KR100646601B1 - 083 91050 Bacillus sp. KR083KACC91050 promoting the growth of crops and the microbial agent containing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학비료를 대신하여 식물의 생장을 돕는 미생물 균주인 서열번호 1의 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하여 공중질소를 고정하고 식물의 생장을 촉진시키며, 식물 병원균의 생장을 억제하는 미생물 균주인 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 및 이를 포함하는 미생물 제제에 관한 것이다.The present invention relates to Bacillus sp KR083 (KACC91050) of SEQ ID NO: 1, which is a microbial strain that helps plant growth in place of chemical fertilizers. In more detail, the present invention is a microbial strain Bacillus sp. KR083 (KACC91050) and microorganisms, which are microorganism strains that settle on and inside the root surface of plants to fix aerial nitrogen, promote plant growth, and inhibit the growth of plant pathogens. It relates to a formulation.

바실러스 에스피 KR083(KACC91050) * 공중질소 고정 * 식물생장 촉진 * 미생물 비료Bacillus sp KR083 (KACC91050) * Freeze nitrogen * Promote plant growth * Microbial fertilizer

Description

작물생장을 촉진시키는 미생물 바실러스 에스피 KR083 (KACC91050) 및 이를 함유하는 미생물 제제{Bacillus sp. KR083(KACC91050) promoting the growth of crops and the microbial agent containing the same}Microorganism Bacillus sp. VR083 (BACC91050) for promoting crop growth and microbial preparations containing the same {Bacillus sp. KR083 (KACC91050) promoting the growth of crops and the microbial agent containing the same}

도 1은 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)의 분리작업 광경을 나타낸 것이다.Figure 1 shows the separation operation of Bacillus sp KR083 (KACC91050).

도 2a 및 2b는 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)의 전자현미경 사진이다.2A and 2B are electron micrographs of Bacillus sp. KR083 (KACC91050).

도 3은 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)이 식물뿌리 내부에 정착한 것을 촬영한 사진이다.3 is a photograph of the Bacillus sp KR083 (KACC91050) is settled inside the plant roots.

도 4는 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)의 미생물 기탁증이다.4 is a microbial deposit of Bacillus sp KR083 (KACC91050).

본 발명은 화학비료를 대신하여 식물의 식물의 생장을 돕는 미생물 균주인 서열번호 1의 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하여 공중질소를 고정하고 식물의 생장을 촉진시키며, 식물 병원균의 생장을 억제하는 미생물 균주인 바실러스 에스 피 KR083(KACC91050) 및 이를 포함하는 미생물 제제에 관한 것이다.The present invention relates to Bacillus sp. KR083 (KACC91050) of SEQ ID NO: 1, which is a microbial strain that helps plant growth of plants instead of chemical fertilizers. In more detail, the present invention is a microbial strain Bacillus sp KR083 (KACC91050) and comprises the same to settle on the inside and inside the root of the plant to fix the nitrogen and promote the growth of plants, inhibiting the growth of plant pathogens It relates to a microbial agent.

농업에서 비료는 작물의 수량을 결정짓는 중요한 농자재이나 지나치게 많이 사용할 경우, 하천수의 부영양화, 지하수의 수질오염, 토양양분의 불균형, 및 작물의 생육불량 등의 원인으로 작용하여 작물의 수량감소는 물론 작물의 품질하락을 야기할 수 있다. 그러나, 산업의 발달 및 다양화로 인해 농경지 면적이 감소되고 있기 때문에 작물의 생산성을 높이기 위한 비료의 사용은 불가피한 것이며, 이에 따라 기존의 화학비료보다 친환경적인 기능성 농자재의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. In agriculture, fertilizers are important agricultural materials that determine the yield of crops, and if they are used too much, they cause eutrophication of river water, water pollution of groundwater, imbalance of soil nutrients, and poor growth of crops. It can cause the quality of However, the use of fertilizer to increase the productivity of crops is inevitable due to the reduction of agricultural land area due to the development and diversification of the industry. Accordingly, there is increasing interest in the development of environmentally friendly functional agricultural materials than conventional chemical fertilizers.

한편, 토양미생물을 이용한 농작물의 재배는 콩과식물에서 광범위하게 이루어지고 있으며, 이 때 주로 사용되는 미생물이 콩과작물과 공생관계를 갖는 라이조비움(Rhizobium; 뿌리혹박테리아)이다. 토양미생물 중에서 기주식물과 완전한 공생관계를 갖지 않으면서 식물의 생장을 촉진시키는 미생물은 1980년 Kloepper 등에 의해서 식물 생장-촉진 리조박테리아[Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)]로 이름 붙여졌으며, 여기에는 공중질소를 고정하는 아조스퍼릴럼 속균[Azospirrilum (Okon, 1985)], 슈도모나스 속균[Pseudomonas (Kloepper 등, 1980)], 바실러스 속균[Bacillus (Backman 등, 1994)] 등이 대표적인 미생물로 포함된다. 이러한 식물생장촉진미생물은 공중질소의 고정(Boddy와 Dobereiner, 1995), 식물생장촉진 호르몬의 생산, 식물의 양분흡수 촉진(Hallmann 등, 1997) 및 식물의 병발생 억제(Pleban 등, 1995) 등의 여러 가지 기능에 의해서 식물의 생장을 돕는 것으로 알려져 있다. 식물의 생장을 돕는 다양한 식물생장촉진미생물의 작 물접종효과는 벼에서 19∼60%(Baldani, 2000) 증수된 것을 비롯하여, 토마토(Kloepper와 Schroth, 1981), 콩(Polonenko 등, 1987; Dashti 등, 1998), 밀(Freitas와 Germida, 1990), 사탕무우(Suslow와 Schrith, 1982) 등에서도 확인되었으며, 이들 식물생장촉진미생물의 실용화 연구는 계속해서 진행되고 있다.On the other hand, cultivation of crops using soil microorganisms is widely done in legumes, and the microorganisms used at this time are Rhizobium (Rhizobium) which has a symbiotic relationship with legumes. Among the soil microorganisms, microorganisms that promote plant growth without having a symbiotic relationship with host plants were named Plant Growth-promoting rhizobacteria (PGPR) by Kloepper in 1980. Representative microorganisms include Azospirrilum (Okon, 1985), Pseudomonas (Kloepper et al., 1980), and Bacillus (Bacillus, Backman, 1994). These plant growth-promoting microorganisms include fixed nitrogen (Boddy and Dobereiner, 1995), production of plant growth hormones, promotion of plant nutrient absorption (Hallmann et al., 1997), and plant disease inhibition (Pleban et al., 1995). It is known to help plant growth by various functions. The plant inoculation effects of various plant growth-promoting microorganisms that help plant growth have been increased from 19 to 60% (Baldani, 2000) in rice, tomatoes (Kloepper and Schroth, 1981), soybeans (Polonenko et al., 1987; Dashti, etc.). , 1998), wheat (Freitas and Germida, 1990), sugar beets (Suslow and Schrith, 1982), and the like, and research on the practical use of these plant growth-promoting microorganisms is ongoing.

또한, Ward 등(1992)은 토양에 서식하는 미생물 중에서 분류 및 동정된 것은 전체 종의 5%이하라고 하였고, Young(1992)은 공중질소를 고정하는 미생물만도 100종 이상이라 하였으며, Torisvik 등(1990)은 토양에는 인위적으로 배양되지 않는 세균이 매우 많다고 하였다. 따라서, 이미 발견된 유용미생물보다 기능면에서 뛰어난 미생물 균주가 발견될 가능성은 매우 높다. In addition, Ward et al. (1992) said that less than 5% of all species of microorganisms in the soil were classified and identified, and Young (1992) said that more than 100 microorganisms were used to fix aerial nitrogen. 1990) reported that there are many bacteria in the soil that are not artificially cultured. Therefore, it is very likely that microbial strains that are functionally superior to useful microorganisms already found are found.

그러나, 현재까지는 식물생장을 촉진하는 근권미생물로 분류되는 토양미생물 중에서 특정 미생물의 한 종(Species)이 공중질소 고정, 식물 생장-촉진 호르몬 분비 및 식물의 병 발생 억제 등의 기능을 동시에 갖는 균주에 대해서는 거의 알려진 바가 없다.However, until now, among the soil microorganisms classified as the rhizosphere microorganisms that promote plant growth, one species of a specific microorganism has a function that simultaneously performs the function of fixation of aerial nitrogen, secretion of plant growth-promoting hormone, and inhibition of plant disease. Little is known about it.

이에 본 발명자들은 우리 나라 토양에 서식하는 토양미생물 중에서 벼 뿌리 표면과 내부에 정착하는 특성이 있는 식물근권세균 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)이 단일 종으로서 공중질소 고정, 식물 생장-촉진 호르몬 분비 및 식물의 병 발생 억제 등의 기능을 동시에 갖는다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다. In this regard, the inventors of the present invention have suggested that plant rootnote bacterium Bacillus sp. KR083 (KACC91050), which has the characteristics of settling on and inside of rice roots, is a single species of aerial nitrogen fixation, plant growth-promoting hormone secretion, and The present invention was completed by discovering that it has a function such as suppressing disease occurrence.                         

따라서, 본 발명의 목적은 공중질소 고정, 식물 생장-촉진 호르몬 분비 및 식물의 병 발생 억제 등의 기능을 갖는 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a Bacillus sp. KR083 (KACC91050) strain having functions such as nitrogen fixation, plant growth-promoting hormone secretion, and inhibition of plant disease.

또한, 본 발명의 목적은 상기 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주의 2차 대사산물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a secondary metabolite of the Bacillus sp. KR083 (KACC91050) strain.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 바실러스 에스피 KR083 (KACC91050) 균주를 유효성분으로 하는 미생물 제제를 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to provide a microbial agent comprising the Bacillus sp KR083 (KACC91050) strain as an active ingredient.

본 발명은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하여 공중질소를 고정하고 식물의 생장을 촉진시키며, 식물 병원균의 생장을 억제하는 미생물 균주인 서열번호 1의 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 및 이를 포함하는 미생물 제제에 관한 것이다.The present invention is a microbial strain SEQ ID NO: 1 Bacillus sp. KR083 (KACC91050) and a microbial preparation comprising the same microorganism strain to settle on the surface and inside the root of the plant to fix the nitrogen and promote the growth of the plant, inhibiting the growth of plant pathogens It is about.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

KR083은 양끝이 둥근 막대기 모양을 하고 있으며 크기는 1.5 ∼2.0×0.8∼1.0㎛이고 편모를 가지고 있다(도 2). 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 PDB 배지에서는 24시간 배양하면 폴리-베타-옥시부티레이트(Poly-β-oxybutyrate)가 집적된다. 그람(Gram) 양성세균인 KR083균주는 생육환경에 따라서는 포자를 형성하고 호흡대사를 하며 카탈라제(Catalase) 활성을 갖는 다. 또한, KR083균주는 분자질소(N2)를 고정하고 7% 염화나트륨(NaCl) 용액에서 생장이 가능하며 리트머스 밀크(Litmus milk) 반응에서는 무색을 나타낸다. KR083 균주는 배지에 첨가된 탄소원이 Glucose, Arabinose, Xylose, Galactose, Fructose, Lactose, Sucrose, Mannitol 등일 때 생장과정에서 산을 생산하고, 탄소원이 Citrate, Dextrine, Ramnose, Sorbitol, Starch등일 때는 생장과정에서 알카리를 생산한다. 반면, Dulcitol과 Glycerol 첨가배지에서는 생장하지 못한다. 또한, KR083 균주는 식물뿌리 표면에 서식하면서 뿌리조직 내부에 들어가 정착하는 특성을 갖는다(도 3). 토양미생물 KR083 균주의 생리, 생화학적 특성을 하기 표 1에 표시하였다.KR083 has a round bar shape at both ends and has a size of 1.5-2.0 × 0.8-1.0 μm with flagella (FIG. 2). Poly-beta-oxybutyrate accumulates when Bacillus sp. KR083 (KACC91050) strain is cultured in PDB medium for 24 hours. Gram-positive bacteria, KR083, have spores, respiratory metabolism, and catalase activity, depending on the growth environment. In addition, the KR083 strain is capable of fixing molecular nitrogen (N 2 ) and growing in 7% sodium chloride (NaCl) solution, and is colorless in litmus milk reaction. The KR083 strain produces acid during growth when the carbon source added to the medium is Glucose, Arabinose, Xylose, Galactose, Fructose, Lactose, Sucrose, Mannitol, etc. Produces alkali On the other hand, Dulcitol and Glycerol supplemented medium did not grow. In addition, the KR083 strain has a property of entering into the root tissue while inhabiting the surface of the plant root (FIG. 3). Physiological and biochemical characteristics of the soil microbial KR083 strain are shown in Table 1 below.

토양미생물 KR083 균주의 생리, 생화학적 특성Physiological and Biochemical Characteristics of Soil Microbial KR083 Strains 구 분division 주요 특성Main characteristic 구 분division 주요 특성Main characteristic 균주 모양Strain shape 막대기(Rod) 모양Rod shape 균주 크기( μm)Strain size (μm) 1.5-2.0 ×0.8-1.01.5-2.0 × 0.8-1.0 편모flagellum 있음has exist 폴리-베타-부티레이트 (poly-β-oxybutyrate)생성     Create poly-beta-oxybutyrate 피디비(PDB) 배지에서 배양후 생성Produced after incubation in PDB medium 포자Spores 있음has exist 그람(Gram) 염색Gram Dyeing ++ 호기적 대사Aerobic metabolism ++ 혐기적 대사Anaerobic metabolism -- 공중질소 고정Nitrogen fixation ++ 카탈라제(Catalase) 활성Catalase Activity ++ 리트머스 밀크(Litmus milk) 반응Litmus milk reaction 무색 반응Colorless reaction 탈질반응Denitrification ++ 전분 가수분해력Starch hydrolysis -- 카제인 가수분해력Casein hydrolysis -- 리파아제(Lipase) 활성Lipase Activity -- 4℃에서의 생장력Growth at 4 ℃ ++ 7% 염화나트륨(NaCl) 액 생장7% sodium chloride (NaCl) solution growth ++ 탄소원 이용반응 Carbon source reaction                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              글루코스(Glucose)Glucose 산생성Acid production 탄소원 이용반응 Carbon source reaction                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              말토스(Maltose)Maltose 산생성Acid production 아라비노스(Arabinose)Arabinose 산생성Acid production 만니톨(Mannitol)Mannitol 산생성Acid production 자일로스(Xylose)Xylose 산생성Acid production 솔비톨(Sorbitol)Sorbitol 알카리 생성Alkaline Generation 락토오스(Lactose)Lactose 산생성Acid production 두시톨(Dulcitol)Ducitol 생육불가Inability to grow 갈락토스(Galactose)Galactose 산생성Acid production 글리세롤(Glycerol)Glycerol 생육불가Inability to grow 프락토스(Fructose)Fructose 산생성Acid production 덱스트린(Dextrin)Dextrin 알카리 생성Alkaline Generation 람노스(Ramnose)Ramnose 알카리 생성Alkaline Generation 전분(Starch)Starch 알카리 생성Alkaline Generation 수크로스(Sucrose)Sucrose 산생성Acid production 시트레이트(Citrate)Citrate 알카리 생성Alkaline Generation

[참고예 1] KR083균주의 염기서열 분석Reference Example 1 Sequence Analysis of the KR083 Strain

KR083균주의 염기서열 분석은 16S rDNA sequence 분석법으로 하였는데, 우선 16S rDNA 영역을 핵산증폭법(PCR : Polymerase Chain Reaction)으로 증폭시켜 pGEMT-T 벡터(vector)에 삽입한 후, 자동염기서열분석기 ABI3100 (Applied Biosystem, USA)로 염기서열을 분석하였다. 여기서 사용된 프라이머(primer)는 서열번호 2의 fD1 (5'-agagtttgatggctcag-3') 및 서열번호 3의 rP2 (5'-acggctaccttgttacgactt-3') 이었으며, 프라이머의 양말단부위의 염기서열을 분석하기 위해 pUC/M13의 정방향 프라이머 (forward primer : 5'-gttttccca gtcacgac-3')(서열번호 4)와 역방향 프라이머(reverse primer :5'-gcggataacaatttcacacagg-3')(서열번호 5)를 이용하였다. 또한, 내부의 염기서열 분석을 위해 4개의 프라이머를 이용하였다. 각각의 염기서열은 Escherichia coli 16S rDNA 염기서열 (GenBank No. J01695)의 순서에 따라 311∼330 부위의 염기서열인 16SP-1(5'-gccacactggaactgagacac-3'), 684∼703 부위의 염기서열인 16SP-2 (5'-tgtagcg gtgaaatgcgtg-3'), 944∼963부위의 염기서열인 16SP-3(5'-ggagcatgtgt tattcg-3) 및 1228∼1247 부위의 염기서열인 16SP-4(5'-ctacacacgtg ctacaatgg-3')를 이용하였다. The nucleotide sequence analysis of the KR083 strain was performed by 16S rDNA sequence analysis. First, the 16S rDNA region was amplified by a nucleic acid amplification method (PCR: Polymerase Chain Reaction), inserted into a pGEMT-T vector, and then the automatic sequencer ABI3100 ( Applied Biosystem, USA) was analyzed for sequencing. The primers used here were fD1 (5'-agagtttgatggctcag-3 ') of SEQ ID NO: 2 and rP2 (5'-acggctaccttgttacgactt-3') of SEQ ID NO: 3, and analyzed the nucleotide sequence of the sock end of the primer. For this purpose, a forward primer (5'-gttttccca gtcacgac-3 ') (SEQ ID NO: 4) and a reverse primer (5'-gcggataacaatttcacacagg-3') (SEQ ID NO: 5) were used. In addition, four primers were used for internal sequencing. Each base sequence is 16SP-1 (5'-gccacactggaactgagacac-3 '), which is the base sequence of 311-330 sites, and the 684-703 site sequence, according to the sequence of Escherichia coli 16S rDNA (GenBank No. J01695). 16SP-2 (5'-tgtagcg gtgaaatgcgtg-3 '), 16SP-3 (5'-ggagcatgtgt tattcg-3) which is the nucleotide sequence of 944-963 site, and 16SP-4 (5'- which is the nucleotide sequence of 1228-1247 site, ctacacacgtg ctacaatgg-3 ').

KR083균주의 16S rDNA 염기서열 분석 결과는 서열번호 1에 기재하였으며, GenBank library의 염기서열과 상동성을 조사한 결과, Bacillus sp.와 99%이상의 높은 염기서열 상동성을 나타낸 반면, 기타의 종과는 98%이하의 비교적 낮은 염기서열 상동성을 나타내었으므로 잠정적으로 바실러스 에스피(Bacillus sp.)로 분류되었다. 따라서 본 발명자들은 KR083균주를 '바실러스 에스피 KR083' 균주로 명명하고 2003년 6월 11일 부로 농촌진흥청 농업생명공학연구원 부설 한국농용미생물보존센터(KACC)에 기탁하여 수탁번호 KACC91050를 부여 받았다.The 16S rDNA sequencing results of the KR083 strain are shown in SEQ ID NO: 1. As a result of investigating the homology with the nucleotide sequence of the GenBank library, it showed high nucleotide sequence homology of over 99% with Bacillus sp. It was classified as Bacillus sp. Because it showed relatively low sequence homology of less than 98%. Accordingly, the present inventors named the KR083 strain as the strain of Bacillus sp. KR083 and deposited it at the Korea Agricultural Microbiological Conservation Center (KACC), attached to the Rural Development Administration, on June 11, 2003, and received the accession number KACC91050.

본 발명에 의한 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주의 식물생장촉진력은 옥수수 뿌리를 균주 배양액의 50배 희석액에 1.5시간 침적하는 방법으로 접종했을 때, 뿌리신장이 21.3% 증가되는 것으로 나타났고, 공중질소 고정력은 72시간 실온배양 조건에서 표준균주 Herbaspirrilum seropedicae BR11175 및 Acetobacter diazotrophicus BR11281 보다 각각 1.02배, 143배 높았으며, 식물병원균인 리이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 등 2종의 사상균과 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora) 등 2종의 세균에 대하여 강한 생장억제 효과를 나타냈다.Plant growth promoting power of Bacillus sp KR083 (KACC91050) strain according to the present invention was found that when the roots were inoculated in a 50-fold dilution of the strain culture by 1.5 hours, the root height was increased by 21.3%, aerial nitrogen The fixation force was 1.02 times and 143 times higher than the standard strains Herbaspirrilum seropedicae BR11175 and Acetobacter diazotrophicus BR11281, respectively, at 72 hours at room temperature. It showed strong growth inhibitory effect against two kinds of bacteria including Erwinia carotovora.

본 발명에 의한 미생물 제제는 통상적인 방법으로 식물 생장 촉진용 또는 병원균 생장 억제용 제제로 제형화할 수 있으며, 그 제형에 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는 화학비료를 대체하기 위한 식물생장촉진 유기비료로 제형화할 수 있다.The microbial preparation according to the present invention can be formulated as a preparation for promoting plant growth or inhibiting pathogen growth in a conventional manner, and is not particularly limited to the formulation. Preferably, it may be formulated as a plant growth promoting organic fertilizer to replace the chemical fertilizer.

또한 본 발명에 의한 미생물 제제를 식물생장 촉진용 제제로 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 경우에는 상기 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 건조분말 g당 또는 액상비료 1㎖당 105 마리 이상으로 함유할 수 있다.In addition to the Bacillus sp KR083 (KACC91050) per g of the dry powder isolates, or liquid fertilizer at least 10 5 per 1㎖ if the production of the microorganism preparation according to the present invention in dry powder form or in the form of a liquid fertilizer formulations for plant growth promotion It may contain.

또 본 발명에 의한 미생물 제제를 병원균 생장 억제용 제제로 건조분말 형태 또는 액상형태로 제조할 경우에는, 상기 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 건조분말 g당 또는 액상 1㎖당 107 마리 이상 함유할 수 있으며, 상기 식물 생장 촉진용 제제로 제형화 할 때보다 균주의 함량을 많게 사용하는 것이 특징이다.In addition, when the microbial preparation according to the present invention is prepared in the form of a dry powder or liquid form as a preparation for inhibiting pathogen growth, the Bacillus sp KR083 (KACC91050) strain may contain 10 7 or more per gram of dry powder or 1 ml of liquid. It can be, characterized in that the use of more content of the strain than when formulated into the agent for promoting plant growth.

이하, 실시예 및 실험예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 반드시 이들 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example and an experimental example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not necessarily limited to these Examples and an experimental example.

[실시예 1] 토양미생물 KR083의 분리Example 1 Isolation of Soil Microorganism KR083

무균적으로 발아시킨 볍씨 1립을 0.6% 아가로스(Agarose) 배지 위에 옮기고 벼 뿌리로부터 1∼2cm 거리에 균주를 분리할 토양시료 0.5g을 접종하여 28℃에서 48시간 항온처리한 후, 뿌리를 갈아서 현탁액으로 만든 다음 엘시(LC)배지에 도말하여 균주를 분리하였다. 분리된 KR083 균주는 도 1에 나타내었다. Aseptically germinated rice seed grains were transferred onto 0.6% agarose medium, inoculated with 0.5 g of soil sample to isolate the strain at 1-2 cm distance from rice roots, and incubated at 28 ° C. for 48 hours. Grind was made into a suspension, and then plated on an LC medium to isolate strains. The isolated KR083 strain is shown in FIG. 1.

[실험예 1] 토양미생물 KR083의 공중질소고정력 검정Experimental Example 1 Aerial Nitrogen Fixation of Soil Microorganism KR083

KR083 균주를 진공채혈관내 5㎖의 반고체 LGI 배지에 접종한 후, 항온 배양하여 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)로 아세틸렌 환원력(Hardy, 1970)을 측정하여 검정하였다. 결과는 하기 표 2에 표시하였다. The KR083 strain was inoculated in 5 ml of semi-solid LGI medium in a vacuum vessel, and then incubated and assayed by measuring acetylene reducing power (Hardy, 1970) by gas chromatography (Gas Chromatography). The results are shown in Table 2 below.

토양미생물 KR083의 공중질소 고정력Aerial Nitrogen Fixation of Soil Microorganism KR083 균 주Strain 배양시간별 균주활성(umol C2H4/24㎖/0.5hr.)Strain activity by incubation time (umol C 2 H 4 /24mL/0.5hr.) 12hr12hr 24hr24hr 48hr48hr Herbaspirillum seropedicaeBR11175 Herbaspirillum seropedicae BR11175 0.930.93 7.897.89 170.93170.93 Herbaspirillum rubrisublbicanBR11192 Herbaspirillum rubrisublbican BR11192 0.640.64 0.830.83 3.703.70 Acetobacter diazotrophicusBR11281 Acetobacter diazotrophicus BR11281 0.450.45 0.810.81 1.291.29 KR083KR083 0.450.45 21.4821.48 249.68249.68

상기 표 2에 표시된 바와 같이, 본 발명의 KR083 균주는 대조균주인 Herbaspirillum seropedicae BR11175, Herbaspirillum rubrisublbican BR11192 및 Acetobacter diazotrophicus BR11281 보다 우수한 공중질소고정력을 나타냈다.As shown in Table 2, KR083 strain of the present invention showed a better public nitrogen fixation than the control strain Herbaspirillum seropedicae BR11175, Herbaspirillum rubrisublbican BR11192 and Acetobacter diazotrophicus BR11281.

[실험예 2] 토양미생물 KR083의 식물생장 촉진효과 Experimental Example 2 Plant Growth Promoting Effect of Soil Microorganism KR083

KR083 균주의 식물생장촉진 효과를 측정하기 위하여, 조류인 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris)와 옥수수 유묘를 대상으로 실험하였다. 클로렐라 불가리스 접종시험은 하타(Hata) 배지의 온도가 50℃일 때, 액상의 배지 속에 클로렐라 불가리스를 혼합하여 샤레에 부어 배지를 굳힌 후, 반경 4㎜의 홈을 만들어 균주배양액 100㎕를 10반복으로 분주하였다. 처리된 조류는 광 조건하에서 5일간 배양 후, 생장반경을 조사하였다. 옥수수 유묘접종 시험은 옥수수 뿌리 끝 3㎜부위를 시험균주의 배양물 현탁액에 1.5시간 동안 담궈서 접종처리하고, 대조구의 유묘는 멸균한 미생물 배양액에 담궜다. 그 다음, 옥수수 유묘를 플라스틱 상자 속의 습한 여과지에 치상하고 뿌리의 신장개시점에 있는 뿌리끝을 여지로 덮어 28℃에서 24시간 항온 처리하여 새로이 신장된 뿌리의 길이를 10회 반복 측정함으로써 균주의 옥수수 생장촉진력을 검정하였다. 결과는 하기 표 3에 표시하였다.In order to measure the plant growth promoting effect of the KR083 strain, we tested the alga Chlorella vulgaris and corn seedlings. Chlorella vulgaris inoculation test is when the temperature of Hata medium is 50 ℃, mixed Chlorella vulgaris in a liquid medium and poured into a curry to harden the medium, and then make a groove of 4 mm radius to make 100 µl of the strain culture solution in 10 repetitions. Busy. Treated algae were incubated under light conditions for 5 days, and then grown. Corn seedling inoculation test was inoculated by soaking the root portion of the corn root 3 mm in the culture suspension of the test strain for 1.5 hours, the seedlings of the control was immersed in sterile microbial culture. The corn seedlings were then moistened in a wet filter paper in a plastic box, covered with a root tip at the beginning of the kidney extension, and incubated at 28 ° C. for 24 hours to measure the length of the newly extended roots 10 times and then to measure the corn. Growth promoter was assayed. The results are shown in Table 3 below.

토양미생물 KR083 군주의 조류 및 옥수수 생장촉진력Soil microorganism KR083 Monarch algae and corn growth promoter 균 주Strain 조류(Clorella) 생장 (Φ, mm/5 일)Algal Growth (Φ, mm / 5 days) 옥수수 생장(무처리 대비 %)       Corn growth (% of untreated) 1:11: 1 1:501:50 KR083KR083 33 -20-20 +26.3+26.3 대조균주 Chryseobacterium sp. KR044Control strain Chryseobacterium sp. KR044 00 00 +8+8 대조균주 Bacillus sp. KR091Control strain Bacillus sp. KR091 00 00 00

상기 표 3에 표시된 바와 같이, KR083 균주는 접종 5일째 조류의 생장을 직경 3mm 촉진시키는 효과를 나타내었고, 옥수수 뿌리신장을 측정한 경우에서는, 배양원액(4.5×109c.f.u/㎖)의 2배 희석 접종에 의해 무처리군에 비하여 20%의 뿌리신장 억제효과를 나타내었으나, 배양물의 50배 희석접종시는 무처리군에 비하여 26.3%의 신장촉진효과를 나타내었다.As shown in Table 3, KR083 strain showed an effect of promoting the growth of algae 3mm in diameter on the 5th day of inoculation, in the case of measuring the corn root height, twice the culture stock (4.5 × 10 9 cfu / ㎖) Diluted inoculation showed 20% root elongation inhibition effect compared to the untreated group. However, 50-fold dilution of the culture showed 26.3% elongation promoting effect compared to the untreated group.

[실험예 3] 토양미생물 KR083의 식물병원균 억제력Experimental Example 3 Inhibitory Activity of Plant Pathogens of Soil Microorganism KR083

KR083 균주의 식물병원균 억제력은 PDA(Potato Dextrose Agar)에 병원성 곰팡이와 세균을 각각 접종하여 샤레에 옮겨 배지를 굳힌 다음, 반경 4㎜ 크기의 홈(well)을 만들고 여기에 액체의 감자배지에서 28℃ 조건으로 5일간 배양한 KR083 균주를 100㎕씩 접종하여 28℃ 조건에서 5일간 보관 한 다음, 근권세균의 병원균 생장저지범위를 측정하였다. 식물병원균의 접종은 곰팡이의 경우 1×106conidia/㎖ 농도로 5㎖, 세균성 병원균의 경우 1×108cfu/㎖ 농도로 5㎖를 각각 45℃의 PDA 배지 250㎖에 섞어서 잘 흔든 후 샤레당 25㎖씩 3회 반복 분주하여 접종하였다. 결과 는 하기 표 4에 표시하였다.Inhibition of phytopathogenic bacteria of KR083 strain was inoculated with pathogenic fungi and bacteria in PDA (Potato Dextrose Agar) and transferred to a shard to harden the medium, and then made a well of a diameter of 4 mm, which was 28 ° C. in a liquid potato medium. After inoculating 100 μl of KR083 strain cultured for 5 days under conditions, stored at 28 ° C. for 5 days, the extent of growth inhibition of pathogens of rhizosphere bacteria was measured. Inoculation of phytopathogens was performed by mixing 5 ml at 1 × 10 6 conidia / ml concentration for fungi and 5 ml at 1 × 10 8 cfu / ml concentration for bacterial pathogens. Inoculated by repeating three aliquots 25ml each. The results are shown in Table 4 below.

토양미생물 KR083 균주의 식물병원성 곰팡이와 세균에 대한 생장억제력 정도(생장저지범위, Φ㎜)Growth Inhibition of Phytopathogenic Fungi and Bacteria of Soil Microbial KR083 Strains (Growth Range, Φ㎜) 균 주Strain 식물병원성 곰팡이       Phytopathogenic fungi 식물병원성 세균Phytopathogenic Bacteria Rhizoctonia solaniRhizoctonia solani FusariumFusarium culmorumculmorum Erwinia carotovora3391 Erwinia carotovora 3391 Pseudomonas syringiae8300 Pseudomonas syringiae 8300 KR083KR083 30.7±1.730.7 ± 1.7 34.0±7.034.0 ± 7.0 32.0±3.232.0 ± 3.2 26.0±4.626.0 ± 4.6

상기 표 4에 표시된 바와 같이, KR083 균주는 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani) 및 피시움(Pythium)과 같은 식물병원성 곰팡이, 및 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora) 및 슈도모나스 시린기에(Pseudomonas syringiae)와 같은 식물병원성 세균 등에 대해서 강력한 생장억제효과를 나타내는 것으로 확인되었다. As shown in Table 4, the KR083 strain includes phytopathogenic fungi such as Rhizoctonia solani and Pythium, and Erwinia carotovora and Pseudomonas syringiae. It has been confirmed to exhibit a strong growth inhibitory effect on phytopathogenic bacteria such as.

[실험예 4] 토양미생물 KR083의 농작물 접종효과 검정Experimental Example 4 Inoculation Effects of Crop Crops by Soil Microorganism KR083

본 발명의 식물생장촉진 토양미생물 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 통상의 방법으로 배양한 배양물을 보리, 밀, 양배추, 수수 등에 접종하였다. 결과는 하기 표 5에 표시하였다.The plant growth promoting soil microorganism Bacillus sp KR083 (KACC91050) strain of the present invention was inoculated with barley, wheat, cabbage, sorghum and the like. The results are shown in Table 5 below.

토양미생물 KR083 균주의 농작물 접종효과Crop Inoculation Effects of Soil Microbial KR083 Strains 작 물Water 수 량(kg/10a) Quantity (kg / 10a) 증수율(%)% Increase 무접종No vaccination 접종inoculation 보리(큰알보리 1호)  Barley (large barley 1) 733.5733.5 762.0762.0 3.93.9 고추(청양고추)  Chili Pepper 376.8376.8 428.5428.5 13.713.7 토마토 (선영토마토, 파종 40일째 생체중)  Tomato (sun tomato, live weight 40 days) 1.66g1.66 g 4.41g4.41 g 165.7165.7

상기 표 5에 표시된 바와 같이, 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주를 접종함으로써 보리수량은 3.9%, 고추수량은 13.7%, 토마토의 유묘생장은 165.7%씩 각각 향상되었으며, 이러한 결과에 따라 KRO83 균주가 실제 농작물의 수확량을 증가시킨다는 것을 확인하였다.As shown in Table 5, by inoculating Bacillus sp KR083 (KACC91050) strain barley yield was increased by 3.9%, pepper yield was 13.7%, tomato seedling growth was improved by 165.7%, respectively, according to these results KRO83 strain actually It was confirmed that the yield of the crop was increased.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하여 공중질소를 고정하고 식물의 생장을 촉진시키며, 식물 병원균의 생장을 억제하는 것에 효과가 있음이 확인되었다. 따라서, 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)을 통상적인 방법에 의하여 미생물 제제로 공급했을 경우, 수질 및 토양환경을 보존할 수 있을 뿐 아니라, 화학비료를 대체하여 작물의 수확량을 늘릴 수 있으며, 병원균으로부터 작물의 안전한 생육을 도울 수 있다.As described above, Bacillus sp KR083 (KACC91050) of the present invention is fixed to the root surface and inside of the plant to fix the aerial nitrogen, promote the growth of the plant, and confirmed that it is effective in inhibiting the growth of plant pathogens It became. Therefore, when Bacillus sp KR083 (KACC91050) is supplied as a microbial agent by a conventional method, it can not only preserve the water quality and the soil environment, but also increase the crop yield by replacing chemical fertilizers, Can help to grow safely.

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Claims (7)

서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 바실러스 에스피 KR083(KACC91050) 균주.Bacillus sp. KR083 (KACC91050) strain having the rDNA nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제 1항 의한 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제. A microbial preparation comprising Bacillus sp KR083 (KACC91050) according to claim 1 as an active ingredient. 제 2항에 있어서, 상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기비료임을 특징으로 하는 미생물 제제.According to claim 2, wherein the microbial agent is a microbial agent, characterized in that the fertilizer replacement organic fertilizer. 제 2항에 있어서, 상기 미생물 제제는 식물성장 촉진용임을 특징으로 하는 미생물 제제. The microorganism preparation according to claim 2, wherein the microbial preparation is for promoting plant growth. 제 2항에 있어서, 상기 미생물 제제는 병원균 생장 억제용임을 특징으로 하는 미생물 제제.The microbial preparation of claim 2, wherein the microbial preparation is for inhibiting pathogen growth. 제 2항에 있어서, 상기 미생물 제제는 바실러스 에스피 KR083(KACC91050)의 2차 대사산물을 유효성분으로 더 함유하는 미생물 제제. The microbial preparation of claim 2, wherein the microbial preparation further contains a secondary metabolite of Bacillus sp KR083 (KACC91050) as an active ingredient. 제 2 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 의한 미생물 제제를 토양 또는 식물에 처리하는 토양관리 및 식물의 재배방법.A soil management and plant cultivation method for treating the microorganism preparation according to any one of claims 2 to 6 to soil or plants.
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