KR20090105426A - 배추좀나방의 유충 창자로부터 분리한 식물 생장을촉진하는 박테리아 균주 및 이를 이용한 식물 생장 촉진방법 - Google Patents

배추좀나방의 유충 창자로부터 분리한 식물 생장을촉진하는 박테리아 균주 및 이를 이용한 식물 생장 촉진방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주, 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 미생물 제제 및 생물비료, 상기 생물비료를 제조하는 방법, 상기 균주를 식물 또는 식물의 종자에 침지 또는 관주 처리하여 식물의 생장을 촉진하는 방법에 관한 것이다.
배추좀나방, 유충 창자, 식물 생장, 미생물 제제, 생물비료

Description

배추좀나방의 유충 창자로부터 분리한 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주 및 이를 이용한 식물 생장 촉진 방법{Bacterial strains promoting plant growth isolated from larval gut of diamondback moth and method for promoting plant growth using the same}
본 발명은 배추좀나방의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주 및 이를 이용한 식물 생장 촉진 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주, 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 미생물 제제 및 생물비료, 상기 생물비료를 제조하는 방법, 상기 균주를 식물 또는 식물의 종자에 침지 또는 관주 처리하여 식물의 생장을 촉진하는 방법에 관한 것이다.
곤충 (곤충 강)은 절지동물의 주요 그룹이며, 지구상에 동물의 가장 다양한 그룹이다. 이 막대한 다양성은 상이한 생태학적 조건에 생존하며, 몇 가지 식품 공급원을 대사하는 이의 능력에 기인한다. 또한, 곤충은 이의 창자에 수많은 미생물을 가지고 있으므로, 미생물 다양성에 대한 보고로서 이용된다. 또한, 곤충의 엄청 난 적응력은 이의 미생물 파트너에 의한 다양한 역할에 기인할 수 있다. 예를 들면, 곤충 창자에 질소고정균의 존재는 질소 흡수를 도우며, 공생 곤충 창자 박테리아에 의한 IAA(indole 3-acetic acid) 및 철분포획체 (siderophore)의 생산은 병원성 박테리아 및 진균에 대한 길항적 활성을 나타내는 것으로 알려져 있으며 [Dillon RJ, Dillon VM (2004) Annu Rev Entomol 49:71-92], 세포외 가수분해 효소인 키타나아제의 생산은 양분 확산에 필수적인 위식막 (peritrophic membrane)의 물리적 특성을 유지하는 것을 돕는다.
이전의 연구에서, 곤충 창자와 관련된 박테리아의 상이한 속은 근권, 엽권(phyllosphere), 및 토양 유래의 박테리아와 밀접하게 관련되어 있는데, 이는 초식성 곤충, 작물 및 이의 미생물 사이의 트리트로픽(tritrophic) 상호작용의 존재를 나타내며, 여기에서 유익한 효과는 식물호르몬의 생산, 관련 질소 고정, 효소 활성, 개선된 미네랄 흡수, 및 병원성 및 유해성 생물체의 억제를 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 박테리아는 식물 생장 촉진 박테리아 (PGPB)로서 언급되었다 [Cattelan et al., (1999) Soil Sci Soc Am J 63:1670-1680].
대부분의 보고된 PGPB는 몇 가지 우유 및 소똥을 제외하고는 근권, 엽권, 및 토양 분리 균주이다. 곤충 창자 내의 미생물 집단 (4 × 105 내지 2 × 1011 /ml 장 현탁액)은 엽권 (3×105/cm2)에서보다 큰데, 이는 유용한 박테리아 분리에 대해 적절한 분리원이라는 것을 나타낸다. 많은 곤충 종은 주위 환경, 예를 들면, 식량 작물의 식물체 표면으로부터 이의 미생물총을 유도한다고 추정된다. 아마도, 창자 환경에서 영양분 사이클링 속도는 훨씬 높고, 잠재적인 방해도 토양 및 식물에서보다 더욱 현저하다. 곤충은 또한 유기 물질을 분쇄하는데 이용되는 잘 발달된 구강 부분을 가지므로, 곤충을 미생물 집락형성에 더욱 접근하기 쉽게 한다. 곤충-창자 박테리아 균주는 또한 다른 곳 유래의 분리 균주보다 더욱 대사학적으로 다재다능하다. 그러므로, 상기 전문화된 역동적 환경으로부터 미생물의 분리 및 규명은 증가된 작물 생산을 위한 bioinoculant의 개발에서의 진전을 나타낸다.
최근에, 본 발명가는 레피돕테라 곤충인 배추좀나방(DBM)으로부터 박테리아 균주의 분리 및 규명에 대해 보고하였다.
한국특허등록 제10-530885호에는 슈도모나스 플로레슨스 B16 균주 및 이를 이용한 작물의 생장촉진 방법 및 세균성 시들음병 방제 방법이 개시되어 있으며, 한국특허등록 제10-755509호에는 질소고정력 및 작물 생장 촉진 효과가 있는 신균주 아조스피릴룸 브라실렌스 CW301, 이를 이용한 생물 비료 및 그 제조 방법이 개시되어 있으며, 한국특허등록 제10-686596호에는 식물의 생장을 촉진하는 신균주 KLP1 및 이를 이용한 식물생장 촉진 방법이 개시되어 있으며, 미국특허 제6,156,560호에는 생물학적 방제제로서 슈도모나스 코루가타 (Pseudomonas corrugata)의 용도가 개시되어 있으나, 본 발명의 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주와는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 숙주 곤충에 대한 유리한 효과를 부여하는 박테리아 특성은 또한 작물 생장에 좋은 영향을 가질 수 있으므로, 본 발명은 배추좀나방 (DBM) 창자 균주의 식물 생장 촉진 특성을 시험하고자 하였다. 또한, 무감염 상태 조건하의 식물 생장을 촉진하는 선발된 박테리아 균주의 능력은 시험 식물로서 카놀라 및 토마토를 이용하여 평가하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 미생물 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 생물비료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주를 배양하여 생물비료를 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주를 식물 또는 식물의 종자에 침지 또는 관주 처리하여 식물의 생장을 촉진하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 곤충 유충 창자와 관련된 박테리아가 식물 생 장 촉진 (Plant Growth Promoting; PGP) 특성을 가지며, 식물 생장에 긍정적으로 영향을 미칠 수 있으므로, 효과적인 식물 생장 촉진 박테리아로서 곤충 창자 박테리아는 작물 생산에 유용한 유익한 박테리아의 스펙트럼을 넓힐 수 있다. 또한, 본 발명의 신규한 균주는 비료의 이용이 제한된 친환경 유기농업에서 화학비료를 대체하여 작물의 수량을 증대 및 품질을 향상시키는데 이용될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주를 제공한다. 상기 박테리아 균주는 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB03 균주 (KACC 91364P), 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04 균주 (KACC 91365P), 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06 균주 (KACC 91362P), 세라티아 속 (Serratia sp.) PRGB11 균주 (KACC 91363P), 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB05 균주, 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PRGB15 균주, 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PRGB16 균주, 세라티아 속 (Serratia sp.) PSGB13 균주이다. 이들 8가지 박테리아 균주는 배추좀나방의 유충 창자로부터 분리되었으며, 식물 생장을 촉진하는 기능을 가진다. 바람직하게는 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB03 균주 (KACC 91364P), 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04 균주 (KACC 91365P), 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06 균주 (KACC 91362P), 또는 세라티아 속 (Serratia sp.) PRGB11 균주 (KACC 91363P)이다.
배추좀나방 (DBM)인 플루텔라 자일로스텔라 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 8가지 박테리아 균주에 대해 이의 식물 생장 촉진 (PGP) 특성 및 초기 식물 생장에 대한 효과에 대해 시험하였다. 시험한 모든 균주는 질소 고정 및 인돌 3-아세트산 (IAA) 및 살리실산 (SA) 생산에 대해 양성이었으나, 시안화수소 (HCN) 및 펙티나아제 생산에 대해서는 음성이었다. 또한, 5가지 균주는 현저한 수준의 트리칼슘 포스페이트 (TCP) 및 산화아연 (ZnO) 가용화를 나타내었으며, 6가지 균주는 생장 배지에서 황 (S)을 산화할 수 있었으며, 4가지 균주는 키티나아제 및 β-1,3 글루카나아제 활성에 대해 양성이었다. 이의 IAA 생산에 기초하여, 4가지 1-아미노시클로프로판-1-카르복실레이트 (ACC) 디아미나아제-양성 및 2가지 ACC 디아미나아제-음성 균주를 포함하는 6가지 균주에 대해, 무감염상태(gnotobiotic) 조건하에 이의 카놀라 및 토마토 종자의 초기 생장에 대한 PGP 활성에 대해 시험하였다.
아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04는 카놀라 식물의 뿌리 길이 (41%), 유모 활력, 및 건조 생체중량 (30%)을 현저하게 증가시킨 반면, 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06는 시험관 내 조건하에 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea), 콜레토트리쿰 코코데스 (Colletotrichum coccodes), 콜레토트리쿰 글레오스포이로이데스 (C. gleospoiroides), 리족토니아 솔라니 (Rhizoctonia solani), 및 스클레로티아 스클레로티오룸 (Sclerotia sclerotiorum)의 균사체 생장을 저해하였다. 종자를 PRGB06로 처리하였을 때, 토마토 식물의 생장 변수에 대해 대조군과 비교하여 현저한 증가를 관찰하였다.
본 발명은 또한, 본 발명의 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자 로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 미생물 제제 및 생물비료를 제공한다.
상기 미생물 제제는 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주인 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB03 균주 (KACC 91364P), 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04 균주 (KACC 91365P), 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06 균주 (KACC 91362P), 또는 세라티아 속 (Serratia sp.) PRGB11 균주 (KACC 91363P)를 유효성분으로 포함할 수 있다. 본 발명에 의한 미생물 제제는 액상 비료 형태로 제조될 수 있으며 이에 증량제를 첨가하여 가루분말의 형태로 이용하거나 이를 제형화하여 과립화시킬 수도 있다. 그러나 그 제형에 특별히 한정되지는 않는다. 즉 화학비료 공급이 제한된 친환경 유기농업에서 이를 극복하기 위한 생물비료로 제형화가 가능하다.
본 발명은 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 박테리아 균주인 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB03 균주 (KACC 91364P), 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04 균주 (KACC 91365P), 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06 균주 (KACC 91362P), 또는 세라티아 속 (Serratia sp.) PRGB11 균주 (KACC 91363P)를 이용하여 작물의 생장을 촉진시키는 생물비료로서의 이용법을 제공한다. 상기 균주를 배양한 배양액을 이용하여 이를 액체 상태로 그대로 관주하거나 작물의 종자에 침지 또는 분무하거나 종자에 코팅하여 이용할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 4가지 박테리아 균주를 배양하는 단계를 포함하 는 생물비료를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 박테리아 균주의 배양 방법 및 생물비료의 제조 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 특정 방법에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한, 본 발명의 4가지 박테리아 균주 각각 또는 이의 조합을 식물 또는 식물의 종자에 침지 또는 관주 처리하는 단계를 포함하는 식물의 생장을 촉진하는 방법을 제공한다. 상기 식물의 생장을 촉진하는 방법으로는 4가지 박테리아 균주를 배양한 배양액 및 상기 균주를 이용한 미생물 제제를 종자나 식물에 침지하거나 관주, 즉, 분무하여 수행할 수 있다. 침지하는 방법의 경우, 배양액 및 제제를 식물체 주변의 토양에 붓거나 또는 종자를 배양액 및 제제에 담가둘 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 생장을 촉진할 수 있는 식물로는 대부분의 식물이 모두 포함될 수 있으며, 특히 카놀라, 토마토 등에 효과적이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 본 발명의 균주는 질소 고정, 및 인돌 3-아세트산 (IAA) 및 살리실산 (SA)의 생산을 통해 식물 생장을 촉진할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
박테리아 및 진균 균주
실험실 조건하에 배추에서 키운 DMB의 창자로부터 분리된 박테리아 균주의 용혈 특성을 Benson 방법에 따라 측정하였다 [Benson, HJ (2002) Microbiological applications. Boston, MA, McGraw Hill, pp 170- 200]. 비용혈 특성을 보이는 5가지 아시네토박터 속 (PSGB03, PSGB04, PSGB05, PRGB15, PRGB16), 1가지 슈도모나스 속 (PRGB06), 및 2가지 세라티아 속 (PRGB11, PSGB13)을 본 발명을 위해 선발하였다. 모든 상기 박테리아 균주는 영양물 (nutrient), Luria Bertani (LB), 및 MacConkey 아가 배지 (Difco Laboratories, Detroit, Michigan)를 이용하여 DBM의 4기 유충으로부터 분리되었으며, 이의 물리적, 생화학적, 및 분자적 특성규명에 기초하여 동정되었으며, 각각의 박테리아의 16S rRNA 서열은 National Center for Biotechnology Information (NCBI)에 등록되었다. 박테리아 균주의 순수 배양물은 -80℃에서 50% 글리세롤에서 유지되었다. 표 2에 열거된 식물병원성 진균은 대한민국 수원에 소재하는 Korean Agricultural Culture Collection (KACC)로부터 수득되었으며, PDA (potato dextrose agar) 플레이트 상에서 유지하였다.
미네랄 가용화
박테리아의 미네랄 인산염 및 아연 가용화능을 0.5% TCP (Ca3 (PO4)2 (998.45 ㎍ 'P'/mL을 포함하는 배지 100mL 당 0.5g) 또는 0.12% ZnO로 보충된 Pikovskaya's 배지에서 시험하였다. 액체 배지에서 인산염 가용화는 Murphy 및 Riley의 방법에 의해 정량하였으며 [Murphy J, Riley JP (1962) Anal Chim Acta 27:31-36], 아연 가용화 효율(%)은 zone diameter/colony diameter ×100에 기초하여 계산하였으며 [Nguyen et al., (1992) Plant Soil 143:193-199], 황 산화능은 미네랄 염 티오설 페이트 배지에서 시험하였으며, 사용된 배지에서 설페이트 농도는 340 nm에서 혼탁도측정으로 정량하였다 [Massoumi A, Cornfield AH (1963) Analyst 88:321-322].
질소 고정, ACC (1- 아미노시클로프로판 -1- 카르복실레이트 ) 디아미나아제 활성 및 식물호르몬 생산 ( IAA , SA ).
박테리아 균주의 아세틸렌 환원 활성(ARA)은 Hardy 등의 방법 [Hardy et al., (1968) Plant Physiol 43:1185-1207]을 이용하여 수행하였으며, 박테리아에서 ACC 디아미나아제 효소 활성의 존재를 ACC의 효소 절단의 결과로서 생성된 α-케토부티레이트의 양을 측정함으로써 정량하였으며, 인돌-3-아세트산 (IAA) 및 살리실산 (SA)의 정량화는 각각 Gordon 및 Weber [Gordon SA, Weber RP (1951) Plant Physiol 26:192-195] 및 Meyer 및 Abdallah [Meyer JM, Abdallah MA (1978) J Gen Microbiol 107:319-328]에 따라 수행하였다.
철분포획체(siderophore), 가수분해 효소, 항진균 대사산물 (HCN, NH 3 )의 생성, 및 시험관 내 길항작용.
철분포획체 및 키티나아제 생산의 정성적인 분석을 탄소원으로서 각각 1.5% 콜로이드 키틴으로 보충된 CAS (chrome azural S) 아가 및 펩톤 아가 배지에서 수행하였으며, β-1,3-글루카나아제 활성을 Nelson [Nelson, N (1944) J Biol Chem 153:375-380]에 따라 정량하였으며, 펙티나아제 생산을 M9 배지에서 시험하였다. 시안화수소산(HCN) 생산의 정성적인 측정을 위해, 박테리아 균주를 4.4 g 글리신/L으로 보충된 King's B 아가 배지에서 스트리킹하였다. Whatman no. 1 필터 페이퍼 를 8cm 길이 및 0.5cm 폭의 균일한 스트립으로 자른 후, 알칼리 피크레이트 용액 (0.5 % 피크린산 + Na2CO3; pH 13)으로 포화시키고, 페트리 디쉬의 두껑 내에 위치하였다. 상기 플레이트를 이어서 파라필름으로 밀봉하고, 48시간 동안 30℃에서 인큐베이션하였다. 그 후에, 필터 페이퍼에 존재하는 소듐 피크레이트의 황색에서 적갈색으로의 색깔 변화는 HCN 생산의 표시로서 고려되었다. 박테리아 균주의 암모니아 생산능을 펩톤 브로쓰에서 시험하였으며, 박테리아 균주의 항진균 활성을 이중 배양 (dual culture) 기술에 따라 PDA (potato dextrose agar) 플레이트 상에서 식물병원성 진균에 대해 시험하였으며, 시험하고자 하는 진균 병원균의 106 conidia/mL의 현탁액을 중심에 6mm 직경 구멍을 갖는 PDA 상에 도말하고, 구멍에 박테리아 세포의 6㎕ (108 CFU/mL)를 접종하였다. 상기 플레이트를 이어서 박테리아 세포가 없는 대조군 플레이트의 아가 표면을 진균 균사체가 덮을 때까지 30℃에서 인큐베이션하고, 억제 영역 (inhibition zone)에 대해 조사하였다. 필요시, 세포의 단백질 함량을 표준 Lowry 방법 [Lowry et al., (1951) J Biol Chem 193: 265-275]을 이용하여 측정하였다.
무감염상태(gnotobiotic) 생장 파우치(pouch) 분석.
4가지 ACC 디아미나아제-양성 (Acinetobacter sp. PSGB03, PSGB04, PSGB05 및 PRGB15) 및 2가지 ACC 디아미나아제-음성 (Pseudomonas sp. PRGB06 및 Serratia sp. PRGB11) 균주를 시험 식물로서 카놀라 및 토마토를 이용하여 식물 생장 촉진능을 시험하기 위해 추가로 선발하였다. 양자의 식물 종은 초기 생장 단계에서 에틸 렌 수준에 대해 민감하다. 종자 처리 및 무감염상태 생장 파우치 분석을 Penrose 및 Glick [Penrose DM, Glick BR (2003) Physiol Plant 118:10-15]에 따라 수행하였다. 카놀라 및 토마토 종자의 일차 뿌리 길이를 파종 후 5일 및 10일에 측정하였으며, 유모 활력 및 건조 생체중량 (일정한 중량으로 70℃에서 오븐 건조)을 파종 후 15일에 기록하였다.
통계학적 분석.
데이타를 SAS institute Inc. (Cary, NC, USA)가 개발한 general linear model, version 9.1을 이용하여 분산분석 (ANOVA)에 의해 통계학적으로 분석하였으며, 평균을 최소유의차 (LSD) P ≥ 0.05를 이용하여 비교하였다.
뉴클레오티드 서열 등록 번호.
박테리아 균주 PSGB03, PSGB04, PSGB05, PRGB15, PRGB16, PRGB06, PRGB11, 및 PSGB13의 서열에 대한 NCBI GenBank 등록 번호는 각각 EF195353, EF195354, EF195355, EF195345, EF195346, EF195341, EF195344, 및 EF195352 이다.
실시예 1: 본 발명의 박테리아 균주의 분리
실험실 조건하에 배추에서 키운 DMB의 창자로부터 분리된 박테리아 균주의 용혈 특성을 측정한 후, 비용혈 특성을 보이는 5가지 아시네토박터 속 (PSGB03, PSGB04, PSGB05, PRGB15, PRGB16), 1가지 슈도모나스 속 (PRGB06), 및 2가지 세라티아 속 (PRGB11, PSGB13)을 본 발명을 위해 선발하였다. 모든 상기 박테리아 균주는 영양물 (nutrient), Luria Bertani (LB), 및 MacConkey 아가 배지 (Difco Laboratories, Detroit, Michigan)를 이용하여 DBM의 4기 유충으로부터 분리되었으며, 이의 물리적, 생화학적, 및 분자적 특성규명에 기초하여 동정되었다.
이 중에서, 특히 식물 생장에 현저한 효과를 보이는 박테리아 균주인 2가지 아시네토박터 속 (PSGB03, PSGB04), 1가지 슈도모나스 속 (PRGB06), 및 1가지 세라티아 속 (PRGB11)을 한국농업미생물자원센터(KACC)에 2008년 3월 26일자로 기탁하였다 (기탁번호: KACC 91364P, KACC 91365P, KACC 91362P, KACC 91363P).
실시예 2: 본 발명의 박테리아 균주의 식물 생장 촉진 특성
선발된 창자 박테리아 균주의 다양한 식물 생장 촉진 특성에 대한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표 1. 배추좀나방 (DBM)의 유충 창자로부터 분리된 박테리아 균주의 식물 생장 촉진 특성
Figure 112008024052791-PAT00001
모든 박테리아 균주는 콜로니 주위의 clear halo의 형성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 플레이트 기재 분석에서 미네랄 인산염 (P) 또는 아연 (Zn)을 가용화시 키는 것으로 나타났다. 또한, 브로쓰 기재 분석에서, 최대 P 가용화는 아시네토박터 속 균주 (479 내지 547 ㎍ P/mL)에 이어, 슈도모나스 (250 ㎍ P/mL) 및 세라티아 속 균주 (120 내지 215 ㎍ P/mL)에 대해 관찰되었다. 2가지 아시네토박터 속 균주 (PRGB15 및 PRGB16)를 제외하고, 모든 박테리아 균주는 배양 배지에서 설페이트를 축적하는 것으로 나타났다.
창자 박테리아 균주에서 ARA의 측정은 이질소(dinitrogen)를 고정하는 능력을 나타내었으며, 박테리아 균주에 의한 아세틸렌 환원의 결과로서 발생한 에틸렌의 양 (2-3 nmol/h/mg 단백질)에 의해 입증되었다. 모든 아시네토박터 속 균주 (PSGB13 및 PRGB16 제외)는 α-케토부티레이트의 생산으로 입증된 바와 같이 현저한 ACC 디아미나아제 활성을 보여주었으나, 슈도모나스 또는 세리티아 균주 어느 것도 ACC 디아미나아제 활성을 가지지 않는 것으로 나타났다.
모든 균주는 현저한 양의 IAA 및 SA를 생산하였다. 모든 균주는 또한 철분포획체 및 암모니아 생산에 대해 양성이었으나, 펙티나아제 및 HCN 생산에 대해 음성이었다. 아시네토박터 속 균주 PSGB03, PRGB15 및 세라티아 속 균주 PRGB11, PSGB13는 키티나아제 생산 시험에서 양성 반응을 보여주었다. β-1,3-글루카나아제 생산에 대해 양성인 4가지 균주 중에서, 최대 활성은 키티나아제 음성 슈도모나스 속 PRGB06 에 대해 기록되었다 (8 ㎍ 글루코스/min/mg 단백질).
실시예 3: 본 발명의 박테리아 균주의 식물병원성 진균에 대한 길항적 활성 평가
박테리아 균주의 길항적 활성은 다양한 시험 식물병원성 진균의 생장의 감소의 표시자로서 억제영역 직경의 면에서 평가하였다 (표 2).
표 2. 식물병원성 진균에 대한 배추좀나방 창자 박테리아 슈도모나스 속 PRGB06의 길항적 활성
Figure 112008024052791-PAT00002
8가지 분리균주 중에서, 슈도모나스 속 PRGB06는 8가지 시험한 진균 중에서 5가지의 생장에 억제 효과를 갖는 가장 효과적인 생물제어제인 것으로 밝혀졌다. 최대 억제는 각각 고추 및 벼에서 탄저병 및 잎집무늬마름병의 원인 물질인 C. gloespoiroides (3.6 cm) 및 R. solani (3.0 cm)의 생장에 대해 관찰되었다. 분리 균주의 어느 것도 C. acutatum, C. capsici, 및 F. oxysporum의 생장을 억제하지 못하였으나, 세라티아 속 PRGB11 및 모든 아시네토박터 속 균주는 파이토프쏘라 캡사이시 (Phytophthora capsici)에 대해 억제 효과를 가졌다.
실시예 4: 무감염 상태 조건하에 카놀라 및 토마토 생장에 대한 본 발명의 박테리아 균주의 효과
무감염상태 조건하에 카놀라 및 토마토의 생장에 대한 선발된 박테리아 균주의 효과는 하기 표 3에 표시된다.
표 3. 무감염 상태 조건하에 카놀라 및 토마토 초기 생장에 대한 배추좀나방 유충 창자 박테리아 균주 종자 처리의 효과
Figure 112008024052791-PAT00003
ACC 디아미나아제 활성을 갖는 아시네토박터 속 균주는 대조군과 비교하여 카놀라 뿌리 길이를 35-41%로 현저하게 증가시켰다. ACC 디아미나아제를 생산하지 않는 2가지 분리 균주 (PRGB06 및 PRGB11)는 또한 토마토 뿌리 길이를 23% 증가시 켰는데, 이는 ACC 디아미나아제를 생산하는 아시네토박터 속 PSGB05에 의한 뿌리 길이 증가와 유사하다. 그러나, ACC 디아미나아제 활성의 양은 카놀라 및 토마토 뿌리 길이에 현저한 효과를 가지지는 못하였다. 각각 아시네토박터 속 PSGB04 및 슈도모나스 속 PRGB06의 종자 접종으로 인한 증가된 유모 활력 및 카놀라 (30%) 및 토마토 (26%) 건조 생체중량은 증가된 뿌리 길이 및 줄기 길이의 효과를 반영하였다 (데이타 미제시).

Claims (9)

  1. 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB03 균주 (KACC 91364P).
  2. 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 아시네토박터 속 (Acinetobacter sp.) PSGB04 균주 (KACC 91365P).
  3. 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 슈도모나스 속 (Pseudomonas sp.) PRGB06 균주 (KACC 91362P).
  4. 배추좀나방 (Plutella xylostella)의 유충 창자로부터 분리된 식물 생장을 촉진하는 세라티아 속 (Serratia sp.) PRGB11 균주 (KACC 91363P).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 미생물 제제.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진용 생물비료.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 균주를 배양하는 단계를 포함하는 생물비료를 제조하는 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 균주를 식물 또는 식물의 종자에 침지 또는 관주 처리하는 단계를 포함하는 식물의 생장을 촉진하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 균주는 질소 고정, 및 인돌 3-아세트산 (IAA) 및 살리실산 (SA)의 생산을 통해 식물 생장을 촉진하는 방법.
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