초록 ▼

4. 연구결과
○ 조사 대상 동·식물 선정 및 자원 확보
- (식물) 산림지역, 도서지역(제주도) 등에 자생하는 식물 근권, 근면 토양시료를 채집하여 자생 균류 신종/미기록종 후보 및 배양체 확보
- (곤충) 강원도양구군양구증식원에서보라금풍뎅이를채집하여장내균류배양체 확보
- (해조류) 충남 태안군에 위치하는 해안에서 진두발 등 3종을 채집하여 해조류 엽체에서 균류 배양체 확보

○ 신종/미기록종 후보 발굴 및 배양체 확보
- 신종/미기록종후보확보를위해식물, 동물(곤충, 산양), 해조류등다양한시료

4. 연구결과
○ 조사 대상 동·식물 선정 및 자원 확보
- (식물) 산림지역, 도서지역(제주도) 등에 자생하는 식물 근권, 근면 토양시료를 채집하여 자생 균류 신종/미기록종 후보 및 배양체 확보
- (곤충) 강원도양구군양구증식원에서보라금풍뎅이를채집하여장내균류배양체 확보
- (해조류) 충남 태안군에 위치하는 해안에서 진두발 등 3종을 채집하여 해조류 엽체에서 균류 배양체 확보

○ 신종/미기록종 후보 발굴 및 배양체 확보
- 신종/미기록종후보확보를위해식물, 동물(곤충, 산양), 해조류등다양한시료에서 균류 분리 및 ITS, Beta-tubulin, Calmodulin 등의 다양한 염기서열 분석을 통해 동정
• 자낭균류 신종(Penicillium sp. nov. 등) 후보 9종 발굴
• 혐기성 균류 신종/미기록종 후보 10종(Anaeromyces robustus 등) 발굴
• 미기록종(Aspergillus dimorphicus 등) 21종 발굴
• 식물 근권 토양, 곤충(보라금풍뎅이) 등에서 균류 배양체 210주 확보

○ 야생 동·식물 식물 근권 토양 등 균류 다양성 비교 분석
- 균류 다양성 비교 분석을 위해 근권 토양, 뿌리 근면을 비교 분석함
• 노랑갈퀴 등 7종(각 3개 지점)에 대한 분석 결과, 식물종 및 지역별에 따라 균류의 우점종과 다양성의 차이가 나타남
• 노랑갈퀴 삼척시료는 근권 상위 우점군 담자균류 49%, 자낭균류 43%에서 식물 뿌리 영향을 많이 받는 근면으로 나아갈수록 자낭균류 55%, 담자균류 26% 비율로 변화되었지만, 평창시료는 반대로 근권 우점군 자낭균류 46%, 근면 우점군 담자균류 51%로 변화된 것으로 나타났고, 울주군 시료는 담자균류가 근권, 근면에서각78%로나타났으며, 자낭균류는 근권 13%, 근면 17%로 조금 변화되는 경향을 보였음
• 노랑갈퀴 모든 토양시료에서 Xylodon속이 공통적으로 최상위 우점속으로 22~42% 비율로 나타남
• 노랑갈퀴 삼척시료(근권) unidentified (34%), Geminibasidium속 (18%), Saitozyma속 (18%)로 확인되었고, 근면은 unidentified(23%), Leohumicola속(22%), Umbelopsis속 (10%)로 확인되었으며, 평창(근권)시료는 Russula속(17%), Sebacina속(10%), unidentified(21%), 근면은 Thelephora속(18%), Sebacina속(12%), unidentified(25%), 울주 근권에서 Russula속(31%), Clavulina속(26%), unidentified(17%), 근면에서 Russula속(59%), unidentified속(19%), Clavulinopsis속(6%) 순으로 우점하는 것이 확인됨
• 노랑갈퀴 삼척시료 근면에서 4문 15강 26목 28과 26속, 삼척 근권에서 4문 15강 29목 34과 28속, 평창 근면에서 5문 16강 29목 35과 35속, 평창 근권에서 4문 15강 26목 28과 36속, 울주 근면에서 4문 15강 26목 28과 36속, 울주 근권에서 5문 12강 19목 17과 14속으로 분류됨
• 외대으아리의 우점군은 평창 근권 담자균류 58%에서 근면으로 나아가면서 자낭 균류 53%로 변화하였고, 서울 근권 자낭균류 63%에서 근면 담자균류 66%로 변화하였으며, 인제 근권 자낭균류 98%에서 근면 자낭균류 78%로 우점군이 변화하는 경향을 보임
• 외대으아리 평창시료(근권)은 unidentified (46%), Tomentella속(32%), Sebacina속 (6%), 근면시료는 unidentified(49%), Saitozyma속(18%), Tomentella속(6%), 인제시료 (근권)은 unidentified (59%), Leohumicola속(11%), Talaromyces속(7%), 근면시료는 unidentified(30%), Mortierella속(26%), Geomyces속(17%), 서울시료(근권)에서 unidentified (43%), Talaromyces속(10%), Saitozyma속(8%), 근면시료는 unidentified(44%), Cutaneotrichosporon 속(14%), Trichoderma속(12%) 순으로 우점하는 것이 확인됨
• 평창시료 근면에서 6문 15강 31목 43과 47속, 근권은 5문 12강 23목 30과 29속, 인제시료 근면에서 6문 12강 22목 31과 32속, 인제시료 근권은 3문 10강 16목 22과 26속, 서울시료 근면은 4문 10강 20목 24과 19속, 서울 근권에서 4문 11강 25목 44과 44속으로 분류됨
• 구상나무는지리산 고사목과 생목을 비교한 결과, 고사목은 근권 담자균류54%, 근면 61%이고, 생목은 31%에서 73%로 변화되었고, 전반적으로 고사목은 균근균 (mycorrhizal fungi)과 관련이 많은 Mortierellomycota문에 속하는 균류의 비율이 근권 9%, 근면 7%인데, 생목은 근권 40%, 근면 5%로 높았으며, Mortierella속이 생목에서 비율이 높은 것을 확인함
• 구상나무 한라산 고사목 근권 우점군 담자균류 70%가 근면에서 62%로 변화하였고, 자낭균류는 21%에서 31%로 변화하였으며, 생목 우점군인 담자균류는 근권과 근면에서각53%로변화가없지만, 자낭균류는20%에서26%로변화됨
• 산양 분변(生), 방목지 분변, 산 분변의 PCoA 분석 결과, 크게 두 그룹으로 구분되는 것을 확인하였고, 모든 분변시료에서 자낭균류가 80%~100% 비율로 확인됨

○ 유용성 검증을 통한 유용균류 탐색
- 난분해성물질 분해 균류 탐색을 위해 바이오플라스틱 PCL (Polycaprolactone diol), PLA (Polylactic acid)을 배지에 혼합하여 분해능이 우수한 균류(Fusicolla acetilerea 등) 5종 발굴
• Fusicolla acetilerea 균주는 PCL과 PLA을 분해하는 활성을 확인함
• Talaromyces pinophilus, Purpureocilliumlilacinum 균주는 PLA을분해하였고, Apiotrichum porosum, Penicillium samsonianum 균주는 PCL 분해능 확인됨
• 확보된 균주는 PCL을 분해하는데 7일~14일이 소요되었고, PLA는 8일부터 완전분해까지 45일이 소요되는 것이 확인됨

(출처 : 요약문 7p)

Abstract ▼

It has been estimated that more than 250 thousand fungal species exist in the world, but only 4,483 species have been identified and recorded in Korea. Therefore, fungi have great biotechnological potential in food, medicine etc. The current project is aimed to assert sovereign rights over bioresour

It has been estimated that more than 250 thousand fungal species exist in the world, but only 4,483 species have been identified and recorded in Korea. Therefore, fungi have great biotechnological potential in food, medicine etc. The current project is aimed to assert sovereign rights over bioresources within Korean territory by discovering novel and unrecorded fungal species highly interacting with wild life and obtain information on fungal diversity present in the habitats of wild animals and plants. In order to secure fungal resources and to analyze fungal diversity, the rhizosphere of wild plant and intestines of wild animals (insects, mountain goat, etc.) were sampled. Analyses of the fungal communities in the rhizosphere and rhizoplane of 15 plant species including native species in Hallasan Mountain and Jirisan Mountain and fecal samples of mountain goat in Gangwon Province were carried out.

In total, 9 potential novel species including Penicillium sp. nov. etc. belonging to the phylum Ascomycota were discovered. In addition, 10 potentially novel or unreported anaerobic fungal species including Anaeromyces robustus etc. were obtained. Also, 21 previously unrecorded species in Korea including Aspergillus dimorphicus etc. were secured.

Moreover, 5 species including Fusicolla acetilerea etc. that are capable of degrading bioplastics such as polycaprolactone diol (PCL) and polylactic acid (PLA) were discovered. F. acetilerea was able to degrade PCL and PLA. Also, Talaromyces pinophilus and Purpureocillium lilacinum were able to break down PLA, while Apiotrichum porosum and Penicillium samsonianum were capable of degrading PCL. It took 7~14 days to degrade PCL and it also took 8~45 days to completely degrade PLA by using these newly isolated plastic degraders, respectively.

In 2020, 2 papers on novel fungal species (Talaromyces halophytorum sp. nov. etc.) were successfully published in the Mycobiology journals. Also, 3 patents on bioplastic-degrading fungal species were filed and this finding was broadcasted.

(출처 : Abstract 19p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 7
• 목차 ... 11
• 표목차 ... 14
• 그림목차 ... 15
• Abstract ... 19
• Ⅰ. 서론 ... 20
• Ⅱ. 연구방법 ... 24
• 1. 채집조사를 통한 시료 확보 ... 24
• 가. 균류 분리를 위한 식물 근권 토양 시료 확보 ... 24
• 나. 동물 시료 확보 ... 27
• 다. 해조류 시료 확보 ... 29
• 2. 분자생물학적 방법을 이용한 동정 ... 30
• 가. DNA 추출 및 유전자증폭(PCR) ... 30
• 나. 계통학적 분석 ... 32
• 3. 미세구조 관찰 및 형태 분석 ... 33
• 가. 호기성 하등균류의 형태학적 관찰 ... 33
• 나. 혐기성 균류의 형태학적 관찰 ... 34
• 4. 신종/미기록종 후보 선정 ... 35
• 가. 호기성 균류의 신종/미기록종 후보 선정 ... 35
• 나. 혐기성 균류 신종/미기록종 후보 선정 ... 35
• 5. 종 다양성 분석을 위한 균류 군집 분석 ... 35
• 가. 시료 선정 및 토양시료 확보 ... 35
• 나. 토양 및 산양 분변 시료로부터 total DNA 추출 ... 36
• 다. NGS run을 위한 라이브러리 제작 ... 36
• 라. NGS run ... 36
• 마. NGS를 이용한 군집 분석 ... 37
• 바. 토성분석 ... 37
• 6. 난분해성물질 분해 균류 발굴 ... 37
• 가. 시료채집 및 대상 물질(폴리머) 선정 ... 37
• 나. 균류 분리 방법 및 폴리머 분해 조사 ... 38
• III. 연구결과 ... 39
• 1. 균류 배양체 확보 ... 39
• 가. 자생 균류 배양체 확보 ... 39
• 나. 균류 배양체 화상자료 ... 45
• 2. 신종/미기록종 후보 발굴 ... 46
• 가. 신종 후보 발굴 ... 46
• 나. 혐기성 신종 후보 발굴 ... 51
• 다. 미기록종 후보 발굴 ... 55
• 3. 토양시료 이화학적 분석 ... 67
• 4. 균류 군집 비교 분석 ... 71
• 가. 야생식물 근권토양 내 균류 군집 분석 ... 71
• 나. 산양 분변 균류 군집 분석 ... 136
• 다. 구상나무 근권 토양의 균류 다양성 ... 142
• 5. 난분해성물질 분해 균류 발굴 ... 145
• 가. 공시 균주 배양체 확보 ... 145
• 나. 폴리머 분해 촉진 균류 발굴 ... 146
• 6. 연구성과 및 활용계획 ... 153
• IV. 고찰 ... 154
• V. 결론 ... 157
• VI. 참고문헌 ... 161
• 부록1. 신종/미기록종 후보 목록 ... 171
• 부록2. 신종/미기록종 후보 상세정보 ... 173
• 부록3. 하등균류 배양체 정보 ... 253
• 끝페이지 ... 257