KR102642930B1 - 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법에 관한 것으로, 본 발명은 IAA(Indole acetic acid) 생성능, ACC 탈아민효소 (1-aminocycloprophan-1-carboxylic acid deaminase) 활성능, 인산가용화능 및 철분흡수능을 포함하고, 이에 따라 식물의 생장을 촉진할 수 있다.
Description
본 발명은 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법에 관한 것이다.
표토(表土)는 토양층의 단면 중 유기물이 상당히 많고 대개 검은빛을 띠는 상층토(지표면에서 5~30cm 깊이 구간)으로, 땅에 존재하는 많은 물질, 돌과 식물, 벌레의 사체 등이 오랜 세월 풍화되면서 표토가 된다. 표토는 식물의 성장에 필요한 영양분이 다량 함유하고 있고, 유기물질과 미생물의 농도도 높아 거의 모든 토양 내 생물학적 활동은 표토에서 이루어진다. 표토는 식물의 뿌리가 내리는 주요 부위인 만큼 식물이 자랄 수 있는 자양분을 다량 가지고 있어 식물 생육에 필요한 수분의 대부분을 공급하고 있다.
농작물의 생장을 촉진하거나 농작물의 수확량 증대 또는 수확물의 품질을 높이기 위해 일반적으로 비료를 사용하고 있는데, 화학비료의 경우 표토를 포함하는 토양과 더불어 지하수의 오염을 유발할 수 있는 한계가 있다. 그렇더라도 산업의 발달 및 다양화로 인해 농경지 면적이 감소되고 있기 때문에 작물의 생산성을 높이기 위한 비료의 사용은 불가피한 것이며, 이에 따라 기존의 화학비료보다 친환경적인 기능성 농자재의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.
한편, 지구상에는 매우 다양한 미생물이 존재하며 이중에는 식물과 공생관계를 형성함으로써 식물의 생장을 돕거나 식물의 생장에 유익한 물질을 생산하는 미생물도 포함된다. 따라서 이러한 미생물을 잘 이용한다면 기존 화학비료의 사용에 따른 환경오염 문제를 걱정할 필요없이 농작물을 효율적으로 재배할 수 있다. 특히나, 생물들이 살아갈 생활터전을 제공하는 표토 복원, 재녹화의 측면에서도 친환경적으로 이루어질 수 있다는 점에서는 매우 긍정적이다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1611537호에는 식물생장 촉진활성을 갖는 Enterobacter ludwigii SJR3 균주 및 이 균주를 이용하여 식물의 생장을 촉진하는 기술이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-0419783호에는 토마토 줄기썩음병균에 대해 길항력을 갖고 식물생장 촉진효과를 갖는 Pseudomonas aeruginosa 17S 균주 및 이 균주를 이용하는 방법이 개시되어 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법을 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물은 Brevibacillus laterosporus 균주를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 상기 조성물은 Pseudomonas aylmerensis 균주를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 상기 Brevibacillus laterosporus 균주는 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 균주(수탁번호: KCTC19057P)인 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 상기 Pseudomonas aylmerensis 균주는 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주(수탁번호: KCTC19058P)인 것을 기술적 특징으로 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량방법은 상기의 조성물을 식물에 투여하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법은 IAA(Indole acetic acid) 생성능, ACC 탈아민효소 (1-aminocycloprophan-1-carboxylic acid deaminase) 활성능, 인산가용화능 및 철분흡수능을 포함하고, 이에 따라 식물의 생장을 촉진할 수 있다.
도 1은 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 균주의 계통도
도 2는 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주의 계통도
도 3은 균주의 인산가용화배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)
도 4는 균주의 사이드로포어 배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)
도 5는 생장촉진능력 확인시험의 과정에 사용되는 팟의 사진
도 6은 생장촉진능력 확인시험을 위한 식물 식재 수 사진
도 7은 Brevibacillus laterosporus 1JH2-RS2 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율)
도 8은 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율)
도 2는 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주의 계통도
도 3은 균주의 인산가용화배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)
도 4는 균주의 사이드로포어 배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)
도 5는 생장촉진능력 확인시험의 과정에 사용되는 팟의 사진
도 6은 생장촉진능력 확인시험을 위한 식물 식재 수 사진
도 7은 Brevibacillus laterosporus 1JH2-RS2 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율)
도 8은 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율)
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 Brevibacillus laterosporus 균주 및/또는 Pseudomonas aylmerensis 균주, 또는 수탁번호 KCTC19057P의 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 균주 및/또는 수탁번호 KCTC19058P의 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주를 포함하는 토지개량용 조성물을 이용하여 식물의 생장을 촉진시키는 토지개량을하는데 그 목적이 있다.
상기 Brevibacillus laterosporus 균주는 맥문동의 근권 또는 근권 주위의 토양으로부터 유래될 수 있고, 상기 Pseudomonas aylmerensis 균주는 구절초의 근권 또는 근권 주위의 토양으로부터 유래될 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "토지개량"은 토지 이용 목적에 적합하도록 토양의 물리, 화학, 생물학적 특성을 좋게 하는 작업을 말하는 것으로, 일반적으로는 좋은 토질을 유지, 증진하기 위하여 토지에 행하는 개간, 객토, 비료 주기 등 토양 관리와 배수 개선, 구획 정리 등의 것들을 모두 포함하나, 보다 상세하게는 본 발명은 식물의 생장에 필요한 요소들을 보충해주고, 생장을 저해하는 요인들을 제거함으로써 식물의 성장, 발달 및 생산성 등을 증진시키는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "맥문동"은 외떡잎식물 백합목 백합과의 여러해살이풀로서 꽃은 5∼8월에 피고 자줏빛이며 수상꽃차례의 마디에 3∼5개씩 달리며 꽃이삭은 길이 8∼12 cm이고 작은꽃가지에 마디가 있는 식물을 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "구절초"는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 여러해살이풀로서 높이 50cm 정도로 땅속줄기가 옆으로 길게 벋으면서 번식하고, 모양이 산구절초와 비슷하며 뿌리에 달린 잎과 밑부분의 잎은 1회깃꼴로 갈라지며, 잎은 달걀 모양으로 밑부분이 편평하거나 심장 모양이며 윗부분 가장자리는 날개처럼 갈라지는 식물을 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "식물 생장 촉진"은 일반적인 식물의 생장보다 미생물을 처리함에 따라 식물의 줄기, 뿌리 길이 등에 차이가 나타나는 것으로, 그 차이는 비처리된 식물에 비하여 통계적으로 유의한 차이가 있음을 의미한다.
본 발명에서는 이러한 식물 생장 촉진 활성을 나타내는 지표인 IAA (indole acetic acid), 사이드로포어 (siderophore) 생산능 및 ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylate) 탈아미노효소 (deaminase) 활성능에 대한 확인을 통하여 입증하였다.
본 발명에서 사용되는 용어 "사이드로포어(siderophore)"는 식물 성장에 필수 원소인 철 이온에 특이적으로 결합하는 물질로 직접적으로 식물 성장에 도움을 주는 물질이면서 식물병원균이 철 이온을 흡수하는 것을 경쟁적으로 저해함으로써 식물병원균의 생육을 억제할 수 있는 물질을 의미한다. 사이드로포어의 생성능은 식물 성장에 도움을 주는 것은 물론이며 동시에 식물병 방제 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "IAA(indole acetic acid)"는 식물성 호르몬의 일종으로서 식물의 성장에 직접적으로 관여하는 것으로, 생장소(生長素) 또는 옥신이라고 불리는 물질을 의미한다. IAA는 소량으로도 식물의 생장을 촉진시키는데, 특히 뿌리나 눈의 끝 부분에 작용하여 세포를 크게 하거나 세포분열을 왕성하게 하여 생장을 촉진하는 것으로 알려져 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "에틸렌(ethylene)" 식물성 호르몬의 일종으로서 식물의 성장과 노화 수준과 깊은 연관성을 가진 물질을 말한다. 에틸렌은 식물이 성장 및 발달을 하는 동안에는 0.05 ㎕/L로 낮은 편이지만, 식물이 노화되는 과정 또는 열매가 익어가는 기간에는 100 ㎕/L 이상의 고농도로 합성된다. 적정량의 에틸렌은 식물 성장의 초기 단계에서 발아와 성장에 도움을 주지만, 고농도의 에틸렌은 뿌리 신장의 저해를 일으키는데, 극심한 온도 변화, 수분, 자외선, 질병과 같은 환경 스트레스에 빈번하게 노출되면 에틸렌의 농도가 증가되며, 노화와 세포 손상이 가속화된다.
본 발명에 따른 균주는 ACC-탈아미노효소(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase) 활성을 높임으로써 에틸렌의 전구체인 ACC를 암모니아와 알파-케토부티레이트(α-ketobutyrate)로 분해하여 에틸렌의 농도를 낮춤으로써 환경 스트레스를 완화시켜 식물의 성장 촉진에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 따른 토지개량용 조성물은 식물의 생장에 도움을 줄 수 있는 물질로서 키토산(chitosan), 콜라겐, 젤라틴, PVA, 전분과 같이 생 분해성 고분자물질을 더 포함할 수 있다.
키토산은 일반적으로 조개, 굴 등의 패각류 껍질에서 단백질 성분과 석회질 성분을 제거한 키틴을 얻은 후 알칼리 용액으로 처리하여 탈아세틸화하여 얻을 수 있다. 키토산은 토양 및 식물의 살균작용과 병충해방지를 할 수 있으며, 토질을 소독하는 효과와 토양의 합리화를 촉진하며 토양의 배수성, 보수성 및 통기성 등을 향상시킨다. 키토산은 식물의 잔뿌리 발달을 촉진할 수 있으며 식물의 견고성을 향상시키고 식물의 생육증진, 상처회복력 증진, 생리장해 예방의 효과가 있다. 그러면서 상기 키토산은 식물 뿌리에 막을 형성하여 병해충 발생을 억지하고 뿌리내림에 효과를 준다.
또한, 본 발명에 따른 토지개량용 조성물은 다공성 물질을 추가적으로 포함하여 보습 및 토양 공극율을 증진시킬 수 있다. 다공성 물질로는 제올라이트, 버미큘라이트, 펄라이트, 피트모스, 화산모래 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명에 따른 토지개량용 조성물을 설명한다. 이하의 실시예에서 사용되는 농도의 단위로서 w/v는 중량/부피, w/w는 중량/중량, v/v는 부피/부피를 의미한다.
실시예 1. 시료로부터 균주의 분리
1-1. 배지의 준비
한천 배지 (nutrient agar) 및 인산가용화 배지 (NBRIP-bpb agar)의 조성은 각각 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같다.
| 성분 | 함량 (g/L) |
| Nutrient broth | 8 |
| Agar | 15 |
| 성분 | 함량 (g/L) |
| Glucose | 10 |
| MgCl2·6H2O | 5 |
| Ca3 (PO4)2 | 5 |
| MgSO4·7O2 | 0.25 |
| KCl | 0.2 |
| (NH4)2SO4 | 0.1 |
| BPB (bromophenol blue) | 0.025 |
사이드로포어 배지(siderophore agar)는 다음의 과정을 통해 제조하였다.i) 삼각 플라스크에 Chrome azurol S (CAS) 0.065g을 D.W. (distilled water) 50ml에 녹였다. ii) FeCl3·6H2O 0.0027g을 D.W. 10ml에 녹이며, HCl 8.84㎕를 D.W. 10ml에 녹인 다음 두 용액을 혼합 후 이중 10ml을 분취한다. iii) 천천히 교반한 후 HDTMA (Hexadecyltrimethyl-ammonium bromide) 0.729을 D.W. 40ml에 녹였다. 그리고 i), ii), iii)의 용액들을 총 부피가 100ml(=50+10+40)이 되도록 혼합한 다음, dark blue liquid 상태로 멸균하여 제1 혼합액을 제조하였다.
10X MM9 salt solution (Na2HPO4, 60g; KH2PO4, 0.9g; NaCl, 5g; NH4Cl, 10g; D.W를 100ml가 되게 혼합) 100ml를 D.W. 750ml와 혼합하고, 15g 의 아가 (agar)를 넣고, 30.24g PIPES을 넣은 뒤 0.6ml50% (w/w) NaOH 용액을 넣었다. 그리고 멸균 후, 50℃까지 식혀준 다음, 아래와 같이 제조된 i) 내지 iv)의 용액을 첨가하여 제2 혼합액을 제조하였다.
i) 카사미노산 (casamino acids) 10g을 D.W. 100ml에 녹이고 (10%, w/v) 멸균 후, 이중 30ml를 분취하여 첨가한다. ii) 포도당 (glucose, 탄소원) 4g을 D.W. 20ml에 녹이고 (20%, w/v) 멸균 후, 이중 10ml를 분취하여 첨가한다. iii) thiamine-HCl 0.02g을 D.W. 10ml에 녹이고 (0.2%, w/v) 멸균 후, 이중 1ml를 분취하여 첨가한다. iv) L-트립토판 (L-tryptophan) 0.1g을 D.W. 10ml에 녹이고 (1%, w/v) 멸균 후, 이중 3ml를 분취하여 첨가한다.
제1 혼합액 100ml및 제2 혼합액 900ml을 각각 분취하여 기포가 생기지 않도록 잘 혼합하였다. 이를 페트리 디쉬에 붓고 식혀서 사이드로포어 배지를 완성하였다.
1-2.
Brevibacillus laterosporus
. 1JH2-RS2 균주의 분리
도 1은 본 발명에 따른 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 균주의 계통도이다.
맥문동(대림원예종묘, 서울)의 뿌리 및 뿌리 부근의 토양을 채취하였다. 뿌리를 물로 씻고 막자사발에 놓고 찢은 후 9ml의 멸균수가 담긴 코니칼 튜브에 넣었다. 뿌리 부근의 토양 1g을 9ml의 멸균수가 담긴 코니칼 튜브에 넣었다. 각각의 튜브를 진탕배양기 (shaking incubator)에서 30분 동안 진탕하여 맥문동의 뿌리 조직과 토양에 있는 미생물이 물속으로 현탁되도록 하였다.
현탁액을 101 ~ 107까지 연속희석 (serial dilution)한 후 103 ~ 107의 분취액 중 0.1ml을 한천 배지 (nutrient agar), 인산가용화 배지 (NBRIP-bpb agar) 및 사이드로포어 배지에 각각 도말한 뒤 30℃의 배양기에서 배양하였다.
한천 배지에서 배양된 균주를 분리한 다음, 인산가용화 배지에서 인산가용화 활성을 확인하고, 사이드로포어 배지에서 활성을 확인하였다. 그리고 두 가지 배지에서 모두 활성을 보이는 균주를 선별하였다.
선별된 균주를 동정한 결과, Brevibacillus laterosporus로 확인되었으며 (도 1 참조), 이하에서는 이를 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2로 명명하였다.
1-3.
Pseudomonas aylmerensis
. 3JH1-RP4 균주의 분리
도 2는 본 발명에 따른 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주의 계통도이다.
구절초(대림원예종묘, 서울)의 뿌리 및 뿌리 부근의 토양을 채취하였다. 뿌리를 물로 씻고 막자사발에 놓고 찢은 후 9ml의 멸균수가 담긴 코니칼 튜브에 넣었다. 뿌리 부근의 토양 1g을 9ml의 멸균수가 담긴 코니칼 튜브에 넣었다. 각각의 튜브를 진탕배양기 (shaking incubator)에서 30분 동안 진탕하여 구절초의 뿌리 조직과 토양에 있는 미생물이 물속으로 현탁되도록 하였다.
현탁액을 101 ~ 107까지 연속희석 (serial dilution)한 후 103 ~ 107의 분취액 중 0.1ml을 한천 배지 (nutrient agar), 인산가용화 배지 (NBRIP-bpb agar) 및 사이드로포어 배지에 각각 도말한 뒤 30℃의 배양기에서 배양하였다.
한천 배지에서 배양된 균주를 분리한 다음, 인산가용화 배지에서 인산가용화 활성을 확인하고, 사이드로포어 배지에서 활성을 확인하였다. 그리고 두 가지 배지에서 모두 활성을 보이는 균주를 선별하였다.
선별된 균주를 동정한 결과, Pseudomonas aylmerensis로 확인되었으며 (도 2 참조), 이하에서는 이를 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4로 명명하였다.
실시예 2. 식물생장촉진호르몬의 생성능 시험
식물성장 호르몬인 옥신 (auxin) 계열의 호르몬 유사물질인 IAA (Indole acetic acid)는 미생물에서 생산된다.
균주의 IAA 생산능은 5 mM 트립토판 (tryptophan)을 첨가한 DF배지 (Dworkin-Foster media(per liter): 4.0 g KH2PO4, 6.0 g Na2HPO4, 0.2 g MgSO4.7H2O, 2.0 g glucose, 2.0 g gluconic acid 및 2.0 g citric acid with trace elements( 1 mg FeSO4.7H2O, 10 mg H3BO3, 11.19 mg MnSO4.H2O, 124.6 mg ZnSO4.7H2O, 78.22 mg CuSO4.5H2O, 10 mg MoO3, pH 7.2)) 3 mL에 균주 배양액을 1% (v/v)가 되도록 접종하여 30℃에서 180 rpm으로 6일간 접종하였다.
그 결과 맥문동에서 분리된 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2의 IAA 생산능은 12.5 mg/L로 확인되었고, 구절초에서 분리된 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4의 IAA 생산능은 12.4 mg/L로 확인되었다.
실시예 3. 식물 스트레스 억제활성 (ACC-deaminase) 시험
식물이 강한 자외선, 높은 염 농도, 수분 부족, 미네랄 부족 등과 같은 스트레스 환경에 노출되면 식물호르몬 중에 에틸렌 (ethylene)이 형성되는데, 에틸렌과 그 전구체인 ACC (1-aminocycloprophan-1-carboxylic acid)의 과도한 축적은 식물의 성장을 방해한다. ACC 탈아미노효소 (deaminase)는 ACC 및 에틸렌으로 진행되는 대사경로를 차단한다. 이와 같은 ACC 탈아미노 효소를 분비하는 미생물이 근권에 서식하게되면 식물은 스트레스 환경에도 생장을 할 수 있다.
대상 균주의 ACC 탈아미노효소 활성을 확인하기 위하여 (NH4)2SO4 대신 3 mM ACC를 넣은 DF 배지 (실시예 2 참조)를 이용하였다.
그 결과 맥문동에서 분리된 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2의 ACC 탈아미노효소 활성은 0.25(흡광도)로 측정되었고, 구절초에서 분리된 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4의 ACC 탈아미노효소 활성은 0.07(흡광도)로 측정되었다. 시료(미생물)을 처리하지 않은 음성대조군의 경우, 흡광도 값이 측정되지 않았다.
실시예 4. 식물생장에 필요한 미량성분 획득능력 시험 (인가용화, 및 철분 흡수 능력)
4-1. 인산가용화능
도 3은 균주의 인산가용화배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)이다.
식물의 생장에는 인산화 철과 같은 미량의 영양분이 필요하다. 토양 안에 있는 인산은 식물이 이용할 수 없는 상태인 불용성 상태로 존재하기 때문에, 식물이 이용할 수 있는 가용화 상태로 만들어 주는 미생물의 활성이 필요하다.
산가용화능 배지는 브로모페놀블루 (BPB; bromophenol blue)가 함유된 인산가용화 배지 (NBRIP-bpb agar) 배지를 이용하였다. 플레이트 (plate)에 도말하여 7-14일간 배양한 후, 균 주변에 clear zone의 여부에 따라 활성 여부를 확인하였다.
그 결과, 도 3(빨간색 동그라미 참조)에 도시된 바와 같이 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 및 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4의 인산가용화능은 양성으로 확인되었다.
4-2. 철분 흡수능
도 4는 균주의 사이드로포어 배지에서의 배양 결과 (왼쪽: Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2, 오른쪽: Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4)이다.
토양 안에는 식물이 이용할 수 있는 철의 함량이 매우 낮기 때문에 식물은 사이드로포어를 생산하는 근권 미생물 통해 토양 내의 철을 이용한다. 이에 분리된 균주의 사이드로포어 생성능을 확인함으로써 철분 흡수능을 확인하였다.
chrom azurol S (CAS) blue agar 배지를 이용하였다. 플레이트 (plate)에 균주를 스프레딩 (spreading)하여 7-14일간 배양한 후, 균주 주변의 orange halo의 여부에 따라 사이드로포어 생성 여부를 확인하였다.
그 결과, Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 및 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4는 도 4(빨간색 동그라미 참조)에 도시된 바와 같이 사이드로포어 생산능이 양성으로 확인되었다.
실시예 5. 생장촉진능력 확인시험
5-1. 균주 배양
Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 및 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4를 각각 600ml NB 배지 (Nutrient broth)에서 30℃로 3일간 진탕 배양하였다.
5-2. 대상 식물의 균주 배양액으로의 침지
도 5는 생장촉진능력 확인시험의 과정에 사용되는 팟의 사진 및 도 6은 생장촉진능력 확인시험을 위한 식물 식재 수 사진이다.
맥문동 30주, 구절초 30주 모종을 대조군과 실험군으로 각각 15주씩 이용하였다. 실험군 15주는 미생물배양액으로 채울 플라스틱 통 (350 ml)에 한 주씩 옮겨 담았다(도 5 (a) 참조). 그리고 모든 모종의 줄기 길이를 지표면으로부터 7.5cm로 맞추어 잘라준 다음, 흙이 포함된 맥문동 뿌리가 담겨있는 플라스틱통으로 NB배지에서 배양된 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 배양액 및 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 배양액 각각을 각 40ml씩 주입하였다. 48시간 동안 방치하였다.
5-3. 식물 식재 및 줄기 측정 결과
도 7은 Brevibacillus laterosporus 1JH2-RS2 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율) 및 도 8은 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주를 포함하는 조성물의 생장촉진능력 확인시험 결과를 도시한 그래프 (a: 일자에 따른 식물의 줄기 길이, b: 일자에 따른 성장율)이다.
텃밭 화분 (59.8cm*39.5cm*20.5cm, 도 5 (b) 참조)에 대조군 15주, 실험군 15주씩 식재하였고(도 5 (c) 및 도 6 참조), 일주일 간격으로 식물 줄기의 길이를 측정하였다. 결과는 도 7(표 3) 및 도 8에 도시되어 있다.
| 대조군 | 1JH2-RS2 | |||
| 줄기길이 (cm) |
성장율(%) | 줄기길이 (cm) |
성장율(%) | |
| 8/10 | 7.5±0.0 | 0 | 7.5±0.0 | 0 |
| 8/22 | 12.2±2.0 | 62.5 | 12±2.4 | 60 |
| 8/29 | 13.1±2.7 | 75.1 | 14.8±3.6 | 96.7 |
| 9/6 | 14.6±2.4 | 94.2 | 17.2±3.6 | 128.8 |
| 9/13 | 15.2±2.3 | 102.4 | 18.8±3.4 | 150.1 |
| 9/26 | 15.6±2.4 | 107.6 | 19.7±2.9 | 163.0 |
| 10/12 | 15.8±2.1 | 110.0 | 20±2.7 | 166.1 |
| 10/20 | 15.9±2.2 | 111.9 | 20±2.7 | 166.7 |
도 7(a) 및 도 8(a)에 도시된 바와 같이 각 균주는 대조군 대비 줄기의 길이가 더 빠르면서 길게 자라는 것을 알 수 있다. 최종적으로 Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2는 약 20cm, 대조군은 약 16cm가 자랐고, Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4는 약 10cm, 대조군은 약 8cm가 자랐다. 이를 기반으로 성장율을 계산한 결과, Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2는 대조군 대비 약 50% 높은 수준, Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4는 대조군 대비 10% 높은 수준인 것으로 확인했다.
Claims (5)
- 삭제
- Brevibacillus laterosporus. 1JH2-RS2 균주(수탁번호: KCTC19057P)를 포함하는 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물에 있어서,
상기 조성물은 Pseudomonas aylmerensis 균주를 더 포함하는 것을 특징으로하는 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물.
- 삭제
- 청구항 2에 있어서,
상기 Pseudomonas aylmerensis 균주는 Pseudomonas aylmerensis. 3JH1-RP4 균주(수탁번호: KCTC19058P)인 것인, 조성물.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220188316A KR102642930B1 (ko) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220188316A KR102642930B1 (ko) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102642930B1 true KR102642930B1 (ko) | 2024-03-04 |
Family
ID=90297558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220188316A KR102642930B1 (ko) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 식물 생장 촉진 활성을 가지는 토지개량용 조성물 및 이를 이용한 토지개량방법 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102642930B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050111367A (ko) * | 2004-05-21 | 2005-11-24 | 서울화인테크 주식회사 | 토양 미생물을 이용한 생장촉진제 및 그 생장촉진제를이용한 작물의 재배방법 |
| KR20170085196A (ko) * | 2016-01-14 | 2017-07-24 | 농업회사법인 주식회사 신성바이오 | 양송이 재배용 복토재 |
| KR20210069624A (ko) * | 2018-07-25 | 2021-06-11 | 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 미네소타 | 토양-매개 식물 병원체를 억제하는 미생물 컨소시엄을 개발하기 위한 플랫폼 |
-
2022
- 2022-12-29 KR KR1020220188316A patent/KR102642930B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050111367A (ko) * | 2004-05-21 | 2005-11-24 | 서울화인테크 주식회사 | 토양 미생물을 이용한 생장촉진제 및 그 생장촉진제를이용한 작물의 재배방법 |
| KR20170085196A (ko) * | 2016-01-14 | 2017-07-24 | 농업회사법인 주식회사 신성바이오 | 양송이 재배용 복토재 |
| KR20210069624A (ko) * | 2018-07-25 | 2021-06-11 | 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 미네소타 | 토양-매개 식물 병원체를 억제하는 미생물 컨소시엄을 개발하기 위한 플랫폼 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ann. Microbiol., Vol.66, 2016, pp.1087~1097(2016.02.02)* * |
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