근권세균은 식물 생육과 건강 증진에 중요한 역할을 하며 생물학적 스트레스뿐만 아니라 저온, 고온, 건조 및 염과 같은 비생물적 스트레스에도 내성을 부여한다. 본 연구는 토마토에 생물적 및 비생물적 스트레스를 완화시키는 기능을 가진 식물생장촉진 근권세균(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)을 선발하는 것을 목표로 하였으며 토마토 근권에서 Variovorax sp. PMC12균주를 분리하였다. PMC12균주는 in vitro에서 PGPR의 특성으로 알려진 암모니아, IAA, 시드로포아 및 ACC 탈아민효소를 생성하였다. PMC12 균주를 처리한 토마토는 대조구에 비해 염, 저온 및 건조 스트레스 조건에서 지상부 생체중이 유의적으로 높았다. 또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다. 결과적으로 PMC12 균주는 식물의 비생물적 스트레스 및 생물적 스트레스에 대한 감수성을 감소시키는 유망한 생물학적 방제제 및 생물활성제로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
근권세균은 식물 생육과 건강 증진에 중요한 역할을 하며 생물학적 스트레스뿐만 아니라 저온, 고온, 건조 및 염과 같은 비생물적 스트레스에도 내성을 부여한다. 본 연구는 토마토에 생물적 및 비생물적 스트레스를 완화시키는 기능을 가진 식물생장촉진 근권세균(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)을 선발하는 것을 목표로 하였으며 토마토 근권에서 Variovorax sp. PMC12균주를 분리하였다. PMC12균주는 in vitro에서 PGPR의 특성으로 알려진 암모니아, IAA, 시드로포아 및 ACC 탈아민효소를 생성하였다. PMC12 균주를 처리한 토마토는 대조구에 비해 염, 저온 및 건조 스트레스 조건에서 지상부 생체중이 유의적으로 높았다. 또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다. 결과적으로 PMC12 균주는 식물의 비생물적 스트레스 및 생물적 스트레스에 대한 감수성을 감소시키는 유망한 생물학적 방제제 및 생물활성제로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
Rhizobacteria play important roles in plant growth and health enhancement and render them resistant to not only biotic stresses but also abiotic stresses, such as low/high temperature, drought, and salinity. This study aimed to select plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) with the capability t...
Rhizobacteria play important roles in plant growth and health enhancement and render them resistant to not only biotic stresses but also abiotic stresses, such as low/high temperature, drought, and salinity. This study aimed to select plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) with the capability to mitigate biotic and abiotic stress effects on tomato plants. We isolated a novel PGPR strain, Variovorax sp. PMC12 from tomato rhizosphere. An in vitro assay indicated that strain PMC12 produced ammonia, indole-3-acetic acid (IAA), siderophore, and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase, which are well-known traits of PGPR. The aboveground fresh weight was significantly higher in tomato plants treated with strain PMC12 than in non-treated tomato plants under various abiotic stress conditions including salinity, low temperature, and drought. Furthermore, strain PMC12 also enhanced the resistance to bacterial wilt disease caused by Ralstonia solanacearum. Taken together, these results indicated that strain PMC12 is a promising biocontrol agent and a biostimulant to reduce the susceptibility of plants to both abiotic and biotic stresses.
Rhizobacteria play important roles in plant growth and health enhancement and render them resistant to not only biotic stresses but also abiotic stresses, such as low/high temperature, drought, and salinity. This study aimed to select plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) with the capability to mitigate biotic and abiotic stress effects on tomato plants. We isolated a novel PGPR strain, Variovorax sp. PMC12 from tomato rhizosphere. An in vitro assay indicated that strain PMC12 produced ammonia, indole-3-acetic acid (IAA), siderophore, and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase, which are well-known traits of PGPR. The aboveground fresh weight was significantly higher in tomato plants treated with strain PMC12 than in non-treated tomato plants under various abiotic stress conditions including salinity, low temperature, and drought. Furthermore, strain PMC12 also enhanced the resistance to bacterial wilt disease caused by Ralstonia solanacearum. Taken together, these results indicated that strain PMC12 is a promising biocontrol agent and a biostimulant to reduce the susceptibility of plants to both abiotic and biotic stresses.
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문제 정의
본 연구는 식물의 생육 촉진뿐만 아니라 다양한 생물 및 비생물 스트레스 내성을 증가시키는 기능을 가진 균주를 발굴하기 위하여 토마토 근권으로부터 균주를 분리하였다. 분리한 균주를 토마토에 관주처리 한 결과 PMC12, PMC17, PMC35 균주 처리구에서 토마토 생육이 증대되었다.
본 연구는 토마토 근권에서 세균을 분리하여 작물의 생육촉진, 환경스트레스 내성 증강 및 병원균 억제력을 지닌 유용 균주를 선발하고, 이들 균주의 계통분류학 및 생리 생화학적 특성을 분석하고자 하였다.
근권세균은 식물 생육과 건강 증진에 중요한 역할을 하며 생물학적 스트레스뿐만 아니라 저온, 고온, 건조 및 염과 같은 비생물적 스트레스에도 내성을 부여한다. 본 연구는 토마토에 생물적 및 비생물적 스트레스를 완화시키는 기능을 가진 식물 생장촉진 근권세균(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)을 선발하는 것을 목표로 하였으며 토마토 근권에서 Variovorax sp. PMC12균주를 분리하였다.
제안 방법
살균증류수를 첨가하고 혼합하여 8000 rpm에서 15분간 원심분리를 2회 반복하여 배지성분을 제거한 후 10 mM MgSO4에 5×106 cfu/ml로 희석한 세균현탁액을 20 ml씩 관주하고 무처리구는 10 mM MgSO4를 처리하였다. 4엽기가 될 시기인 2-3주 후 지상부의 생체중을 측정하였다. 모든 실험은 처리구당 15주의 반복을 두었고 3번의 시기에 걸쳐 실시하였으며 배치는 임의배치를 하였다.
9 cm 비닐 포트에 토마토를 파종하고 2주차에 시험균주, 10mM MgSO4(대조구), 0.1 mM benzothiadiazole (BTH)을 토마토에 관주처리 하였다. BTH는 식물의 면역력을 유도하여 병에 대한 저항성을 증가시키므로 본 실험의 양성 대조구로 사용하였다.
1 mM benzothiadiazole (BTH)을 토마토에 관주처리 하였다. BTH는 식물의 면역력을 유도하여 병에 대한 저항성을 증가시키므로 본 실험의 양성 대조구로 사용하였다. 관주처리 후 2주일이 지난 생육 4엽기의 토마토에 10 mM MgSO4로 현탁하여 OD600=0.
생리생화학 특성 중 생육 배지실험은 미생물 균주를 R2A, TSA, nutrient agar (NA), potato dextrose agar (PDA) 배지에 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생육 유무를 확인하였다. NaCl 생육 범위는 균주를 110%(1% 간격)의 NaCl을 첨가한 R2A 배지에 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생육 여부를 관찰하였다. 생육 온도 범위는 균주를 R2A 배지에 접종하여 5-50℃ (5℃ 간격)에서 1주일간 배양한 후 생육 유무를 관찰하였다.
R2A broth에서 배양된 세균은 10mM MgSO4에 현탁하여 OD600=0.25의 농도로 맞춘 후 100 μl씩 배지에 접종하고 28℃에 24시간 동안 배양한 후 생육했을 경우 양성으로 판정하였다.
건조 스트레스에 대한 토마토의 내성 증강 검정은 생육 촉진 효과 검정과 동일한 방법으로 파종 후 2주차에 균주를 관주처리하고 1주 후부터 15일간 관수를 하지 않고 건조한 환경을 조성하였다. 그 후 4일간 토마토가 회복될 수 있도록 관수하고 토마토 생존율을 측정하였다.
BTH는 식물의 면역력을 유도하여 병에 대한 저항성을 증가시키므로 본 실험의 양성 대조구로 사용하였다. 관주처리 후 2주일이 지난 생육 4엽기의 토마토에 10 mM MgSO4로 현탁하여 OD600=0.25로 조절한 Ralstonia solanacearum 균주 현탁액 10 ml를 접종하고 15일이 경과한 후 토마토의 병 발생율을 확인하였다. R.
순수분리한 56균주는 살균된 15% glycerol에 혼합하여 -70℃에 보존하면서 실험에 이용하였다. 균주의 분자 계통학적 분류는 16S rRNA 유전자 시퀀스를 기반으로 EZ-Bi℃loud (https://www.ezbi℃loud.net)에 등록되어있는 표준 균주의 염기서열을 이용하였다. 염기서열을 SINA aligner (
건조 스트레스에 대한 토마토의 내성 증강 검정은 생육 촉진 효과 검정과 동일한 방법으로 파종 후 2주차에 균주를 관주처리하고 1주 후부터 15일간 관수를 하지 않고 건조한 환경을 조성하였다. 그 후 4일간 토마토가 회복될 수 있도록 관수하고 토마토 생존율을 측정하였다. 생존율은(죽은 개체수/처리 개체수)×100%로 계산하였다.
살균된 메스를 이용하여 실험용 배지를 2등분하여 한쪽을 제거한 후 TSA를 분주하였다. 그리고 균주를 TSA면에 획선접종하여 28℃에 10일간 배양한 후 청색에서 황색으로 변색된 부분의 가로 직경을 측정하였다. 녹말(1.
4엽기가 될 시기인 2-3주 후 지상부의 생체중을 측정하였다. 모든 실험은 처리구당 15주의 반복을 두었고 3번의 시기에 걸쳐 실시하였으며 배치는 임의배치를 하였다.
생리생화학 특성 중 생육 배지실험은 미생물 균주를 R2A, TSA, nutrient agar (NA), potato dextrose agar (PDA) 배지에 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생육 유무를 확인하였다. NaCl 생육 범위는 균주를 110%(1% 간격)의 NaCl을 첨가한 R2A 배지에 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생육 여부를 관찰하였다.
NaCl 생육 범위는 균주를 110%(1% 간격)의 NaCl을 첨가한 R2A 배지에 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생육 여부를 관찰하였다. 생육 온도 범위는 균주를 R2A 배지에 접종하여 5-50℃ (5℃ 간격)에서 1주일간 배양한 후 생육 유무를 관찰하였다. 형태학적 특성은 실체현미경(Carl Zeiss사, 모델 DE/MRc5)을 이용하여 관찰하였다.
생육 촉진 검정은 9 cm 비닐포트에 상토를 충진하고 토마토를 파종한 후 2주 간 온실에서 재배하였다. 1엽이 전개되기 전 R2A배지에 액체배양한 균주를 8000 rpm에 15분간 원심분리하고 상등액을 제거하였다.
생존율은(죽은 개체수/처리 개체수)×100%로 계산하였다.
염스트레스에 대한 토마토의 내성 증강 검정은 생육촉진 효과 검정과 동일한 방법으로 파종 후 2주차에 Yoo 등(2018)의 방법에 준하여 시험균주를 토마토 유묘에 관주처리하고 1주일 후 Polonenko 등(1981)의 방법으로 제조한 -1000 kPa의 복합염 용액을 2일 간격으로 3회에 걸쳐 20 ml를 처리하고 2주 후 생육을 측정하였다.
온도 스트레스에 대한 토마토의 내성 증강 검정은 생육 촉진 효과 검정과 동일한 방법으로 파종 후 2주차에 시험균주를 토마토에 관주처리 하였다. Yoo 등(2018)의 방법을 변형하여 1주일 후 10, 25, 40℃의 생육상에서 4일간 유지한 후 1주일간 25℃의 환경에서 순화시키고 생육을 측정하였다.
토마토 종자와 근권에서 균주를 분리하기 위해 상토(부농)를 고압살균기를 이용하여 121℃에서 90분간 2회 살균하고 상온에서 식혔다. 토마토 종자(Solanum lycopersicum, 품종 주이켄)를 70% 에탄올에 1분, 3% 차아염소산나트륨에 3분간 살균한 후 살균증류수로 5회 세척하여 상토를 충진한 마젠타 박스에 파종하였다. 토마토는 28℃ 생육 상에서 1주일간 생육하였다.
토마토는 28℃ 생육 상에서 1주일간 생육하였다. 토마토의 뿌리를 취하고 털어내어 비근권 토양을 제거한 뒤 0.85% NaCl에 담구어 15분간 진탕하였다. 8000 rpm으로 원심분리한 근권 시료 1g을 0.
대상 데이터
A representative image (A) and relative shoot fresh weight (B). Experiments were conducted twice with 15 replications. Letters on the bars indicate significant differ- ences by the least significant difference (LSD) test at p<0.
25로 조절한 Ralstonia solanacearum 균주 현탁액 10 ml를 접종하고 15일이 경과한 후 토마토의 병 발생율을 확인하였다. R.solanacearum은 국립농업과학원 미생물은행(KACC)이 보유한 균주(KACC 10695)를 사용하였다. 병 발생률은 (발병 개 체수/처리 개체수)×100%로 계산하였다.
데이터처리
각 실험은 분산분석(ANOVA)을 실시하였고 다중검정은 p<0.05에서 최소유의차 검정(least significant difference, LSD)을 이용하였다.
식물체 생체중의 통계분석은 R 프로그램(R i386 3.3.1)의 “agricolae” packages를 이용하였다.
net)에 등록되어있는 표준 균주의 염기서열을 이용하였다. 염기서열을 SINA aligner (http://www.arb-silva.de/aligner)를 이용하여 정렬하고, MEGA6 프로그램을 이용하여 neighbor-joining법으로 bootstrap 1,000번 반복 실행하였고, Jukes-Cantor model로 계통 간 거리를 계산하였다.
이론/모형
PGPR 특성 분석 중 1-amin℃yclopropane-1-carboxylic acid(ACC) 탈 아민효소 활성은 Penrose와 Glick (2003) 의 방법으로 DF salt minimal 한천배지를 제조하여 검정하였다. 0.
그리고 균주를 TSA면에 획선접종하여 28℃에 10일간 배양한 후 청색에서 황색으로 변색된 부분의 가로 직경을 측정하였다. 녹말(1.0%, w/v), 섬유소(CM-cellulose, 0.1% w/v), 카세인(skimmed milk, 10% w/v), 지질(tributyrin, 0.5% v/v)의 가수분해능은 Smibert와 Krieg (1994)의 방법에 준하여 평판에 균주를 획선 접종하여 28℃에 1주일간 배양한 후 생성된 투명환의 유무를 확인하였다.
72, 96 및 120시간이 지난 후 665 nm에서 흡광도를 측정하였다(Patel와 Saraf, 2017). 시드로포아 생성능은 CAS diffusion assay를 이용하여 측정하였다(Shin 등, 2001). 살균된 메스를 이용하여 실험용 배지를 2등분하여 한쪽을 제거한 후 TSA를 분주하였다.
표준 농도 곡선은 0, 1, 2, 4, 8, 10mM의 indole-3-acetic acid를 사용하여 작성하였다(Glickmann와 Dessaux, 1995; Gordon와 Paleg, 1957; So 등, 2009). 질소고정능은 Kang 등(2014)의 방법에 준하여 시험용 배지에 균주를 접종한 후 28℃에서 3일간 배양한 후 생육했을 경우 양성으로 판정하였다. 암모니아 생성능을 측정하기 위해 균주를 펩톤워터 10 ml에 접종한 후 28℃에서 4일간 배양하였다.
생육 온도 범위는 균주를 R2A 배지에 접종하여 5-50℃ (5℃ 간격)에서 1주일간 배양한 후 생육 유무를 관찰하였다. 형태학적 특성은 실체현미경(Carl Zeiss사, 모델 DE/MRc5)을 이용하여 관찰하였다.
4 g으로 대조구에 비해 생체중이 증가되었지만 통계적으로 유의하지 않았다. 25℃ 조건에서는 PMC12 처리구와 PMC17 처리구는 10.6 g으로 생체중이 증가되었지만 PMC35 처리구는 유의한 차이는 없었다. 40℃의 고온 스트레스를 받은 토마토는 PMC 균주를 관주처리를 하여도 스트레스의 내성이 증진되지 않았다.
ACC 탈아민효소를 생성하는 Pseudomonas는 염이나 건조 조건에서 작물 열매의 성숙을 촉진시키며 수확량을 증가시키고, Bacillus, Variovorax 등 ACC 탈아민효소를 생성하는 다양한 PGPR이 식물의 환경 스트레스 완화 및 내성 유도와 연관이 있다고 보고되었다(Arshad 등, 2008; Saleem 등, 2007). ACC 탈아민효소에 의해서 에틸렌 생성이 감소되고 결과적으로 토마토가 받는 염, 온도, 건조 스트레스가 경감되었을 것으로 생각된다. 본 연구에서 이용한 PMC 균주는 in vitro 실험을 통해서 ACC 탈아민효소, IAA, 시토키닌 호르몬을 생성함을 확인하였다.
생육온도 범위를 조사한 결과, PMC12 균주는 2-40℃, PMC17 균주와 PMC35 균주는 15-50℃에서 생육이 관찰되었다(Table 1). NaCl 범위는 PMC12 균주는 3%까지, PMC17 균주와 PMC35 균주는 10%까지의 농도에서 생육할 수 있었다. PMC12 균주의 콜로니 크기는 0.
6과 같다. PMC 균주를 처리하였을 때 건조 스트레스에 대한 내성이 증대됨을 확인할 수 있었다. 토마토 생존율은 대조구 28.
PMC12균주는 in vitro에서 PGPR의 특성으로 알려진 암모니아, IAA, 시드로포아 및 ACC 탈아민효소를 생성하였다. PMC12 균주를 처리한 토마토는 대조구에 비해 염, 저온 및 건조 스트레스 조건에서 지상부 생체중이 유의적으로 높았다. 또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다.
NaCl 범위는 PMC12 균주는 3%까지, PMC17 균주와 PMC35 균주는 10%까지의 농도에서 생육할 수 있었다. PMC12 균주의 콜로니 크기는 0.63 mm, PMC17 균주는 1.42 mm, PMC35 균주는 3.33 mm였으며 PMC12 균주의 콜로니 색은 노란색, PMC17 균주와 PMC35 균주는 흰색이었다. 광학현미경으로 관찰한 PMC12 균주의 크기는 폭 0.
PMC12, PMC17, PMC35 균주의 식물 생육 촉진 관련 특성을 분석한 결과, 3 균주 모두 질소고정능, 암모니아 생성능, ACC 탈 아민효소 활성, 시드로포아 생성능, 인산가용화능, IAA 및 시토 키닌 생성능을 가지고 있었다(Table 1). 스트레스 조건하에서 식물 검정한 결과 PMC12 균주가 전체적으로 우수했다.
2). PMC17 균주와 PMC35 균주는 Bacillus siamensis KCTC 13613T (AJVF01000043)와 16S rRNA 유전자 염기서열 유사도가 99.93%로 유연관계가 가장 높았다(Fig. 3).
광학현미경으로 관찰한 PMC12 균주의 크기는 폭 0.5-0.6 μm, 길이 2.05 μm, PMC17 균주는 폭 0.7-0.8 μm, 길이 3.48 μm이었고 PMC35 균주는 폭 0.7-0.9 μm, 길이 4.6 μm이었다(Table 1).
6 μm이었다(Table 1). 녹말, 카제인, 섬유소, 지질, 인산 등의 가수분해 실험에서 PMC12 균주는 활성이 없었고 PMC17 균주와 PMC35 균주는 카세인과 지질 가수분해능이 있었다. 식물생육촉진 관련 특성을 분석한 결과, 세 균주 모두 IAA생성능과 ACC 탈아민효소 생성능, 질소고정 및 암모니아 생성능, 시토키닌 생성능과 시드로포아 생성능이 있는 것으로 나타났다.
4 g 보다 높았다. 따라서 PMC 균주를 처리하면 염 스트레스 조건에서 식물체의 생육이 대조구에 비해 증가됨을 확인하였다(Fig. 4).
PMC12 균주를 처리한 토마토는 대조구에 비해 염, 저온 및 건조 스트레스 조건에서 지상부 생체중이 유의적으로 높았다. 또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다. 결과적으로 PMC12 균주는 식물의 비생물적 스트레스 및 생물적 스트레스에 대한 감수성을 감소시키는 유망한 생물학적 방제제 및 생물활성제로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
염, 저온, 건조 등의 환경내성을 증가시킨 이유는 크게 두 가지로 볼 수 있다. 먼저 PMC 균주의 관주처리로 생육이 촉진되어 대조구보다 여러 스트레스에 비교적 내성을 지니게 되었으리라는 것과 PMC 균주가 생성한 식물호르몬으로 인하여 환경 스트레스가 감소되었을 것으로 추측된다. 식물은 체내에서 생육에 필요한 여러 가지 호르몬을 합성하고 미생물에게서 공급되는 여러 호르몬에 대해서도 생리적인 영향을 받는다(Kang 등, 2014).
ACC 탈아민효소에 의해서 에틸렌 생성이 감소되고 결과적으로 토마토가 받는 염, 온도, 건조 스트레스가 경감되었을 것으로 생각된다. 본 연구에서 이용한 PMC 균주는 in vitro 실험을 통해서 ACC 탈아민효소, IAA, 시토키닌 호르몬을 생성함을 확인하였다.
현재까지 인산가용화능이 있는 진균과 세균을 이용하여 작물의 생산량이 증가했다는 연구가 보고되었다(De Freitas 등, 1997; Viveganandan와 Jauhri, 2002). 본 연구에서 질소고정능, 암모니아 생성능, 인산가용화능을 가지고 있는 PMC 균주 처리 토마토는 비료의 흡수가 비교적 용이했기 때문에 대조구에 비해 생육이 증가된 것으로 추정된다.
본 연구는 식물의 생육 촉진뿐만 아니라 다양한 생물 및 비생물 스트레스 내성을 증가시키는 기능을 가진 균주를 발굴하기 위하여 토마토 근권으로부터 균주를 분리하였다. 분리한 균주를 토마토에 관주처리 한 결과 PMC12, PMC17, PMC35 균주 처리구에서 토마토 생육이 증대되었다.
PMC 균주는 R2A, TSA, NA, PDA 배지에서 모두 생육할 수 있었다. 생육온도 범위를 조사한 결과, PMC12 균주는 2-40℃, PMC17 균주와 PMC35 균주는 15-50℃에서 생육이 관찰되었다(Table 1). NaCl 범위는 PMC12 균주는 3%까지, PMC17 균주와 PMC35 균주는 10%까지의 농도에서 생육할 수 있었다.
PMC12, PMC17, PMC35 균주의 식물 생육 촉진 관련 특성을 분석한 결과, 3 균주 모두 질소고정능, 암모니아 생성능, ACC 탈 아민효소 활성, 시드로포아 생성능, 인산가용화능, IAA 및 시토 키닌 생성능을 가지고 있었다(Table 1). 스트레스 조건하에서 식물 검정한 결과 PMC12 균주가 전체적으로 우수했다.
식물생육촉진 관련 특성을 분석한 결과, 세 균주 모두 IAA생성능과 ACC 탈아민효소 생성능, 질소고정 및 암모니아 생성능, 시토키닌 생성능과 시드로포아 생성능이 있는 것으로 나타났다. 시드로포아 생성능은 PMC17 균주(13mm)가 가장 높았고 다음으로 PMC35 균주(5.67 mm), PMC12 균주(3.67 mm)순으로 낮았다(Table 1).
녹말, 카제인, 섬유소, 지질, 인산 등의 가수분해 실험에서 PMC12 균주는 활성이 없었고 PMC17 균주와 PMC35 균주는 카세인과 지질 가수분해능이 있었다. 식물생육촉진 관련 특성을 분석한 결과, 세 균주 모두 IAA생성능과 ACC 탈아민효소 생성능, 질소고정 및 암모니아 생성능, 시토키닌 생성능과 시드로포아 생성능이 있는 것으로 나타났다. 시드로포아 생성능은 PMC17 균주(13mm)가 가장 높았고 다음으로 PMC35 균주(5.
염처리 2주 후 지상부 생체중을 측정한 결과, 세균현탁액을 관주 처리한 실험구에서 모두 대조구에 비해 생체중이 유의성 있게 높았다(p<0.05).
PMC 균주를 처리하였을 때 건조 스트레스에 대한 내성이 증대됨을 확인할 수 있었다. 토마토 생존율은 대조구 28.9%에 비해 PMC12 처리구는 71.1%, PMC17 처리구는 77.6%, PMC35 처리구는 55.6%로 유의성 있게 높았다(Fig. 6B).
토마토 종자 및 근권에서 56 균주를 분리하였고 생육촉진 검정을 통해 대조구에 비해 토마토의 생체중이 통계적으로 유의적으로 증가한 PMC12, PMC17, PMC35 균주를 선발하였다(p<0.05).
토마토 풋마름병 억제 효과는 병발생율이 BTH 처리구에서 29.2%로 가장 낮았고 PMC12 균주와 PMC17 균주 처리구에서는 각각 38.1%과 40.2%로 대조구 62.4% 보다 유의성있게 낮았다(p<0.05).
후속연구
또한 PMC12 균주를 처리한 토마토는 Ralstonia solanacearum에 의한 세균성 시들음병에 대한 저항성이 증가되었다. 결과적으로 PMC12 균주는 식물의 비생물적 스트레스 및 생물적 스트레스에 대한 감수성을 감소시키는 유망한 생물학적 방제제 및 생물활성제로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
풋마름병의 특징은 무엇인가?
토마토 재배 시 큰 피해를 주는 풋마름병은 시설재배지의 온도와 습도 등의 환경 요인에 따라 다양한 병 발생 양상을 보인다(Gallegly와 Walker, 1949). 토마 토를 포함한 가지과 작물에 넓은 기주 범위를 가지고 있으며, 오염된 토양, 농기구, 물과 해충을 통하여 전파되며, 수년간 토양에 생존할 수 있어서 토마토 생산에 지속적인 위협요인이 되고 있다(Tahat와 Sijam, 2010).
세계 3대 채소는 무엇인가?
토마토는 양파, 수박과 함께 세계 3대 채소 중 하나이다. 2015년도 우리나라의 전체 토마토 재배면적은 6,975ha로 주로 시설에서 재배되고 있으며, 충남의 재배면적이 1,604ha로 가장 넓고, 그다음 강원, 전남의 순이다(Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, 2016).
2015년 우리나라의 전체 토마토 재배면적은 어떻게 되는가?
토마토는 양파, 수박과 함께 세계 3대 채소 중 하나이다. 2015년도 우리나라의 전체 토마토 재배면적은 6,975ha로 주로 시설에서 재배되고 있으며, 충남의 재배면적이 1,604ha로 가장 넓고, 그다음 강원, 전남의 순이다(Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, 2016). 토마토 재배 시 큰 피해를 주는 풋마름병은 시설재배지의 온도와 습도 등의 환경 요인에 따라 다양한 병 발생 양상을 보인다(Gallegly와 Walker, 1949).
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