KR101200235B1 - New Rhodobacter sphaeroides DAA2 and uses thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작물의 생장 촉진 활성을 갖는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 본 발명은 작물의 생장을 촉진하는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주, 상기 균주 또는 균주의 배양물을 포함하는 미생물 제제 및 상기 균주를 이용한 작물생장 촉진방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신균주인 로도박터 스페로이데스 DAA2은 식물생장 촉진 호르몬을 생산하는 활성이 우수하고, 뿌리 및 줄기를 포함하는 작물의 생장을 증진시키며, 수확한 작물 내에 함유된 유용물질의 함량을 증가시킬 뿐만 아니라 토양에 접종할 경우, 접종된 토양 내에서 안정적으로 오랜 시간동안 개체군을 유지할 수 있으며, 나아가 접종된 토양에 존재하는 토양 고유의 다른 세균 군집에는 아무런 영향을 미치지 않는 효과가 있으므로 안전하면서도 효율적으로 작물의 생산성을 증대시킬 수 있는 친환경적인 미생물 비료제의 용도로 유용하게 사용할 수 있다. The present invention relates to a Rhodobacter sphaeroides DAA2 strain having a growth promoting activity of a crop and its use, and more particularly, the present invention has an rDNA sequence of SEQ ID NO: 1 to promote the growth of crops Rhodobacter sphaeroides ) DAA2 strain, a microbial agent comprising the strain or culture of the strain and a method for promoting crop growth using the strain. Rhodobacter spheroides DAA2, a new strain according to the present invention, has excellent activity for producing plant growth promoting hormones, promotes growth of crops including roots and stems, and improves the content of useful substances contained in harvested crops. In addition to increasing the concentration, inoculation into the soil can maintain a stable population for a long time in the inoculated soil, and furthermore it is safe and effective because it has no effect on other bacterial communities inherent in the inoculated soil. It can be usefully used as an environment-friendly microbial fertilizer that can efficiently increase crop productivity.
Description
본 발명은 작물의 생장 촉진 활성을 갖는 신균주 로도박터 스페로이데스 DAA2 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 작물의 생장촉진 활성을 갖는 로도박터 스페로이데스 DAA2, 상기 균주 또는 균주의 배양물을 포함하는 미생물 제제 및 상기 균주를 이용한 작물의 생장 촉진 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a new strain Rhodobacter sphaeroides DAA2 and its use having growth promoting activity of crops. More specifically, the present invention relates to a Rhodobacter spheroides DAA2 having a growth promoting activity of a crop, a microbial agent comprising the culture of the strain or strain and a method for promoting the growth of the crop using the strain.
농업에서 비료는 작물의 수량을 결정짓는 중요한 농자재이다. 그러나 지나치게 많이 사용할 경우, 하천수의 부영양화, 지하수의 수질오염, 토양양분의 불균형, 및 작물의 생육불량 등의 원인으로 작용하여 작물의 수량감소는 물론 작물의 품질하락을 야기할 수 있다. 따라서 농업생산성을 높이기 위해 과다하게 사용되고 있는 비료나 농약 때문에 자연환경과 사람의 건강이 크게 위협받고 있는 현시점에서 생산성을 유지하여 농가의 소득을 증대시키고 소비자들이 건강하게 살 권리도 충족시킬 수 있는 유일한 대안은 환경친화적인 농법의 개발에 있다고 할 수 있다.In agriculture, fertilizers are an important source of agricultural crops. However, when used too much, it may cause eutrophication of river water, water pollution of groundwater, imbalance of soil nutrients, and poor growth of crops, which may lead to a decrease in crop yield and a decrease in crop quality. Therefore, the only alternative that can increase the income of farmers and satisfy the right of consumers to live healthy in the present time when the natural environment and human health are seriously threatened by the fertilizer or pesticide that is excessively used to increase agricultural productivity. Can be said to develop environmentally friendly farming methods.
그러나 산업의 발달 및 다양화로 인해 농경지 면적이 감소되고 있기 때문에 작물의 생산성을 높이기 위한 비료의 사용은 불가피한 것이며, 따라서 기존의 화학비료보다 미생물을 이용한 친환경적인 기능성 농자재의 개발을 위한 관심이 높아지고 있다.However, the use of fertilizer to increase the productivity of crops is inevitable due to the reduction of cropland area due to the development and diversification of the industry. Therefore, there is increasing interest for the development of environment-friendly functional agricultural materials using microorganisms than conventional chemical fertilizers.
이러한 관심으로 인해 화학비료의 사용량은 1990년대 초를 정점으로 하여 지속적으로 감소하는 추세에 있으며, 1997년 이후에는 저농도의 화학비료 개발 및 공급 등과 같은 시비량 감축유도 및 퇴비, 유기질 비료의 사용 확대로 화학비료의 사용량이 더욱 감소되고 있다. 화학비료의 사용량은 1990년대 초반 1,104천 톤, 1995년에 954천 톤, 2000년에 801천 톤으로 감소하였고, 2005년에는 이보다 더욱 감소하였으며, 이에 반해 퇴비 및 유기질 비료의 사용량은 점차 증가되고 있는 추세이다. 그러나 아직도 국내의 화학비료 사용량은 OECD 국가 중 높은 수준이다.Due to this interest, the consumption of chemical fertilizers has been continuously decreasing since the early 1990s, and since 1997, chemical fertilizers have been reduced by inducing fertilization, composting, and using organic fertilizers. The use of fertilizers is further reduced. The consumption of chemical fertilizers decreased to 1,104 thousand tons in the early 1990s, 954 thousand tons in 1995 and 801 thousand tons in 2000, and even more in 2005, while the consumption of compost and organic fertilizers is increasing. It is a trend. However, domestic chemical fertilizer use is still the highest among OECD countries.
또한, 친환경 농업기술 중의 하나로 최근에는 토양미생물을 이용한 작물의 재배방법이 사용되고 있는데, 현재 토양미생물을 이용한 농작물의 재배는 콩과식물에서 광범위하게 이루어지고 있다. 이러한 농작물의 재배에 주로 사용되는 미생물로는 라이조비움(Rhizobium; 뿌리혹박테리아)이 있는데, 이 균주에 의해 콩과식물이 감염되면 뿌리혹(root nodule)을 형성하며 기체상의 질소를 수소와 결합된 상태의 암모니아태 질소(NH₃)로 전환시키는 질소고정(nitrogen fixation)이 이루어지게 된다. 특히, 질소고정은 농업적으로 대단히 중요한 의미를 갖고 있는데 이는 시비를 하지 않은 토양의 경우 질소 결핍은 당연한 결과이나 이와 같은 토양 조건하에서 뿌리혹을 가진 콩과식물은 질소결핍의 문제점을 스스로 해결하여 질소가 결핍되어 식물이 생장할 수 없는 토양 조건하에서도 생육이 가능하기 때문이다(Stacey et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 1991, 4:332-340).In addition, as one of the environmentally friendly agricultural technology, a method of cultivating crops using soil microorganisms has recently been used. Currently, crops using soil microorganisms are widely grown in legumes. Microorganisms mainly used for the cultivation of such crops include Rhizobium ( Rhizobium ). When a legume is infected by this strain, it forms a root nodule, and gaseous nitrogen is combined with hydrogen. Nitrogen fixation is performed to convert ammonia nitrogen (NH₃). In particular, nitrogen fixation is of great agricultural importance. This is a natural consequence of nitrogen deficiency in fertilized soils, but legumes with root gall under such soil conditions resolve the problem of nitrogen deficiency by themselves. It is possible to grow under soil conditions that are deficient and cannot grow (Stacey et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 1991, 4: 332-340).
또한, 토양미생물 중에서 기주식물과 공생관계를 갖지 않으면서 식물의 생장을 촉진시키는 미생물은 1980년 Kloepper 등에 의해서 밝혀진 식물 생장-촉진 리조박테리아[plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)]가 있으며, 이러한 균주에는 공중질소를 고정하는 아조스퍼릴럼 속균[Azospirillum (Okon, 1985)] 및 슈도모나스 속균[Pseudomonas (Kloepper 등, 1980)] 등이 대표적인 미생물로 포함된다. 이러한 식물생장촉진 미생물은 공중질소의 고정(Boddy와 Dobereiner, 1995), 식물의 양분흡수 촉진(Hallmann 등, 1997) 및 식물의 병 발생 억제(Pleban 등, 1995) 등 여러 가지 기능에 의해서 식물의 생장을 돕는 것으로 알려져 있다.In addition, microorganisms that promote plant growth without having a symbiotic relationship with host plants among soil microorganisms include plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) discovered by Kloepper in 1980. the air Ah joss buffer rilreom spp securing the nitrogen [Azospirillum (Okon, 1985)] and Pseudomonas spp. [Pseudomonas (Kloepper et al., 1980) or the like is included as a typical micro-organisms. These plant growth-promoting microorganisms can be planted by various functions such as fixation of aerial nitrogen (Boddy and Dobereiner, 1995), promotion of nutrient absorption of plants (Hallmann et al., 1997), and inhibition of plant disease (Pleban et al., 1995). It is known to help.
한편, 광합성 세균은 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria: PNSB), 홍색유황세균 (purple sulfur bacteria) 및 녹색유황세균 (green sulfur bacteria)으로 분류될 수 있으며, 이중 홍색비유황세균(PNSB)은 다양한 환경 조건에서 서식이 가능하고, 혐기상태나 호기상태에서 생존이 가능하며 유기물이나 무기물을 이용할 수 있는 다양한 이화 및 동화 경로를 가지고 있는 것으로 알려진 바 있다. 또한, 홍색비유황세균(PNSB)은 유기물로부터 전자를 얻으며 광합성 반응에 의해서 수소를 생산하는 특징이 있으며, 이 중에서도 로도박터(Rhodobacter)속은 박테리오클로로필이라고 불리는 자체의 붉은 색소가 있어 장파장의 빛을 받아 전자전달 기작에 의해 질소 고정화를 수행하며, 다양한 대사작용으로 호기적 및 혐기적 어둠조건에서도 모두 성장할 수 있을 뿐만 아니라 광합성을 할 수 있다고 알려져 있다. On the other hand, photosynthetic bacteria may be classified into purple non-sulfur bacteria (PNSB), purple sulfur bacteria and green sulfur bacteria, and among them, double non-sulfur bacteria (PNSB). It is known to have a variety of catabolism and assimilation paths that can inhabit in various environmental conditions, survive in anaerobic or aerobic conditions, and utilize organic or inorganic materials. Further, the red color non-sulfur bacteria (PNSB) is a feature that obtains electrons from the organic material to produce hydrogen by the photosynthetic reaction, this particular Rhodobacter (Rhodobacter) genus there is a red dye of the called bacteriophage chlorophyll itself receives the light of the long wavelength Nitrogen immobilization is carried out by electron transfer mechanism, and it is known that not only can it grow in aerobic and anaerobic dark conditions but also photosynthesis by various metabolism.
또한, 최근에는 상기 기술한 바와 같이 친환경 농법을 이용한 농산물의 수요가 급증함에 따라 농약 및 화학비료 등을 대체할 수 있는 토양 내 존재하는 식물생장 촉진 미생물 자원을 확보하려는 노력들이 시도되고 있는데, 그 결과 현재 많은 근권세균이 생물 비료로서 사용되고 있으며, 근권세균 이외에도 홍색비유황세균(PNSB)을 농가에서 생물 비료로 이용하고 있다. 이는 홍색비유황세균의 경우 생체내의 영양분이 근권세균 보다 더 많이 함유되어 있고 다양한 생리활성 물질을 만들어 내기 때문에 생물비료로서 그 효과가 기대되기 때문이다.In addition, as described above, as the demand for agricultural products using eco-friendly farming methods increases rapidly, efforts have been made to secure plant growth promoting microorganism resources existing in the soil to replace pesticides and chemical fertilizers. Currently, many rhizosphere bacteria are used as biological fertilizers, and in addition to rhizosphere bacteria, red non-sulfur bacteria (PNSB) are used as bio fertilizers in farms. This is because the red non-sulfur bacteria contain more nutrients in vivo than the rhizosphere bacteria and produce various bioactive substances, so the effect is expected as a biofertilizer.
그러나 종래 개발된 홍색비유황세균 중 특히 로도박터 스페로이데스 균주들은 대부분 토양개량제로 사용되고 있을 뿐 식물의 생장의 촉진을 위한 용도로 사용된 바가 없다. However, Rhodobacter sphaeroides strains, among the conventionally developed non-sulfur bacterium, are mostly used as soil improving agents and have not been used for promoting plant growth.
따라서 근권세균에 비해 농업적 활용 가치가 우수한 광합성 세균을 식물의 재배에 사용할 경우, 식물의 생산성을 높일 수 있으므로 농업 산업에 대한 경제적 효과뿐만 아니라 환경적 오염도 감소시킬 수 있는 이득이 될 것이다.Therefore, if the photosynthetic bacteria having excellent agricultural value compared to the rhizosphere bacteria are used for the cultivation of the plant, the productivity of the plant can be increased, thereby reducing the economic effects on the agricultural industry as well as reducing the environmental pollution.
이에 본 발명자들은 작물의 생장을 촉진시키는 물질을 생산하는 활성이 있으며, 작물의 뿌리 및 줄기 등 생장을 향상시킴과 동시에 작물 내의 유용물질을 생산하는 활성이 우수한 새로운 광합성 세균을 분리 및 동정함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have the activity of producing a substance that promotes the growth of the crop, and improves the growth of the crops, such as roots and stems, and at the same time to isolate and identify a new photosynthetic bacteria excellent in producing useful substances in the crop, the present invention Was completed.
따라서 본 발명의 목적은 작물의 생장 촉진 활성을 가지는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주(KCTC 11510BP)를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to Rhodobacter Rhodobacter having the rDNA sequence of SEQ ID NO: 1 having the growth promoting activity of the crop sphaeroides ) to provide a DAA2 strain (KCTC 11510BP).
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주를 배양한 배양물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a culture cultured the strain according to the present invention.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 작물생장 촉진용 미생물 제제를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a microbial agent for promoting crop growth, containing the strain or its culture according to the present invention as an active ingredient.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주의 배양물 또는 미생물 제제를 작물 또는 작물을 재배할 토양에 처리하는 단계를 포함하는 작물의 생장 촉진방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for promoting the growth of a crop comprising the step of treating the culture or microbial preparation of the strain according to the present invention to the soil to be grown crops or crops.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 작물의 생장 촉진 활성을 가지는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주(KCTC 11510BP)를 제공한다. In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention Rhodobacter Rhodobacter having the rDNA sequence of SEQ ID NO: 1 having the growth promoting activity of the crop sphaeroides ) DAA2 strain (KCTC 11510BP) is provided.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 균주는 ALA, IAA, IBA 및 사이토키닌(cytokinin)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 작물의 생장호르몬을 생산하는 활성을 갖는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the strain may have an activity for producing growth hormone of a crop selected from the group consisting of ALA, IAA, IBA and cytokinin (cytokinin).
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주(KCTC 11510BP)를 배양한 배양물을 제공한다. In addition, the present invention provides a culture cultured Rhodobacter sphaeroides ( Rhodobacter sphaeroides ) DAA2 strain (KCTC 11510BP) according to the present invention.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주(KCTC 11510BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 작물의 생장촉진용 미생물 제제를 제공한다. In addition, the present invention provides a microbial agent for promoting growth of crops containing Rhodobacter sphaeroides ( Rhodobacter sphaeroides ) DAA2 strain (KCTC 11510BP) or a culture thereof as an active ingredient.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the microbial agent may be an organic fertilizer for chemical fertilizer replacement.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 배양물 또는 미생물 제제를 작물 또는 작물을 재배할 토양에 처리하는 단계를 포함하는 작물의 생장 촉진방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for promoting the growth of a crop comprising the step of treating the culture or microbial preparation according to the present invention to the soil to be grown crops or crops.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 처리는 침지, 살포 또는 관주 처리일 수 있다.In one embodiment of the invention, the treatment may be dipping, spraying or irrigation treatment.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 작물은 토마토, 감, 딸기, 사과, 체리, 귤 및 자두로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the crop may be selected from the group consisting of tomatoes, persimmons, strawberries, apples, cherries, tangerines and plums.
본 발명에 따른 신균주인 로도박터 스페로이데스 DAA2은 식물생장 촉진 호르몬을 생산하는 활성이 우수하고, 뿌리 및 줄기를 포함하는 작물의 생장을 증진시키며, 수확한 작물 내에 함유된 유용물질의 함량을 증가시킬 뿐만 아니라 토양에 접종할 경우, 접종된 토양 내에서 안정적으로 오랜 시간동안 개체군을 유지할 수 있으며, 나아가 접종된 토양에 존재하는 토양 고유의 다른 세균 군집에는 아무런 영향을 미치지 않는 효과가 있으므로 안전하면서도 효율적으로 작물의 생산성을 증대시킬 수 있는 친환경적인 미생물 비료제의 용도로 유용하게 사용할 수 있다. Rhodobacter spheroides DAA2, a new strain according to the present invention, has excellent activity for producing plant growth promoting hormones, promotes growth of crops including roots and stems, and improves the content of useful substances contained in harvested crops. In addition to increasing the concentration, inoculation into the soil can maintain a stable population for a long time in the inoculated soil, and furthermore it is safe and effective because it has no effect on other bacterial communities inherent in the inoculated soil. It can be usefully used as an environment-friendly microbial fertilizer that can efficiently increase crop productivity.
도 1은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 단일균주의 집락을 나타낸 사진(a) 및 그람 염색 후 현미경을 통해 관찰한 사진(b)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주의 계통학적 동정결과를 트리로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주의 배양 추출물을 대상으로 분광분석기를 사용하여 상기 균주에 존재하는 박테리오클로로필의 존재를 분석한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주의 ALA 생성능을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 종자 및 물만을 처리한 대조군 토마토 종자로부터 발아한 뿌리 및 줄기의 길이와 건조중량을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토의 줄기 생장을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토의 건조 중량을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토의 과실을 각 중량별로 회수한 개수를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토의 과실의 개수를 나타낸 것으로서, 검은색 막대그래프는 각 군별 토마토의 총 개수를 나타낸 것이고, 흰색 막대그래프는 붉게 익은 토마토의 개수를 나타낸 것이다.
도 10a는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토의 잎에 존재하는 클로로필 a, b 및 c의 함량을 나타낸 것이고,
도 10b는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토 과실 내 라이코펜의 함량을 비교하여 나타낸 것이며,
도 10c는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 처리한 토마토 및 비처리 대조군 토마토에 존재하는 비타민 B, C 및 A의 함량을 비교하여 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주가 접종된 토양을 채취하여 DGGE 분석 방법을 통해 토양 내 존재하는 토착 미생물의 군집 정도를 분석한 프로파일을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주가 접종된 토양 및 접종하지 않은 토양을 채취하여 DGGE 분석 방법을 통해 토양에 존재하는 DAA2 균주의 군집 변화 정도를 분석한 프로파일을 나타낸 것이다. Figure 1 shows a photograph (a) showing a colony of Rhodobacter spheroides DAA2 single strain according to the present invention and a photograph (b) observed through a microscope after gram staining.
2 is a tree showing the results of phylogenetic identification of the Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention.
Figure 3 shows the results of analyzing the presence of the bacteriochlorophyll present in the strain using a spectrophotometer to the culture extract of the Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing the ALA production capacity of the Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention.
5 is a graph showing the length and dry weights of roots and stems germinated from tomato seeds treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain and control tomato seeds treated only with water according to the present invention.
Figure 6 is a graph showing a comparison of the stem growth of tomatoes treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention and untreated control tomatoes.
Figure 7 is a graph comparing the dry weight of the tomato treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain and the untreated control tomato according to the present invention.
8 is a graph showing a comparison of the number of the fruit of each tomato treated with the Rhodobacter spheroides DAA2 strain and the untreated control tomato according to the present invention for each weight.
Figure 9 shows the number of fruits of the tomato treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain and untreated control tomato according to the present invention, the black bar graph shows the total number of tomatoes in each group, the white bar graph It shows the number of red ripe tomatoes.
Figure 10a shows the content of chlorophyll a, b and c present in the leaves of tomatoes treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain and untreated control tomato according to the present invention,
Figure 10b is a comparison of the content of lycopene in tomato and untreated control tomato fruit treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention,
Figure 10c compares the content of vitamins B, C and A present in the tomato treated with Rhodobacter spheroides DAA2 strain and the untreated control tomato according to the present invention.
Figure 11 shows the profile analysis of the degree of colonization of indigenous microorganisms present in the soil by collecting the soil inoculated with the Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention.
Figure 12 shows the profile analysis of the change in the concentration of the DAA2 strain present in the soil by the DGGE analysis method by taking the soil inoculated and non-inoculated Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention.
본 발명은 작물의 생장을 촉진시키는 활성을 갖는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주를 제공함에 그 특징이 있다.The present invention is Rhodobacter ( Rhodobacter ) having the activity to promote the growth of crops sphaeroides ) is characterized by providing the DAA2 strain.
본 발명의 신균주인 상기 DAA2 균주는 본 발명자들에 의해 최초로 분리 및 동정된 광합성 세균으로서, 논에서 채취한 물을 배지에 첨가하여 배양한 후, 배양된 세균으로부터 단일 집락을 취하여 계대 배양한 다음, 이를 평판배지에 도말하여 접종한 뒤, 단일 균주를 분리하였으며, 분리한 단일 균주의 16S rDNA 서열 검색에 의한 분자 유전학적인 방법으로 분석 및 동정한 결과, 상기 분리된 균주가 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides)속에 속하는 신균주임을 알 수 있었다(실시예 1 참조).The DAA2 strain, a new strain of the present invention, is a photosynthetic bacterium firstly isolated and identified by the present inventors, and cultured by adding water collected from rice paddies to a medium, followed by subcultured by taking a single colony from the cultured bacteria. After inoculating and inoculating the plate on a plate medium, a single strain was isolated, and analyzed and identified by molecular genetic method by 16S rDNA sequence retrieval of the isolated single strain, the isolated strain was Rhodobacter spheroides ( Rhodobacter sphaeroides ) was found to be a new strain belonging to the genus (see Example 1).
이에 본 발명자들은 상기 분리 및 동정된 본 발명의 신균주를 “로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2“이라고 명명하였으며, 2009년 05월 20일자로 한국생명공학연구원에 기탁하여 기탁번호 KCTC 11510B를 부여 받았다.Therefore, the present inventors refer to the isolated and identified new strain of the present invention "Rhodobacter spheroides ( Rhodobacter sphaeroides ) DAA2 ”and was deposited with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology on May 20, 2009 and was given accession number KCTC 11510B.
한편, 본 발명에 따른 상기 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주는 광합성 세균에 속하는 균주로서, 광합성 세균은 자연계의 물질 순환 회로에서 중요한 역할을 하는 생물로 알려져 있다. 특히, 사람이나 동물의 배설물 같은 오물을 종속영양 세균과 같이 정화하는 특징이 있고, 무기물이 분해되어 나오는 유화수소나 질소 화합물 등 농업에 해로운 물질들을 섭취 제거하면서 탄산가스와 태양 에너지를 이용하여 광합성을 이용하여, 토양에서는 유산균, 방선균과 같은 유익한 미생물의 증식을 촉진시키며, 수중에서는 클로렐라와 같은 녹색 미생물의 발생과 증식을 촉진시킬 뿐만 아니라 토양에서는 탁월한 질소 고정 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the Rhodobacter spheroides ( Rhodobacter according to the present invention) sphaeroides ) The DAA2 strain belongs to photosynthetic bacteria, which are known as organisms that play an important role in the natural material circulation circuit. In particular, it has the characteristics of purifying dirt, such as human and animal feces, as heterotrophic bacteria, and using carbon dioxide gas and solar energy while removing and removing substances harmful to agriculture such as hydrogen sulfide and nitrogen compounds from which inorganic matters are decomposed. It is known that it promotes the growth of beneficial microorganisms such as lactic acid bacteria and actinomycetes in soil, and promotes the generation and proliferation of green microorganisms such as chlorella in water, as well as having excellent nitrogen fixation ability in soil.
또한, 광합성 세균은 엽록소 대신 박테리오클로로필을 가지고 있어 이산화탄소와 수소화합물을 재료로 광합성을 하여 당분을 만드는 작용을 한다.In addition, photosynthetic bacteria have bacteriochlorophyll instead of chlorophyll, which acts to make sugar by photosynthesis with carbon dioxide and hydrogen compounds.
이에 본 발명자들은 상기 본 발명에서 동정한 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주가 박테리오클로로필을 가지고 있는 광합성 세균인지를 확인하기 위해 본 발명의 일실시예에서는 상기 DAA2 균주의 추출물을 대상으로 흡광 스펙트럼을 분석하여 박테리오클로로필을 가지고 있는지를 조사한 결과, 본 발명의 DAA2 균주가 박테리오클로로필 a 및 카로티노이드를 가지고 있는 것으로 나타났다(실시예 2 참조). Therefore, the inventors of the present invention in order to determine whether the Rhodobacter sphaeroides DAA2 strain identified in the present invention is photosynthetic bacteria having bacteriochlorophyll in the embodiment of the present invention to absorb the extract of the DAA2 strain As a result of analyzing the spectra to see if they had bacteriochlorophyll, the DAA2 strain of the present invention was found to have bacteriochlorophyll a and carotenoids (see Example 2).
따라서 본 발명에서 동정한 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주는 박테리오클로로필을 이용하여 광합성 작용을 할 수 있는 광합성 세균이라는 것을 알 수 있었다.Therefore, Rhodobacter identified in the present invention ( Rhodobacter sphaeroides ) DAA2 strain was found to be photosynthetic bacteria capable of photosynthetic activity using bacteriochlorophyll.
또한, 본 발명에 따른 상기 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주는 식물 또는 작물의 생장을 촉진하는 식물 호르몬을 생산하는 특징을 가지고 있다.In addition, the Rhodobacter spheroides DAA2 strain according to the present invention is characterized by producing plant hormones that promote the growth of plants or crops.
일반적으로 식물은 생장과 발달을 조절함으로써 여러 환경 변화에 대처 및 적응하는 체계를 갖추고 있다. 종자의 발아에서부터 개화에 이르는 전체 식물의 생활주기에 걸쳐 환경 자극과 식물의 발달 프로그램은 끊임없는 상호작용을 통해 식물의 생존 적합성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 그러한 환경 자극에 따른 식물의 발달 조절은 주로 외부 환경과 식물의 내재적 발달 프로그램과의 상호 작용을 통해 일어나는 것으로, 주로 식물 호르몬들이 그러한 상호작용에 필수적인 기능을 수행하는 것으로 알려지고 있다.In general, plants have a system to cope with and adapt to various environmental changes by regulating growth and development. Throughout the entire plant life cycle, from seed germination to flowering, environmental stimuli and plant development programs are known to increase plant viability through endless interactions. The developmental control of plants according to such environmental stimuli occurs mainly through the interaction between the external environment and the plant's intrinsic development program, and it is known that plant hormones perform essential functions for such interactions.
본 발명에 따른 신균주인 DAA2가 생성하는 식물 호르몬으로는 이에 제한되지는 않으나, ALA, IAA, IBA 및 사이토키닌(cytokinin)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 생장호르몬을 생산할 수 있다.Plant hormone produced by the new strain DAA2 according to the present invention is not limited thereto, but may produce growth hormone selected from the group consisting of ALA, IAA, IBA, and cytokinin.
상기 IAA는 인돌아세트산 또는 옥신이라고도 불리우며, 식물이 씨에서 발아하여 생장하는 데에는 필수적인 성분으로서, 특히 줄기의 신장에 관여하는 식물생장 호르몬의 일종이다. 또한, 상기 IBA(인돌부틸산)은 식물의 발근을 촉진하는 호르몬이며, 사이토키닌(cytokinin)은 세포 분열을 촉진시키며, 발아를 촉진하고 노화억제 등의 생리 작용을 하는 식물 호르몬으로 알려져 있다.The IAA, also called indole acetic acid or auxin, is an essential ingredient for plants to germinate and grow in seeds, and is a kind of plant growth hormone that is particularly involved in stem elongation. In addition, the IBA (indolbutyl acid) is a hormone that promotes the rooting of plants, and cytokinin (cytokinin) is known as a plant hormone that promotes cell division, promotes germination, and has a physiological function such as anti-aging.
상기 ALA(5'-aminolevulinic acid)는 생물체 내 테트라피롤(tetrapyrrole) 화합물 군의 중요한 생합성 과정의 중간체로서, 헴(heme), 엽록소 또는 비타민 B12 등의 다양한 물질로 변환되는 탄소 5개의 지방족 화합물로서 보통 식물체 내에 50nm g FW-1 이하의 매우 낮은 농도로 함유되어 있다. 이러한 ALA는 인체, 가축 및 농작물에 무해할 뿐만 아니라 잡초와 유충만을 선택적으로 죽이는 생분해성 제초제나 살충 효과도 있는 것으로 알려져 있고, 최근 보고에 의하면 엽록소의 전구물질인 ALA는 작물의 생장을 촉진시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다(안설화 등, Kor, J. Wood Sci. 26(2), 180~186, 2006). The 5'-aminolevulinic acid (ALA) is an intermediate of important biosynthetic processes of the tetrapyrrole compound group in living organisms, and is a 5 carbon aliphatic compound converted into various substances such as heme, chlorophyll or vitamin B 12 . It is usually contained in very low concentrations below 50 nm g FW −1 in plants. These ALAs are known to be harmless to humans, livestock, and crops, as well as to biodegradable herbicides or insecticides that selectively kill only weeds and larvae. Recently, ALA, a precursor of chlorophyll, plays a role in promoting crop growth. (Ahn et al., Kor, J. Wood Sci. 26 (2), 180-186, 2006).
이에 본 발명자들은 본 발명에서 최초로 분리 및 동정된 상기 로도박터 스페로이데스 DAA2가 식물의 생장을 촉진시키는 작용을 하는 식물생장 호르몬을 생성하는 활성이 있는지를 조사하였는데, 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명의 DAA2 균주를 배양한 배양액을 대상으로 상기 균주로부터 생성된 식물생장 조절물질인 ALA, IAA, IBA 및 사이토키닌(cytokinin)의 양을 측정한 결과, 상기 DAA2 균주는 ALA, IAA, IBA 및 사이토키닌를 모두 생성하는 것으로 나타났으며, 특히 ALA는 DAA2 균주를 72시간 배양할 경우, 7.68mg/l의 생성능을 보였으며, IAA, IBA 및 사이토키닌의 생성 또한, 각각 805 ㎍/mg, 469 ㎍/mg 및 782 ㎍/mg인 것으로 나타났다(실시예 4 참조). In this regard, the present inventors investigated whether the Rhodobacter spheroides DAA2, which was first isolated and identified in the present invention, had an activity of generating plant growth hormone, which acts to promote plant growth, that is, one embodiment of the present invention. According to the result of measuring the amount of plant growth regulators ALA, IAA, IBA and cytokinin produced from the strain in the culture medium of the DAA2 strain of the present invention, the DAA2 strain is ALA, It was shown to produce all of IAA, IBA and cytokinin. Especially, ALA showed 7.68 mg / l production capacity after 72 hours of DAA2 strain, and production of IAA, IBA and cytokinin was also 805, respectively. It was found to be μg / mg, 469 μg / mg and 782 μg / mg (see Example 4).
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 실제적으로 DAA2 균주가 작물의 생장을 촉진시키는 활성이 있는지를 조사하기 위해, DAA2 균주를 접종한 토마토와 증류수를 접종한 토마토(대조군)의 종자를 배양한 다음, 발아한 유묘의 줄기와 뿌리의 길이생장 및 건조중량을 측정하였다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in order to examine whether the DAA2 strain is actually active to promote the growth of the crop, to cultivate the seeds of tomatoes inoculated with DAA2 strains and tomatoes (control) inoculated with distilled water Then, the growth and dry weight of the stems and roots of germinated seedlings were measured.
그 결과, 본 발명의 DAA2 균주를 접종한 토마토가 대조군에 비해 건조중량이 더 증가된 것으로 나타났고, 뿌리 및 줄기 생장 또한 대조군에 비해 현저하게 증가한 것으로 나타났으며(도 5 참조), 또한, 온실 실험을 통해 토마토의 과실 개수를 측정한 결과, DAA2 균주를 처리한 토마토 군이 물만을 처리한 대조군에 비해 더 많은 토마토 과실을 회수할 수 있었으며, 회수한 토마토 중에서도 무게가 60g 이상인 토마토의 개수도 대조군에 비해 DAA2 균주를 처리한 군이 더 많은 것으로 나타났다(도 6 내지 도 9 참조).As a result, the tomato inoculated with the DAA2 strain of the present invention was found to increase the dry weight more than the control group, the root and stem growth also appeared to increase significantly compared to the control group (see Fig. 5), also, greenhouse As a result of measuring the number of fruits of tomato through the experiment, the tomato group treated with DAA2 strain was able to recover more tomato fruits than the control group treated with water only, and the number of tomatoes weighing more than 60g among the collected tomatoes was also the control group. It was shown that more groups treated with the DAA2 strain than (see FIGS. 6 to 9).
나아가 본 발명자들은 본 발명에 따른 신규한 DAA2 균주를 처리한 작물에서 생산되는 작물 내에 유용물질의 함량을 증가시킬 수 있는지를 조사하였는데, 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, DAA2 균주를 처리한 토마토 및 물만을 처리한 대조군 토마토의 잎을 채취하여 엽록소 및 비타민과 라이코펜 성분의 함량을 측정하였는데, 그 결과, 대조군은 0.570mg/g의 라이코펜을 함유하고 있는 반면, DAA2 균주를 처리한 실험군은 0.820mg/g의 라이코펜을 함유하는 것으로 나타났고, 이 외에도 클로로필 a와 b 및 비타민 B2, C 및 A 모두가 대조군에 비해 현저하게 증가된 것으로 나타났다. Furthermore, the present inventors investigated whether it is possible to increase the content of useful substances in the crop produced from the crop treated with the novel DAA2 strain according to the present invention, that is, according to one embodiment of the present invention, The leaves of tomato and water-treated control tomato were collected to measure the content of chlorophyll, vitamin and lycopene. As a result, the control group contained 0.570 mg / g of lycopene, whereas the experimental group treated with DAA2 strain was 0.820. It was found to contain mg / g of lycopene, in addition, chlorophyll a and b and vitamin B 2 , C and A were all significantly increased compared to the control.
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따른 신규한 DAA2 균주가 작물의 생장을 촉진시키는 생장 호르몬을 생산할 수 있으며, 실제적으로 작물의 생장을 촉진시키는 활성이 우수할 뿐만 아니라 생산되는 작물 내에서 유용물질의 함량도 증가시키는 작용을 한다는 사실을 확인할 수 있었다.Therefore, through the above results, the inventors of the present invention can produce a growth hormone that promotes the growth of a new DAA2 strain according to the present invention, and is not only excellent in activity of promoting the growth of crops but also useful in the crops produced. It was confirmed that the action also increases the content of the material.
또한, 본 발명에 따른 신규한 DAA2 균주는 토양에 접종할 경우, 접종된 DAA2 균주가 안정적으로 유지되며 토양에 존재하는 고유 세균 군집에 큰 영향을 미치지 않는 특징이 있다.In addition, the novel DAA2 strain according to the present invention is characterized in that when inoculated in the soil, the inoculated DAA2 strain remains stable and does not significantly affect the inherent bacterial community present in the soil.
한편, 식물 또는 작물의 생장을 촉진시키는 미생물의 경우, 이러한 미생물을 토양에 접종하게 되면 다양한 토양의 환경에 따라 미생물이 안정하게 그 군집을 유지하지 못하고 종종 사멸되어 실제적으로 식물의 생장 촉진 활성을 나타내지 못하는 경우가 있으며, 때로는 토양 내에 존재하는 고유 미생물들의 생존에도 영향을 미쳐 토양내의 성질을 변화시키거나 또는 다른 유용 미생물들의 사멸을 유도하여 결국 환경오염을 유발시키는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of microorganisms that promote the growth of plants or crops, inoculation of such microorganisms into soil does not maintain their colonies stably in accordance with the environment of various soils and is often killed to actually show the growth promoting activity of plants. In some cases, there is a problem that sometimes affects the survival of indigenous microorganisms present in the soil, thereby changing the properties of the soil or inducing the death of other useful microorganisms and eventually causing environmental pollution.
따라서 본 발명자들은 본 발명에서 분리 및 동정한 상기 DAA2 균주를 토양에 접종하였을 경우, 접종된 토양 내에서 그 군집을 안정하게 유지할 수 있는지의 여부 및 토양 고유의 다른 미생물에 대한 영향을 미치는지를 DGGE 분석 방법을 통해 조사하였다. Therefore, the present inventors have analyzed the DGGE whether the DAA2 strain isolated and identified in the present invention can be stably maintained in the inoculated soil, and whether it affects other microorganisms unique to the soil. The method was investigated.
상기 본 발명의 일실시예에서 수행한 DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 분석 방법은 분자생태학적 방법 중 하나로서 복합 미생물 군집의 유전적 다양성을 직접적으로 규명할 수 있는 방법이다. DGGE 방법은 5‘말단에 GC-클램프(약 40개 정도의 G와 C로 구성된 DNA단편)를 붙여놓은 프라이머를 사용하여 미생물 군집에서 추출한 전체 DNA로부터 16S rDNA를 PCR로 증폭시킨 후, 증폭된 PCR 산물을 유레아나 포름아마이드와 같은 DNA 변성제의 농도 구배가 존재하는 겔 상에서 전기영동 시키며, 증폭된 16S rDNA는 군집 내의 미생물 종에 따른 염기서열의 차이에 의해 단일가닥(한쪽 끝은 GC-clamp로 인해 묶여진 상태)으로 변성되는 정도가 달라지고, 이에 따라 겔 상에서의 이동거리가 달라지는 점을 이용한 방법이다. 결국, 겔 상의 특정 위치에서 특정 16S rDNA 염기서열을 가진 DNA가 밴드 형태로 나타나는 것을 확인함으로써 복합 미생물의 군집을 확인할 수 있다.The denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis method performed in one embodiment of the present invention is a method that can directly identify genetic diversity of a complex microbial community as one of molecular ecological methods. DGGE method amplifies 16S rDNA by PCR from total DNA extracted from microbial colony using primers with GC-clamp (a DNA fragment consisting of about 40 G and C) at 5 'end and then amplified PCR The product is electrophoresed on a gel containing a concentration gradient of DNA denaturant such as urea or formamide, and the amplified 16S rDNA is single-stranded (one end of GC-clamp by The degree of denaturation in the enclosed state is changed, and thus the moving distance on the gel is changed. As a result, the community of the complex microorganism can be confirmed by confirming that the DNA having a specific 16S rDNA sequence appears in a band form at a specific position on the gel.
본 발명의 일실시예에 따른 DGGE 분석 결과, 여러 토양, 즉, 각 포트의 샘플마다 본 발명에 따른 DAA2 균주의 군집 양상은 대체적으로 일정하게 유지되는 것으로 나타났으며, 접종 전과 접종 후를 비교했을 때에도 8주의 기간 동안 각 샘플에서 일정한 개체군을 유지하는 것으로 나타났다(도 12 참조). 또한, DAA2 균주를 접종한 경우, 실험에 사용한 토양의 토착 미생물의 군집도 크게 변화하지 않는 것으로 나타났으며 실험 기간 동안 일정한 개체군으로 존재하고 있었다(도 11 참조).As a result of DGGE analysis according to an embodiment of the present invention, the community pattern of the DAA2 strain according to the present invention was generally maintained in various soils, that is, samples of each port, and compared before and after inoculation. It was also shown to maintain a constant population in each sample for a period of 8 weeks (see FIG. 12). In addition, when inoculated with the DAA2 strain, the population of indigenous microorganisms in the soil used in the experiment did not appear to change significantly and existed as a constant population during the experiment period (see FIG. 11).
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 DAA2 균주를 토양에 처리하였을 경우, 토양에 처리된 DAA2 균주는 매우 안정적으로 토양 내에 존재할 수 있다는 것을 알 수 있었고, 토양 토착 미생물에도 큰 영향을 미치지 않으므로 화학비료와 화학농약을 대체할 수 있는 안정하고 효율적인 친환경 비료제제로 사용할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.Therefore, through the above results, the present inventors found that when the DAA2 strain of the present invention was treated in soil, the DAA2 strain treated in the soil could be present in the soil in a stable manner. It was found that it can be used as a stable and efficient environment-friendly fertilizer formulation that can replace fertilizers and chemical pesticides.
그러므로 본 발명은 작물의 생장을 촉진시키는 활성을 갖는 신균주인 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주를 제공할 수 있으며, 본 발명에서 상기 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주는 서열번호 1의 rDNA의 염기서열을 가질 수 있다.Therefore, the present invention is Rhodobacter Rhodobacter , a new strain having an activity for promoting crop growth. sphaeroides) may provide a strain DAA2, the Rhodobacter sphaeroides (Rhodobacter in the present invention sphaeroides ) DAA2 strain may have a nucleotide sequence of rDNA of SEQ ID NO: 1.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 균주를 배양한 배양물을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a culture cultured the strain according to the present invention.
상기 배양물은 통상적인 로도박터 스페로이데스 속 미생물의 배양방법에 의해 대량으로 배양하여 수득할 수 있으며, 배양배지로는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄을 포함하는 배지를 사용할 수 있으며, 상기 탄소원으로는 전분, 수크로즈, 시트레이트, 말토스, 글루코스, 만니톨, 글리세롤 또는 자일로스를 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 통상적으로 사용하는 modified Biebl 및 Pfennig's 배지를 사용하였으며, 가용 탄소원 분석 결과, 글루코스, 자일로스 및 시트레이트 사용한 경우 매우 높은 생장율을 보였다. The culture may be obtained by culturing in large quantities by a conventional method for culturing the genus of Rhodobacter spheroids, the culture medium may be a medium containing a carbon source, nitrogen source, vitamins and minerals, as the carbon source May use starch, sucrose, citrate, maltose, glucose, mannitol, glycerol or xylose. In one embodiment of the present invention was used modified Biebl and Pfennig's medium commonly used, as a result of analysis of available carbon source, showed a very high growth rate when using glucose, xylose and citrate.
또한, 본 발명에 따른 균주의 배양은 통상의 로도박터 스페로이데스 속 미생물의 배양 조건상에서 가능하며, 예컨대, 28℃ 내지 32℃에서 1일 내지 10일 정도 배양할 수 있다. 보다 바람직하게는 28℃ 내지 30℃에서 3일 내지 7일 정도 배양하는 것이 바람직하다. In addition, the cultivation of the strain according to the present invention is possible under the culture conditions of the conventional Rhodobacter spheroidus microorganisms, for example, can be cultured for 1 to 10 days at 28 ℃ to 32 ℃. More preferably, the culture is carried out at 28 ° C. to 30 ° C. for about 3 to 7 days.
상기 배양물은 본 발명의 균주를 포함하는 배양물 자체의 형태로도 사용할 수 있으며, 또는 배양액 중의 배양배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며, 이러한 단계는 당업자가 필요에 따라 수행할 수 있다. 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동(frozen)하거나 또는 냉동건조(lyophilized)하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다. The culture may also be used in the form of the culture itself including the strain of the present invention, or may be subjected to centrifugation or filtration to remove the culture medium in the culture and recover only concentrated cells. One skilled in the art can perform as needed. The concentrated cells may be frozen or lyophilized according to a conventional method so as not to lose their activity.
또한, 상기 배양물은 본 발명에 따른 균주의 대사산물 또는 균주로부터 생산된 식물의 생장 호르몬 등을 포함할 수 있다.In addition, the culture may include a growth hormone of a plant produced from the metabolite or strain of the strain according to the present invention.
그러므로 본 발명은 상기 본 발명에 따른 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장 촉진을 위한 용도, 즉, 비료용 조성물로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 본 발명의 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides) DAA2 균주의 파쇄된 세포벽 분획, 생균, 사균, 건조균 또는 배양물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 배양물은 액체배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(원심분리한 상등액) 등을 포함할 수 있다. 조성물 내 로도박터 스페로이데스 DAA2의 함량은 조성물의 용도 및 제형에 따라 달라질 수 있다. Therefore, the present invention can be used as a composition for promoting plant growth, that is, a fertilizer composition containing the strain according to the present invention or a culture thereof as an active ingredient. The composition of the present invention Rhodobacter spheroides ( Rhodobacter sphaeroides ) may include a crushed cell wall fraction, live bacteria, dead bacteria, dried bacteria or culture of the DAA2 strain as an active ingredient, and may further include an excipient or a carrier. The culture may include a culture solution itself cultured in a liquid medium, filtrate (centrifuged supernatant) from which the strain was removed by filtration or centrifugation of the culture solution. The content of Rhodobacter spheroides DAA2 in the composition may vary depending on the use and formulation of the composition.
본 발명에 따른 상기 조성물은 수화제 또는 액상 등의 형태로 제형화될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 이들 제제는 모든 비료 및 농약 화학에서 일반적으로 적용되는 방법에 따라 제조할 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 조성물은 통상적인 방법으로 작물생장 촉진용 제제, 즉 통상적인 비료의 형태로 제형화 할 수 있으며, 상기 조성물을 작물 또는 작물을 재배하는 토양에 대한 적용범위는 식물의 종류, 나이, 기후 조건 등에 따라 변할 수 있다. The composition according to the present invention may be formulated in the form of a hydrating agent or a liquid, but is not limited thereto. These formulations may be prepared according to methods generally applied in all fertilizers and pesticide chemistries, preferably the compositions of the present invention may be formulated in the form of agents for promoting crop growth, i. In addition, the coverage of the composition or the soil for growing the crop may vary depending on the type of plant, age, climatic conditions and the like.
따라서 본 발명은 본 발명에 따른 상기 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 작물생장 촉진용 미생물 제제를 제공할 수 있으며, 상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료인 특징이 있다.Therefore, the present invention can provide a microbial agent for promoting crop growth containing the Rhodobacter spheroides DAA2 strain or a culture thereof according to the present invention as an active ingredient, wherein the microbial agent is an organic fertilizer for chemical fertilizer replacement. There is this.
또한, 상기 본 발명에 따른 미생물 제제의 형태는 당업계에 공지된 다양한 형태로 제조할 수 있는데, 예컨대 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 경우에는 상기 DAA2 균주를 건조분말 g 당 또는 액상 1 ㎖ 당 107 cells 이상으로 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 107 내지 109 균주수의 범위로 함유할 수 있다. 또한, 사균 상태가 아닌 생균 상태로 대상 작물에 적용할 경우 더욱 좋다.In addition, the form of the microbial preparation according to the present invention can be prepared in various forms known in the art, for example, when prepared in the form of dry powder or liquid fertilizer, the DAA2 strain per g dry powder or liquid 1 ml It is preferable to contain more than 10 7 cells per sugar, more preferably in the range of 10 7 to 10 9 strains. In addition, it is even better if applied to the target crop in the state of live bacteria rather than dead.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 균주를 이용하여 작물의 생장을 촉진시키는 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a method for promoting the growth of crops using the strain according to the present invention.
상기 작물의 생장을 촉진하는 방법으로는 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주를 배양한 배양물 또는 상기 본 발명의 미생물 제제를 작물 또는 상기 작물을 재배할 토양에 처리하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 처리는 침지, 살포 또는 관주의 방법으로 수행할 수 있다. 침지하는 방법의 경우, 배양액 및 제제를 작물 주변의 토양에 붓거나 또는 작물의 종자를 배양액 및 제제에 담가둘 수 있으며, 관주할 경우에는 당해 분야에 널리 공지된 기술로 식물체에 줄줄 흐르도록 살포할 수 있다.The method for promoting the growth of the crop may include the step of treating the culture or culture of the Rhodobacter spheroides DAA2 strain or the microbial agent of the present invention to the crop or soil to grow the crop, the treatment This can be done by dipping, spraying or irrigation. In the case of the dipping method, the culture medium and the preparation may be poured into the soil around the crop, or the seeds of the crop may be soaked in the culture medium and the preparation, and when irrigated, the plants may be sprayed in a streamlined manner by techniques well known in the art. Can be.
또한, 본 발명에서 상기 작물은 이에 제한되지는 않으나, 토마토, 감, 딸기, 사과, 체리, 귤 및 자두일 수 있으며, 이 외에도 적색의 라이코펜을 함유하는 작물일 수 있고, 바람직하게는 토마토 일 수 있다.
In addition, in the present invention, the crop is not limited thereto, but may be tomatoes, persimmons, strawberries, apples, cherries, tangerines, and plums, in addition to a crop containing red lycopene, preferably may be tomatoes have.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 최초로 동정한 로도박터 스페로이데스 DAA2 균주는 작물의 생장을 촉진시키는 식물 호르몬을 생성하는 활성이 우수한 특징이 있고, 작물의 생장 효과에 있어서 뿌리 및 줄기를 포함한 전체적인 길이 생장 및 중량을 증진시킬 수 있는 특징이 있으며, 나아나 수확한 작물내의 유용성분의 함량도 증가시킬 수 있는 특징이 있다. 또한, 토양 내에서 매우 안정적으로 오랜 시간동안 군집을 유지할 수 있으며, 토양 고유 존재 미생물에는 전혀 영향을 미치지 않는 특징이 있어 현재 환경적인 문제가 되고 있는 화학비료를 대체할 수 있는 친환경 미생물 비료로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
As described above, the Rhodobacter spheroides DAA2 strain identified for the first time in the present invention is characterized by excellent activity of generating plant hormones that promote the growth of crops, and the overall length including roots and stems in the growth effect of crops. There is a characteristic that can increase the growth and weight, and furthermore, there is a characteristic that can increase the content of useful components in the harvested crop. In addition, it is very stable in the soil for a long time to maintain the community, and because it has a characteristic that does not affect the inherent microorganisms in the soil at all, it can be used as an eco-friendly microbial fertilizer to replace the chemical fertilizer which is currently an environmental problem. I could see that.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<< 실시예Example 1> 1>
본 발명에 따른 According to the invention 신균주인A new bacterium DAA2DAA2 의 분리 및 배양Isolation and incubation
논에서 채취한 물을 modified Biebl 및 Pfennig's 배지(KH2PO4 0.5 g; MgSO4 ?7H2O 및 NaCl 0.4 g; NH4Cl 1.2 g; CaCl2 ?2H2O 0.05 g; yeast extract 0.3 g; organic acids 2.0 g(malate, sodium acetate anhydrous 각 1.0 g); ferric-citrate (0.1% w/v) 5 ml; SL7[(mg /ℓ):HCl (25% v/v)-1 ml; ZnCl2 70; MnCl2 ?4H2O 100; H3BO3 60; CoCl2 ?6H2O 200; CuCl2 ?H2O 20; NiCl2 ?6H2O 20; NaMoO4 ?2H2O 40] 1 ml pH 6.8~7, agar 1.5%)(Archana et al ., 2004)에 도말 접종하였고, 그 위에 다시 배지를 붓고 굳힌 뒤 액체 상태의 파라핀(paraffin)을 다시 부어서 굳힌 다음 밀봉하여 3000 Lux, 30℃의 배양기에서 7일 이상 배양한 뒤, 형성된 단일 집락을 취하여 작은 크기의 병에서 큰 크기로 계대배양 하였다(Archana et al ., 2004). 이후, 세균이 단일 균주인지 알아보기 위하여 평판 배양을 반복하여 육안으로 고유의 색을 확인하고 현미경 관찰을 통해 단일 균주를 확인하였으며, 계통을 분석하기 위해 16s rDNA 시퀀싱을 솔젠트(주)에 의뢰하여 수행하였다.
A water modified Biebl and Pfennig's medium collected from rice fields (KH 2 PO 4 0.5 g; MgSO 4 7H 2 O and NaCl 0.4 g;? NH 4 Cl 1.2 g;
분석 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 액체 배지에서 계대배양하여 고유의 색을 유지하는 개체만을 선별한 후, 이를 광학 현미경으로 관찰한 결과, 계란형의 외부 형태를 가지는 그람 음성균이라는 것을 알 수 있었으며, 상기 선별된 균주의 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과, 1400 bp 염기서열이 Rhodobacter sphaeroides과 99%의 상동성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 상기 염기서열 분석에 따른 결과를 토대로 쥬크-캔터(Jukes-Cantor) 모델을 적용한 네이버-조이닝(Neighbour-joining) 분석 결과를 도 2에 나타내었다. As a result of the analysis, as shown in Figure 1, after subcultured in a liquid medium to select only the individual maintaining a unique color, and observed by the optical microscope, it was found that it is a Gram-negative bacteria having an egg-shaped external form, As a result of analyzing the 16S rDNA nucleotide sequence of the selected strain, the 1400 bp sequence was Rhodobacter 99% homology with sphaeroides . In addition, a neighbor-joining analysis result of applying a Jukes-Cantor model based on the results of the sequencing is shown in FIG. 2.
이에, 본 발명자들은 상기 본 발명에서 동정한 균주를 "로도박터 스페로이데스 DAA2"로 명명하였고, 이를 2009년 05월 20일자로 한국생명공학연구원에 기탁하였다(기탁번호: KCTC 11510BP). Accordingly, the present inventors named the strain identified in the present invention as "Rodobacter spheroides DAA2", and deposited it on the Korea Biotechnology Research Institute on May 20, 2009 (Accession Number: KCTC 11510BP).
<< 실시예Example 2> 2>
박테리오클로로필Bacteriochlorophyll 분석 analysis
녹색의 광합성세균 배양액 10 ml(protein 1.7 mg)을 20000× g로 20분 동안 원심분리한 후, 상등액은 버리고 남은 녹색 고체 덩어리에 아세톤/메탄올을 1:1로 동량 첨가하여 추출한 다음, 지용성 필터(공극 0.20 μm)로 여과시켰다. 이후 여과된 용액을 증발시키고 남은 고체에 디클로로메탄/dH2O 1:1(25 ml : 25 ml)을 첨가하여 섞은 후 물은 버리고 남은 유기용매를 증발시켰다. 남겨진 고체는 메탄올 10 ml로 녹인 후 스펙트럼 측정에 사용하였다. 상기 스펙트럼 측정은 분광분석기 (Shimadzu UV-1700, Shimadzu Co., Japan)를 이용하여 추출된 광합성 색소의 흡광 스펙트럼을 측정하였는데, 즉, 800~300 nm의 범위의 흡광도를 연속 측정하여 본 발명에 따른 신균주인 Rhodobacter DAA2의 고유한 스펙트럼 곡선을 수득하였다.
After centrifugation of 10 ml of green photosynthetic bacteria culture (1.7 mg of protein) for 20 minutes at 20000 × g, the supernatant was discarded and extracted by adding 1: 1 equal amount of acetone / methanol to the remaining green solid mass. Filtration into pores 0.20 μm). Thereafter, the filtered solution was evaporated, and dichloromethane / dH 2 O 1: 1 (25 ml: 25 ml) was added to the remaining solid, followed by mixing. The water was discarded and the remaining organic solvent was evaporated. The remaining solid was dissolved in 10 ml of methanol and used for spectral measurement. The spectral measurement was measured by using a spectrometer (Shimadzu UV-1700, Shimadzu Co., Japan) to measure the absorption spectrum of the photosynthetic pigment, that is, by measuring the absorbance in the range of 800 ~ 300 nm in accordance with the present invention A unique spectral curve of the new strain Rhodobacter DAA2 was obtained.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 Rhodobacter DAA2 균주는 771, 608, 483, 452nm에서 최대 흡광도를 나타내었으며, 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 DAA2 균주가 박테리오클로로필 a 및 카로티노이드를 가지고 있는 광합성 세균임을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Figure 3, the Rhodobacter DAA2 strain according to the present invention showed a maximum absorbance at 771, 608, 483, 452nm, through the results of the present inventors the DAA2 strain of the present invention is bacteriochlorophyll a and carotenoids It can be seen that it has photosynthetic bacteria.
<< 실시예Example 3> 3>
가용 Available 탄소원의Carbon source 측정 Measure
본 발명에서 동정한 균주의 이용 가능한 탄소원을 알아보기 위해 starch, sucrose, citrate, maltose, glucose, mannitol, glycerol, xylose가 처리된 배지에, 본 발명에 따른 DAA2 균주를 1× 108이 되게 각각 접종한 후, 배양기에서 5일간 배양한 뒤, 생장에 의한 색의 농도를 육안으로 관찰하였으며, 보다 정밀한 측정은 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 첨가된 유기산에 의한 생장을 비교 분석하였고(Nickens et al ., 1996 참조), 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In order to determine the available carbon source of the strains identified in the present invention, starch, sucrose, citrate, maltose, glucose, mannitol, glycerol, xylose-treated medium, respectively, inoculated with DAA2 strain according to the present invention to 1 × 10 8 After culturing for 5 days in the incubator, the color concentration by growth was visually observed. For more precise measurement, the growth by the added organic acid was analyzed by measuring the absorbance using a spectrophotometer (Nickens et. al ., 1996), and the results are shown in Table 1 below.
＋＋, moderate growth(upward 200% growth rate); ＋, poor growth(upward 100% growth rate)
+ +, Moderate growth (upward 200% growth rate); +, Poor growth (upward 100% growth rate)
그 결과, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 DAA2 균주는 glucose, xylose 및 citrate가 첨가된 배지에서는 기준에 비해 200% 이상의 높은 생장을 보이는 것으로 나타난 반면, sucrose, maltose, mannitol, glycerol 및 starch가 첨가된 배지에서는 100%를 겨우 상회하는 낮은 생장을 나타내었다.
As a result, as shown in Table 1, the DAA2 strain according to the present invention showed a growth of 200% or more higher than the standard in the medium to which glucose, xylose and citrate were added, whereas sucrose, maltose, mannitol, glycerol and Starch added medium showed low growth of just over 100%.
<< 실시예Example 4> 4>
식물호르몬의 생성 및 생리적 특성 조사Production and Physiological Characteristics of Plant Hormone
<4-1> <4-1> DAA2DAA2 에 의한 On by ALAALA 의 생성 조사Survey of generation
본 발명의 신균주인 DAA2 균주의 ALA 생성능 조사는 전구물질인 숙신산(succinate)과 글리신(glycine)이 균주의 초기 생장을 억제시킨다는 보고 (Lascelles, 1956)에 따라 modified Biebl and Pfennig's 배지에서 선행 실험에 의한 생장 최적 조건에 따라 4일간 선배양한 후, 전구물질인 숙신산 및 글리신을 각각 15 mM씩 첨가하고 배양기에서 배양하면서 24시간 간격으로 다음과 같이 생성된 ALA의 양을 측정하였다. 즉, 배양액을 10000× g로 20분 동안 원심분리하고, 수득한 상등액 0.5 ml에 1 M 소듐 아세테이트 버퍼(pH 4.7) 0.5 ml과 아세틸 아세톤 50 ㎕를 혼합한 후 항온수조에서 100℃로 15분간 가열시킨 후 상온에서 서서히 냉각시켰다. 여기에 Erlich's 용액(acetic acid 42 ml, 70% perchloric acid 8 ml, dimethyaminobenzaldehyde 1 g) 3.5 ml을 혼합하여 20분간 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 556 nm에서 흡광도를 측정하였고, 표준 ALA(Fluka Co., Germany)를 사용하여 얻은 표준곡선을 이용하여 정량하였다(Mauzerall and Granick, 1955).
Investigation of the ability of ALA production of DAA2 strain, a novel strain of the present invention, was carried out in prior experiments in modified Biebl and Pfennig's medium according to the report that precursors succinate and glycine inhibit the initial growth of the strain (Lascelles, 1956). After 4 days of incubation according to the growth conditions, the precursors were added 15 mM each of succinic acid and glycine, respectively, and incubated in the incubator, the amount of ALA produced was measured as follows at 24 hour intervals. That is, the culture solution was centrifuged at 10000 × g for 20 minutes, 0.5 ml of 1 M sodium acetate buffer (pH 4.7) and 50 µl of acetyl acetone were mixed with 0.5 ml of the obtained supernatant, and then heated to 100 ° C. for 15 minutes in a constant temperature bath. After slowly cooling to room temperature. 3.5 ml of Erlich's solution (acetic acid 42 ml, 70% perchloric acid 8 ml, dimethyaminobenzaldehyde 1 g) was mixed for 20 minutes, and the absorbance was measured at 556 nm using a spectrophotometer, and the standard ALA (Fluka Co. Quantitatively using a standard curve obtained using the method (Mauzerall and Granick, 1955).
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 DAA2 균주는 72시간에 최고 7.68 mg/l의 ALA 생성능을 보였다. As a result, as shown in Figure 4, the DAA2 strain according to the present invention showed an ALA production capacity of up to 7.68 mg / l at 72 hours.
<4-2> <4-2> DAA2DAA2 에 의한 On by phytohormonephytohormone 추출분석 Extraction analysis
DAA2를 BHB(brain heart broth; peptone 26.5 g, D(+) glucose 2.0 g, NaCl 5.0 g, Na2HPO4 2.5 g per 1 liter dH20) 배지에서 배양한 후, HPLC(high performance liquid chromatography)를 이용하여 IAA, IBA 및 cytokinin의 생성정도를 측정하였다 (Karadeniz et al ., 2006). 분석은 HPLC (Waters, Breeze Model, USA)로 Luna 5μ C18(2) 250 × 4.60 mm column (Phenomenex, U.S.A)을 이용하여 수행하였으며, IAA 및 IBA는 35% 메탄올(1% 아세트산 함유)을 이동상으로 하고, 280 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였으며, cytokinin은 70% 메탄올과 254 nm의 파장의 조건에서 유속 1.0 ml/ml 하에서 흡광도를 측정하여 분석하였다. 또한 균주의 단백질량 분석을 위해 상기 <4-1>에서 원심분리를 통해 수득한 침전물에 1 ml의 증류수를 혼합하고 CBG-250 시약(coomassie blue G-250 0.1 g, 95% ethanol 50 ml, 85% perchloric acid 100 ml, distilled water 1 L)을 첨가하여 30분간 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 595 nm에서 흡광도를 측정하였고, BSA(bovine serum albumin)을 이용한 표준곡선을 이용하여 정량하였다. 결과는 식물호르몬 생성량을 단백질 정량 대비 값으로 계산하여, 하기 표 2에 나타내었다.DAA2 was cultured in BHB (brain heart broth; peptone 26.5 g, D (+) glucose 2.0 g, NaCl 5.0 g, Na 2 HPO 4 2.5 g per 1 liter dH 2 0) medium, followed by high performance liquid chromatography (HPLC). The production level of IAA, IBA and cytokinin was measured using (Karadeniz et al. al ., 2006). Analysis was performed using a Luna 5μ C18 (2) 250 × 4.60 mm column (Phenomenex, USA) by HPLC (Waters, Breeze Model, USA), with IAA and IBA as 35% methanol (containing 1% acetic acid) as mobile phase. The absorbance was measured at a wavelength of 280 nm, and cytokinin was analyzed by measuring the absorbance under a flow rate of 1.0 ml / ml under conditions of 70% methanol and 254 nm. In addition, 1 ml of distilled water was mixed with the precipitate obtained by centrifugation in <4-1> to analyze the amount of protein of the strain, and the CBG-250 reagent (coomassie blue G-250 0.1 g, 95% ethanol 50 ml, 85 After 100 minutes of reaction with 100 ml of perchloric acid and 1 L of distilled water, the absorbance was measured at 595 nm using a spectrophotometer and quantified using a standard curve using bovine serum albumin (BSA). The results were calculated by calculating the amount of plant hormones as a protein quantitative value, and are shown in Table 2 below.
그 결과, 본 발명에 따른 DAA2는 IAA, IBA 및 cytokinin의 생성 또한 각각 805 ㎍/mg 단백질, 469 ㎍/mg 단백질 및 782 ㎍/mg 단백질로 나타났다.
As a result, the DAA2 according to the present invention also showed the production of IAA, IBA and cytokinin as 805 µg / mg protein, 469 µg / mg protein and 782 µg / mg protein, respectively.
<< 실시예Example 5> 5>
본 발명에 따른 According to the invention 신균주New strain DAA2DAA2 의 식물 생장 촉진 활성 분석Analysis of plant growth promoting activity
하기 본 발명에서 수행한 실험의 결과는 ANOVA, SPSS ver. 12.0K를 이용하여 분석하였고, 95%의 신뢰수준에서 결과를 표시하였으며, 사후 분석은 LSD(least significant different) 테스트를 통해 수행하였고, 분석 후 미접종 대조군과 비교하여 유의성이 큰 실험군에는 “*”로 표시하였다.The results of the experiments performed in the present invention are ANOVA, SPSS ver. The results were analyzed using 12.0K, and the results were displayed at the 95% confidence level. The post-mortem analysis was performed through the least significant different (LSD) test. Marked as.
<5-1> 소규모 포트 실험<5-1> Small Port Experiment
본 발명자들은 본 발명에 따른 DAA2 균주를 대상으로 소규모 토양에서 토마토 씨앗의 발아율 및 생장촉진 가능성을 알아보기 위해, DAA2를 접종한 식물의 생장 촉진정도를 측정하였다. 이때 대조군으로는 본 발명에 따른 균주 대신 증류수를 접종한 것을 사용하였다. 이를 위해 먼저 균주를 현미경과 헤마사이토미터를 이용하여 계수하고 배양액의 균주 개체수가 각 군에 동일하게(4.6× 108 cells/ml) 되도록 보정한 후, 크기가 같은 포트에 각각 280g의 흙을 담고 토마토 종자 10개씩 심은 뒤, 8 ml의 균주를 접종하여 각 3개씩의 실험군으로 진행하였으며 매일 28 ml의 물을 첨가하고 낮, 밤 주기로 광량이 조절되는 인큐베이터에서 배양하였다. 종자 생장이 안정기에 접어드는 9일째까지의 싹이 튼 씨앗의 개수를 조사하였고, 실험이 끝나는 15일 째에 발아한 유묘의 줄기와 뿌리의 길이생장 그리고 건조중량을 측정하였다.
The present inventors measured the growth promotion rate of plants inoculated with DAA2 in order to determine the germination rate and growth potential of tomato seeds in a small soil in the DAA2 strain according to the present invention. At this time, the inoculated with distilled water instead of the strain according to the present invention as a control. To this end, the strains are first counted using a microscope and a hematocytometer, and the strain population of the culture solution is corrected to be the same in each group (4.6 × 10 8 cells / ml), and then 280 g of soil is placed in the same size pot. After seeding and
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 신균주인 DAA2를 접종한 군의 경우, 토마토 유묘의 건조중량이 7.0 mg인 것에 비해 증류수를 접종한 대조군은 토마토 유묘의 건조중량이 5.8 mg으로 상기 DAA2가 접종된 실험군의 경우 대조군에 비해 유묘의 건조중량이 현저하게 증가된 것으로 나타났다. 또한, 뿌리의 길이 측정 결과, 대조군(58.1 mm)에 비해 DAA2를 접종한 실험군이 79.3 mm로 약 36.5%의 증가량을 보였다.As a result, as shown in Fig. 5, in the group inoculated with DAA2, the new strain of the present invention, the dry weight of tomato seedlings was 5.8 mg in the control group inoculated with distilled water, while the dry weight of tomato seedlings was 7.0 mg. In the experimental group inoculated with DAA2, the dry weight of seedlings was significantly increased compared to the control group. In addition, as a result of measuring the length of the root, the experimental group inoculated with DAA2 compared to the control group (58.1 mm) showed 79.3 mm, an increase of about 36.5%.
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 분리 및 동정한 DAA2 균주의 경우, 식물의 뿌리길이 및 건조중량의 증가를 유도한다는 사실을 통해 식물의 생장을 촉진하는 활성이 있다는 것을 알 수 있었다.
Therefore, the present inventors have found that the DAA2 strain isolated and identified in the present invention has an activity of promoting plant growth through the fact that the root length and dry weight of the plant are increased.
<5-2> 온실 실험<5-2> greenhouse experiment
온실 재배 실험을 위해 사용한 토마토 모종[품종 ‘제우스’]은 강원도 춘천시 신북읍에 위치한 육묘장에서 분양받았으며, 강원대학교 농업생명과학대학에 위치한 유리온실에서 8주간 온실실험을 진행하였다. 발아한 지 15일이 지난 토마토 모종을 플라스틱 포트에 옮겨 심어 30일 간 배양한 뒤 (발아 45일 경) 원형 포트 (규격)에 4 kg의 토양 (모래와 퇴비의 비율이 7:3이 되도록 혼합)을 담아 선배양한 토마토 모종을 옮겨 심어 7일간 뿌리를 내리도록 하였다. 이 시점을 기준으로 각 실험조건에서 발생할 수 있는 오차의 범위를 줄이기 위해 모종의 초기 길이를 측정하였고, 실험군마다 모두 일정한 크기의 토마토 모종을 분리하여 이후 실험을 진행하였다. 실험에 사용할 균주의 준비는 상기 소규모 포트 실험과 동일하도록 보정하여 준비하였다. 실험조건은 비접종군인 대조군(증류수만을 처리한 군) 및 본 발명에 따른 균주를 처리한 실험군으로 나눠 수행하였으며, 조건 당 포트 10개로 진행하였다. 접종할 균주는 주 1회 400 ml씩 접종하였으며, 토마토의 길이생장 측정은 최초 분리균주를 접종한 직후부터 주 1회 측정하였다. 그리고 토마토 줄기의 길이 생장과 뿌리 및 줄기의 건조중량, 그리고 토마토 잎에 함유된 엽록소를 측정하였다. 또한, 온실 토양에서의 생장촉진 검증 실험은 유리온실에서 진행하였으므로, 열매를 맺히게 하기 위하여 직접 수정을 시키는 방법을 이용하였다. 토마토의 수정에 필요한 용액으로는 일반 농가에서 대부분 사용하고 있는 동부토마토 톤[동부한농화학(주)]를 이용하였고, 토마토 톤을 원액 그대로 사용하게 되면 새순이 말라비틀어지는 현상이 있으므로, 50배 희석하여 분무기를 이용, 토마토의 꽃이 필 때마다 하나의 꽃에 3일을 주기로 세 번씩 분무하였다. 토마토의 뿌리 및 줄기의 건조중량의 측정은 수확 가능한 토마토를 모두 회수한 다음, 각 조건의 토마토 줄기를 일정한 크기로 자르고 80℃의 건조기에서 7일 간 완전 건조시킨 뒤 중량을 측정하였다. 토마토의 뿌리는 원형 포트에서 회수한 뿌리의 흙이 완전히 제거될 때 까지 털어내고 이 때 떨어져 나가는 흙과 함께 유실되는 뿌리까지 회수하기 위해 지름 8 mm의 거름체를 이용하였고, 잔뿌리까지 회수하고 증류수로 씻어내어 먼지와 기타 뿌리 주변의 물질들을 제거한 다음 줄기와 같은 조건에서 7일 간 완전건조 후 중량을 측정하였다.
Tomato seedlings [variety 'Zeus'] used for greenhouse cultivation experiment were distributed at nursery nursery located in Sinbuk-eup, Chuncheon-si, Gangwon-do, and greenhouse experiment was conducted for 8 weeks in glass greenhouse located at Kangwon National University. After 15 days of germination, tomato seedlings are transferred to a plastic pot, incubated for 30 days, and incubated for 30 days (about 45 days), and then mixed in a circular pot (standard) with 4 kg of soil (sand and compost in a ratio of 7: 3). ) Seeded tomato seedlings were planted and rooted for 7 days. Based on this time point, the initial length of seedlings was measured to reduce the range of errors that could occur in each experimental condition, and all experiment groups were separated from seedlings of a certain size. Preparation of the strain to be used in the experiment was prepared by correcting the same as the small pot experiment. Experimental conditions were divided into the control group (group treated with distilled water only) and the experimental group treated with the strain according to the present invention, non-inoculated group, proceeded to 10 ports per condition. The strain to be inoculated was inoculated 400 ml once a week, and the growth of tomato was measured once a week immediately after inoculation of the first isolate. And the length of tomato stem growth, dry weight of root and stem, and chlorophyll contained in tomato leaves were measured. In addition, the experiment to verify growth in greenhouse soil was carried out in a glass greenhouse, so the method of direct fertilization was used to bear fruit. Eastern tomato tones [Eastern Agrochemistry Co., Ltd.], which is used mostly by farmers, was used as a solution for tomato fertilization. When the tomato tones are used as they are, the shoots may become dry and diluted 50 times. Each time a flower of tomato was sprayed using a sprayer, one flower was sprayed three times every three days. Determination of the dry weight of the roots and stems of the tomato was recovered after harvesting all the tomatoes harvested, and then cut the tomato stem of each condition to a certain size and completely dried for 7 days in a dryer at 80 ℃ was measured by weight. The roots of the tomatoes were shaken off until the soil of the roots recovered from the round pot was completely removed, and then used to filter out the roots and distilled water. After washing to remove the dust and other material around the roots and weighed after complete drying for 7 days under the same conditions as the stem.
그 결과, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 균주를 접종한 실험군의 경우, 본 발명의 균주를 접종하지 않은 대조군에 비해 토마토 줄기의 길이 생장 및 건조중량이 현저하게 증가하는 것으로 나타났다.As a result, as shown in Figures 6 and 7, in the experimental group inoculated strain according to the present invention, the length of the tomato stem growth and dry weight significantly increased compared to the control group not inoculated with the strain of the present invention appear.
또한, 온실실험 기간 중 회수한 토마토의 개수는 대조군이 26개, DAA2 균주 접종 실험군이 36개로 DAA2를 접종한 실험군이 대조군에 비해 토마토 과실의 개수가 증가된 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 회수한 토마토 중에서 무게가 60 g 이상인 토마토의 개수는 물만을 처리한 대조군에 비해 DAA2 균주의 접종군이 25% 더 많은 양의 토마토 과실을 회수할 수 있었다(도 8 참조). 나아가 온실실험 기간 동안 회수한 토마토 과실 가운데 붉게 익은 토마토 과실의 비율은 DAA2를 접종한 실험군이 61.1%로 대조군 50%보다 더 높은 결과로 나타났다(도 9 참조).
In addition, the number of tomatoes collected during the greenhouse experiment was 26 in the control group, 36 in the DAA2 strain inoculation test group, and the number of tomato fruit was increased in the experimental group inoculated with DAA2 compared to the control group. In addition, the number of tomatoes weighed more than 60 g among the recovered tomatoes was able to recover 25% more tomato fruit in the inoculation group of the DAA2 strain than the control group treated with water only (see FIG. 8). Furthermore, the percentage of red ripe tomatoes among the tomatoes collected during the greenhouse experiment was 61.1% in the experimental group inoculated with DAA2, which was higher than the control group 50% (see FIG. 9).
<5-3> 과실 내 유용물질 분석<5-3> Analysis of useful substances in fruit
온실 실험 기간 동안 수확한 토마토 과실과 토마토 잎은 유용물질을 측정할 시료로 사용하였다. 먼저 온실 실험이 종료한 뒤 각 토마토의 잎을 10 g 채취하여 엽록소 측정을 수행하였다. 40 ml의 80% (w/v) 아세톤이 들어있는 코니칼 튜브에 4 g의 토마토 잎을 넣고 균질기로 약 3 분간 마쇄한 뒤, 3000× g에서 30분간 원심분리 하였다. 원심분리 한 시료의 상등액을 회수하고, syringe 필터(pore size: 0.45 μm)를 이용하여 여과한 뒤, 이 시료를 UV spectrophotometer(Shimadzu, Japan)를 이용하여 하기 표 3에 기재된 파장에서 흡광도를 측정하고 Eijckelhoff와 Dekker (1997)가 제시한 계산식에 의해 정량하였다.Tomato fruits and tomato leaves harvested during the greenhouse experiments were used as samples to measure useful substances. First, after the greenhouse experiment, 10 g of the leaves of each tomato was collected and chlorophyll measurement was performed. 4 g of tomato leaves were placed in a conical tube containing 40 ml of 80% (w / v) acetone, ground in a homogenizer for about 3 minutes, and centrifuged at 3000 × g for 30 minutes. The supernatant of the centrifuged sample was recovered, filtered using a syringe filter (pore size: 0.45 μm), and then the sample was measured for absorbance at a wavelength shown in Table 3 using a UV spectrophotometer (Shimadzu, Japan). It was quantified by the formula presented by Eijckelhoff and Dekker (1997).
(mg g leaves-1)Chlorophyll x
(mg g leaves -1 )
또한, 토마토 과실은 수확한 뒤, 과실 전체를 균질기로 갈아서 비타민 및 라이코펜을 측정할 시료로 사용하였는데, 시료 5 g을 헥산 20 ml에 넣고 Recipro shaker(JEIO TECH, Korea)에서 300 rpm으로 15분간 진탕하여 추출한 후, 20 ml의 dH2O를 첨가한 뒤 3000× g에서 40분간 원심분리 하였다. 원심분리 후 헥산 층을 회수하여 증발기를(EYELA, Japan)을 이용해 증발시키고, 5 ml의 헥산으로 녹인 뒤 syringe 필터로 (pore size: 0.45 μm)로 여과하여 이를 분석시료로 사용하였다. 분석은 HPLC (Waters, USA)로 Gemini 5μ C-18 110A 250× 4.6 mm 컬럼(Phenomenex, USA)을 이용하였고 유속은 1 ml min-1로 하였으며, 표준 비타민 A, B2, C(Sigma, USA)를 사용하여 얻은 표준곡선을 이용하여 정량하였다.
In addition, after harvesting the tomato fruit, the whole fruit was ground into a homogenizer and used as a sample for measuring vitamins and lycopene, and 5 g of the sample was added to 20 ml of hexane and shaken at 300 rpm at 300 rpm in a Recipro shaker (JEIO TECH, Korea). After extraction, 20 ml of dH 2 O was added and centrifuged at 3000 × g for 40 minutes. After centrifugation, the hexane layer was recovered, evaporated using an evaporator (EYELA, Japan), dissolved in 5 ml of hexane, filtered through a syringe filter (pore size: 0.45 μm), and used as an analytical sample. Analysis was carried out using a Gemini 5μ C-18 110A 250 × 4.6 mm column (Phenomenex, USA) by HPLC (Waters, USA) with a flow rate of 1 ml min −1 and standard vitamins A, B2, C (Sigma, USA) Quantification was performed using a standard curve obtained using.
그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, 대조군의 경우, 토마토 과실 내에 함유된 라이코펜의 함량은 0.570 mg/g 인 것으로 나타난 반면, DAA2를 접종한 실험군은 0.820 mg/g로 균주를 처리한 토마토 모종으로부터 얻은 과실 내 라이코펜 함유량이 월등히 증가한 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 토마토 잎의 클로로필 및 비타민과 같은 유용물질을 분석 및 정량한 결과에서도 대조군에 비해 DAA2를 접종한 실험군에서 클로로필 a와 b, 비타민 B2, C 및 A가 모두 증가한 것으로 나타났다.
As a result, as shown in Figure 10, the control group, the content of lycopene contained in the tomato fruit was 0.570 mg / g, while the experimental group inoculated with DAA2 from the tomato seedlings treated with the strain at 0.820 mg / g The lycopene content in the fruit obtained increased significantly. In addition, the results of analysis and quantification of useful substances such as chlorophyll and vitamin of tomato leaves also showed that the chlorophyll a and b, vitamin B2, C and A increased in the experimental group inoculated with DAA2 compared to the control group.
<< 실시예Example 6> 6>
DGGEDGGE 를 통한 토양 내 미생물 군집 조사Investigation of Microbial Communities in Soil
<6-1> 토양 내 미생물 <6-1> Microorganisms in Soil DNADNA 추출 extraction
날짜별 토양 내 미생물 군집의 동태를 파악하기 위해 토양 실험(포트 실험 및 온실 실험)을 하면서 접종한 각각의 균주의 포트에서 3일 간격으로 채취한 흙으로부터 DNA 키트(MOBIO power-soil, USA)를 이용하여 DNA를 추출하였고, 비교를 위해 마커로 쓰일 각 분리균주의 DNA를 배양액에서 DNA 키트(Genomic DNA Extraction kit, Korea)을 이용해 추출하였고, 2% 아가로즈 겔에서 전기영동을 통해 산물을 확인 하였다. 여기에 16S rDNA에서 모든 균이 가지고 있는 공통된 부분에 하기 서열번호 2 및 3의 염기서열을 가지는 프라이머를 제작하였고, 이를 이용하여 다음과 같은 방법으로 PCR을 수행하였다. 즉, 토양에서 추출한 genomic DNA를 주형으로 1 ㎕, 각각 1 ㎕의 정방향 프라이머(341F-GC), 역방향 프라이머(518R)와 2 ㎕의 10X PCR buffer, 2 ㎕의 dNTP 및 Taq DNA polymerase 0.2 ㎕을 넣은 후 총 20 ㎕가 되도록 dH2O 13 ㎕ 첨가하였다. 이후 94℃에서 5분간 충분히 변성을 가한 후, 94℃에서 1분간 변성, 65℃에서 55℃까지 1분간 어닐링 및 72℃에서 1분간 연장반응을 10회 반복 수행하였고 다시 94℃에서 1분간 변성, 55℃에서 1분간 어닐링, 72℃에서 1분간 연장반응을 20회 반복한 후 마지막으로 충분히 신장할 수 있도록 72℃에서 5분간 연장반응 하였다. PCR 산물은 1% 아가로즈 겔에 전기영동하여 확인하였다.
DNA kits (MOBIO power-soil, USA) were collected from soil collected at three-day intervals from each inoculated pot during soil experiments (pot experiments and greenhouse experiments) to determine the dynamics of microbial communities in soil by date. DNA was extracted from each cell, and the DNA of each isolate strain to be used as a marker for comparison was extracted from the culture medium using a DNA kit (Genomic DNA Extraction kit, Korea), and the product was confirmed by electrophoresis on a 2% agarose gel. . Herein, primers having the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 2 and 3 below were prepared in a common part of all bacteria in 16S rDNA, and PCR was performed using the following method. That is, 1 μl of genomic DNA extracted from the soil was added, 1 μl of forward primer (341F-GC), reverse primer (518R) and 2 μl of 10X PCR buffer, 2 μl of dNTP and Taq DNA polymerase, respectively. After that, 13 μl of dH 2 O was added to make a total of 20 μl. After sufficient modification for 5 minutes at 94 ℃, 1 minute denaturation at 94 ℃, annealing for 1 minute from 65 ℃ to 55 ℃ and repeated extension reaction for 1 minute at 72 ℃ was repeated 10 times and then modified for 1 minute at 94 ℃, After annealing at 55 ° C. for 1 minute and extending the reaction at 72 ° C. for 1
프라이머primer 서열 order
518R 프라이머(서열번호 2):518R primer (SEQ ID NO: 2):
5'-ATTACCGCGGCTGCTGG-3' 5'-ATTACCGCGGCTGCTGG-3 '
341F 프라이머(서열번호 3):341F Primer (SEQ ID NO: 3):
5'-CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG-3'5'-CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG-3 '
<6-2> <6-2> DGGEDGGE 수행을 통한 군집 분석 Cluster analysis through performance
상기 <6-1>의 실험을 통한 PCR 산물로 각각의 포트에서 처리한 토양 내 미생물 군집을 날짜별로 확인할 수 있도록 DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)를 수행하였다. 즉, 농도기울기(gradient) 차이가 있는 폴리아크릴아마이드 겔을 만들기 위해 0% 농도구배 용액, 100% 농도구배 용액[40% acrylamide/Bis (37.5:1), 50× TAE buffer, urea, dH20, formamide (deionized)]을 DGGE 키트(DCode Electrophoresis Reagent Kit for DGGE and CDGE, USA)를 이용하여 50~70%의 농도기울기 차이가 있는 겔을 만들었다. 여기에 PCR 산물을 전기영동 시키면서 아래로 이동하는 각 DNA의 GC 농도차에 따라 이동속도가 달라지는 것을 이용해 밴드패턴의 차이를 확인하였다(Gerad and Kornelia, 1998 참조).
DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis) was performed to identify the microbial community in the soil treated at each port as the PCR product through the experiment of <6-1> by date. In other words, to make polyacrylamide gels with different gradients, 0% gradient solution, 100% gradient solution [40% acrylamide / Bis (37.5: 1), 50 × TAE buffer, urea, dH20, formamide (deionized)] using a DGGE kit (DCode Electrophoresis Reagent Kit for DGGE and CDGE, USA) to make a gel with a concentration gradient of 50-70%. Here, the difference in the band pattern was confirmed by varying the moving speed depending on the GC concentration difference of each DNA moving down while electrophoresis the PCR product (see Gerad and Kornelia, 1998).
그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 소규모 포트실험이 종료된 15일째에 토양을 채취하여 DGGE를 이용한 접종 균주의 개체군 탐색을 수행한 결과, 본 발명의 균주인 DAA2를 접종한 경우, 실험에 사용한 토양 내 토착 미생물의 군집을 크게 변화시키지 않으면서 실험 기간 동안 일정한 개체군으로 존재하고 있음을 알 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 11, when the soil was collected on the 15th day after the small-scale pot experiment was completed and the population search of the inoculation strain using DGGE was performed, when inoculated with DAA2 which is the strain of the present invention, it was used for the experiment. It was found that they existed as a constant population during the experiment without significantly changing the population of indigenous microorganisms in the soil.
또한, 유리온실 실험의 토양 시료 내 세균의 군집을 분석한 결과, 도 12에 나타낸 바와 같이, 유리온실 실험의 포트 내 토양 세균의 군집은 각 샘플마다 모두 다른 양상을 나타냈으나, 본 발명에 따른 DAA2 균주의 군집 양상은 대체적으로 포트의 샘플마다 일정하게 유지되고 있는 것으로 나타났으며, 접종 전(T0)과 실험종료 후(T8)를 비교했을 때에도 주 1회마다 접종한 선별균주는 실험기간인 8주 동안 각각의 포트에서 일정한 개체군을 유지하고 있는 것으로 나타났다.In addition, as a result of analyzing the community of bacteria in the soil sample of the glass greenhouse experiment, as shown in Figure 12, the community of soil bacteria in the pot of the glass greenhouse experiment showed a different pattern for each sample, according to the present invention The clustering pattern of DAA2 strains was generally maintained constant for each sample of the pot. Even when comparing the pre-inoculation (T0) and the end of the experiment (T8), the screening strains inoculated once a week were tested. It was found to maintain a constant population at each port for eight weeks.
따라서 상기와 같은 DGGE를 통한 분자미생물학적 방법을 이용하여 토양 내 군집 변화 양상을 분석함으로써 본 발명자들은 본 발명에 따른 DAA2 균주를 식물 또는 토양에 처리할 경우, 작물 생장의 촉진을 향상시킬 수 있고 나아가 작물의 생산량을 증진시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. Therefore, the present inventors can improve the growth of crop growth when the DAA2 strain according to the present invention is treated to plants or soil by analyzing the pattern of change in the soil using the molecular microbiological method through the DGGE. It was found that the yield of crops could be improved.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
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Claims (8)
상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료임을 특징으로 하는 미생물 제제.5. The method of claim 4,
The microbial preparation is a microbial preparation, characterized in that the organic fertilizer for chemical fertilizer replacement.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101758102B1 (en) | 2017-02-27 | 2017-07-14 | 이석우 | Rhodobacter capsulatus sw003 and microbial agent comprising it |
| KR20180082404A (en) * | 2018-07-10 | 2018-07-18 | 경북대학교 산학협력단 | Novle Rhodobacter sphaeroides KNU-04 strain having plant growth promoting effect, and uses thereof |
| KR20220033568A (en) | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 전라남도 | Microorganism for promoting the immunity of Newcastle disease vaccine |
| KR102402745B1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-05-30 | 농업회사법인 주식회사 친환경유기농사관학교 | Organic Fertilizer Manufacturing Method Added With Photosynthetic Bacteria And Its Medium, And Organic Fertilizer Produced By The Manufacturing Method |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105123024B (en) * | 2015-09-17 | 2017-10-20 | 何文芬 | A kind of fertilizing method of the miscellaneous mandarin orange of satsuma orange high-grafting |
| KR102299675B1 (en) * | 2020-10-15 | 2021-09-08 | 목원대학교 산학협력단 | Plant growth promoting novel phototrophic bacterium Porphyrobacter sp. COR-2 and composition comprising the same |
| CN114317332B (en) * | 2021-12-16 | 2024-03-08 | 上海海洋大学 | Aerobic photosynthetic bacteria and application thereof |
| CN114317357B (en) * | 2021-12-31 | 2023-12-29 | 绿奥环保科技（上海）有限公司 | Rhodobacter sphaeroides and application thereof |
| CN117126005B (en) * | 2023-10-26 | 2023-12-22 | 烟台固特丽生物科技股份有限公司 | Stress-resistant growth-promoting organic fertilizer and application thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814941B1 (en) | 2006-02-17 | 2008-03-19 | 주식회사 에이스바이오텍 | Method for Mass-Production of Lycopene by E.coli |
-
2010
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814941B1 (en) | 2006-02-17 | 2008-03-19 | 주식회사 에이스바이오텍 | Method for Mass-Production of Lycopene by E.coli |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SUNAYANA, M.R., et al., Rhodestrin: a novel indole terpenoid phytohormone from Rhodobacter sphaeroides, Biotechnology Letters, Vol. 27, pp. 1897-1900. (2005) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101758102B1 (en) | 2017-02-27 | 2017-07-14 | 이석우 | Rhodobacter capsulatus sw003 and microbial agent comprising it |
| KR20180082404A (en) * | 2018-07-10 | 2018-07-18 | 경북대학교 산학협력단 | Novle Rhodobacter sphaeroides KNU-04 strain having plant growth promoting effect, and uses thereof |
| KR101910328B1 (en) * | 2018-07-10 | 2018-10-19 | 경북대학교 산학협력단 | Novle Rhodobacter sphaeroides KNU-04 strain having plant growth promoting effect, and uses thereof |
| KR20220033568A (en) | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 전라남도 | Microorganism for promoting the immunity of Newcastle disease vaccine |
| KR102402745B1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-05-30 | 농업회사법인 주식회사 친환경유기농사관학교 | Organic Fertilizer Manufacturing Method Added With Photosynthetic Bacteria And Its Medium, And Organic Fertilizer Produced By The Manufacturing Method |
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