초록 ▼

본 연구개발의 최종목표는 염류제거능이 뛰어난 미생물을 선별하여 염류장해토양에 접목하였을 시 식물의 성장, 생육 등에 약해가 없으며, 토양환경개량 능력과 염류제거 능력이 뛰어나며, 연작, 윤작에 영향이 없고 지하수, 토양, 하천수 등에 오염물질원으로 작용하지 않는 미생물을 개발하는데 필요한 기초 및 응용적인 생물학적 연구를 수행하고 이들을 상품화시키는 것이며 이를 위해 다음과 같은 연구내용 범위를 설정하였다.
1. 토양염류제거용 미생물 탐색
① 시설하우스와 간척지의 염류장해토양의 환경요인 분석
② 염류장해토양으로부터

본 연구개발의 최종목표는 염류제거능이 뛰어난 미생물을 선별하여 염류장해토양에 접목하였을 시 식물의 성장, 생육 등에 약해가 없으며, 토양환경개량 능력과 염류제거 능력이 뛰어나며, 연작, 윤작에 영향이 없고 지하수, 토양, 하천수 등에 오염물질원으로 작용하지 않는 미생물을 개발하는데 필요한 기초 및 응용적인 생물학적 연구를 수행하고 이들을 상품화시키는 것이며 이를 위해 다음과 같은 연구내용 범위를 설정하였다.
1. 토양염류제거용 미생물 탐색
① 시설하우스와 간척지의 염류장해토양의 환경요인 분석
② 염류장해토양으로부터 내염성/호염성 균주 선별
③ 국내 토양으로부터 불용성 인산염 가용화 균주 선별
④ 방사선이용 가용화능 증강 균주 발굴
2. 인산염 가용화 균주의 분자유전학적 동정
① 불용성 인산염 분해세균의 생리생화학적 특성 조사
② 불용성 인산염 분해세균의 16S rDNA 서열을 이용한 분자생물학적 분류
3. 불용성 인산염 가용화 균주의 토양내 염류제거 효율조사
① 가용화 균주의 활성 스펙트럼 조사
② 가용화 균주 생장율 특성 분석
③ 가용화 균주의 phophatases 활성 분석
④ 가용화 균주의 염류장해토양내 전기전도도와 이온함량에 미치는 영향 조사
4. 토양염류 중 인 제거를 위한 유전자재조합 세균의 개발
① pho reluron 유전자들(phoB, phoA, phn operon)의 클로닝 및 특성규명
② 인산염 분해 및 축적 유전자들(ushA, phy, pqqE)의 클로닝 및 특성규명
③ PhoA promoter를 이용한 super expression vector 구축
④ 항상 활성형을 나타내는 constitutive PhoB (PhoB$^{C}$) 구축
⑤ 인산 가용성 및 축척능이 배가된 재조합체(Ppk$^{S}$-PhoB$^{C}$) 구축
5. 토양염류 제거를 위한 내염성 증강 진균의 개발
① 내염성 조절 유전자 Hog1 MAPK 클로닝
② Hog1 유전자가 결핍된 이스트 균주 제조
③ 내염성 증강 유발 Hog1 돌연변이 유전자 탐색 및 특성 규명
④ 내염성 증강 이스트 재조합균주 구축 및 특성 조사
6. 포장활성실험
① 가용화 균주의 작물 발아율에 미치는 영향 조사
② 폿트활성시험을 통한 가용화 균주의 염류장해토양 개선 효과 조사
③ 폿트활성시험을 통한 가용화 균주의 제제화 기법 구축
④ 온실활성시험을 통한 가용화 균주제제의 염류장해토양 개선 효과 조사

Abstract ▼

1. Screening and the development of the salt removing microorganism
2. Classification and the phylogeny of the screened microorganism
3. Salt removing efficacy by phosphate solubilizing bacteria (PSB)
4. Development of the genetically modified bacteria for bioremediating the insoluble phosp

1. Screening and the development of the salt removing microorganism
2. Classification and the phylogeny of the screened microorganism
3. Salt removing efficacy by phosphate solubilizing bacteria (PSB)
4. Development of the genetically modified bacteria for bioremediating the insoluble phosphate compounds
5. Development of the salt tolerable fungi for bioremediating the salt injury soil
6. Field test of PSB

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...11
• CONTENTS ...16
• 목차 ...21
• 제1장 서론 ...26
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...26
• 1. 연구개발의 배경 및 목적 ...26
• 2. 연구개발의 필요성 및 목표 ...27
• 제2절 국내외 관련기술의 현황과 문제점 ...29
• 1. 국내외 관련기술 개발 현황과 문제점...29
• 2. 앞으로의 전망 ...30
• 3. 기술도입의 타당성 ...31
• 제3절 연구개발 내용 및 범위 ...31
• 1. 연구개발 목표와 내용 ...31
• 2. 연차별 연구개발 내용 및 범위 ...33
• 제2장 토양염류제거 및 인산염가용화 미생물 탐색 및 활성특징 ...34
• 제1절 서론 ...34
• 제2절 토양염류제거용 미생물의 탐색 ...36
• 1. 염류장해토양의 환경요인분석 ...36
• 2. 토양이온분석 ...37
• 3. 호염성 및 내염성 균주 선별 ...41
• 4. 불용성 인산염 가용화 균주의 선별 ...43
• 5. 분리균주의 방사선 감수성 ...54
• 6. 방사선이용 내염성/호염성 돌연변이 균주 제조 ...55
• 7. 방사선이용 염류요구성 균주제조 ...56
• 제3장 인산염가용화 균주의 분자유전학적 동정 ...57
• 제1절 서론 ...57
• 제2절 생리생화학적 동정 실험 ...58
• 1. Esculin hydrolysis ...58
• 2. Catalase 생산 ...59
• 3. Citrate 이용 ...59
• 4. Gelatin hydrolyze ...59
• 5. Indole 생성 ...59
• 6. Methly Red test ...60
• 7. Voges-Proskauer test ...60
• 8. Oxidase test ...60
• 9. Starch hydrolysis ...60
• 10. Motility test ...61
• 11. Tryptophan hydrolysis ...61
• 12. Phenlyalanine deamination ...61
• 13. Lactose ...61
• 제3절 분자유전학적 분류 실험 ...62
• 1. 균주 및 Plasmid ...62
• 2. 제한효소 및 변형효소 ...63
• 3. Genomic DNA 추출 ...63
• 4. Primer의 제작 ...64
• 5. 16S rDNA의 PCR에 의한 증폭 ...64
• 6. Competent cell 제조 ...64
• 7. Competent cell과 cloning vector의 준비 ...65
• 8. Cloning ...65
• 9. plasmid DNA 분리 ...67
• 10. 염기서열분석 및 상동성 분석 ...67
• 11. 16S rDNA의 cloning 및 염기서열 결정 ...68
• 제4장 불용성 인산염 가용화 균주의 활성능과 복원능 ...77
• 제1절 서론 ...77
• 제2절 인산염가용화 균주의 활성능 ...79
• 1. 불용성 인산염 가용화 균주의 활성 스펙트럼 ...79
• 2. 불용성 인산염 가용화 균주의 인산농도에 따른 세포생장율 ...80
• 3. 환경조건에 따른 인산화합물 분해효소들의 기여도와 발현조절 ...83
• 4. 불용성 인산염 가용화 균주의 생장에 따른 poly-Pase 활성도, ortho-P 및 염류제거능 ...85
• 5. 여러가지 불용성 인산염 가용화능과 생장률 및 염류제거능 ...87
• 6. 장해토양에 인산염 가용화 균주 접종 후 이온 변화 ...87
• 7. 제형화 기법에 따른 염류제거 효율의 증진 ...90
• 제5장 인제거용 유전자재조합 세균 개발 ...93
• 제1절 서론 ...93
• 제2절 인제거용 유전자재조합 세균 개발 ...93
• 1. 클로닝 기법 ...93
• 2. poly-P 합성 및 분해유전자(ppk) ...93
• 3. phoA 유전자 클로닝 ...100
• 4. phn operon 유전자의 확보 및 서열분석 ...102
• 5. Phytase 유전자(phy)의 확보 ...108
• 6. PQQ synthase 유전자 확보 ...111
• 7. UDP-sugar hydrolase 유전자 ushA의 클로닝 및 특성분석 ...116
• 8. pho regulon 조절유전자 phoB의 항시활성형 phoBC의 구축 ...117
• 9. phoA promoter를 이용한 super expression vector(pEAAP) 구축 ...125
• 10. PhyS 의 구축 및 인 제한 환경에서 과별현 확인 ...126
• 11. PhyS-PhoBC의 구축 및 활용성 확인 ...128
• 12. PpkS , PqqS, PpkS-PhoBC, PqqS-PhoBC 재조합 균주 구축 ...129
• 13. 결론 ...130
• 제6장 내염성 증강 진균의 개발 ...131
• 제1절 서론 ...131
• 제2절 국내외 기술개발 현황 ...132
• 제3절 연구내용 및 결과 ...132
• 1. 이스트 Hog1 MAPK 유전자 크로닝 ...133
• 2. Hog1 유전자 돌연변이 유도 ...134
• 3. Hog1 유전자가 결핍된 이스트 균주제조 ...135
• 4. 돌연변이 Hog1 유전자 스크리닝 ...135
• 5. 돌연변이체 확인 성격규명 ...136
• 6. 염 저항성이 증강된 Hog 1 유전자 염기서열 결정 ...137
• 7. 돌연변이 Hog1에 의한 염 저항성 ...137
• 8. Osmostress에 따른 wild-type과 돌연변이 Hog1의 인산화 ...138
• 9. 높은 염농도 저항성 돌연변이 Hog1에서 단백질 인산화 증진 ...139
• 10. 염 저항성이 뛰어난 Hog1 mutant들의 2차 선별 ...139
• 11. 토양염류 제거를 위한 내염성 이스트의 성격규명 ...141
• 제4절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...149
• 제5절 연구개발결과의 활용계획 ...150
• 제6절 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...150
• 제7장 포장활성실험 ...151
• 제1절 서론 ...151
• 제2절 포장활성실험 ...151
• 1. 작물의 발아율 변화양상 ...151
• 2. 폿트실험 ...152
• 3. 온실활성실험 ...155
• 제8장 연구개발 결과 및 활용계획 ...159
• 제1절 연구결과의 기대효과 ...159
• 1. 기술적 측면 ...159
• 2. 경제산업적 측면 ...160
• 제2절 활용방안 ...161
• 제9장 참고문헌 ...165