KR101972069B1 - 식물 생육 촉진 효과 및 환경 장해에 대한 식물 내성 유도 효과를 갖는 배리오보랙스 보로니쿠물란스 pmc12 균주 및 이의 용도 - Google Patents

식물 생육 촉진 효과 및 환경 장해에 대한 식물 내성 유도 효과를 갖는 배리오보랙스 보로니쿠물란스 pmc12 균주 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물의 생육 촉진 효과 및 기온 또는 염류 등의 환경 장해에 대한 식물의 내성을 유도하는 효과를 갖는 신규 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주, 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 식물에 처리하면 식물의 생육이 촉진되고, 저온 또는 토양 염류와 같은 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성이 증가하므로, PMC12 균주를 친환경 미생물 제제로 효과적으로 활용할 수 있다.

Description

식물 생육 촉진 효과 및 환경 장해에 대한 식물 내성 유도 효과를 갖는 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주 및 이의 용도{Variovorax boronicumulans PMC12 promoting plant growth and inducing tolerance of plants to abiotic stress and uses thereof}
본 발명은 식물의 생육 촉진 효과 및 기온 또는 염류 등의 환경 장해에 대한 식물의 내성을 유도하는 효과를 갖는 신규 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주, 및 이의 용도에 관한 것이다.
식물은 고정된 생착 환경 내에서 일생동안 건조, 고염, 냉해, 중금속, 열충격, 또는 오존과 같은 다양한 환경 장해에 직면한다. 이러한 환경 장해, 즉 비생물학적 스트레스는 식물의 생장과 발달을 제한하여, 식물 물질, 종자, 과실 또는 다른 식용 생산물 등의 작물 생산을 감소시킨다.
일반적으로, 식물에 영향을 주는 환경 장해는 기후 관련 장해, 공기오염, 화학적 장해 및 영양적 장해의 형태를 포함한다. 기후 관련 장해의 예로는 가뭄, 홍수, 서리, 저온, 고온, 과도한 빛, 또는 불충분한 빛 등이 있다. 공기오염은 이산화탄소, 일산화탄소, 이산화황, NOx, 탄화수소, 오존, 자외선, 또는 산성비의 형태일 수 있다. 화학적 장해는 살충제, 살균제, 제초제, 또는 중금속의 살포로부터 초래될 수 있다.
냉해는 저온에 감수성인 식물 종들이 입는 장해이며, 통상적으로 열대지방 또는 아열대지방 기원의 종들에게서 발생한다. 냉해를 입으면 잎에서 탈색 현상 또는 병반 현상이 나타날 수 있으며, 뿌리가 냉각되면 식물이 시들 수 있다. 동결 온도에서는 식물체 내에 얼음 결정이 형성될 수 있으며, 얼음 결정이 원형질체로 확장되거나 장시간 동안 유지되는 경우 치명적일 수 있다. 또한, 과도한 고온 스트레스 하에서는 일반적으로 식물의 생장이 저해되며, 일반적으로 활발하게 성장하는 식물 조직은 45℃를 넘는 온도에서는 거의 생존이 불가능하다.
식물의 생육을 촉진시키고 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성을 증진시키는 방법에 대한 필요성이 지속적으로 요구되고 있다. 저온, 고온, 또는 염류와 같은 환경 장해에 의해 식물의 생육이 저해됨을 막기 위해, 토양 영양을 증진시켜 식물에 흡수되는 영양분을 늘리는 방법이 있다. 그러나, 화학적 제제를 사용하지 않고 친환경적으로 식물의 생육을 촉진시키고 다양한 환경 장해에 대하여 식물의 내성을 촉진시킬 수 있는 미생물 제제의 개발은 미흡한 실정이다.
Variovorax boronicumulans sp. nov., a boron accumulating bacterium isolated from soil, Hiroki Miwa 외, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2008), 58, 286-289
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 친환경적으로 식물의 생육을 촉진할 수 있는 새로운 균주를 분리하고, 이를 이용하는 식물 생육 촉진용 조성물 및 식물 생육 촉진 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저온 또는 염류 등의 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성을 유도할 수 있는 새로운 균주를 분리하고, 이를 이용하여 실제로 다양한 기온 변화가 있는 재배 환경 또는 염류가 집적된 토양에서 식물의 생존 및 생육을 유지 또는 증가시키는 미생물 제제를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 식물 생육 촉진 효과 및 환경 장해에 대한 식물 내성 유도 효과가 있는 배리오보랙스 보로니쿠물란스(Variovorax boronicumulans) PMC12 균주(KACC 92190P)를 제공한다.
본 발명의 발명자들은 부농 상토로부터 미생물을 분리 및 동정하였으며, 분리된 미생물에 대하여 식물 생장에 도움을 주는 것으로 알려진 미생물의 활성(ACC deaminase 활성, 인산가용화능, 옥신류 형성)을 검정하고, 저온 또는 염류 토양과 같이 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도 효과를 확인하여, 이를 배리오보랙스 보로니쿠물란스(Variovorax boronicumulans) PMC12(KACC 92190P)로 명명하였다.
본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주는 2017년 9월 12일자로 KACC(국립농업과학원 미생물은행)에 기탁하였고 기탁번호 KACC 92190P를 부여받았다.
본 발명자들은 선발된 PMC12 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열(도 6, 서열번호 1)을 분석하여 분류계통학적 위치를 확인한 결과, PMC12 균주는 배리오보랙스 보로니쿠물란스의 표준균주(Variovorax boronicumulans BAM-48T)와 99.7%의 상동성을 보여 배리오보랙스 보로니쿠물란스 종으로 확인되었다(도 1).
본 발명은 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주, 균체, 포자, 이의 배양액, 이러한 배양물의 건조물 또는 이러한 배양물의 추출물을 제공한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 '균체'는 균주의 파쇄된 세포벽 분획, 사균, 또는 건조균을 포함하는 의미이다. 배양액 중의 배양 배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며, 이러한 단계는 통상의 기술자의 필요에 따라 수행할 수 있다. 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동 또는 냉동 건조하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 '배양물의 추출물'은 배양물을 다양한 유기용매를 이용해 다양한 생리활성물질이 포함되도록 추출한 것을 의미하며, 이에 한정되는 것은 아니지만, C1-4 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 부탄올 등), 아세톤 및 에틸아세테이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 유기용매를 단독으로 사용하거나 2종 이상을 순차적으로 사용하여 추출을 수행할 수 있다.
본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주는 통상적인 배리오보랙스 속 미생물의 배양법에 의해 대량으로 배양할 수 있다. 배양 배지로는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄 등으로 구성된 배지를 사용할 수 있다. 상기 배양을 위한 배지에는 고체배지 및 액체배지가 모두 포함될 수 있다. 예를 들어, nutrient agar(NA) 또는 tryptic soy agar(TSA)와 같은 고체배지를 사용할 수 있으며, 액체 배지로는 균주가 포함되어 있는 nutrient broth(NB), King's medium B Broth(KB), peptone sucrose broth(PSB), 또는 tryptic soy broth(TSB)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 배지로는 NB 배지를 사용할 수 있다. 배양은 통상의 배양 조건으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 유효성분으로 포함하는 식물 생육 촉진용 조성물을 제공한다. 본 발명에 있어서, 용어 '식물 생육(또는 생장)'은 식물의 발아, 각 기관(뿌리, 줄기, 잎, 열매 등)의 분화, 개화, 발육, 크기, 무게, 또는 수량 증진과 관련된 것을 의미한다.
본 발명의 식물 생육 촉진용 조성물은 다양한 식물에 적용될 수 있으며, 적용된 식물에 대해 우수한 생육 촉진 효과를 나타낼 수 있다. 상기 식물은 단자엽 또는 쌍자엽 식물이 포함될 수 있으며, 담배, 오이, 고추, 토마토, 배추, 밀 및 보리 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 식물일 수 있다.
또한, 본 발명은 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 유효성분으로 포함하는 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도용 조성물을 제공한다. 본 발명에 있어서, 용어 '환경 장해(스트레스) 내성'은 식물 재배 중 발생할 수 있는 토양 염류 집적, 저온 스트레스 등에 대하여 식물이 생존 또는 생장이 유지되는 것을 포함하는 의미이다.
바람직하게, 본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주가 내성 유도 효과를 보이는 환경 장해는 염류 스트레스일 수 있다. 본 발명의 실시예 3에서는 -1000 kPa의 염류 조건에서 식물의 생장을 측정하였으며, PMC12 균주가 처리된 식물은 무처리 대조구에 비해 식물의 생육이 현저하게 촉진되어, PMC12 균주는 염류 스트레스에 대한 식물의 내성 유도 효과가 우수함을 확인하였다.
또한, 바람직하게, 본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주가 내성 유도 효과를 보이는 환경 장해는 저온 스트레스일 수 있다. 본 발명의 실시예 4에서 저온 또는 고온 하에서 식물의 생장을 측정하였으며, PMC12 균주가 처리된 식물은 무처리 대조구에 비해 저온에서도 식물의 생육이 현저하게 촉진되어, PMC12 균주는 저온 스트레스에 대한 식물의 내성 유도 효과가 우수함을 확인하였다.
아울러, 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주의 균체, 포자, 이의 배양액, 이러한 배양물의 건조물 또는 이러한 배양물의 추출물이 상기 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 대체하거나 또는 균주에 추가하여 처리될 수 있다. 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주의 생균, 균주, 균체, 포자, 이의 배양액, 이러한 배양물의 건조물 또는 이러한 배양물의 추출물 중 어느 것을 1 이상 선택하여 처리할지 여부는 육묘 환경, 대상 식물의 종류 또는 경제성 등을 고려하여, 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.
본 발명의 조성물은 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주, 균체, 포자, 이의 배양액, 이러한 배양물의 건조물 또는 이러한 배양물의 추출물 중 어느 것을 1 이상 선택한 것을 유효성분으로 포함할 수 있다.
본 발명의 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도용 조성물은 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도 및 생장 증진 제제로 활용될 수 있다. 상기 제제는 예를 들어 비료, 종자 코팅제, 또는 토양 개량제 등이 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 제제는 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 안정적인 제제화를 위해 예를 들어 수화제, 입제, 캡슐제, 또는 유제의 형태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 식물 생육 촉진용 조성물을 살포 또는 도포하는 단계를 포함하는 식물 생육 촉진 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도용 조성물을 살포 또는 도포하는 단계를 포함하는 환경 장해에 대한 식물의 내성 유도 방법을 제공한다.
본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주는 예컨대 식물 전체에의 처리, 식물근(root) 처리, 식물 종자 처리, 번식기 중의 식물 조직 처리, 또는 식물 파종이나 식수 전후에 식물 병해 방제 또는 식물 생장 촉진용 매체에 포함시켜 처리하는 방법이 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 당업계 공지된 다양한 방법으로 상기 식물 내지 식물 주변 토양에 처리될 수 있다. 또한, 상기 식물 내지 식물 주변 토양에의 처리는 살포, 도포, 관주, 인필트레이션, 분무, 주사, 코팅, 더스팅 또는 침지 등 당업계 공지된 다양한 방법으로 수행될 수 있으며, 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주의 상태, 육묘 환경, 계절, 대상 식물의 종류, 또는 경제성 등을 고려하여 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.
또한, 본 발명은 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 배양하는 단계를 포함하는 식물 생육 촉진용 조성물의 제조 방법을 제공한다. 상기 보로니쿠물란스 PMC12 균주의 배양 방법 및 조성물의 제조 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 특정 방법에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주를 식물에 처리하면 식물의 생육이 촉진되고, 저온 또는 토양 염류와 같은 다양한 환경 장해에 대한 식물의 내성이 증가하므로, PMC12 균주를 친환경 미생물 제제로 효과적으로 활용할 수 있다.
도 1은 PMC12 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석하여 유연 관계가 높은 다른 배리오보랙스 균주와 계통분석을 실시한 결과이다.
도 2는 실시예 3에서 PMC12 균주가 처리된 토마토 식물에 토양 염류 스트레스를 처리한 후 토마토 식물의 생장을 무처리구와 비교한 결과이다.
도 3은 실시예 3에서 PMC12 균주가 처리된 토마토 식물 및 무처리 식물의 생체중을 측정하여 비교한 그래프이다.
도 4는 실시예 4에서 PMC12 균주가 처리된 식물에 다양한 온도 스트레스를 처리한 후 식물의 생장을 무처리구와 비교한 결과이다.
도 5는 실시예 4에서 PMC12 균주가 처리된 식물 및 무처리 식물의 생체중을 측정하여 비교한 그래프이다.
도 6은 PMC12 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1: PMC12 균주의 분류 동정
PMC12 균주의 계통분류학적 위치와 동정은 16S rRNA 염기서열 분석을 이용하였다. Genomic DNA 추출을 위해서 Genomic Plus DNA Prep kit (Inclone, Korea)를 이용하였다. 16S rRNA 유전자는 범용 프라이머인 27F(AGAGTTTGATCMTGGCTCAG) 및 1492R (GGTTACCTTGTTACGACTT)를 이용하여 유전자를 증폭하였다. 증폭산물은 제노텍(대전, 한국)에 의뢰하여 3100 Genetic Analyser (Applied Biosystems, USA)로 염기서열을 분석하였다. 즉 16S rRNA 유전자는 3개의 프라이머(518F; CCAGCAGCCGCGGTAATACG, 800R; TACCAGGGTATCTAATCC, 984F; ACGCGARGAACCTTAC)를 이용하여 염기서열을 결정하였다. 얻어진 염기서열은 Seqman 소프트웨어(DNASTAR, USA)를 이용하여 염기서열 오류를 검정하고 연결하였다. 본 발명에서 PMC12 균주의 16S rRNA 염기서열은 서열번호 1이며, 이를 도 6에 제시하였다. 16S rRNA 유전자의 염기서열 유사도는 EzTaxon (http://www.ezbiocloud.net/eztaxon)으로 분석하였다. 계통도의 작성을 위해 MEGA 6.0 프로그램의 Clustal W 프로그램으로 염기서열을 정렬하고 염기서열 길이를 맞추었다. 계통도를 작성하기 위해 Neighbor-joining 알고리즘을 사용하였으며, 계통도의 안정성은 1000회 bootstraping을 수행하여 확인하였다.
계통분석 결과 PMC12 균주는 16S rRNA 염기서열에서 배리오보랙스 보로니쿠물란스 BAM-48T(표준 균주)와 99.5% 유사성을 갖기 때문에 PMC12 균주를 배리오보랙스 보로니쿠물란스로 동정하였다(도 1).
실시예 2: PMC12 균주의 생리화학적 특성 및 식물 생장 촉진 관련 효소의 활성 평가
생리생화학 시험은 시판되는 API 20E, API 32GN (bioMerieu, France)를 이용하여 제조사의 사용지침에 따라 시험하였다. 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주가 형성하는 식물 생장 촉진 관련 효소의 활성 평가를 수행하였다. 이를 검증하기 위해 R2A broth에 PMC12 균주를 28℃에서 배양하고, 48시간 후 흡광도 600 nm에서 미생물의 생장을 측정하였다.
PMC12 균주의 옥신 생성능을 평가하기 위하여, PMC12 균주를 24시간 동안 배양한 후, 원심분리를 통해 세균만 수확하고, 1/2 TSB에 트립토판 100 ug/ml으로 혼합한 배지에 24시간동안 배양하였다. 이 후 4000 rpm으로 10분간 원심분리한 후, 40 ul의 상청액을 80 ul의 Salkowski 용액(35% perchloric acid, 1 ml의 0.5 M FeCl3)에 혼합하였다. 이후 2 ul의 10 mM phosphoric acid(1/40 희석)을 첨가하여 10℃에서 24시간동안 배양한 후, 흡광도 530 nm에서 옥신 생성능을 측정하여 평가하였다.
PMC12 균주의 인산가용화능을 평가하기 위하여, 상기와 같이 배양한 후 PVK 배지(glucose 10 g, Ca3(PO4)2 5 g, (NH4)2SO4 0.5 g, NaCl 0.2 g, MgSO4.7H2O 0.1 g, KCl 0.2 g, 효모 추출물 0.5 g, MnSO4.H2O 0.002 g, FeSO4.7H2O 0.002 g, Agar 15.0 g, 증류수 1000 ml, bromo-phenol-blue 0.025 g, pH 7.0)에서 2주 동안 배양하여 환형이 형성되는지 평가하였다.
1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase 활성을 평가하기 위하여, PMC12 균주를 상기와 같이 배양한 후 DF 최소배지에 ACC (30 umol/plate)도말하고 세균 현탁액을 한방울 떨어뜨려 생장 여부를 평가하였다. 하기 표 1은 다양한 환경 장해 조건에서 식물의 생존 또는 생장에 도움을 주는 것으로 알려진 미생물 활성(ACC deaminase 활성, 인산가용화능, 옥신류 형성)을 PMC12 균주에 대하여 평가한 결과이다(+는 활성이 있음, 는 활성이 없음). 또한 PMC12 균주의 형태학적 및 생리생화학적 특성을 나타내었다.
　 구분 특성
작물 생육촉진관련 특성 옥신류 생성, ACC deaminase +
휘발성 물질,인산가용화능 -
형태학적 특성 세포크기(직경~폭) 0.43±0.38~0.43±0.05
세포형태 Coccobacilus
콜로니 크기(3일 배양) 1.15±0.12
콜로니 색 노란색
생육환경　 생육온도 범위 5-40℃
NaCl 내성 0-3%
탄소 이용능 D-Mannose, potassium gluconate, malic acid, phenylacetic acid, D-ribose, itaconic acid, suberic acid, sodium acetate, lactic acid, L-alanine, potassium 5-ketogluconate, 3-hydroxybenzoic acid, D-mannitol, D-glucose, L-fucose, D-sorbitol, L-arabinose, propionic acid, valeric acid, trisodium citrate, L-histidine, potassium 2-ketogluconate, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybenzoic acid, L-proline +
adipic acid, L-rhamnose, N-acetyl-D-glucosamine, inositol, D-saccharose, D-maltose, sodium malonate, glycogen, L-serine, salicin, D-melibiose, capric acid -
기타 Arginine dihydrolase, urease +
Nitrate reduction, indole production, glucose fermentation, asculin hydrolysis, gelatin hydrolysis, β-galactosidase (PNPG) -
실험 결과 PMC12 균주는 D-glucose 등의 25가지 탄소원을 이용하며, Arginine dihydrolase, urease을 생성할 수 있음을 확인하였다. 생육환경 조건은 5-40℃의 온도와 NaCl 3%까지의 농도에서 생장할 수 있었다. 식물 생장과 관련된 ACC deaminase 활성 및 옥신류 생성능도 검출되었다.
실시예 3: PMC12 균주의 염류 스트레스에 대한 식물 내성 유도 효과
온실 조건에서 PMC12 균주 및 무처리구에 관주 처리한 후, 토마토에 다양한 농도의 염류를 처리한 후 토마토의 생장을 비교하였다(도 2). 이를 위해 토마토 종자(품종: 쥬이켄)를 상토가 담긴 9 cm 플라스틱 포트에 파종한 후 온실에서 7~8일동안 재배하였다. 떡잎이 나올 때 세균 현탁액(OD600=0.25) 20 ml를 관주 처리하고, 7~8일 동안 재배한 후 염류 처리를 하였다. 처리되는 염류는 -1000 kpa을 갖는 용액으로 복합염을 제조하였으며, 2일 간격으로 3회 20 ml씩 관주처리하였다. 이 후 2주 동안 식물을 재배한 후 식물의 무게를 측정하였다.
그 결과, 일반적으로 무처리 식물이 -1000 kPa의 염류조건, 특히 고염류 조건에서 생장이 저해되는데 비하여, PMC12 균주를 처리할 경우에는 식물에 염류 조건에 대한 내성을 유도하여 식물의 생체중이 통계적으로 유의하게 증가하였다. -1000 kPa에서 58.3% 증가하였다(도 3).
실시예 4: PMC12 균주의 온도 스트레스에 대한 식물 내성 유도 효과
상기에 기술한 염류 스트레스와 유사하게 온실 조건에서 식물을 재배하고, PMC12 균주를 처리하였다. 이후, 10, 25, 40℃로 조절한 식물 생장실에서 5일 동안 스트레스를 준 후 온실조건에서 2주 동안 재배하여 식물의 생육을 평가하였다(도 4).
그 결과, PMC12 균주를 처리한 경우 25℃의 일반적인 온도 및 10℃의 저온 조건에서 무처리 대조구에 비하여 생체중이 각각 30% 및 46% 정도 증가하였다(도 5).
실시예 5: 통계 분석
R의 agricolae package를 이용하여 처리 간 생체량의 분산분석과 다중검성을 수행하였다. 다중검정은 P < 0.05에서 Least Significance Difference (LSD) Test 를 사용하였으며, 모든 실험은 2회 이상 실시하였다.
국립농업과학원 미생물은행 KACC92190P 20170912
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Variovorax boronicumulans PMC12 promoting plant growth and inducing tolerance of plants to abiotic stress and uses thereof <130> 2017-0516-10-A, P17-239 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1484 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Variovorax boronicumulans PMC12 16S rRNA <400> 1 cagattgaac gctggcggca tgccttacac atgcaagtcg aacggcagcg cgggagcaat 60 cctggcggcg agtggcgaac gggtgagtaa tacatcggaa cgtgcccaat cgtgggggat 120 aacgcagcga aagctgtgct aatwccgcat acgatctacg gatgaaagca ggggatcgca 180 agaccttgcg cgaatggagc ggccgatggc agattaggta gttggtgagg taaaggctca 240 ccaagccttc gatctgtagc tggtctgaga ggacgaccag ccacactggg actgagacac 300 ggcccagact cctacgggag gcagcagtgg ggaattttgg acaatgggcg aaagcctgat 360 ccagccatgc cgcgtgcagg atgaaggcct tcgggttgta aactgctttt gtacggaacg 420 aaacggtctt ttctaataaa gaaggctaat gacggtaccg taagaataag caccggctaa 480 ctacgtgcca gcagccgcgg taatacgtag ggtgcaagcg ttaatcggaa ttactgggcg 540 taaagcgtgc gcaggcggtg atgtaagaca gttgtgaaat ccccgggctc aacctgggaa 600 ctgcatctgt gactgcatcg ctggagtacg gcagaggggg atggaattcc gcgtgtagca 660 gtgaaatgcg tagatatgcg gaggaacacc gatggcgaag gcaatcccct gggcctgtac 720 tgacgctcat gcacgaaagc gtggggagca aacaggatta gataccctgg tagtccacgc 780 cctaaacgat gtcaactggt tgttgggtct tcactgactc agtaacgaag ctaacgcgtg 840 aagttgaccg cctggggagt acggccgcaa ggttgaaact caaaggaatt gacggggacc 900 cgcacaagcg gtggatgatg tggtttaatt cgatgcaacg cgaaaaacct tacccacctt 960 tgacatgtac ggaattcgcc agagatggct tagtgctcga aagagaaccg taacacaggt 1020 gctgcatggc tgtcgtcagc tcgtgtcgtg agatgttggg ttaagtcccg caacgagcgc 1080 aacccattgc tcattagttg ctacattcag ttgggcactc taatgagact gccggtgaca 1140 aaccggagga aggtggggat gacgtcaagt cctcatggcc cttataggtg gggctacaca 1200 cgtcatacaa tggctggtac aaagggttgc caacccgcga gggggagcta atcccataaa 1260 accagtcgta gtccggatcg cagtctgcaa ctcgactgcg tgaagtcgga atcgctagta 1320 atcgtggatc agaatgtcac ggtgaatacg ttcccgggtc ttgtacacac cgcccgtcac 1380 accatgggag cgggttctgc cagaagtagt tagcttaacc gcaaggaggg cgattaccac 1440 ggcagggttc gtgactgggg tgaagtcgta acaaggttaa ccgt 1484

Claims (9)

  1. 토마토 생육 촉진 효과, 및 저온 또는 염류 스트레스에 대한 토마토 내성 유도 효과를 발휘하는 배리오보랙스 보로니쿠물란스(Variovorax boronicumulans) PMC12 균주(KACC 92190P).
  2. 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주(KACC 92190P), 이의 배양액 또는 배양액 추출물을 유효성분으로 포함하는 토마토 생육 촉진용 조성물.
  3. 제2항의 토마토 생육 촉진용 조성물을 식물체에 살포 또는 도포하는 단계를 포함하는 토마토 생육 촉진 방법.
  4. 삭제
  5. 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주(KACC 92190P)를 배양하는 단계를 포함하는 토마토 생육 촉진용 조성물의 제조 방법.
  6. 배리오보랙스 보로니쿠물란스 PMC12 균주(KACC 92190P), 이의 배양액 또는 배양액 추출물을 유효성분으로 포함하는,
    저온 또는 염류 스트레스에 대한 토마토의 내성 유도용 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항의 저온 또는 염류 스트레스에 대한 토마토의 내성 유도용 조성물을 식물체에 살포 또는 도포하는 단계를 포함하는,
    저온 또는 염류 스트레스에 대한 토마토의 내성 유도 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004531893A (ja) * 2001-06-15 2004-10-14 アールダブリューイー・ショット・ソーラー・インコーポレーテッド カプセル化太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20110132930A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 경북대학교 산학협력단 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 슈도모나스 오란티아카 ｉｂ５―１０ 및 이를 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 사구식물의 복원방법
KR20120108701A (ko) * 2011-03-25 2012-10-05 (주)한국바이오케미칼 유용한 토양미생물을 포함하는 미생물 제제 및 이를 이용한 염류 장해 토양의 복원 방법
KR20130119681A (ko) * 2012-04-24 2013-11-01 (주)한국바이오케미칼 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ｋｊｇ７을 포함하는 미생물 제제 및 이를 이용한 염류 장해 토양의 복원 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004531893A (ja) * 2001-06-15 2004-10-14 アールダブリューイー・ショット・ソーラー・インコーポレーテッド カプセル化太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20110132930A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 경북대학교 산학협력단 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 슈도모나스 오란티아카 ｉｂ５―１０ 및 이를 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 사구식물의 복원방법
KR20120108701A (ko) * 2011-03-25 2012-10-05 (주)한국바이오케미칼 유용한 토양미생물을 포함하는 미생물 제제 및 이를 이용한 염류 장해 토양의 복원 방법
KR20130119681A (ko) * 2012-04-24 2013-11-01 (주)한국바이오케미칼 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ｋｊｇ７을 포함하는 미생물 제제 및 이를 이용한 염류 장해 토양의 복원 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Variovorax boronicumulans sp. nov., a boron accumulating bacterium isolated from soil, Hiroki Miwa 외, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2008), 58, 286-289

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