

  14. Rodriguez H and Fraga R. 1999. Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnol Adv 17:319-39 

  15. Sane SA and Mehta SK. 2015 Isolation and evaluation of rock phosphate solubilizing fungi as potential biofertilizer. J Ferti Pestil 6:2. DOI: 10.4172/2471-2728.1000156 

  16. Walpola BC and Yoon MH. 2013. Phosphate solubilizing bacteria: Isolation and assess their effect on growth promotion and phosphorous uptake of green gram plants (Vigna radiata [L.] R. Wilczek). Chillenean J Agri Res 73: 275-281. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로