KR100323866B1 - 토마토의 생육을 촉진시키고, 병발생을 억제하는슈도모나스 애루지노사 25(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ25) (기탁번호 ＫＣＴＣ 0710ＢＰ)및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25Ｒ(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ 25Ｒ)(기탁번호 ＫＣＴＣ 0709ＢＰ) - Google Patents

토마토의 생육을 촉진시키고, 병발생을 억제하는슈도모나스 애루지노사 25(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ25) (기탁번호 ＫＣＴＣ 0710ＢＰ)및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25Ｒ(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ 25Ｒ)(기탁번호 ＫＣＴＣ 0709ＢＰ) Download PDF

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Abstract

본 발명은 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25)(기탁번호 KCTC 0710BP) 및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25R(Pseudomonas aeruginosa25R)(기탁번호 KCTC 0709BP)에 관한 것으로, 상기 슈도모나스 애루지노사 25 및 25R은 육묘기에 토마토의 생육을 촉진시키며, 양액 재배시에 배꼽썩음과(果)를 감소시켜 토마토의 생산 수량을 증가시키며, 근권 미생물로서 식물 병원균에 대하여서도 길항력을 나타내는 특징이 있다.

Description

토마토의 생육을 촉진시키고, 병발생을 억제하는 슈도모나스 애루지노사 25(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ25) (기탁번호 ＫＣＴＣ 0710ＢＰ) 및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25Ｒ (Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ 25Ｒ) (기탁번호 ＫＣＴＣ 0709ＢＰ) {Pseudomonas aeruginosa 25 which accelerates the growth of a tomato and restraints the disease of a tomato, and Pseudomonas aeruginosa 25R of its a mutant}
본 발명은 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25) 및 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa25R)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토마토의 생육을 촉진시키고, 병발생을 억제시켜 토마토의 생산량을 향상시킬 수 있는 신균주 슈도모나스 애루지노사 25 및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25R에 관한 것이다.
식물체의 근권에서 분비되는 유기물은 글루코스, 프록토스 등과 같은 단당류, 각종 아미노산, 팔미틱산 등의 지방산, 각종 효소 및 오옥신 등과 같은 생장조절 호르몬 등이 있으며, 이러한 근권 분비물은 작물의 종류, 온도, 광량, 토양습도, 식물 영양상태, 상처, 스트레스 등에 따라서 그 종류 및 분비량이 달라진다.
근권 미생물은 뿌리 표피로부터 2mm 내에 분포하는 것으로 알려져 있으며, 밀의 근권에서의 미생물상을 비근권 토양의 미생물상과 비교하면 탈질산 세균 등의 밀도가 높으며, 비근권에서 보다 종 다양성이 높고, 밀도도 상대적으로 높다.
이러한 근권 세균은 유해 근권 미생물(deterious rhizoshere microorganism)과 유용 근권 미생물 (benificial rhizoshere microorganism)이 있으며, 유해 근권 미생물은 뿌리 신장 및 식물 생장을 억제시키기도 한다.
식물 생장 촉진의 기작에 대해서는 여러 가지 설명이 있는데, 첫번째는 식물 생장 촉진 미생물이 식물체의 병원균에 대한 전신성 저항성을 유도하는 리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide) 등의 유도체를 생산함으로써 식물체의 병원균에 대한 저항성을 높이고 작물의 생장을 촉진한다는 것이며, 두번째는 식물 병원균의 생장을 억제하는 유기산이나 항생 물질을 생산한다는 것, 그리고, 항생물질인 siderophore를 생산, 분비함으로써 토양 내의 철 이온의 농도를 급감시켜 식물 병원균이 자라지 못하도록 한다는 것 등이 있다. 여기에서 분명한 것은 식물 생장 촉진 미생물의 작용기작 중 여러 부분이 식물 병원균의 생육 및 침입 억제와 관련되어 있다는 것이며, 따라서 식물 생장 촉진과 식물 병원균의 생물학적 방제는 따로 떼어서 생각할 수 없음이 명백하다.
슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa)는 여타의Pseudomonasspp.와 같이 토양에 서식하는 토양 세균이며, 식물병의 생물학적 방제원으로서 보고되고 있다(Busens 등, 1995; Buysens 등, 1996; Kurmar 등, 1992; Moon 등, 1996;Seong 등, 1991; Seong 등, 1992). 특히,Pythium aphanidermatum,P.ultimum, 시들음병균(Fusarium oxysporum) 등의 다양한 병원균에 대하여 모두 길항능을 보이는 균주로 보고된 바 있으며, 그 기작으로 siderophore와 항생 물질 생산이 거론되고 있다.
이러한 생물학적 방제원의 처리는 수확량을 증가시키기도 한다.
그러나, 양액 재배에서 근권 미생물의 이용에 대한 연구는 아직 미진한 편이다. 일부 연구결과에 의하면, 펄라이트와 피트모스를 7 : 3으로 섞은 배지에 토마토를 정식하고 슈도모나스 플루레센스(Pseudomonas fluorescens)를 처리한 결과 10% 정도의 상품 과중이 증가하였다고 보고된 바 있으며, 식물 생장 촉진 근권세균을 오이에 처리하여 시들음병(Fusarium)에 대하여 전신 저항성을 유도시켰으며, 또한, 플러그 육묘시 광합성 세균과 세포융합에 의한 융합균주를 토마토와 오이에 처리하였을 때 식물체 생장이 촉진되었으나Pseudomonas균주는 생육을 억제하는 경향이 있었다.
양액 재배의 경우에는 작업 농기구, 신발의 흙, 장비를 매개로 하여 병이 발생하고, 역경 또는 사경 재배의 경우에는 자갈이나 모래에 있는 병원균이 재배되는 작물에 전반되어 병이 발생하기도 한다. 또한, 종자, 초파리 등의 곤충에 의해서도 병발생이 가능하다.
일단 병원균이 전염되면, 순환식 양액 재배의 경우 병의 전반 속도가 빨라 방제가 힘들며, 채소류 양액 재배의 경우 잔류 독성 등의 문제로 농약에 의한 방제가 곤란하여 길항균을 이용한 식물병 방제에 대하여 관심이 높아지고 있다.
한편, 토마토 암면 양액재배의 경우 시들음 병균(Fusarium oxysporium)에 의한 청고병을 방제하기 위하여 길항성Trichoderma를 처리한 결과 발병도를 70% 감소 시키는 등, 생물학적 방제에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명자들은 유용 미생물을 근권에 안정적으로 정착시켜 병발생을 억제함과 동시에 작물의 수량을 증대시킬 목적으로 근권세균을 선발하였으며, 경제적으로 중요한 작물인 토마토(Lycopersicum esculentumMill)재배에 효과적인 균주를 획득하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 토마토의 생육을 촉진시키며, 양액재배시에 배꼽썩음과 발생을 억제시키는 신균주 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25) 및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25R(Pseudomonas aeruginosa25R)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 1999년 12월 7일에 생명공학연구소 유전자은행에 기탁한 기탁번호 KCTC 0710BP 및 KCTC 0709BP호의 특성을 갖는 미생물을 제공한다.
상기한 본 발명의 미생물은 슈도모나스 속 균주이며, 토마토 시들음병의 포자발아를 억제하고, 인삼근부병의 포자발아를 억제하고, 배꼽썩음과 발생을 현저하게 억제하는 등의 특징이 있다.
본 발명자들은 토마토 줄기썩음병균(Pseudomonas corrugata)에 대하여 길항력을 나타내는 균주들을 일차 선발하였고, 그 중에서 토마토의 생육을 촉진하는 토마토 뿌리에서 분리하였으며, 그 중 토마토 생육을 촉진하는 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25) 균주를 선발하였다.
상기 균주는 길항균 중 25번째 분리되었으며, 25번 균주를 이용하여 항생물질인 리팜피신(rifampicin) 200ppm에서 저항성을 나타내는 돌연변이주를 유기하여 슈도모나스 애루지노사 25R(Pseudomonas aeruginosa25R)로 명명하였다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 하기한 실시례는 본 발명의 구성 및 효과를 입증하기 위한 본 발명의 일실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시례에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 슈도모나스 애루지노사 25의 분리 및 동정과정에 대해서 설명한 다음, 슈도모나스 애루지노사 25R의 분리과정을 설명하고, 상기 균주들의 효과검정을 위한 실험예를 설명하고자 한다.
슈도모나스 애루지노사 25의 분리와 동정
토마토 근면에서 정착한 세균 중 토마토 줄기썩음병균에 대하여 길항력을 보이는 세균을 선발하기 위하여, 토마토 뿌리 5g을 200㎖ 플라스크에 넣고, 살균수 100㎖를 넣은 다음 5분간 진탕하여 근권 토양을 제거한 후, 상기 근권 토양이 제거된 뿌리 5g을 살균수 200㎖을 넣고 마쇄하여 순차 희석한 후 King's B배지에 1일간배양하였다.
그 다음 하루 후 24시간 동안 150rpm으로 뉴트리언트 육즙(nutrient broth)에서 배양한 줄기썩음병균 (Pseudomonas corrugata)을 상기 King's B배지 표면에 분무하여 병원균과 콜로니가 형성된 세균이 같이 자라게 한 후 병원균의 생장을 억제한 세균 콜로니를 선발하였다.
상기 선발된 38균주의 길항세균 중에 식물 생장촉진세균을 분리하고자 '하우스 모모타로' 토마토 종자를 파종하고 본엽이 나기 전에 길항세균을 뉴트리언트 배지에 접종 후 100rpm, 25℃에서 48시간 배양한 후, 5,000rpm으로 원심분리하였다. 10 mM-phospate buffer를 사용하여 108cell/㎖로 조정한 후 토마토묘의 배축을 절단 후 길항세균 배양 희석액에 2시간 침자한 다음, 살균토양에 삽목하여 토마토 생체중을 조사하여 25번 균주를 선발하였다.
상기 선발된 균주를 동정하기 위하여 생명공학연구소 유전자원 센터 유전자은행에 동정을 위탁하여 세균의 형태 및 배양 특성, 생화학적 특성을 API20NE kit으로 조사한 결과 85%의 신뢰도로서 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa)로 동정할 수 있었으며, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
상기 동정한 균주를 슈도모나스 애루지노사 25(기탁번호 KCTC 0710BP)로 명명하였으며 생명공학연구소 유전자원센터 유전자은행에 1999. 12. 7.자로 기탁하였다.
배양특성 25번 표준균주
옥시다아제 양성 양성
카탈라아제 양성 양성
베타-갈락토시다아제 음성 음성
베타-갈락토시다아제 음성 음성
아르기닌 다이하이드로라아제 양성 양성
트립토판 디아미나아제 음성 음성
라이신 디카르복실라아제 음성 ND
오르니틴 디카르복실라아제 음성 ND
씨트릭산 사용 양성 ND
황화수소 생성 음성 음성
유레아제 생성 음성 ND
젤라티나아제 생성 음성 양성
인돌 생성 음성 ND
VP 반응 음성 ND
질산 환원능 양성 양성
탈질산능 양성 양성
42℃ 생장 양성 양성
리파아제 생성(트윈 80 가수분해) 양성 ND
글루코오스, 멜리보오스의 산화적 발효 양성 양성
아라비노오스의 산화적 발효 양성 ND
마니톨, 이노시톨, 소비톨, 람노오스슈크로오스, 아미그달린, 아라비노오스 발효 음성 ND
글루코오스, 아라비노오스, 만노오스글루코네이트, 카프릭산, 말레이트,마니톨, 아세틸화글루코오스아민 집적 양성 양성
말토오스, 아디페이트, 페닐아세테이트 집적 음성 음성
(ND는 Bergey's manual에 기술되어 있지 않은 형질)
상기 표 1을 살펴보면, Bergey's manual에 기술된 것과 비교해 모든 특징이 일치하였지만 두 균주가 모두 다른 것으로는 젤라티나아제 활성이었으며, 두 균주 간에 다른 점은 탈질산능과 아라비노오스 발효였다. 상기의 두 가지 특성은 모두 배양 조건에 따라서 민감하게 달라지는 부분으로서 동정의 신뢰도를 떨어뜨릴 만큼 큰 차이는 아니었다. 한편, 항생제에 대한 저항성을 조사해 본 결과 앰피실린에 대해서 저항성을 보였다.
마커 선발을 위한 슈도모나스 애루지노사 25R의 분리
항생제 저항성 균주를 유기하기 이전, 각각의 항생제에 대하여 원래의 균주가 가지고 있는 저항성을 조사하기 위하여 앰피실린, 스트렙토마이신, 카나마이신, 네오마이신, 클로람페니콜, 테트라싸이클린, 리팜피신을 각각 50ppm씩 처리한 5㎖ nutrient 배지에 첨가하고, 각각의 균주를 접종한 다음, 30℃, 150rpm에서 16시간 동안 배양하여 혼탁도를 흡광도 550㎚에서 측정하였다.
상기 25번 균주로부터 항생제 내성 균주를 선발하기 위하여 다음의 두 가지 방법을 이용하였다.
첫번째, 각 균주를 5㎖ nutrient 배지에서 30℃, 150rpm으로 16시간 동안 현탁 배양한 다음, 이로부터 50㎕ 접종원을 취하여 동일한 조건에서 2∼4시간 동안 배양하며 550㎚에서의 흡광도가 0.3 - 0.5가 되도록 하였다. 배양체 1.5 ㎖를 5,000rpm에서 5분간 원심분리하여 상층액 1.2㎖를 버린 후 여액에 세균 침전을 재현탁하고 이를 사면을 주어 항생제 농도 구배를 둔 스트렙토마이신, 카나마이신, 네오마이신, 테트라싸이클린, 리팜피신 50ppm을 첨가한 nutrient 한천 배지에 항생제 농도 구배 방향에 대하여 직각으로 접종하였다. 7일간 30℃, 암조건에서 배양하여 생장을 보이는 균주를 다시 해당 항생제 50ppm의 nutrient 한천 배지에 접종하여 항생제 내성을 안정화한 후 농도를 100ppm, 200ppm으로 조절한 한천 배지에 접종하여 항생제 내성이 강화된 균주를 선발하였다.
두번째, 상기와 동일한 방법으로 25번 균주의 550㎚에서의 흡광도가 0.3∼ 0.5인 접종원을 준비한 다음 스트렙토마이신, 카나마이신, 네오마이신, 테트라싸이클린, 리팜피신을 5ppm씩 첨가한 50㎖ nutrient 배지에 500㎕를 접종하고 30℃, 150rpm에서 7일간 배양하며 혼탁도를 조사하였다. 혼탁이 관찰되면 이에서 다시 접종원을 500㎕ 취하여 항생제 농도를 2배로 증가시킨 50㎖ nutrient 배지에 접종하고 30℃, 150rpm에서 16시간 배양하며 생장 여부를 관찰하였다. 이 과정을 100, 200ppm이 될 때까지 반복한 후 생장을 보이는 균주를 선발하였다.
상기 두 가지 방법으로 선발된 균주를 항생제가 첨가되지 않은 nutrient 배지에서 4차례 계대 배양한 다음 다시 항생제 200ppm을 첨가한 nutrient 배지에서 현탁 배양하여 생장 여부를 확인하였다. 항생제 내성의 안정성을 확인한 후 생장이 확인된 균주만을 선발하여 마커로 이용하였다. 유용세균의 근권내 정착성과 밀도를 조사하기 위하여 앰피실린 저항성인 특성은 확인하였으나 보다 정확한 자료를 얻기 위하여 다시 선발된 근권세균의 항생제 돌연변이주를 선발하였다. 25번 균주로부터 리팜피신 200ppm에 저항성인 균주 25R 균주를 선발할 수 있었으며, 선발된 균주를 슈도모나스 애루지노사 25R(기탁번호 KCTC 0709BP)로 명명하여 생명공학연구소 유전자원센터 유전자은행에 1999. 12. 7.자로 기탁하였다.
항생제 저항성 균주는 항생제를 처리하지 않은 배지에서 모두 4차례의 계대 배양 후에도 항생제 저항성을 상실하지 않고 있었으며, 또한 균주의 생장에 있어서도 원래의 균주와 차이가 없었다. 상기 25번 균주와 25R 균주의 각 배지에서의 콜로니(colony) 형성단위를 아래의 표 2에 나타내었다.
배지 colony 형성단위 (×1011/㎖)x
25번 25R
뉴트리언트 배지 9.6±4.8 4.6±2.0
엠피실린 6.9±2.6 6.9±3.6
리팜피신 0 7.3±2.3
스트렙토마이신 0 0
(x각 균주를 뉴트리언트 배지에서 30℃. 150rpm으로 배양한 다음 10배씩으로 희석하여 뉴트리언트 한천 배지 상에서 30℃, 암조건으로 16시간 배양)
상기와 같이 분리·동정된 슈도모나스 애루지노사 25 및 25R의 식물병원균 포자발아 억제효과, 생육촉진효과 등을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다.
식물병원균 포자발아 억제 효과 검정
대상 식물병원균으로는 오이 시들음병균인Fusarium oxysporumf. sp.cucumerinum, 토마토 근두썩음병균인F.oxysporumf. sp.radicis-lycopersici, 인삼 뿌리썩음병균인Nectria radicicola를 사용하였다. 각 균주들을 V8 쥬스 배지에서 25℃, 100rpm으로 7일간 현탁배양한 다음, 균사체를 제외한 배양체를 4겹의 cheese cloth로 걸러서 포자 현탁액을 분리한 뒤 8,000rpm에서 10분간 원심분리하여 포자를 회수하였다. 멸균 증류수를 동량 가하여 포자를 재현탁한 뒤 동일 조건에서 원심분리하여 포자를 세척하였다. Hemacytometer로 포자를 세어 ㎖당 106개로 조절하였다. 25번 균주와 25R 균주를 nutrient 배지에서 30℃, 150rpm으로 48시간배양한 다음 0.22㎛ 필터로 여과하여 배양 여액만을 분리하였다. 상기의 포자 현탁액을 세균 배양 여액 90㎕에 10㎕씩 3 반복으로 분주한 다음 16시간 동안 발아시켰다. 그 후 hemacytometer위에서 발아관이 포자 장경의 2배 이상이 되는 것만을 발아한 것으로 판단하여 수를 세었다. 대조구로는 증류수와 멸균한 nutrient 배지를 배양 여액과 동일하게 3 반복으로 처리하였다.
그 결과, 배지에 따라서 또 균주 조합에 따라서 균사 생장의 억제 효과가 다르게 나타났다. 결과내용은 아래의 표 3과 같다.
처리 포자발아율x(포자발아억제율)y(%)
Foc. Forl. N. radicicola
증류수 94.3±2.4 97.6±1.4 97.7±1.6
뉴트리언트 배지 97.7±2.1(0) 96.5±0.9(0) 96.9±2.0(0)
25번 35.9±14.4(63.3) 39.5±10.2(59.1) 0.0±0.0(100)
25R 30.4±10.9(68.9) 53.5±22.3(44.6) 0.0±0.0(100)
(x25℃, 암조건에서 16시간 정치 배양한 다음 hemacytometer상에서 3반복으로 100개 포자 중 발아한 포자를 계수하여 발아율을 구함
y포자발아 억제율(%)=(뉴트리언트배지 포자발아율-균주처리 포자발아율)〕/
(뉴트리언트배지 포자발아율) × 100 의 공식으로 포자발아 억제율을 구함)
상기 표 3에서 의하면, 25번의 배양 여액은Fusarium oxysporumf. sp.cucumerinum의 포자 발아를 63.3% 억제하였으며F.oxysporumf. sp.radicis-lycopersici의 포자 발아를 59.1% 억제하였다. 리팜피신에 저항성인 25번 돌연변이 균주(25R)는 원래의 균주와 비교하여 큰 차이 없는 포자 발아 억제 효과를 보였음을 알 수 있다. 한편, 포자 발아 억제효과는F.oxysporum에서 보다Nectria radicicola에서 더 높아서 100% 포자 발아를 억제하였음을 알 수 있다.
육묘시 생육촉진효과 검정 및 양액재배시 처리효과 구명
25R 균주를 nutrient 액체 배지에서 진탕배양 후 5,000rpm에서 원심분리 하였고, 증류수를 이용하여 108cfu/㎖로 희석된 용액을 70공 플러그 트레이당 100 ㎖씩 피트모스에 혼입한 후에 '모모타로' 토마토와 '백다다기' 오이종자를 파종하였다. 생육 조사는 파종 25일 후에 실시하였다.
또한, 토마토 양액재배에서 25R 균주의 처리 효과를 검정하기 위하여 25R 균주를 King's B 액체배지를 이용 25℃에서 150rpm으로 36시간 배양 후 5,000rpm에서 원심 분리하여 침전시켰으며, 증류수를 이용 108 cfu/㎖로 희석한 후 사용하였다. 토마토 '모모타로T93' 품종 1998년 7월 11일 펄라이트와 피트모스를 7 : 3의 비로 섞을 때 공시세균을 혼입하였으며, 상토는 직경 9cm의 지피포트에 담은 후 종자를 파종하였다. 파종 후 야마자키 토마토전용액 1/2농도로 양액 육묘하였다. 육묘 후 본포에서는 펄라이트 단용배지에 미리 공시유용세균을 증류수로 108cfu/㎖로 조정한 후에 처리하였다. 그 후에 토마토를 주간 15cm 조간 160cm로 정식하였으며 양액은 야마자키 토마토 전용액을 공급하였으며 4단 적심재배하였다. 착과제는 토마토란을 처리하여 착과를 촉진시켰다. 수확은 10월 12일부터 12월 14일에 걸쳐 이루어졌다. 공시 유용세균의 밀도조사는 정식 전에 1회 재배기간 중 1회 재배 후 1회 총 3회 조사하였다. 조사방법은 뿌리 1.5g을 취하여 100㎖의 살균수에 넣고 150rpm 20분간 진탕한 후에 항생제를 첨가한 Pseudomonas agar(Difco사) 배지에 순차 희석한 시료를 도말한 후 42℃에서 배양하여 토마토 근면에 정착한 공시세균의 밀도를 조사하였다. 항생제로는 앰피실린 50 ㎍/㎖, 리팜피신 50 ㎍/㎖을 첨가하여 다른 미생물이 자라지 못하게 하였다.
토마토 생육은 농사시험연구조사기준(농진청)에 준하여 조사하였고, 질소는 캘달 자동분석기 Vapodest-40(Gerhardt사)을 이용, 증류법으로 조사하였으며, 인산, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 등의 다량원소는 양이온 분석기 Integra XM2(GBC사)를 이용하여 분석하였다.
25R 균주의 식물생장 촉진성을 조사하기 위하여 오이와 토마토에 처리하여 육묘하여 보았을 때 오이에서는 25R 처리구에서 통계적 차이는 없었지만 모든 biomass가 증가하였음을 아래의 표 4에서 알 수 있으며, 토마토에서는 25R 처리구에서 엽장, 엽폭의 생육과 뿌리발달이 촉진되었음을 아래의 표 5에서 알 수 있다.
작물 처리x 엽수(개) 엽장(㎝) 엽폭(㎝) 생체중(g) 근중(g)
오이 25R 3.0ax 4.3a 5.5a 1.7a 0.5a
대조구 2.7a 3.4a 4.3a 1.1a 0.3a
(x5% 수준에서 Ducan's Multiple Rage Test(DMRT) 유의성을 검정하였음)
작물 처리 엽수(개) 엽장(㎝) 엽폭(㎝) 생체중(g) 근중(g)
토마토 25R 4.1ax 10.1a 6.9a 2.1a 1.0a
대조구 4.1a 8.3a 5.7a 1.5a 0.4a
(x5% 수준에서 DMRT 유의성을 검정하였음)
또한, 25R 처리가 토마토의 무기함량에 미치는 영향에 대하여 살펴보면, 식물체 분석을 한 결과 Mg, P, 전 질소 함량은 처리간 차이가 없었고 K, Ca 함량은 처리구에서 농도가 다소 높았음을 아래의 표 6에서 확인할 수 있다.
처리 K(ppm) Ca(ppm) Mg(ppm) P(ppm) T-N(%)
25R 415ax 84a 34a 34a 2.5a
대조구 406a 82a 33a 33a 2.5a
(x5% 수준에서 DMRT 유의성을 검정하였음)
또한, 25R 균주가 토마토 생육 및 수량에 미치는 영향에 대하여 조사하기 위하여, 펄라이트배지에 토마토를 정식하기 전에 25R 균주를 1회 처리하였으며 그 이후에는 처리하지 않았는데, 정식 후 생육은 대조구에서 생육이 좋았고 처리구에서는 생육이 다소 떨어지는 경향이었으나 통계적 유의성은 없었음을 아래의 표 7의 결과를 통해서 알 수 있다.
처리 경경(㎜) 엽장(㎝) 엽폭(㎝) 절간장(㎝)
25R 8.5ax 39a 33a 6.9a
대조구 9.7a 45a 37a 7.1a
(x5% 수준에서 DMRT 유의성을 검정하였음)
또한, 생육조사 후 토마토 잎을 건조시켜 무기성분을 분석하였으며, 그 결과는 아래의 표 8과 같다.
처리 K(ppm) Ca(ppm) Mg(ppm) P(ppm) T-N(%)
25R 163ax 201a 81b 35b 2.15a
대조구 179a 172a 97a 39a 2.28a
(x5% 수준에서 DMRT 유의성을 검정하였음)
상기 표 8에 의하면, Ca2+흡수가 처리구에서 많았음을 알 수 있으며, 이러한 칼슘 흡수량 증대는 결국 토마토의 배꼽썩음과의 발생을 줄어 들게 하여 상품과중을 증가하게 하였다.
한편, 당도를 높일 목적으로 수분 스트레스를 주었는데, 그 결과 하기의 표 9에서와 같이, 대조구의 배꼽썩음과는 증가한 반면에, 25R 균주 처리구에서는 이러한 배꼽썩음과가 현저히 감소함을 확인할 수 있었다. 또한, 25R 균주 처리구에 의하여 상품과중이 26% 증가함을 알 수 있다.
처리 총생산량(㎏/10a) 상품과중(㎏/10a) 배꼽썩음과(㎏/10a) 창문과(㎏/10a) 소립과(㎏/10a) 기형과(㎏/10a) 당도(oBx)
25R 5,399a(108) 4,810a(125) 318a(39) 18a 161a 91a 7.2a
대조구 4,991a(100) 3,838a(100) 813b(100) 99a 191a 46a 6.9a
한편, 미생물에 의한 식물체의 생육촉진은 식물생장 촉진세균이 유해 근권세균의 생육을 억제하는 것과 관련이 있는 것으로 보고되고 있으며, 또한, 근권표면에는 유해 Pseudomonas가 있으며 유용근권세균을 처리하여 그 균이 근권에 정착할 경우 이러한 다른 미생물이 우점할 수 없다. 이에 본 발명에서는 양액재배 기간 중 25R 균주의 밀도를 조사해 보았으며, 그 결과는 아래의 표 10과 같다.
처리 8월 12일(cfu/g) 10월 12일(cfu/g) 12월 16일(cfu/g)
25R 7.9×104 2.1×104 8.8×104
상기 표 10에 의하면, 본 발명에 의한 25R 균주는 안정적으로 104cfu/g 의 밀도를 유지하였음을 확인할 수 있으며, 이러한 결과는 25R 균주가 토마토 근권 및 근면에 성공적으로 정착하였다는 것을 의미한다.
본 발명에 의한 슈도모나스 애루지노사 25 및 그로부터 유기된 슈도모나스 애루지노사 25R은 토마토의 생육을 촉진시키고, 양액재배시 배꼽썩음과를 감소시켜 병발생을 억제시키고, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 토마토의 생육을 촉진시키고, 병발생을 억제하는 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25)(기탁번호 KCTC 0710BP).
  2. 슈도모나스 애루지노사 25(Pseudomonas aeruginosa25)에서 유기된 슈도모나스 애루지노사 25R(Pseudomonas aeruginosa25R)(기탁번호 KCTC 0709BP).
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