KR101243349B1 - Pseudomonas aurantiaca IB5-10 having environmental stresses resistance and plant growth promotion, microbial agent containing the same, and method for recovering of coastal sand dune plants - Google Patents

Pseudomonas aurantiaca IB5-10 having environmental stresses resistance and plant growth promotion, microbial agent containing the same, and method for recovering of coastal sand dune plants Download PDF

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Abstract

본 발명은 환경스트레스 완화 및 색물생장촉진 기능을 갖는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 사구식물의 근권으로부터 분리된, 사구식물의 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는, 한국농업미생물자원센터에 KACC 91561P로 기탁된 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해안사구식물의 근권에 서식하며 사구식물과 공생하고 있는 시구식물 근권미생물 중 우점, 정착능, 생장촉진능, 병방제능, 환경스트레스 저항성 유도능 등의 효과를 동시에 가지는 다기능 해안사구 PGPR을 이용하여 사구식물의 복원에 사용가능한 미생물 제제를 개발할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 확인한 바와 같이, 상기 개발된 미생물 제제를 파괴된 해안사구에 처리하는 경우 해안사구식물의 생장이 촉진될 뿐만 아니라, 발아율이 증가하였다. 따라서 본 발명의 미생물 제제를 이용한 해안사구의 복원 및 생태계 복원 효과가 기대된다.
The present invention relates to Pseudomonas aurantiaca IB5-10 having an environmental stress relaxation and color growth promoting function, and more specifically, a Korean agricultural microorganism having an environmental stress relaxation and plant growth promoting function of sand dunes, isolated from the root zone of sand dunes. It relates to strain Pseudomonas aurantiaca IB5-10 deposited as KACC 91561P in the repository.
According to the present invention, a multifunctional coastal species having the effects of dominance, fixation ability, growth promoting ability, pathogenic activity, environmental stress resistance induction, etc. among the old plant microspheres living in the root zone of coastal sand dunes and coexisting with sand dunes Sand dune PGPR can be used to develop microbial agents that can be used to restore sand dunes. As confirmed in the embodiment of the present invention, when the developed microbial agent was treated to the destroyed coastal sand dunes, not only the growth of coastal sand dunes but also the germination rate increased. Therefore, the restoration of the coastal sand dunes and ecosystem restoration using the microbial preparation of the present invention is expected.

Description

환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 슈도모나스 오란티아카 IB5―10 및 이를 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 사구식물의 복원방법 {Pseudomonas aurantiaca IB5-10 having environmental stresses resistance and plant growth promotion, microbial agent containing the same, and method for recovering of coastal sand dune plants}Pseudomonas aurantiaca IB5-10 having environmental stresses resistance and plant growth promotion, microbial agent containing the same, and method for recovering of coastal sand dune plants}

본 발명은 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 사구식물의 근권으로부터 분리된, 사구식물의 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는, 한국농업미생물자원센터에 KACC 91561P로 기탁된 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10에 관한 것이다.
The present invention Pseudomonas having a function of environmental stress relief and plant growth promotion The strain Pseudomonas deposited as KACC 91561P in the Korea Agricultural Microbiological Resources Center, which has a function of alleviating environmental stress and promoting plant growth of aquatic plants, isolated from the rhizosphere of aquatic plants, more specifically, aurantiaca IB5-10. aurantiaca Relates to IB5-10.

해안사구는 해양과 육상 생태계의 경계지역으로 해안의 보호와 사구 고유 식물의 서식지로 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 해안 식수원의 저장지 및 뛰어난 경관으로 인간과 자연에게는 보전되어야 할 중요한 지역이다. 하지만, 사구지역의 난개발과 오염 등으로 현재는 원형을 찾아보기 힘들 정도로 훼손되었으며, 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로도 그 심각성이 인식되어 해안사구의 복원과 보존에 심혈을 기울이고 있는 실정이다. 사구생태계의 복원 및 보존에는 시설물 설치로 침식방지 및 퇴적 환경조성, 지면의 식피 등 인위적인 방법 등이 사용될 수 있지만, 훼손된 사구식생의 생태학적 복원을 통한 해안사구 복원이 자연생태계의 순환적인 측면에서 가장 자연친화적이면서 경제적일 것이다. 실제 미국과 유럽을 비롯한 선진국에서는 해안사구 복원방법으로 사구식생의 복원을 가장 많이 사용하고 있다. 사구식생의 대부분을 차지하는 사구식물은 건조와 고염 등의 척박한 환경과 각종 스트레스에 적응하여 살아가야만 하는 것들로 사구식물의 생장과 생육에는 생물적 요인보다는 물리적 요인에 의한 영향이 매우 크며, 이러한 물리적 요인에 의하여 사구식물의 종자발아 및 생장 등에 매우 큰 영향을 받고 있다. 또한, 사구식물처럼 환경스트레스에 노출되어 있는 식물에게 식물의 생장을 조절해 주는 요인은 식물생장조절물질 즉 식물호르몬으로, 식물 생장에 생장조절호르몬의 공급은 식물체내의 내생 호르몬의 양과 물질대사, 식물의 번식과 생육에 많은 영향을 미친다. 사구식물들은 불리한 스트레스환경에서 생장과 종족번식을 위해서 ABA(abscisic acid)나 JA(jasmonic acid) 등의 식물생장조절호르몬 또는 levan 등의 환경스트레스경감 물질을 생산하고, 근권에서 공생, 공존하고 있는 근권 미생물들과 상호작용을 통하여 건조나 고염 등의 환경스트레스를 극복하고 있다.Coastal sand dunes are a boundary between marine and terrestrial ecosystems and play a very important role as coastal protection and habitats for dune-specific vegetation. However, due to the poor development and pollution of the dune area, it has been damaged to the extent that it is difficult to find the original form, and its seriousness is recognized not only in Korea but also all over the world. The restoration and preservation of the sand dune ecosystem can be accomplished by the installation of facilities to prevent erosion, to create a sedimentary environment, and to artificially cover the ground.However, the restoration of coastal sand dunes through ecological restoration of damaged dune vegetation is the best in terms of the natural ecosystem. It will be eco-friendly and economical. Indeed, developed countries, including the United States and Europe, use the restoration of dune vegetation most frequently as a method of coastal dunes. The dune vegetation, which occupies most of the dune vegetation, has to adapt to the harsh environment such as drying and high salt and various stresses. Factors are greatly affected by seed germination and growth of sand dunes. In addition, the factors that control the growth of plants to plants exposed to environmental stress, such as sand dunes, are plant growth regulators, namely plant hormones. The supply of growth regulators to plant growth is dependent on the amount of endogenous hormones and metabolism, Has a lot of influence on the reproduction and growth of plants. The dune plants produce environmental stress-reducing substances such as plant growth regulators such as ABA (abscisic acid) and JA (jasmonic acid) or levan for growth and breeding under adverse stress conditions. By interacting with microorganisms, it overcomes environmental stresses such as drying and high salt.

한편, 사구식생의 대부분을 차지하는 사구식물은 건조와 고염 등의 척박한 환경과 각종 스트레스에 적응하여 살아가야만 하는 것들로 그들의 생장의 위해서 근권에서 공생, 공존하고 있는 근권 미생물들과의 상호작용이 반드시 필요하다. 따라서 이들 근권 미생물들의 활용과 복원은 사라져가는 사구식생의 증식과 확대에 이용하는 것이 당연한 것이다. 이와 같은 사구식물 복원에 미생물을 활용하고자 하는 시도는 거의 전무한 실정이다. 하지만, 작물재배나 원예에서는 식물생장촉진능과 병해방제능 등을 가진 식물생장촉진근권세균(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)을 이용한 많은 연구가 진행되고 있다. 식물성장을 촉진하는 식물생장촉진근권세균(PGPR)은 식물의 근권에 서식하며, 식물생장촉진호르몬에 의한 생장촉진효과 유도, 여러 가지 식물생장조절호르몬 생산, 전신획득저항성(SAR)과 유도전신저항성(ISR)과 같은 식물의 방어기작의 유도, 식물병원균 방제 등의 역할을 한다. PGPR은 크게 식물병원균을 억제하여 간접적으로 식물의 생장에 영향을 주는 biological control PGPR과 식물생장을 촉진시키거나 종자발아 촉진, 작물생산성 증대 등의 효과를 가져오는 것으로 분류할 수 있다. 이러한 PGPR을 이용한 미생물 또는 미생물농약이 개발되었으며, 이미 농업이나 원예현장에서는 널리 적용되고 있는 상태이다. 특히나 녹색성장의 친환경농업이 시대사조의 흐름으로 인식되고 있는 현재에는 가장 대표적인 친환경농업으로 미생물농법이 시행되고 있다. 사구식물도 경제작물이나 원예작물 등과 같은 식물로써 상기의 PGPR을 이용한다면 사구식물의 생장에 많은 도움을 줄 수 있을 것이라 생각한다.On the other hand, sand dunes, which occupy most of the dune vegetation, have to live in the harsh environment such as dryness and high inflammation and various stresses, and their interaction with the root zone microorganisms that coexist and coexist in the root zone for their growth is essential. need. Therefore, the utilization and restoration of these rhizosphere microorganisms should be used for the proliferation and expansion of disappearing glomerular vegetation. There is almost no attempt to utilize microorganisms to restore such sand dunes. However, in crop cultivation and horticulture, many studies have been conducted using plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) having plant growth promoting ability and disease prevention ability. Plant growth promoting myobacteria (PGPR), which promotes plant growth, live in the root zone of plants and induce growth-promoting effects by plant growth-promoting hormones, production of various plant growth-regulating hormones, systemic acquisition resistance (SAR) and induction systemic resistance. Induction of defense mechanisms of plants such as ISR and control of phytopathogens. PGPR can be classified into biological control PGPR, which indirectly affects plant growth by inhibiting phytopathogens and promoting plant growth, promoting seed germination, and increasing crop productivity. Microorganisms or microbial pesticides using such PGPR have been developed, and are already widely applied in agriculture or horticultural sites. In particular, the eco-friendly agriculture of green growth is recognized as the trend of the current trend, and the microbial farming method is being implemented as the most representative eco-friendly agriculture. Sand dune plants, such as economic crops and horticultural crops, are considered to be useful for the growth of sand dunes if the above PGPR is used.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 해안사구식물의 근권에 서식하며 시구식물과 공생하고 있는 사구식물 근권 미생물 중 우점, 정착능, 생장촉진능, 병방제능, 환경스트레스 저항성 유도능, 인산가용화능 등을 동시에 가지는 다기능 해안사구 PGPR을 이용하여 사구식물의 복원에 사용가능한 미생물제제를 개발하였으며, 해안사구의 매우 불리한 생육환경에서도 사구식물의 근권에 유리하게 정착할 수 있고 장기간 저장과 보관이 가능한 형태의 안정화 제제화 방법을 개발하여 실제 해안사구 내 자생식물에 적용하여 효과를 검증하였다. 즉, 우리나라 최초의 사구식물 다기능 PGPR의 안정한 제제화 방법을 개발하여 현장적용 함으로써 친환경미생물제제의 저장성 및 안정성에 대한 응용연구의 토대를 마련하고, 궁극적으로 사구식물의 PGPR을 이용하여 점차 사라져가는 사구식물을 복원함으로써 우리나라 황폐화된 사구생태를 보존하고자 하였다.
Accordingly, the present inventors have made a thorough research to overcome the problems of the prior art, as a result of the advantages, settlement ability, growth promoting ability, disease control ability of the dune vegetation root zone microorganisms living in the root zone of coastal sand dunes and symbiotic with old plants We developed microorganisms that can be used to restore sand dunes by using multifunctional coastal sand dunes PGPR, which have the ability to induce environmental stress resistance and phosphate solubility, and settle in the root zone of sand dunes even in the very disadvantageous growth environment of coastal dunes. A stable formulation method that can be stored and stored for a long time was developed and applied to the native plants in coastal sand dunes. In other words, by developing and formulating a stable formulation method of multi-functional PGPR for the first time in Korea, it lays the groundwork for applied research on the storage and stability of eco-friendly microorganisms and ultimately disappears by using the PGPR of sand dunes. We tried to preserve the devastated sand dune ecology of Korea by restoring.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 신규 미생물 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 제공하는 데 있다.Therefore, the main object of the present invention is a novel microorganism Pseudomonas having a function of alleviating environmental stress and promoting plant growth. to provide aurantiaca IB5-10.

본 발명의 다른 목적은 상기 신규 미생물 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 포함하는 미생물 제제를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is the novel microorganism Pseudomonas It is to provide a microbial agent comprising aurantiaca IB5-10.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 미생물 제제를 이용한 사구식물의 복원방법을 제공하는데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a method for restoring a glomerular plant using the microbial agent.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 사구식물의 근권으로부터 분리된, 사구식물의 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는, 한국농업미생물자원센터에 KACC 91561P로 기탁된 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention is a strain Pseudomonas aurantiaca IB5-10 deposited as KACC 91561P in Korea Agricultural Microbiological Resources Center, which has a function of alleviating environmental stress and promoting plant growth of sand dunes, isolated from the root zone of sand dunes. To provide.

본 발명의 상기 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10은 서열번호 1의 염기서열을 갖는 16S rDNA를 포함하는 것을 특징으로 한다.The strain Pseudomonas of the present invention aurantiaca IB5-10 is characterized in that it comprises 16S rDNA having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 상기 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10은 환경스트레스 완화 호르몬 ABA 및 JA, 및 환경스트레스 완화 물질 Levan의 생산능을 갖는 것을 특징으로 한다.The strain Pseudomonas of the present invention aurantiaca IB5-10 is characterized by having the ability to produce environmental stress relief hormones ABA and JA, and environmental stress relief substance Levan.

ABA는 식물이 건조나 고염 등의 환경스트레스에 반응하는 물질로, 식물체 잎의 기공개폐 조절과 병원균의 침입에 의해 식물에 저항능을 유도하는 식물호르몬이며, JA는 일반적으로 고등식물인 식물체에서 생산되는 식물호르몬으로 병원균의 침입이나 기계적인 상해, 다양한 환경스트레스에 반응하여 식물에 내성을 갖도록 유도하는 유도체로 알려져 있으며, 과일의 성숙, 수분의 생산, 뿌리의 성장, 미생물의 감염에 의한 식물의 방어시스템에 관여한다. 그리고 Levan은 프럭탄(fructan)의 일종으로 미생물 유래의 levan은 식물체내에서 종자 발아 촉진능 및 저장능을 조절하며, 가뭄, 저온 및 염 스트레스를 완화시켜주는 역할을 한다. 또한 식물체에서 주요 질소원의 저장역할을 하기도 한다. 해안사구의 특성상 태양열로 인한 다량의 수분 증발, 주야의 극심한 온도 차이와 영양결핍에 노출되어 있는 사구식물에게는 절대적으로 필요한 물질이다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명의 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10이 상기 세 종류의 물질을 생산하는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 균주 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 사구토양내 적용한다면, 사구식물의 기공 개폐 조절로 인한 식물체내 수분손실 감소 및 병원균에 대한 저항능을 유도하여 해안사구식물 생장을 향상시킬 수 있을 것이며, 사구식물들이 사구생태계에서 다양하게 노출되어 있는 환경적, 기계적, 병원균에 의한 스트레스에 내성을 갖는데 크게 기여할 것이며, 또한 급격한 온도 차이와 수분 및 영양분이 결핍된 환경에 놓여있는 해안사구식물에 다양한 환경스트레스 완화 및 질소원 등의 영양분을 공급하여 사구식물 복원에 매우 효과적일 것이다.
ABA is a plant hormone that reacts to environmental stresses such as drying or high salts, and is a plant hormone that induces resistance to plants by controlling the pore opening and closing of plant leaves and invading pathogens, and JA is generally produced in plants that are higher plants. As a plant hormone, it is known as a derivative that induces resistance to plants in response to invasion of pathogens, mechanical injuries, and various environmental stresses.It protects plants by maturation of fruits, water production, root growth, and microbial infection. Involved in the system. Levan is a kind of fructan, and microbial levan regulates seed germination and storage capacity in plants and relieves drought, low temperature and salt stress. It also plays a role in the storage of major nitrogen sources in plants. Due to the nature of coastal sand dunes, it is absolutely necessary for sand dunes that are exposed to large amounts of water evaporation due to solar heat, extreme temperature difference between day and night and malnutrition. In a specific embodiment of the present invention, it was confirmed that the strain Pseudomonas aurantiaca IB5-10 of the present invention produces the above three kinds of substances. Therefore, the strain Pseudomonas of the present invention If aurantiaca IB5-10 is applied in sand dunes, it will be able to improve the coastal vegetation growth by reducing water loss and resistance to pathogens due to pore opening and closing control of sand dunes. It will contribute greatly to the resistance to stress caused by various exposed environmental, mechanical, and pathogens, and also to reduce various environmental stresses and nutrients such as nitrogen source in coastal sand dunes which are located in the environment with rapid temperature difference and lack of water and nutrients. It will be very effective in restoring sand dunes by supplying them.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 유효성분으로 함유하는 미생물 제제를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a microbial agent containing Pseudomonas aurantiaca IB5-10 as an active ingredient.

본 발명의 상기 미생물 제제는 사구식물의 건조 및 염 스트레스 저항성을 증가시키고, 사구식물의 생장촉진 효과가 있는 것을 특징으로 한다.The microbial agent of the present invention is characterized by increasing the drying and salt stress resistance of sand dunes, and has the effect of promoting the growth of sand dunes.

구체적으로 본 발명에 따른 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 함유한 미생물 제제는 본 발명의 실시예에서 확인한 바와 같이, 사구식물에 스트레스를 가하는 경우, 건조 스트레스를 가한지 50 일이 지난 후에도 사구식물의 생존이 지속되었으며, 뿐만 아니라 건조 및 염 스트레스를 가한 경우에도 80 %의 생존률이 관찰되었다. 이는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10이 스트레스에 항상 노출되어 있는 사구식물에게 환경스트레스에 대한 저항성을 가지게 하는 것으로 해석할 수 있다. 따라서 사구식물에 저항성을 가지게 함으로써 건조 및 고염 조건에서 사구식물의 생존율을 향상시켜 파괴된 해안사구의 친환경 생태계 복원에 큰 효과가 있을 것으로 사료된다.Specifically Pseudomonas according to the present invention The microbial preparation containing aurantiaca IB5-10, as confirmed in the examples of the present invention, when the stress was applied to the glomerular plants, survival of the glomerular plants continued even after 50 days of the dry stress, as well as drying and Survival of 80% was observed even with salt stress. This is Pseudomonas It can be interpreted that aurantiaca IB5-10 is resistant to environmental stress in sand dunes which are always exposed to stress. Therefore, by having resistance to sand dunes, the survival rate of sand dunes in the dry and high salt condition is improved, which is expected to have a great effect on the restoration of the eco-friendly ecosystem of the destroyed coastal dunes.

본 발명의 상기 미생물 제제는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10의 배양액을 무기담체와 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The microbial preparation of the present invention is characterized in that the culture solution of Pseudomonas aurantiaca IB5-10 is mixed with an inorganic carrier.

상기 배양액은 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 당밀(Molasses) 15-30 g/L, 콘 스팁 리커(Corn steep liquor) 15-30 g/L, 황산암모늄(Ammonium sulfate) 5-15 g/L, 일인산칼륨(Monopotassium phosphate) 4-7 g/L, 이인산칼륨(Dipotassium phosphate) 3-5 g/L, 황산마그네슘(Magnesium sulfate) 2-4 g/L, 황산망간(Manganese sulfate) 0.3-0.7 g/L, 소포제(Antiforming agent) 0.5-0.8 g/L를 포함하는 배지에서 배양한 것이 바람직하다.The culture medium is Pseudomonas aurantiaca IB5-10 with Molasses 15-30 g / L, Corn steep liquor 15-30 g / L, Ammonium sulfate 5-15 g / L, Monopotassium phosphate 4-7 g / L, Dipotassium phosphate 3-5 g / L, Magnesium sulfate 2-4 g / L, Manganese sulfate 0.3-0.7 g / L, Antifoam ( Antiforming agent) It is preferably cultured in a medium containing 0.5-0.8 g / L.

또한 상기 무기담체는 AI2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, SO3, TiO2, 및 LOI로 구성된 제올라이트(Zeolite), SiO2, AI2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, TiO2, 및 LOI로 구성된 일라이트(Ilite), 또는 SiO2, Al2O3, Na2O, CaO, Fe2O3, K2O, TiO2 , MgO로 구성된 H1800C인 것을 특징으로 한다. 상기 무기담체는 안정성 높은 제제화를 위해 선택되었으며, 실제 Pseudomonas aurantiaca IB5-10의 무기담체 종류별 저장 안정성을 측정하는 경우, 고온저장중에서는 제올라이트(Zeolite)의 경우 18 주간 109 CFU/ml의 균체 밀도를 유지하였으며, H1800C의 경우 106 CFU/ml의 균체 밀도를 유지하는 안정성을 보였으며, 저온저장중에서는 제올라이트(Zeolite)와 H1800C 모두 균체 밀도가 거의 변화 없이 지속되었다.
In addition, the inorganic carrier is a zeolite composed of AI 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, SO 3 , TiO 2 , and LOI, SiO 2 , AI 2 Ilite consisting of O 3, Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, P 2 O 5 , TiO 2 , and LOI, or SiO 2, Al 2 O 3, Na 2 O , CaO, Fe 2 O 3, K 2 O, TiO 2 , and It is characterized in that the H1800C composed of MgO. The inorganic carriers were selected for high stability formulation, and actual Pseudomonas When measuring the storage stability of each type of inorganic carrier of aurantiaca IB5-10, the cell density was maintained at 10 9 CFU / ml for 18 weeks in zeolite during high temperature storage and 10 6 CFU / ml in H1800C. In the low temperature storage, the cell density of both zeolite and H1800C remained almost unchanged.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 미생물 제제를 사구식물에 투여하는 것을 포함하는 사구식물의 복원방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for restoring a glomerular plant, comprising administering the microbial agent to the glomerular plant.

본 발명의 상기 사구식물에의 투여는 미생물 제제를 물에 희석 후, 스프레이 방법으로 처리하는 것을 특징으로 한다.Administration of the present invention to the glomerular plant is characterized in that the microbial agent is diluted with water and then treated with a spray method.

본 발명의 상기 사구식물의 복원은 건조 및 염 스트레스 저항성이 증가되고, 사구식물의 생장이 촉진되는 것을 특징으로 한다.Restoration of the glomerular plant of the present invention is characterized in that the drying and salt stress resistance is increased, the growth of the glomerular plant is promoted.

본 발명의 실시예서와 같이 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 포함하는 본 발명의 미생물 제제를 사구식물에 투여하는 경우, 사구식물의 줄기 길이, 뿌리 길이, 잔뿌리 개수, 및 본엽의 수가 모두 처리하지 않은 대조군에 비해 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명에서 개발된 미생물 제제는 사구식물의 생장촉진에 뛰어난 효과가 있다. Pseudomonas as in the embodiment of the present invention When the microbial preparations of the present invention comprising aurantiaca IB5-10 were administered to the glomerulus plants, it was confirmed that the stem length, root length, number of rootlets, and number of leaflets of the glomeruli increased compared to the untreated control group. Therefore, the microbial agent developed in the present invention has an excellent effect on promoting the growth of sand dunes.

뿐만 아니라, 실제 해안사구에서 사구식물복원 실험을 수행해본 결과, 상기 미생물 제제를 처리한 해안사구에서 사구식물의 발아율이 처리하지 않은 대조군(발아율 0 %)에 비해 36.6 %로 나타났다. 따라서 본 발명의 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 함유하는 미생물 제제를 파괴된 해안사구에 처리한다면, 해안사구복원을 위한 해안사구식물 생장촉진 및 발아촉진에 큰 도움이 될 것이다.In addition, as a result of performing the sand dunes restoration experiment in the actual coastal sand dunes, the germination rate of sand dunes in the coastal sand dunes treated with the microbial agent was 36.6% compared to the untreated control (0% germination rate). Therefore, if the microbial agent containing Pseudomonas aurantiaca IB5-10 of the present invention is treated to the destroyed coastal sand dunes, it will be a great help in promoting the growth and coastal germination of coastal sand dunes for coastal sand restoration.

또한 상기 사구식물은 갯메꽃, 갯까치수영 또는 갯쇠보리인 것을 특징으로 한다.
In addition, the four-sided plant is characterized in that it is a lotus flower, a magpie swimming or a barley barley.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 해안사구식물의 근권에 서식하며 사구식물과 공생하고 있는 시구식물 근권미생물 중 우점, 정착능, 생장촉진능, 병방제능, 환경스트레스 저항성 유도능 등의 효과를 동시에 가지는 다기능 해안사구 PGPR을 이용하여 사구식물의 복원에 사용가능한 미생물 제제를 개발할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 확인한 바와 같이, 상기 개발된 미생물 제제를 파괴된 해안사구에 처리하는 경우 해안사구식물의 생장이 촉진될 뿐만 아니라, 발아율이 증가하였다. 따라서 본 발명의 미생물 제제를 이용한 해안사구의 복원 및 생태계 복원 효과가 기대된다.
As described above, according to the present invention, among the musculoskeletal microorganisms inhabiting the rhizosphere of coastal sand dunes and coexisting with sand dunes, the advantages such as dominance, fixation capacity, growth promoting ability, pathogenic ability, and environmental stress resistance inducing ability At the same time, multifunctional coastal sand dune PGPR can be used to develop microbial agents that can be used for restoration of sand dunes. As confirmed in the embodiment of the present invention, when the developed microbial agent was treated to the destroyed coastal sand dunes, not only the growth of coastal sand dunes but also the germination rate increased. Therefore, the restoration of the coastal sand dunes and ecosystem restoration using the microbial preparation of the present invention is expected.

도 1은 지베릴린을 정량하기 위한 spectrophotometric 방법의 모식도 이다.
도 2는 지베릴린 생산능을 측정한 결과이다.
도 3은 환경스트레스 완화 호르몬의 HPLC 분석을 위한 정제 방법 모식도 이다.
도 4는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10이 생산하는 ABA의 HPLC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10이 생산하는 JA의 HPLC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 Pseudomonas aurantiaca IB5-10의 배양시간별 levan의 생산능을 측정한 결과이다(Lane 1, 2% glucose+2% sucrose+2% fructose+1% levan; Lane 2, 2% sucrose; Lane 3, 2% glucose; Lane 4, 2% fructose; Lane 5, 0.1% levan; Lane 6, 0.5% levan; Lane 7, 1% levan; Lane 8, YPC medium; Lane 9, IB5-10 3hr; Lane 10, IB5-10 6hr; Lane 11, IB5-10 9hr; Lane 12, IB5-10 12hr; Lane 13, IB5-10 15hr; Lane 14, IB5-10 18hr; Lane 15, IB5-10 21hr; Lane 16, IB5-10 24hr; Lane 25, E. coli 24hr).
도 7은 Pseudomonas aurantiaca IB5-10이 생산하는 levan의 시간대별 HPLC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 갯메꽃에 대한 건조스트레스 저항성 유도효과(30 일) 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 갯메꽃에 대한 건조스트레스 저항성 유도효과(50 일) 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 갯메꽃에 대한 건조스트레스 저항성 유도효과 결과를 그래프화한 것이다.
도 11은 갯쇠보리에 대한 건조 및 염 스트레스 저항성 유도효과 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 갯쇠보리에 대한 건조스트레스 저항성 유도효과 결과를 그래프화한 것이다.
도 13은 대량배양용 최적탄소원의 종류에 따른 균체 생산량 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 대량배양용 최적질소원의 종류에 따른 균체 생산량 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 대량배양용 상업배지의 효과 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 PPseudomonas aurantiaca IB5-10의 무기담체 종류별 안정성 결과를 나타낸 것이다.
도 17은 사구식물생장촉진용 미생물 제제의 시제품을 나타낸 것이다.
도 18은 사구식물생장촉진용 미생물 제제의 고온저장 중 안정성 결과를 나타낸 것이다.
도 19는 사구식물생장촉진용 미생물 제제의 저온저장 중 안정성 결과를 나타낸 것이다.
도 20은 미생물 제제를 이용한 갯메꽃에 대한 생장촉진효과 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 미생물 제제를 이용한 갯까치수영에 대한 생장촉진효과 결과를 나타낸 것이다.
도 22는 미생물 제제를 이용한 갯쇠보리에 대한 생장촉진효과 결과를 나타낸 것이다.
도 23은 사구식물복원을 위한 갯메꽃 파종지역과 방형구 설치모습을 나타낸 것이다.
도 24는 무처리구의 갯메꽃 발아사진이다.
도 25는 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 함유한 미생물 제제 처리구의 갯메꽃 발아사진이다.
1 is a schematic diagram of a spectrophotometric method for quantifying gibberillin.
2 is a result of measuring gibberillin production capacity.
3 is a schematic diagram of a purification method for HPLC analysis of environmental stress relaxation hormone.
Figure 4 shows the results of HPLC analysis of ABA produced by Pseudomonas aurantiaca IB5-10.
Figure 5 shows the results of HPLC analysis of JA produced by Pseudomonas aurantiaca IB5-10.
Figure 6 is the result of measuring the production capacity of levan Pseudomonas aurantiaca IB5-10 by incubation time (Lane 1, 2% glucose + 2% sucrose + 2% fructose + 1% levan; Lane 2, 2% sucrose; Lane 3, 2% glucose; Lane 4, 2% fructose; Lane 5, 0.1% levan; Lane 6, 0.5% levan; Lane 7, 1% levan; Lane 8, YPC medium; Lane 9, IB5-10 3hr; Lane 10, IB5 -10 6hr; Lane 11, IB5-10 9hr; Lane 12, IB5-10 12hr; Lane 13, IB5-10 15hr; Lane 14, IB5-10 18hr; Lane 15, IB5-10 21hr; Lane 16, IB5-10 24 hr; Lane 25, E. coli 24 hr).
Figure 7 shows the time-phase HPLC analysis of the levan produced by Pseudomonas aurantiaca IB5-10.
Figure 8 shows the results of the dry stress resistance induction effect (30 days) for the flower.
Figure 9 shows the results of the dry stress resistance induction effect (50 days) for the flower.
Figure 10 is a graph of the results of the dry stress resistance induction effect on the flower.
Figure 11 shows the results of the drying and salt stress resistance induction effect on clasp barley.
12 is a graph of the results of the dry stress resistance induction effect on barley.
Figure 13 shows the results of the measurement of cell production according to the type of optimal carbon source for mass culture.
Figure 14 shows the results of the measurement of cell production according to the type of optimal nitrogen source for mass culture.
Figure 15 shows the results of measuring the effect of the commercial medium for mass culture.
16 P Pseudomonas Stability results for the types of inorganic carriers of aurantiaca IB5-10 are shown.
Figure 17 shows a prototype of a microbial agent for promoting glomerular plant growth.
Figure 18 shows the stability results during high temperature storage of microbial preparations for promoting sand dunes plant growth.
Figure 19 shows the stability results during low temperature storage of microbial preparations for promoting glomerular plant growth.
Figure 20 shows the results of the growth promoting effect on the seaweed flower using a microbial preparation.
Figure 21 shows the results of the growth promoting effect on the magpie swimming using the microbial agent.
Figure 22 shows the results of the growth promoting effect on barley bark using a microbial preparation.
Fig. 23 shows the installation of a sowing flower planting area and a rectangle for restoring sand dunes.
Fig. 24 is a picture of germinated germint flowers of an untreated group.
25 is Pseudomonas Seed germination of a microbial preparation containing aurantiaca IB5-10.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예Example 1.  One. 해안사구Coastal dunes PGPRPGPR 의 분리Separation of

해안사구식물 생장촉진능을 가진 PGPR 균주의 분리를 위해, 동해안 일대 포항 사구지역에 서식하고 있는 11 종의 사구식물(참골무꽃, 갯잔디, 갯완두, 통보리사초, 갯방풍, 갯쇠보리, 순비기나무, 갯방풍, 갯메꽃, 갯씀바귀, 갯쇠보리)의 근권으로부터 토양시료를 채취하였다. 균주배양배지로는 해안사구의 특성상 영양물질 결핍과 염분이 높다는 점을 감안하여, 3 % NaCl이 첨가된 0.1, 0.5, 1 배 LB(Becton Dickinson, USA) 아가(agar) 배지를 사용하였다. 균주분리는 토양시료 1 g을 생리식염수(0.85 % NaCl) 9 ml에 현탁, 단계 희석하여 각각의 배지에 도말 후, 30 ℃에서 콜로니(colony)가 형성될 때까지 배양하였다.For the isolation of PGPR strains with coastal sand plant growth potential, 11 species of sand dunes (Indigo plant, mudgrass, mudgrass, mud pea, Bodhisattva, mudflats, mud barley, turnip) Soil samples were collected from the root zones of trees, sea breezes, mite flowers, moths, and barley. As a culture medium, 0.1, 0.5, 1 LB (Becton Dickinson, USA) agar medium containing 3% NaCl was used in consideration of high nutrient deficiency and high salinity due to the characteristics of coastal sand dunes. Strain isolation was suspended 1 g of soil samples in 9 ml of physiological saline (0.85% NaCl), diluting step and smeared in each medium, and incubated until colonies were formed at 30 ℃.

배양 결과, 하기 표 1에 나타낸 것과 같이, 1,330 종의 세균 및 58 종의 방선균을 분리할 수 있었으며, 상대적으로 참골무꽃, 갯잔디, 통보리사초, 갯방풍의 근권에서 많은 세균들을 분리할 수 있었으며, 방선균은 세균에 비하여 많이 분리할 수 없었다. 또한 일반인들의 출입이 거의 없는 해안 군부대 내와 그 밖의 사구지역으로 구분하여 시료를 분리하였으며, 군부대 내의 사구지역에서 더 많은 근권 미생물을 분리할 수 있을 것이라 생각하였으나, 사구식물의 종에 따라 분리된 미생물 수에서 차이가 있었고, 지역은 크게 영향 받지 않았다.
As a result of the culture, as shown in Table 1, 1,330 bacteria and 58 actinomycetes could be isolated, and many bacteria could be separated from the root zones of the ulmuflower, mudgrass, Gigi-ri-cho, and mudflats. However, actinomycetes could not be separated more than bacteria. In addition, samples were separated by dividing into coastal military units and other dune areas where the public had little access, and thought that more root zone microorganisms could be separated from the dune areas within the military units. There was a difference in numbers, and the area was not significantly affected.

[표 1. 해안사구에서의 세균 및 방성균 분리 결과]Table 1. Isolation Result of Bacteria and Actinomycetes in Coastal Sand Dunes

Figure 112010035793237-pat00001

Figure 112010035793237-pat00001

실시예Example 2.  2. 해안사구Coastal dunes PGPRPGPR 선발 Selection

2-1. 2-1. 옥신생산성Auxin Productivity 해안사구Coastal dunes PGPRPGPR 선발 Selection

실시예 1에서 분리한 1,330 종의 근권 세균과 58 종의 방선균을 대상으로 주요 식물생장촉진호르몬 중의 하나인 옥신의 생산능을 확인하기 위해, Salkowski test[Kim, 2004]를 수행하였다. 분리된 균주들을 King's B broth(L-tryptophan 0.1 %, peptone No.3 2 %, K2HPO4 0.15 %, MgSO4ㆍ7H2O 0.15 %, glycerol 1.5 %, pH 7.0)에서 28 ℃, 200 rpm으로 3 일간 배양한 후, 상기 균주 배양액을 8000 rpm으로 10 분간 원심분리하였다. 이후 배양상등액과 Salkowski reagent(27.6 mM FeCl3, 6.6 M H2SO4)를 1:2(v/v)로 혼합하여 암조건, 실온에서 30 분간 반응시켰다. 반응물을 535 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로 IAA(indole-3-acetic acid, Sigma, USA)를 사용하여 표준곡선을 작성하였다 [Jung et al., 2006].The Salkowski test [Kim, 2004] was performed to confirm the production capacity of auxin, one of the main plant growth promoting hormones, against 1,330 rhizosphere bacteria and 58 actinomycetes isolated in Example 1. The isolates were isolated at King's B broth (L-tryptophan 0.1%, peptone No. 3 2%, K 2 HPO 4 0.15%, MgSO 4 7H 2 O 0.15%, glycerol 1.5%, pH 7.0) at 28 ° C, 200 rpm. After culturing for 3 days, the strain culture solution was centrifuged at 8000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the culture supernatant and Salkowski reagent (27.6 mM FeCl 3 , 6.6 MH 2 SO 4 ) were mixed at 1: 2 (v / v) and reacted for 30 minutes at room temperature under dark conditions. The absorbance of the reaction was measured at 535 nm, and a standard curve was prepared using IAA (indole-3-acetic acid, Sigma, USA) as a standard [Jung et al., 2006].

측정 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이, 23 종의 근권 세균에서 옥신 생산능을 확인할 수 있었으며, 방선균에서는 옥신 생산능을 확인할 수 없었다. 옥신 생산균주로 확인된 분리 균주들은 모두 표준물질인 IAA와 비교하여 볼 때, 높은 농도의 옥신을 생산할 수 있는 해안사구 PGPR이었다. 또한 이들 해안사구 PGPR의 옥신 생산능은 사구생태계 복원에 있어서, 사구식물의 생산촉진작용에 이용할 만한 가치가 매우 높다고 사료된다.
As a result of the measurement, as shown in Table 2, auxin production capacity was confirmed in 23 kinds of rhizosphere bacteria, and actinomycetes could not be confirmed. All isolates identified as auxin-producing strains were coastal dune PGPRs capable of producing high concentrations of auxin compared to the standard IAA. In addition, the auxin production capacity of these coastal sand dunes PGPR is considered to be of great value in promoting the production of sand dunes in the restoration of dune ecosystems.

[표 2. PGPR로부터 옥신 생산능 측정]Table 2. Determination of Auxin Production from PGPR

Figure 112010035793237-pat00002

Figure 112010035793237-pat00002

2-2. 2-2. 지베렐린생산성Gibberellin Productivity 해안사구Coastal dunes PGPRPGPR 의 선발Selection of

상기 실시예 2-1에서 선별한 옥신 생산능이 뛰어난 해안사구 PGPR 중에서, 옥신 이외에 종자의 발아에 가장 큰 영향을 주는 지베렐린 생산균주를 선발하고자 하였다.Among the sand dunes PGPR having excellent auxin-producing ability selected in Example 2-1, in addition to auxin, gibberellin producing strains having the greatest influence on germination of seeds were to be selected.

식물호르몬인 옥신과 지베렐린은 식물체에 서로 다른 생장촉진능을 발휘하므로, 두 식물호르몬을 동시에 생산하는 균주는 사구복원용 PGPR로 매우 용이하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 사구식물의 생장촉진효과도 단일 호르몬 생산균주에 비하여 뛰어날 것이라 사료되었다. 지베렐린의 생산능을 조사하기 위해, Holdbrook 등에 의해 기술된 U.V. spectrophotometric 방법을 이용하였다 [Lee et al., 1983]. 상기 분석 방법은 도 1에 나타낸 것과 같이 진행하였으며, 정량을 위해 GA3(Sigma, USA)를 표준물질로 사용하였다. 측정 결과는 도 2에 나타내었다.Since plant hormones auxin and gibberellin have different growth promoting effects on plants, strains that produce both plant hormones at the same time can be easily applied as PGPR for glomerular restoration, and the growth promoting effect of glomerular plants is also It was considered to be superior to the hormone producing strains. To investigate the production capacity of gibberellin, the UV spectrophotometric method described by Holdbrook et al. Was used [Lee et al., 1983]. The analytical method was performed as shown in FIG. 1, and GA 3 (Sigma, USA) was used as a standard for quantification. The measurement results are shown in FIG. 2.

지베렐린 생산균주를 탐색한 결과, 기선발된 고농도 옥신 생산성 다기능 해안사구식물 PGPR 23 균주 중에서 14 균주가 지베렐린 생산능이 있는 것으로 측정되었다(도 2). 특히 P. aurantiaca IB5-5, IB5-8, IB5-10, IB5-14 균주는 5 mg/ml 이상의 지베렐린을 생산하는 균주로 일반적으로 지베렐린의 생산능이 높다고 알려진 진균류의 2 배 이상의 생산능이 있었다. 이러한 결과는 실내포트실험을 통한 사구식물의 생장촉진능 검증이 이루어진다면, 실제 해안사구의 하구토양에 적용해 볼만한 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.
As a result of searching for gibberellin producing strains, it was determined that 14 strains among 23 strains of pre-selected high concentration auxin productivity multifunctional coastal glomeruli PGPR 23 had gibberellin production capacity (FIG. 2). In particular, strains P. aurantiaca IB5-5, IB5-8, IB5-10, and IB5-14 produced more than 5 mg / ml of gibberellin. These results are expected to be very valuable to apply to the estuary soils of coastal sand dunes if the growth promotion of sand dunes through the indoor port test is verified.

실시예Example 3. 선발된  3. Selected PGPRPGPR of 균학적Mycological 성질 및 분류 Properties and classification

상기 실시예 1 및 2에서와 같이 사구식물의 근권으로부터 분리된 균주로 식물생장촉진 호르몬 생산능 및 식물병원성진균의 생육억제능이 뛰어난 Pseudomonas aurantiaca IB5-10을 선발하여 한국농업미생물자원센터에 2010 년 6월 3일자로 P. aurantiaca IB5-10(KACC 91561P)로 기탁하였다. 이후 진해된 실험에서는 P. aurantiaca IB5-10를 사용하여 사구식물의 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 효과를 평가하였다. 상기 기탁된 P. aurantiaca IB5-10의 균학적 성질은 표 3에 나타내었다. 또한 P. aurantiaca IB5-10의 분류(classification)를 위해, 16S rDNA를 분리하여 시퀀싱 하였으며, 16S rDNA 시퀀싱 결과는 서열번호 1에 나타내었다.
Pseudomonas excellent in plant growth promoting hormone production and plant pathogenic fungi growth ability as a strain isolated from the root zone of sand dunes as in Examples 1 and 2 The aurantiaca IB5-10 were selected to deposit a P. aurantiaca IB5-10 (KACC 91561P) as of June 3, 2010 in South Korea Agriculture Microbial Resource Center. In the following experiment, P. aurantiaca IB5-10 was used to evaluate the environmental stress relaxation and plant growth promotion of sand dunes. The bacteriological properties of the deposited P. aurantiaca IB5-10 are shown in Table 3. In addition, for the classification of P. aurantiaca IB5-10, 16S rDNA was isolated and sequenced, and the results of 16S rDNA sequencing are shown in SEQ ID NO: 1.

[표 3. P. aurantiaca IB5-10의 균학적 성질][Table 3. Mycological Properties of P. aurantiaca IB5-10]

Figure 112010035793237-pat00003
Figure 112010035793237-pat00003

P. aurantiaca IB5-10의 16S rDNA 시퀀싱 결과(서열번호 1)16S rDNA sequencing results of P. aurantiac a IB5-10 (SEQ ID NO: 1)

TGGTACCGTCCTCCCGAAGGTTAGACTAGCTACTTCTGGTGCAACCCACTTGGTACCGTCCTCCCGAAGGTTAGACTAGCTACTTCTGGTGCAACCCACT

CCCATGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCCCCATGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGC

GACATTCTGATTCGCGATTACTAGCGATTCCGACTTCACGCAGTCGAGTTGACATTCTGATTCGCGATTACTAGCGATTCCGACTTCACGCAGTCGAGTT

GCAGACTGCGATCCGGACTACGATCGGTTTTATGGGATTAGCTCCACCTCGCAGACTGCGATCCGGACTACGATCGGTTTTATGGGATTAGCTCCACCTC

GCGGCTTGGCAACCCTCTGTACCGACCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAGGCGGCTTGGCAACCCTCTGTACCGACCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAG

GCCGTAAGGGCCATGATGACTTGACGTCATCCCCACCTTCCTCCGGTTTGGCCGTAAGGGCCATGATGACTTGACGTCATCCCCACCTTCCTCCGGTTTG

TCACCGGCAGTCTCCTTAGAGTGCCCACCATAACGTGCTGGTAACTAAGGTCACCGGCAGTCTCCTTAGAGTGCCCACCATAACGTGCTGGTAACTAAGG

ACAAGGGTTGCGCTCGTTACGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGACAAGGGTTGCGCTCGTTACGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAG

CTGACGACAGCCATGCAGCACCTGTCTCAATGTTCCCGAAGGCACCAATCCTGACGACAGCCATGCAGCACCTGTCTCAATGTTCCCGAAGGCACCAATC

CATCTCTGGAAAGTTCATTGGATGTCAAGGCCTGGTAAGGTTCTTCGCGTCATCTCTGGAAAGTTCATTGGATGTCAAGGCCTGGTAAGGTTCTTCGCGT

TGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAAT

TCATTTGAGTTTTAACCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGTCAACTTAATTCATTTGAGTTTTAACCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGTCAACTTAAT

GCGTTAGCTGCGCCACTAAGAGCTCAAGGCTCCCAACGGCTAGTTGACATGCGTTAGCTGCGCCACTAAGAGCTCAAGGCTCCCAACGGCTAGTTGACAT

CGTTTACGGCGTGGACTACCAGGGTATCTAATCCTGTTTGCTCCCCACGCCGTTTACGGCGTGGACTACCAGGGTATCTAATCCTGTTTGCTCCCCACGC

TTTCGCACCTCAGTGTCAGTATCAGTCCAGGTGGTCGCCTTCGCCACTGGTTTCGCACCTCAGTGTCAGTATCAGTCCAGGTGGTCGCCTTCGCCACTGG

TGTTCCTTCCTATATCTACGCATTTCACCGCTACACAGGAAATTCCACCATGTTCCTTCCTATATCTACGCATTTCACCGCTACACAGGAAATTCCACCA

CCCTCTACCATACTCTAGCTCGCCAGTTTTGGATGCAGTTCCCAGGTTGACCCTCTACCATACTCTAGCTCGCCAGTTTTGGATGCAGTTCCCAGGTTGA

GCCCGGGGATTTCACATCCAACTTAACGAACCACCTACGCGCGCTTTACGGCCCGGGGATTTCACATCCAACTTAACGAACCACCTACGCGCGCTTTACG

CCCAGTAATTCCGATTAACGCTTGCACCCTCTGTATTACCGCGGCTGCTGCCCAGTAATTCCGATTAACGCTTGCACCCTCTGTATTACCGCGGCTGCTG

GCACAGAGTTAGCCGGTGCTTATTCTGTCGGTAACGTCAAAATACTCACGGCACAGAGTTAGCCGGTGCTTATTCTGTCGGTAACGTCAAAATACTCACG

TATTAGGTAAGTACCCTTCCTCCCAACTTAAAGTGCTTTACAATCCGAAGTATTAGGTAAGTACCCTTCCTCCCAACTTAAAGTGCTTTACAATCCGAAG

ACCTTCTTCACACACGCGGCATGGCTGGATCAGGCTTTCGCCCATTGTCCACCTTCTTCACACACGCGGCATGGCTGGATCAGGCTTTCGCCCATTGTCC

AATATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGACCGTGTCTCAGTTCAATATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGACCGTGTCTCAGTTC

CAGTGTGACTGATCATCCTCTCAGACCAGTTACGGATCGTCGCCTTGGTGCAGTGTGACTGATCATCCTCTCAGACCAGTTACGGATCGTCGCCTTGGTG

AGCCATTACCTCACCAACTAGCTAATCCGACCTAGGCTCATCTGATAGCGAGCCATTACCTCACCAACTAGCTAATCCGACCTAGGCTCATCTGATAGCG

CAAGGCCCGAAGGTCCCCTGCTTTCTCCCGTAGGACGTATGCGGTATTAGCAAGGCCCGAAGGTCCCCTGCTTTCTCCCGTAGGACGTATGCGGTATTAG

CGTCCGTTTCCGGACGTTATCCCCCACTACCAGGCAGATTCCTAGGCATTCGTCCGTTTCCGGACGTTATCCCCCACTACCAGGCAGATTCCTAGGCATT

ACTCACCCGTCCGCCGCTCTCAAGAGAAGCAAGCTTCTCTCTACCGCTCGACTCACCCGTCCGCCGCTCTCAAGAGAAGCAAGCTTCTCTCTACCGCTCG

ACTTGCATGTGTAGCCGCNCCC
ACTTGCATGTGTAGCCGCNCCC

실시예 4. 스트레스완화 호르몬 ABA의 생산능Example 4 Production Capacity of Stress Relaxing Hormone ABA

ABA는 식물이 건조나 고염 등의 환경스트레스에 반응하는 물질로, 식물체 잎의 기공개폐 조절과 병원균의 침입에 의해 식물에 저항능을 유도하는 식물호르몬으로 알려져 있다. 이에, 본 발명자들은 선발된 균주가 생산하는 ABA 생산능을 측정하였다.ABA is a substance in which plants respond to environmental stresses such as drying or high salt, and is known as a plant hormone that induces resistance to plants by controlling pore opening and closing of plant leaves and invading pathogens. Thus, the present inventors measured the ABA production capacity produced by the selected strain.

먼저, 선발된 균주를 정제하였으며, 이를 위해 HPLC를 이용하였다. HPLC 분석을 위한 정제 방법은 도 3에 나타내었다. 유기용매 추출물을 이용하여 조정제 하였으며, 표준물질 ABA는 Sigma 사에서 구입하여 사용하였다. 또한 ABA의 정제를 위해, 사구식물 근권 다기능 PGPR 균주, P. aurantiaca IB5-10의 배양 상등액을 7 N HCl로 pH 2.5로 조정한 후, 에틸아세테이트(ethyl acetate)를 1:1(v:v)로 첨가하고, 15 분간 교반기에서 교반한 후, ABA가 함유된 에틸아세테이트 층과 물 층을 분리하였다. 에틸아세테이트 층은 프리 ABA(free ABA)가 남아있는 층으로, 1/2 부피의 증류수로 3회 세척한 후, 감압농축기로 농축하여 HPLC 분석을 수행하였다. 그리고 물 층은 5 N NaOH를 이용하여 pH 7.0으로 조정한 후, 동량의 에틸아세티이트를 첨가하고 교반하여 다시 물 층을 회수하였다. 회수된 물 층은 도 3에 보이는 바와 같이, 다시 pH 11.0, pH 7.0, pH 2.0으로 단계별로 조정하면서 동량의 에틸아세테이트를 첨가하여 물 층을 회수하고, 농축하는 방법으로 최종적으로 결합된 ABA를 분리하였다. 또한 최종적으로 농축한 시료는 1 μl/ml의 농도로 50 % MeOH에 녹여 HPLC용 시료로 사용하였다. HPLC는, reverse-phase HPLC를 이용하였으며, C18 컬럼을 사용하였으며, flow rate는 1 ml/min으로 하였으며, 용매는 20 % MeOH 및 100 % MeOH의 농도구배로 용출하였다. 농도구배시 용매의 용출은 0 ~ 5 분간 20 % MeOH, 5 ~ 36 분간 20 ~ 100 % MeOH, 36 ~ 40 분간 100 % MeOH로 하였다. 측정 결과는 도 4에 나타내었다.First, the selected strains were purified and HPLC was used for this. The purification method for HPLC analysis is shown in FIG. 3. The organic solvent extract was used as a regulator, and the standard ABA was purchased from Sigma. In addition, for purification of ABA, after adjusting the culture supernatant of the glomerular root zone multifunctional PGPR strain, P. aurantiaca IB5-10, to pH 2.5 with 7 N HCl, ethyl acetate was adjusted to 1: 1 (v: v). After stirring for 15 minutes in a stirrer, the ethyl acetate layer and water layer containing ABA were separated. The ethyl acetate layer is a layer in which free ABA remains, washed three times with 1/2 volume of distilled water, and concentrated with a reduced pressure concentrator to perform HPLC analysis. The water layer was adjusted to pH 7.0 using 5 N NaOH, and then the same amount of ethyl acetate was added and stirred to recover the water layer. As shown in FIG. 3, the recovered water layer was adjusted stepwise again to pH 11.0, pH 7.0, and pH 2.0, and the same amount of ethyl acetate was added to recover the water layer, and the finally bound ABA was separated by concentration. It was. Finally, the concentrated sample was dissolved in 50% MeOH at a concentration of 1 μl / ml and used as a sample for HPLC. For HPLC, reverse-phase HPLC was used, a C 18 column was used, the flow rate was 1 ml / min, and the solvent was eluted with a concentration gradient of 20% MeOH and 100% MeOH. Elution of the solvent in the concentration gradient was 20% MeOH for 0 to 5 minutes, 20 to 100% MeOH for 5 to 36 minutes, and 100% MeOH for 36 to 40 minutes. The measurement results are shown in Fig.

도 4에 나타낸 것과 같이 HPLC 분석 결과, ABA는 Retention time 19 분에서 검출되었음을 확인할 수 있다. 따라서 해안사구의 특성상 고온 건조 조건에 있는 사구식물의 특성상 ABA를 생산하는 해안사구 PGPR균주인 P. aurantiaca IB5-10을 적용한다면 사구식물의 기공 개폐 조절로 인한 식물체내 수분손실 감소 및 병원균에 대한 저항능을 유도하여 해안사구식물 생장을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다고 사료된다.
As shown in FIG. 4, as a result of HPLC analysis, it was confirmed that ABA was detected at a Retention time of 19 minutes. Therefore, if P. aurantiaca IB5-10, a coastal sand dune PGPR strain that produces ABA, is applied due to the nature of sand dunes under high temperature and dry conditions, water loss in plants and resistance to pathogens are reduced by controlling pore opening and closing of sand dunes. It is thought that the effect of improving the coastal glomerular plant growth can be obtained by inducing the activity.

실시예Example 5.  5. 환경스트레스완화Environmental stress relief 호르몬  hormone JAJA of 생산능Production capacity

JA는 일반적으로 고등식물인 식물체에서 생산되는 식물호르몬으로 병원균의 침입이나 기계적인 상해, 다양한 환경스트레스에 반응하여 식물에 내성을 갖도록 유도하는 유도체로 알려져 있으며, 과일의 성숙, 수분의 생산, 뿌리의 성장, 미생물의 감염에 의한 식물의 방어시스템에 관여하기도 한다. 대부분의 JA 또는 Me-JA는 식물을 제외하고 균류에 의해서 생산되는 것이 대부분으로, PGPR인 세균에서 생산되는 것은 드물다. 이러한 식물호르몬 중 하나인 JA의 생산능을 P. aurantiaca IB5-10에서 측정하였다.JA is generally a plant hormone produced from higher plants, and is known as a derivative that induces resistance to plants in response to invasion of pathogens, mechanical injuries, and various environmental stresses. It is also involved in the defense system of plants caused by growth and microbial infection. Most of JA or Me-JA is produced by fungi except plants, and rarely is produced by bacteria that are PGPR. The production capacity of JA, one of these plant hormones, was measured in P. aurantiaca IB5-10.

JA의 추출은 실시예 4의 ABA 추출과 동일하게 P. aurantiaca IB5-10의 배양상등액을 시료로 사용하였다. P. aurantiaca IB5-10의 배양상등액을 7 N HCl로 pH 4.5로 조정한 후, 에틸아세테이드(ethyl acetate)를 1:1(v/v)로 첨가하고 15 분간 교반기에서 교반한 다음, JA가 함유된 에틸아세테이트 층을 분리하였다. 분리된 에틸아세테이트 층은 1/2 부피의 증류수로 3회 세척한 후, 감압농축기로 농축하였다. 농축한 시료는 1 μl/ml의 농도로 50 % MeOH에 녹여 HPLC용 시료로 사용하였다. HPLC 분석은 reverse-phase HPLC로 C18 컬럼을 사용하였으며, flow rate는 1 ml/min으로 하였으며, 용매는 0.1 % TFA(trifluoroacetic acid) : acetonitrile = 6 : 4 (v/v)를 사용하여 용출하였다 [Go et al., 2006]. 이후, GC-MS 분석을 위해 추출한 시료에 아세톤(aceton)을 넣고 20 분간 교반기를 이용하여 추출한 후, 필터에 여과시키고 내부표준물질로 20 ng의 [9, 10-2H2]JA를 첨가하였다. 여기에 50 ml 증류수를 첨가시킨 후, 감압 농축시켜 아세톤을 모두 증발시키고, 수용층만 남겼다. 농축된 잔사를 0.1 M potassium phosphate(pH 7.5)로 녹인 후, 6 N HCl을 이용하여 pH 2.5로 조정한 후, 1 g의 DEAE(Diethylaminoethyl) 셀룰로오스(cellulose)를 가하여 1 시간 동안 교반기를 이용하여 진탕시켰다. 진탕시킨 여액을 여과시킨 후, 클로로포름(chloroform)으로 3회 분획한 후, Na2SO4로 물을 제거시킨 다음 감압 농축하였다. 농축된 잔사를 소량의 디에틸에테르(Diethyl ether)로 녹여낸 후, NH2 Cartridges를 이용하여 통과시킨 후, 클로로포름(Chloroform) : 아이소프로판올(Iso-propanol)(2:1, v/v)와 디에틸에테르(Diethyl ether) : 아세트산(Acetic acid)(98:2, v/v)의 순으로 용출시켰다. 이 여액을 감압 농축하여 디에틸에테르(Diethyl ether)로 용해시킨 후, 1 ml의 Reaction vial로 옮긴 후, 40 ℃에서 질소가스로 건조시킨 다음 바이알(vial)에 30 분간 2 차례에 걸쳐 60 μl Ethereal diazomethane을 첨가하여 메틸 에스테르(Methyl ester)를 유도한 후, 질소가스로 건조하였다. Reaction vial에 있는 시료를 무수 디클로로메탄(Dichloromethane) 40 μl에 녹인 후, 그 중 1 μl를 GC-MS에 주입하였다. JA의 정량분석을 위해 m/z 83, 151, 153의 이온으로 확인한 후, peak 면적의 비율로 정량하였다. 측정 결과는 도 5(HPLC) 및 표 4(GC-MS)에 나타내었다.In the extraction of JA, the culture supernatant of P. aurantiaca IB5-10 was used as a sample in the same manner as the extraction of ABA in Example 4. After adjusting the culture supernatant of P. aurantiaca IB5-10 to pH 4.5 with 7 N HCl, ethyl acetate was added at 1: 1 (v / v) and stirred in a stirrer for 15 minutes, followed by JA The ethyl acetate layer containing was separated. The separated ethyl acetate layer was washed three times with 1/2 volume of distilled water, and then concentrated under reduced pressure. The concentrated sample was dissolved in 50% MeOH at a concentration of 1 μl / ml and used as a sample for HPLC. HPLC analysis was performed using a C 18 column by reverse-phase HPLC, flow rate was 1 ml / min, solvent was eluted with 0.1% trifluoroacetic acid (acefatrile) = 6: 4 (v / v). Go et al., 2006. Then, after GC-MS analysis into acetone (aceton) in the extracted sample to the extraction by using a stirrer for 20 minutes, and filtered on a filter was added to the [9, 10- 2 H 2] JA of 20 ng to the internal standard . 50 ml of distilled water was added thereto, and then concentrated under reduced pressure to evaporate all acetone, leaving only the aqueous layer. The concentrated residue was dissolved in 0.1 M potassium phosphate (pH 7.5), adjusted to pH 2.5 using 6 N HCl, and then shaken with a stirrer for 1 hour by adding 1 g of DEAE (Diethylaminoethyl) cellulose (cellulose). I was. The shaken filtrate was filtered, partitioned three times with chloroform, and then water was removed with Na 2 SO 4 and concentrated under reduced pressure. The concentrated residue was dissolved in a small amount of diethyl ether, and then passed through NH 2 Cartridges, followed by chloroform: isopropanol (2: 1, v / v) and di Ethyl ether (Diethyl ether): eluted in the order of acetic acid (98: 2, v / v). The filtrate was concentrated under reduced pressure, dissolved in diethyl ether, transferred to 1 ml of reaction vial, dried with nitrogen gas at 40 ° C., and 60 μl Ethereal in a vial twice for 30 minutes. Methyl ester was induced by adding diazomethane and dried with nitrogen gas. The sample in the reaction vial was dissolved in 40 μl of anhydrous dichloromethane, and 1 μl of the sample was injected into GC-MS. For quantitative analysis of JA, m / z 83, 151, and 153 were identified as ions, and then quantified by the ratio of peak areas. The measurement results are shown in FIG. 5 (HPLC) and Table 4 (GC-MS).

HPLC 분석 결과, 사구복원용 PGPR인 P. aurantiaca IB5-10의 JA 생산능을 retention time 3 분의 뚜렷한 단일 peak로 확인할 수 있었다. 또한 표 4에 나타낸 바와 같이, GC-MS 결과 P. aurantiaca IB5-10에서 0.083 ng/ml의 JA가 생성되는 것으로 확인되었다. 이것은 JA를 생산하는 세균의 분리 및 정제에도 의미가 있을 뿐만 아니라, 선발된 해안사구 PGPR 균주인 P. aurantiaca IB5-10의 사구토양내 적용시 사구식물들이 사구생태계에서 다양하게 노출되어 있는 환경적, 기계적, 병원균에 의한 스트레스에 내성을 갖는데 크게 기여할 것으로 보인다.
As a result of HPLC analysis, JA production capacity of P. aurantiaca IB5-10, a glomerular PGPR, was identified as a clear single peak of 3 minutes retention time. In addition, as shown in Table 4, GC-MS results confirmed that 0.083 ng / ml of JA was produced in P. aurantiaca IB5-10. This is not only meaningful for the isolation and purification of JA-producing bacteria, but also for the environmental and environmental impacts of sand dunes when exposed to the dune soils of P. aurantiaca IB5-10, the selected coastal dune PGPR strain. It seems to contribute greatly to the resistance to mechanical and pathogenic stress.

[표 4. P. aurantiaca IB5-10에서 JA 생산능의 GC-MS 분석]Table 4. GC-MS Analysis of JA Production Capacity in P. aurantiaca IB5-10]

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실시예Example 6. 스트레스완화 물질  6. Stress Relieving Substance LevanLevan of 생산능Production capacity

Levan은 프럭탄(fructan)의 일종으로 미생물 유래의 levan은 식물체내에서 종자 발아 촉진능 및 저장능을 조절하며, 가뭄, 저온 및 염스트레스를 완화시켜주는 역할을 한다. 또한 식물체에서 주요 질소원의 저장역할을 하기도 한다. 해안사구의 특성상 태양열로 인한 다량의 수분 증발, 주야의 극심한 온도차이와 영양결핍에 노출되어 있는 사구식물에게는 절대적으로 필요한 물질이기도 하다. 이에 본 발명자들은 사구식물의 생장과 스트레스 완화에 필요한 물질인 levan의 생산능을 측정하였다.Levan is a kind of fructan. Levan from microorganism regulates seed germination and storage capacity in plants and alleviates drought, low temperature and salt stress. It also plays a role in the storage of major nitrogen sources in plants. Due to the nature of coastal sand dunes, it is an absolutely necessary material for sand dunes that are exposed to large amounts of water evaporation due to solar heat, extreme temperature difference between day and night and malnutrition. In this regard, the present inventors measured the production ability of levan, which is a substance necessary for growth and stress relief of sand dunes.

먼저, P. aurantiaca IB5-10를 2 % 수크로오스(sucrose)가 첨가된 YP broth(1 % bacto-yeast extract, 1 % bacto-peptone) 접종한 후, 30 ℃에서 24 시간 동안 배양하였다. 이후 배양액을 8000 rpm에서 20 분간 원심분리 후, 배양상등액을 회수하였다. Levan의 생산유무를 확인하기 위해, TLC 및 HPLC 분석을 수행하였다. TLC는 배양상등액을 실리카 겔(silica gel) 60 F254 플레이트에 0.1 μl씩 점적 후, butanol/acetic acid/water(5:4:1, v/v/v) 전개 용매에서 두 번 전개하였다. 전개 후, 흄 후드 내에서 건조 후 95 % 메탄올, 5 % sulfuric acid, 0.3 % N-(1-naphthyl)-ethylenediamine 용매에 담근 후, 120 ℃에서 10 분간 가열하였다 [Kim et al., 2003]. HPLC는 reverse-phase HPLC로 gel filtration column(Shodex Ionpack KS-802, 300×8 mm, Japan)을 사용하였으며, flow rate 0.4 ml/min, 용매는 3차 증류수를 이용하여 용출하였다. 표준물질로는 levan, 수크로오스(sucrose), 프럭토오스(fructose), 글루코오스(glucose)를 사용하였으며, 모두 Sigma 사에서 구입하였다. 측정 결과는 도 6 내지 7 및 표 5에 나타내었다.First, P. aurantiaca IB5-10 was inoculated with YP broth (1% bacto-yeast extract, 1% bacto-peptone) to which 2% sucrose was added, followed by incubation at 30 ° C for 24 hours. After the culture was centrifuged for 20 minutes at 8000 rpm, the culture supernatant was recovered. In order to confirm the production of Levan, TLC and HPLC analysis were performed. TLC was added to the culture supernatant in silica gel 60 F254 plate 0.1 μl each, and then developed twice in butanol / acetic acid / water (5: 4: 1, v / v / v) developing solvent. After development, it was dried in a fume hood and then soaked in 95% methanol, 5% sulfuric acid, 0.3% N- (1-naphthyl) -ethylenediamine solvent, and heated at 120 ° C. for 10 minutes [Kim et al., 2003]. HPLC was used as a reverse-phase HPLC gel filtration column (Shodex Ionpack KS-802, 300 × 8 mm, Japan), flow rate 0.4 ml / min, the solvent was eluted with a third distilled water. Standards were levan, sucrose, sucrose, fructose and glucose, all purchased from Sigma. Measurement results are shown in FIGS. 6 to 7 and Table 5.

도 6에 나타낸 것과 같이, 다기능 해안사구 PGPR 균주인 P. aurantiaca IB5-10은 배양 12 시간 후부터 수크로오스(sucrose)를 이용하여 levan을 생산하기 시작하였으며, 대조군인 E. coli의 경우 수크로오스를 이용하지 못하는 것으로 관찰되었다. 또한 HPLC 분석을 통하여 P. aurantiaca IB5-10를 12 시간 및 24 시간 배양시 levan 생산량을 측정한 결과, 도 7 및 표 5에 나타낸 바와 같이, P. aurantiaca IB5-10을 12 시간 배양하는 경우, 6.60 mg/ml의 levan을 생산하였으며, 24 시간 배양하는 경우에는 7.65 mg/ml 생산하였다. 상기의 결과로, levan 생산능을 가지는 P. aurantiaca IB5-10를 해안사구 현장 적용시 급격한 온도 차이와 수분 및 영양분이 결핍된 환경에 놓여있는 해안사구식물에 다양한 환경스트레스 완화 및 질소원 등의 영양분을 공급하여 사구식물 복원에 매우 효과적일 것이라 기대된다.
As shown in Figure 6, the multi-functional coastal dune PGPR strains of P. aurantiaca IB5-10 was started to produce levan by using sucrose (sucrose) after incubation for 12 hours, the control E. In case of coli , sucrose was not used. In addition, as a result of measuring levan production in P. aurantiaca IB5-10 for 12 hours and 24 hours incubation through HPLC analysis, as shown in FIG. 7 and Table 5, when P. aurantiaca IB5-10 was incubated for 12 hours, 6.60 The levan of mg / ml was produced, 7.65 mg / ml was produced in 24 hours culture. As a result of this, P. aurantiaca IB5-10 with levan production ability was applied to coastal sand dunes, which are located in a coastal sand dune where there is rapid temperature difference and water and nutrient deficiency. It is expected to be very effective to restore sand dunes by supplying them.

[표 5. P. aurantiaca IB5-10에서 levan 생산능][Table 5. Levan Production in P. aurantiaca IB5-10]

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실시예Example 7.  7. 환경스트레스Environmental stress 완화 효과 검증 Mitigation effect verification

P. aurantiaca IB5-10가 건조의 환경스트레스에 항상 노출되어있는 사구 모래토양에서 사구식물의 건조스트레스 저항성을 유도하는지를 관찰하였다. We examined whether P. aurantiaca IB5-10 induces dry stress resistance of sand dunes in sand dunes that are always exposed to dry environmental stresses.

실내포트 실험을 통하여 수분공급이 없는 인위적으로 조성된 건조스트레스 환경에서 P. aurantiaca IB5-10를 처리한 후, 갯메꽃의 생육상태를 조사하였다. 먼저, P. aurantiaca IB5-10 처리구 및 무처리구로 나누고 30 일간 5,000 lux, 30 ℃, 50 %, 12 시간 일장인 항온항습실에서 실험을 수행하였으며, 갯메꽃의 수분보충은 생육 초기 10 일 동안 두 차례 모래가 마르지 않을 정도로 수분공급을 실시한 후, 이후 수분 공급을 중지하였다. 그리고 P. aurantiaca IB5-10는 30 ℃에서 200 rpm으로 24 시간 동안 배양한 후, 배양액을 원심분리하여 균체만 회수하고, 멸균수로 한번 희석하였다. 균체의 접종농도는 107 CFU/ml로 하였으며, 각 실험구는 20 포트, 3회 반복실험한 후 통계 처리하여 조사하였다. 관찰 결과는 도 8 내지 10 및 표 6에 나타내었다.Through the indoor pot test, the growth status of the seaweed flower was investigated after treatment with P. aurantiaca IB5-10 in an artificially constructed dry stress environment without moisture supply. First, the experiments were divided into P. aurantiaca IB5-10 treatment and no treatment, and experiments were conducted in a constant temperature and humidity chamber at 5,000 lux, 30 ° C., 50%, and 12 hours for 30 days. After the water supply was performed so that it did not dry, the water supply was then stopped. P. aurantiaca IB5-10 was incubated at 30 ° C. at 200 rpm for 24 hours, followed by centrifugation of the culture solution to recover only the cells and diluted with sterile water once. The inoculation concentration of the cells was set to 10 7 CFU / ml, and each experimental group was examined by statistical treatment after 20 ports, three repeated experiments. The observation results are shown in FIGS. 8 to 10 and Table 6.

도 8 및 표 6에 나타낸 바와 같이, 건조스트레스 하에서 30 일이 경과하였을 때 균체를 무처리한 갯메꽃의 경우, 50 %가 노랗게 말라 줄었으며, P. aurantiaca IB5-10 처리한 갯메꽃에서는 생육이 지속되었다. 또한 도 9 및 10에 나타낸 바와 같이, 건조스트레스 하에서 50 일이 경과한 시점에서는 균체를 무처리한 갯메꽃의 약 90 %가 말라죽었으나, P. aurantiaca IB5-10를 처리한 갯메꽃에서는 생존율이 50 %를 나타내었다.
As shown in FIG. 8 and Table 6, in the case of the untreated germ flower after 30 days under the dry stress, 50% of yellow flowers decreased, and the growth of the sour flower treated with P. aurantiaca IB5-10 Lasted. In addition, as shown in FIGS. 9 and 10, when 50 days had elapsed under dry stress, about 90% of the untreated germ flowers were dried, but the survival rate of the sour flower treated with P. aurantiaca IB5-10 was decreased. 50%.

[표 6. 갯매꽃에 대한 건조스트레스 저항성 유도효과(30일 경과)][Table 6. Induction effect of dry stress resistance on tidal flowers (30 days)]

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또한, 다양한 해안사구식물에서의 건조 및 염스트레스 저항성 유도효과를 검증하기 위하여 갯쇠보리를 이용하여 저항성 유도효과를 관찰하였다. 실험조건은 상기 갯메꽃과 동일하게 수행하였으며, 추가적으로 염스트레스를 가하기 위해서 수분공급시 5 %의 NaCl 수용액을 사용하였다. 관찰 결과는 도 11 내지 12에 나타내었다.In addition, the resistance induction effect was observed using the barley to verify the drying and salt stress resistance induction effect in various coastal sand plants. Experimental conditions were carried out in the same manner as the sumflower, and 5% aqueous NaCl solution was used during water supply to add salt stress. The observation results are shown in FIGS. 11 to 12.

도 11 및 12에 나타낸 바와 같이, 균체를 무처리한 갯쇠보리의 경우 5 %의 염처리 및 수분공급을 중지한지 10 일 만에 100 % 말라 죽었으나, P. aurantiaca IB5-10을 처리한 갯쇠보리는 80 %의 생존율을 나타내는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 P. aurantiaca IB5-10는 건조 및 고염 조건에 항상 노출되어 있는 사구식물에게 환경스트레스에 대한 저항성을 가지게 함을 보여주는 것이다. 즉, 사구식물에 저항성을 가지게 함으로써 건조 및 고염 조건에서 사구식물의 생존율을 향상시켜 파괴된 해안사구의 친환경 생태계 복원에 큰 효과가 있으리라 사료된다.
As shown in Figs. 11 and 12, in the case of the barley barley without treatment with the cells, 100% dried in 10 days after stopping 5% salt treatment and water supply, but the barley barley treated with P. aurantiaca IB5-10 Was found to represent 80% survival rate. These results show that P. aurantiaca IB5-10 is resistant to environmental stress in sand dunes which are always exposed to dry and high salt conditions. That is, by having resistance to sand dunes, the survival rate of sand dunes in the dry and high salt conditions may be improved, which may have a great effect in restoring the ecological ecosystem of the destroyed coastal dunes.

실시예Example 8. 대량배양용  8. For mass culture 상업배지Commercial badge 개발 및 최적 미생물 배양조건 Development and Optimal Microbial Culture Conditions

다기능 PGPR 중 사구식물생장촉진능과 건조스트레스 저항 유도능이 가장 뛰언나 P. aurantiaca IB5-10의 제제화를 위하여, 대량배양용 탄소원과 질소원을 조사하였다.In order to formulate P. aurantiaca IB5-10 with the highest growth efficiency and dry stress resistance among multifunctional PGPR, carbon and nitrogen sources for mass culture were investigated.

기본배지인 Davis minimal broth(K2HPO4 0.7 %, KH2PO4 0.2 %, (NH4)2SO4 0.1 %, Glucose 0.1 %, Sodium citrate 0.05 %, MgSO4ㆍ7H2O 0.01 %)를 변형하여 탄소원으로 아밀로오스(amylose), 말토오스(maltose), 갈락토오스(galactose), 수크로오스(sucrose), 덱스트로스(dextrose), 아라비노스(arabinose), 당밀(molasses), 콘 스타치(corn starch)를 이용하고, 질소원의 경우 황산암모늄(ammonium sulfate), 펨톤(peptone), KNO3, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, 대두케이크(soybean cake), 콘 스팁 리커(corn steep liquor)를 이용하여 조사하였다. 측정 결과는 도 13 및 14에 나타내었다.Davis minimal broth (K 2 HPO 4 0.7%, KH 2 PO 4 0.2%, (NH 4 ) 2 SO 4 0.1%, Glucose 0.1%, Sodium citrate 0.05%, MgSO 4 ㆍ 7H 2 O 0.01%) Amylose, maltose, galactose, sucrose, dextrose, arabinose, molasses and corn starch as carbon sources In case of nitrogen source, ammonium sulfate, peptone, KNO 3 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , soybean cake, corn steep liquor It was investigated using. The measurement results are shown in FIGS. 13 and 14.

측정 결과, 탄소원의 경우 당밀이 1012 CFU/ml, 질소원의 경우 황산암모늄(ammonium sulfate)이 1011 CFU/ml의 매우 높은 균체 생성량을 나타내었으며, 대량배양용 배지의 조성은 탄소원과 질소원을 기본으로 하기 표 7과 같이 구성하였다.
As a result of the measurement, molasses was 10 12 CFU / ml for carbon source and ammonium sulfate was 10 11 CFU / ml for nitrogen source, and the mass culture medium was based on carbon source and nitrogen source. It was configured as shown in Table 7.

[표 7. 대량배양용 상업배지의 조성][Table 7. Composition of commercial medium for mass culture]

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Figure 112010035793237-pat00007

또한, 상기 대량배양용 배지에 8L jar fermentor(KF-8L, KoBioTech Co., Korea)를 이용하여 대량배양시 공기의 유입량과 교반 속도 등의 배양조건에 대하여 조사한 결과, 교반속도의 경우 200 rpm에서 20 시간에서 가장 높은 균체 밀도를 나타내었으며, 공기 주입량의 경우 2.5 NI/min에서 가장 높은 균체 밀도를 나타내었다. 이에 따라 대량배양을 위한 최적 배양조건을 하기 표 8과 같이 결정하였다.
In addition, using the 8L jar fermentor (KF-8L, KoBioTech Co., Korea) in the culture medium for the culture conditions such as the inflow amount and the stirring speed of the air during the bulk culture, as a result of the stirring speed at 200 rpm The highest cell density was obtained at 20 hours and the highest cell density at 2.5 NI / min for the air injection. Accordingly, optimum culture conditions for mass culture were determined as shown in Table 8 below.

[표 8. 대량배양용 배양조건][Table 8. Culture conditions for mass culture]

Figure 112010035793237-pat00008

Figure 112010035793237-pat00008

실시예Example 9. 대량배양용  9. For mass culture 상업배지의Commercial 효과 검증 Effect verification

균체대량생산의 효율성을 위하여 대량배양용 배지와 배양조건을 기존 실험실 내에서 사용하는 LB broth와 균체생육을 비교 측정하였다. 비교배지는 LB broth를 사용하였으며, 8L jar fermentor(KF-8L, KoBioTech Co., Korea)를 이용하여 30 ℃에서 배양하면서 2 시간마다 배양액을 회수한 후, 희석 도말하여 균체생육을 조사하였다.For the efficiency of mass production of cells, LB broth and cell growth were compared and used for the culture medium and culture conditions in the existing laboratory. Comparative medium was used for LB broth, the culture was recovered every 2 hours while incubating at 30 ℃ using 8L jar fermentor (KF-8L, KoBioTech Co., Korea), and the cell growth was examined by diluting smear.

상기와 같이 조성 및 확립된 대량배양용 배지의 균체생산량을 실험실내 미생물 배양배지로 가장 많이 사용되는 LB 배지와 비교한 결과(도 15), LB 배지의 경우 1011 CFU/ml 최대균체밀도를 보여주었으나, 본 발명에서 개발된 상업용 배지의 경우에는 1012 CFU/ml 정도의 최대균체밀도를 보여주었다. 따라서 일반배지보다 본 발명의 상업용 배지가 제제화를 위한 다기능 PGPR 균주 대량배양시 배지 단가를 낮출 수 있으며, 균체 생산량을 높여 높은 균체밀도를 가지는 제제를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.
As a result of comparing the cell production amount of the medium cultured and established as described above with the LB medium which is most used as the microbial culture medium in the laboratory (FIG. 15), the LB medium shows the 10 11 CFU / ml maximum cell density. However, the commercial medium developed in the present invention showed a maximum cell density of about 10 12 CFU / ml. Therefore, it is expected that the commercial medium of the present invention can reduce the unit cost of the medium for mass production of the multifunctional PGPR strain for formulation, and increase the production of cells to produce a formulation having a high cell density.

실시예Example 10. 안정성 높은 제제화 방법 10. Highly stable formulation method

P. aurantiaca IB5-10 균주의 담체를 이용한 분상 제제화를 위하여, 사용균주에 가장 높은 안정성을 주는 담체를 선발하였다. 담체를 이용한 분상 제제화 방법은 미생물 제제화시 가장 많이 사용되는 방법 중 하나로, 무기담체를 사용하여 수분활성도를 유지시키고, 담체기공에 미생물을 붙이는 미생물의 안정성을 증가시키는 방법이다. 사용된 담체는 (주)세라이트코리아의 H1800A, H1800B, H1800C와 (주)렉셈의 제올라이트(zeolite), (주)동창일라이트의 일라이트(Ilite), (주)지심테크의 NaY, NZ, ND7, NaX, NaAs를 상기 회사로부터 공급받아 사용하였다. For powder formulation using the carrier of P. aurantiaca IB5-10 strain, a carrier having the highest stability to the strain used was selected. The powder phase formulation method using a carrier is one of the most widely used methods for formulating microorganisms, and it is a method for maintaining the water activity using inorganic carriers and increasing the stability of microorganisms attaching microorganisms to carrier pores. Carriers used were H1800A, H1800B, H1800C of Cerite Korea, Zeolite of Rexem, Ilite of Dongchang Illite, NaY, NZ, ND7, NaX and NaAs were supplied from the company and used.

담체 선발을 위하여, 배양액과 담체를 1:2(v/v)의 비율로 무균상자에서 혼합하고, 혼합 조성물을 45 ℃에서 1 시간 처리하여 LB agar 배지에 희석 도말 후, 생존균체수를 조사하였다. 측정 결과는 도 16에 나타내었다.For carrier selection, the culture solution and the carrier were mixed in a sterile box at a ratio of 1: 2 (v / v), and the mixed composition was treated at 45 ° C. for 1 hour, after diluting and smearing in LB agar medium, and the number of viable cells was examined. . The measurement result is shown in FIG.

도 16에 나타낸 것과 같이, P. aurantiaca IB5-10 분말 제제화 실험에 사용할 것으로 제올라이트(zeolite), 일라이트(Ilite), H1800C를 선정하였다. 제올라이트(Zeolite), 일라이트(Ilite), H1800C는 다른 담체에 비하여 초기균체량에서 선정한 담체의 정보로, 제올라이트(zeolite)는 (주)대유로부터 공급받은 것으로 화학적 성분으로 AI2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, SO3, TiO2, LOI로 구성되어있다. 일라이트(Ilite)는 (주)동창일라이트로부터 공급받은 것으로 두께 30 Å, 지름 0.1 ~ 0.3 μm, 지면간격 10 Å, 비중 2.6 g/ml이고, 화학적 성분으로 SiO2, AI2O3 , Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, TiO2, LOI로 구성되어 있다. H1800C는 (주)세라이트코리아로부터 공급받은 것으로 화학적 성분은 SiO2 , Al2O3 , Na2O, CaO, Fe2O3, K2O, TiO2, MgO로 구성되어 있으며, pH 6.5 ~ 7.3, 비중은 0.15 g/ml이다.As shown in FIG. 16, zeolite, illite, and H1800C were selected for use in P. aurantiaca IB5-10 powder formulation experiments. Zeolite, Ilite, and H1800C are information on the carrier selected from the initial cell weight, compared to other carriers. Zeolite is supplied from Crude Oil Co., Ltd. and is composed of AI 2 O 3 , SiO 2 , Consists of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, SO 3 , TiO 2 , LOI. Ilite is supplied from Dongchang Illite Co., Ltd. and has a thickness of 30 Å, 0.1 to 0.3 μm in diameter, 10 of ground spacing, specific gravity of 2.6 g / ml, and chemical composition of SiO 2 , AI 2 O 3 , Fe 2 O 3, CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, P 2 O 5, TiO 2, is composed of LOI. H1800C is supplied from Celite Korea, and its chemical composition is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O, CaO, Fe 2 O 3, K 2 O, TiO 2, MgO, pH 6.5 ~ 7.3, Specific gravity is 0.15 g / ml.

분말 제제화 방법으로는 P. aurantiaca IB5-10 균주를 8L jar fermontor를 이용하여 30 ℃, 200 rpm, 2.5 NI/min, 20 시간 동안 배양하고, 이후 배양액을 회수하여 선발된 담체인 제올라이트(zeolite), 일라이트(Ilite), H1800C와 각각 1:2(v/v)으로 무균상태에서 혼합 후, 1차적으로 폴리에틸렌수지에 밀봉 포장하였다. 분말제제의 고온 및 저온에서의 저장 중 가학안정성 실험을 위하여 도 17과 같이 제제화 샘플을 제조하였다.
As a powder formulation method, the P. aurantiaca IB5-10 strain was incubated for 20 hours at 30 ° C., 200 rpm, 2.5 NI / min using an 8L jar fermontor, and then the culture solution was recovered to select a zeolite, which is a carrier selected. After mixing aseptically with Ilite and H1800C at 1: 2 (v / v), respectively, the package was firstly sealed in polyethylene resin. Formulation samples were prepared as shown in FIG. 17 for saddle stability experiments during storage at high and low temperatures of powder formulations.

실시예Example 11.  11. 분말제제의Powder 안정성 stability

P. aurantiaca IB5-10 액상 및 분상 제제의 저장, 유통 및 보관 중 경시적 변화에 따른 미생물의 안정성 조사를 위해 하기 표 9와 같이 농촌진흥청 경시변화 시험기준과 방법에 따라 고온 및 저온 가학안정성 실험을 실시하였다. 고온 가학안정성 실험의 경우 각각의 제제 샘플은 30 ℃에서 보관하여 18 주간 3 반복으로 실시하였다. 저온 가학성안정성 실험의 경우 제제 샘플을 0 ℃에서 7 일간 보관하였으며, 1 반복의 사용되는 시료는 5 개를 준비하여 1 주마다 LB agar에 희석 도말하여 생존 균체수를 조사하였다. 측정 결과는 도 18 내지 19에 나타내었다.
In order to investigate the stability of microorganisms during the storage, distribution, and storage of P. aurantiaca IB5-10 liquid and powder products according to the change over time, high and low temperature stabilization experiments were conducted according to the R & D standards and methods as shown in Table 9 below. Was carried out. In the case of high temperature saddle stability test, each formulation sample was stored at 30 ° C. and carried out in 3 replicates for 18 weeks. In the case of low temperature stabilization experiment, the preparation samples were stored at 0 ° C. for 7 days, and 5 samples of one repetition were prepared and diluted to LB agar every week to check the number of viable cells. The measurement results are shown in FIGS. 18 to 19.

[표 9. 경시변화 시험기준화 방법(미생물농약 및 생화학농약 공통)][Table 9. Standardization Method for Changes over Time (Communication of Pesticides and Biochemical Pesticides)]

Figure 112010035793237-pat00009

Figure 112010035793237-pat00009

측정 결과, 분말 제제의 경우 30 ℃에서의 처리에서는 경시변화를 추적할 수 있었다. 대조구와 일라이트(Ilite)의 경우 10 주부터 균체 밀도가 반감하기 시작하여 18 주에는 101 CFU/ml의 균체 밀도를 나타내었으나, 제올라이트(zeolite)의 경우 18 주간 109 CFU/ml의 균체 밀도를 계속 유지하였으며, H1800C의 경우에도 106 CFU/ml 정도의 균체 밀도를 유지하였다(도 18). 또한, 0 ℃에서의 저온 가학실험에서는 대조구와 일라이트(Ilite) 처리구의 경우, 7 일간 저장시 10 배 정도의 균체 밀도가 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 제올라이트(zeolite)와 H1800C를 이용한 P. aurantiaca IB5-10의 경우 균체 밀도가 감소하지 않고 꾸준히 지속되는 것으로 확인되었다(도 19). 상기 결과는 농진청 고시 경시변화 시험기준에 따르면 원제의 특성상 고온에서 경시변화를 추적하지 못할 경우, 30 ℃에서의 시험기준이 인정되므로 약효보증기간을 1년으로 설정하는 것이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 사구식물생장촉진용 미생물 제제의 담체이용 분말 제제화를 위한 최적담체로서 저장 중 안정성이 가장 뛰어난 제올라이트(zeolite)를 선발하였으며, 하기의 미생물 제제의 효과검증과 실제 해안사구에서 사구식물복원에 이를 이용한 미생물 제제를 사용하였다.
As a result of the measurement, it was possible to track the change over time in the treatment at 30 ℃ for powder formulation. In control and illite, the cell density began to halve at 10 weeks and showed a cell density of 10 1 CFU / ml at 18 weeks, whereas for zeolite, the cell density was 10 9 CFU / ml at 18 weeks. Was maintained, the cell density of about 10 6 CFU / ml even in the case of H1800C (Fig. 18). In addition, in the low temperature fermentation experiment at 0 ℃, in the control and illite treatment, it was confirmed that the cell density of about 10 times reduced after 7 days storage, P. aurantiaca using zeolite and H1800C In the case of IB5-10, it was confirmed that the cell density continued steadily without decreasing (Fig. 19). According to the test standard of change over time according to the Rural Development Administration, it is possible to set the drug warranty period to 1 year because the test standard at 30 ° C is recognized if the change over time at high temperature is not possible due to the characteristics of the raw materials. Therefore, zeolite was selected as the best carrier for the formulation of powders for the use of microbial agents for promoting the growth of sand dunes, and the stability of the following microorganisms was used. Microbial agents were used.

실시예 12. 사구식물 생장촉진용 미생물 제제의 효과검증Example 12. Validation of the effect of microbial agents for promoting growth of sand dunes

P. aurantiaca IB5-10를 이용하여 제작된 제제의 효과를 검증하기 위하여, 30 ℃, 50 % 습도의 항온항습실 내에서 생장촉진능 실험을 수행하였다. 제제의 처리농도는 107 CFU/pot로 처리하였으며, 생장촉진능 및 염스트레스 저항 유도능 시험에 사용된 사구식물은 동해안 화진해수욕장 해안사구에서 채취한 종자를 파종하여 직접 재배한 갯메꽃, 갯까치수영과 갯쇠보리를 이용하였다. 포트에 사용한 모래는 실제 사구식물의 염분, 영양분 등의 토양환경과 동일하게 하기 위해 동해안 고래불 해수욕장의 사구식물채집지역에서 수집한 것을 사용하였다. 포트당 400 g의 모래를 균일하게 분주하였으며, 분주 후 저온 처리한 종자를 1 cm 깊이로 심고, 30 ℃, 50 % 습도하의 항온항습기에서 발아시켰다. 발아 후, 떡잎이 전개되었을 때 동일한 높이의 갯메꽃 포트만을 선별하여 생육촉진능 실험에 사용하였다. 각 실험구는 20 포트로 하였으며, 3회 반복실험한 후 통계처리하여 제제의 효과에 대하여 측정하였다. 측정 결과는 도 20 내지 22 및 표 10 내지 12에 나타내었다. In order to verify the effect of the preparation prepared using P. aurantiaca IB5-10, growth promoting experiments were performed in a constant temperature and humidity chamber at 30 ° C. and 50% humidity. Treatment concentration of the formulation was 10 7 CFU / pot, and sand dunes used for growth promotion and salt stress resistance induction test were seeded from the coastal sand dunes of Hwajin Beach, East Coast. Swimming and cramp barley were used. The sand used in the pot was collected from the sand dunes gathering area of the East Coast Whale Fire Beach in order to make the same sand environment as the salt and nutrients of the dunes. 400 g of sand per pot was evenly dispensed, and after dispensing, the cold treated seeds were planted to a depth of 1 cm and germinated in a thermo-hygrostat at 30 ° C. and 50% humidity. After germination, when the cotyledon was unfolded, only the cypress flower pot of the same height was selected and used for the growth promoting experiment. Each experiment was made up to 20 pots, and repeated experiments were repeated three times, and then statistically measured for the effect of the preparation. Measurement results are shown in FIGS. 20 to 22 and Tables 10 to 12.

도 20 및 표 10에 나타낸 바와 같이, P. aurantiaca IB5-10 분말 제제의 경우 갯메꽃 시험구에서 10 일 후, 무처리구에 비해 줄기 신장이 1.5 배, 뿌리 길이 1.4 배, 잔뿌리 수 1.8 배, 본엽의 수 2.2 배 이상 많은 것으로 측정되었다. 또한 도 21 및 표 11에 나타낸 바와 같이, 갯까치수영 시험구에서는 무처리구에 반하여 P. aurantiaca IB5-10 분말 제제의 경우, 발아율이 4.9 배, 엽면적이 50 % 정도 높았다. 그리고 도 22 및 표 12에 나타낸 바와 같이, 갯쇠보리 시험구에서 P. aurantiaca IB5-10 분말 제제의 경우, 줄기신장 2 배, 뿌리길이 5.2 배, 잔뿌리 수 2.1 배, 본엽의 길이 2.2 배 높은 것으로 조사되었다. 따라서 본 발명에서 개발된 P. aurantiaca IB5-10 분말 제제는 해안사구 식물의 생장촉진에 뛰어난 효과가 있음이 검증되었으므로, 해안사구복원에 충분히 이용할만한 가치가 있다고 사료된다.
As shown in Fig. 20 and Table 10, in the case of P. aurantiaca IB5-10 powder formulation, after 10 days in the cypress flowers, the stem elongation was 1.5 times, the root length 1.4 times, the number of roots 1.8 times, and the leaf of the main leaf compared to the untreated group. It was measured to be 2.2 times more. As shown in FIG. 21 and Table 11, in the P. aurantiaca IB5-10 powder formulation, the germination rate was 4.9 times higher and the leaf area was about 50% higher than in the untreated group. As shown in FIG. 22 and Table 12, the P. aurantiaca IB5-10 powder formulation in the barley barley test was investigated to have 2 times the height of the stem, 5.2 times the root length, 2.1 times the number of roots, and 2.2 times the length of the main leaf. It became. Therefore, the P. aurantiaca IB5-10 powder formulation developed in the present invention has been proved to have an excellent effect on the growth of coastal sand dune plants.

[표 10. 갯메꽃에 대한 생장촉진효과][Table 10. Growth Promotion Effect on the Seaweed Flower]

Figure 112010035793237-pat00010

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[표 11. 갯까치수영에 대한 생장촉진효과][Table 11. Growth Promotion Effects on the Swordfish Swimming]

Figure 112010035793237-pat00011

Figure 112010035793237-pat00011

[표 12. 갯쇠보리에 대한 생장촉진효과]Table 12. Growth Promotion Effects on Barley

Figure 112010035793237-pat00012

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실시예Example 13. 사구식물 생장촉진용 미생물 제제를 이용한 사구식물복원방법 13. A method for restoring sand dunes using microbial agents for promoting growth of sand dunes

다기능 PGPR을 이용하여 제작된 제제의 실제 해안사구에서 사구식물복원 가능성을 검증하기 위하여, 현정적용 시험을 수행하였다. 현장적용 시험은 일반인의 출입이 제한되는 경북 포항시 화진해수욕장 50 사단 훈련장 내의 해안사구에서 실시하였으며(도 23), 실험은 처리구 당 60 립의 갯메꽃 종자를 이식 후 분말 제제를 수돗물에 107 CFU/ml가 되도록 희석 후, 스프레이(spray) 방법으로 처리하였다.In order to verify the possibility of sand dunes restoration in actual coastal sand dunes of preparations made using multifunctional PGPR, a practical application test was performed. Field application test was carried out in Gyeongsangbuk Pohang Hwajin beach 50 four coast in the training four that are accessible to the public limited (Fig. 23), the experiment 10 the gaetme flower seeds 60 ribs per treatment of the powder formulation and then implanted in the water 7 CFU / Dilution to ml was followed by spraying.

먼저, 2009년 7월 29일에 방형구를 설치하여 갯메꽃 종자 60 립을 파종하였다. 이후, 60 일이 지난 2009년 9월 29일에 발아율 조사를 실시하였다. 무처리구의 경우, 발아율이 0 %인 것에 반하여 P. aurantiaca IB5-10 제제 처리구의 경우 36.6 %인 것으로 조사되었다(도 24 내지 25, 표 13). 본 발명에서 개발된 P. aurantiaca IB5-10 제제가 갯메꽃 자연적 발아기간이 아닌 시기에 발아한 점과, 무처리구에 비해 40 %에 가까운 발아율을 나타낸 것은 실제 해안사구현장에서도 뛰어난 효과를 나타낸다고 생각되며, 이는 해안사구식물의 적정 발아기간에 시비하게 된다면 발아율 향상 및 사구식물의 생장촉진효과로 인하여 파괴된 해안사구복원을 위한 해안사구식물 생장촉진 및 발아촉진에 크게 도움이 된다고 사료된다. 이는 다기능 PGPR을 이용한 미생물 제제가 뛰어난 효과가 있을뿐더러 차후 인공구조물에 의한 해안사구복원비 절감 및 친환경 생태계 복원에 큰 효과가 있으리라 예상된다.
First, on July 29, 2009, a square ball was installed to sow 60 seedling flower seeds. The germination rate survey was then conducted on September 29, 2009, 60 days later. In the untreated group, the germination rate was 0%, while the P. aurantiaca IB5-10 formulation treated group was found to be 36.6% (FIGS. 24 to 25, Table 13). The germination of the P. aurantiaca IB5-10 formulation developed in the present invention during the non-natural germination period, and the germination rate close to 40% compared to the untreated group, is considered to have an excellent effect in actual coastal sand field. If it is fertilized during the proper germination period of coastal sand dunes, it is considered to be of great help in promoting coastal dune plant growth and germination for restoration of coastal sand dunes destroyed due to the improvement of germination rate and growth of dune plants. It is expected that the microbial preparation using multifunctional PGPR not only has an excellent effect but also has a great effect in reducing coastal restoration cost and restoring eco-friendly ecosystem in the future.

[표 13. 사구식물생장촉진용 미생물 제제에 의한 갯메꽃 발아실험 결과]Table 13. Results of Germination Flower Germination by Microbial Agents for Promotion of Sand Dune Plant Growth]

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농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC91561PKACC91561P 2010060320100603

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Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 사구식물의 근권으로부터 분리되고 환경스트레스 완화 호르몬인 아브시스산(abscisic acid)과 재스몬산(jasmonic acid) 및 환경스트레스 완화 물질인 레반(levan)의 생산능을 갖는, 한국농업미생물자원센터에 KACC 91561P로 기탁된 균주 슈도모나스 오란티아카(Pseudomonas aurantiaca) IB5-10을 유효성분으로 함유하는 환경스트레스 완화용 미생물 제제.
KACC 91561P isolated from the rhizosphere of sand dunes and having the production capacity of abscisic acid and jasmonic acid as environmental stress mitigating hormones and levan as environmental stress mitigating agent. Microbial agent for environmental stress relief containing strain Pseudomonas aurantiaca IB5-10 deposited as an active ingredient.
삭제delete 제 4항에 있어서, 상기 미생물 제제는 슈도모나스 오란티아카(Pseudomonas aurantiaca) IB5-10의 배양액을 무기담체와 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 환경스트레스 완화용 미생물 제제.
The method of claim 4, wherein the microbial agent is a microbial agent for reducing environmental stress, characterized in that the culture solution of Pseudomonas aurantiaca IB5-10 is mixed with an inorganic carrier.
제 6항에 있어서, 상기 배양액은 슈도모나스 오란티아카(Pseudomonas aurantiaca) IB5-10을 당밀(Molasses) 15-30 g/L, 콘 스팁 리커(Corn steep liquor) 15-30 g/L, 황산암모늄(Ammonium sulfate) 5-15 g/L, 일인산 칼륨(Monopotassium phosphate) 4-7 g/L, 이인산 칼륨(Dipotassium phosphate) 3-5 g/L, 황산마그네슘(Magnesium sulfate) 2-4 g/L, 황산망간(Manganese sulfate) 0.3-0.7 g/L, 소포제(Antiforming agent) 0.5-0.8 g/L를 포함하는 배지에서 배양한 것을 특징으로 하는 환경스트레스 완화용 미생물 제제.
According to claim 6, wherein the culture medium Pseudomonas aurantiaca ( Pseudomonas aurantiaca ) IB5-10 molasses (Molasses) 15-30 g / L, Corn steep liquor (15-30 g / L), ammonium sulfate ( Ammonium sulfate 5-15 g / L, Monopotassium phosphate 4-7 g / L, Dipotassium phosphate 3-5 g / L, Magnesium sulfate 2-4 g / L Manganese sulfate (Manganese sulfate) 0.3-0.7 g / L, antifoaming agent (Antiforming agent) microbial agent for reducing environmental stress, characterized in that cultured in a medium containing 0.5-0.8 g / L.
제 6항에 있어서, 상기 무기담체는 AI2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, SO3, TiO2, 및 LOI로 구성된 제올라이트(Zeolite), SiO2, AI2O3 , Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, TiO2, 및 LOI로 구성된 일라이트(Ilite), 또는 SiO2 , Al2O3 , Na2O, CaO, Fe2O3 , K2O, TiO2 , MgO로 구성된 H1800C인 것을 특징으로 하는 미생물 제제.
The zeolite of claim 6, wherein the inorganic carrier comprises AI 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, SO 3 , TiO 2 , and LOI. Ilite consisting of SiO 2, AI 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, P 2 O 5 , TiO 2 , and LOI, or SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O, CaO, Fe 2 O 3 , K 2 O, TiO 2 , and Microbial agent, characterized in that H1800C consisting of MgO.
제 4항에 따른 환경스트레스 완화용 미생물 제제를 사구식물에 투여하는 것을 포함하는 사구식물의 환경 스트레스 저항성 증가방법.
A method for increasing environmental stress resistance of sand dunes comprising administering to the sand dunes the microbial agent for environmental stress relief according to claim 4.
제 9항에 있어서, 상기 사구식물에의 투여는 미생물 제제를 물에 희석 후, 스프레이 방법으로 처리하는 것을 특징으로 하는 사구식물의 환경 스트레스 저항성 증가방법.
10. The method according to claim 9, wherein the administration of the glomerular plant is carried out by diluting the microbial agent with water and then spraying it.
삭제delete 제 9항에 있어서, 상기 사구식물은 갯메꽃, 갯까치수영 또는 갯쇠보리인 것을 특징으로 하는 사구식물의 환경 스트레스 저항성 증가방법.10. The method according to claim 9, wherein the dune plant is a magnolia flower, a magpie swimming or a barley barley.
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