KR20110102787A - 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도 - Google Patents

식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20110102787A
KR20110102787A KR1020100021997A KR20100021997A KR20110102787A KR 20110102787 A KR20110102787 A KR 20110102787A KR 1020100021997 A KR1020100021997 A KR 1020100021997A KR 20100021997 A KR20100021997 A KR 20100021997A KR 20110102787 A KR20110102787 A KR 20110102787A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strain
present
bacillus
plant
culture
Prior art date
Application number
KR1020100021997A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101086367B1 (ko
Inventor
송홍규
이솔
Original Assignee
강원대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강원대학교산학협력단 filed Critical 강원대학교산학협력단
Priority to KR1020100021997A priority Critical patent/KR101086367B1/ko
Publication of KR20110102787A publication Critical patent/KR20110102787A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101086367B1 publication Critical patent/KR101086367B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 LS9 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 식물 생장촉진 활성을 갖는 바실러스 아리아바타이 LS9 균주, 상기 균주 또는 균주의 배양물을 포함하는 미생물 제제 및 상기 균주를 이용한 식물생장 촉진 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9은 식물생장 촉진 호르몬을 생산하는 활성이 우수하고, 토양에 고정된 불용성 인산을 가용화시킬 수 있을 뿐만 아니라 균주의 배양액을 식물에 처리할 경우 식물의 생장을 촉진시키는 활성이 우수한 효과가 있으며, 나아가 식물의 생장에서 특히 뿌리의 생장촉진 활성이 매우 우수하여 토양이 고르지 못한 나대지의 식생 복원능력이 우수한 효과가 있으므로 친환경적이며 식물의 생산성을 증대시키기 위한 미생물 비료제의 제조에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 LS9 및 이의 용도{Bacillus aryabhattai LS9 promoting the growth of plants and use thereof}
본 발명은 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 LS9 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 식물 생장촉진 활성을 갖는 바실러스 아리아바타이 LS9, 상기 균주 또는 균주의 배양물을 포함하는 미생물 제제 및 상기 균주를 이용한 식물생장 촉진 방법에 관한 것이다.
농업에서 비료는 작물의 수량을 결정짓는 중요한 농자재이다. 그러나 지나치게 많이 사용할 경우, 하천수의 부영양화, 지하수의 수질오염, 토양양분의 불균형, 및 작물의 생육불량 등의 원인으로 작용하여 작물의 수량감소는 물론 작물의 품질하락을 야기할 수 있다. 따라서 농업생산성을 높이기 위해 과다하게 사용되고 있는 비료나 농약 때문에 자연환경과 사람의 건강이 크게 위협받고 있는 현시점에서 생산성을 유지하여 농가의 소득을 증대시키고 소비자들이 건강하게 살 권리도 충족시킬 수 있는 유일한 대안은 환경친화적인 농법의 개발에 있다고 할 수 있다.
그러나 산업의 발달 및 다양화로 인해 농경지 면적이 감소되고 있기 때문에 작물의 생산성을 높이기 위한 비료의 사용은 불가피한 것이며, 따라서 기존의 화학비료보다 미생물을 이용한 친환경적인 기능성 농자재의 개발을 위한 관심이 높아지고 있다.
이러한 관심으로 인해 화학비료의 사용량은 1990년대 초를 정점으로 하여 지속적으로 감소하는 추세에 있으며, 1997년 이후에는 저농도의 화학비료 개발 및 공급 등과 같은 시비량 감축유도 및 퇴비, 유기질 비료의 사용 확대로 화학비료의 사용량이 더욱 감소되고 있다. 화학비료의 사용량은 1990년대 초반 1,104천 톤, 1995년에 954천 톤, 2000년에 801천 톤으로 감소하였고, 2005년에는 이보다 더욱 감소하였으며, 이에 반해 퇴비 및 유기질 비료의 사용량은 점차 증가되고 있는 추세이다. 그러나 아직도 국내의 화학비료 사용량은 OECD 국가 중 높은 수준이다.
또한, 친환경 농업기술 중의 하나로 최근에는 토양미생물을 이용한 작물의 재배방법이 사용되고 있는데, 현재 토양미생물을 이용한 농작물의 재배는 콩과식물에서 광범위하게 이루어지고 있다. 이러한 농작물의 재배에 주로 사용되는 미생물로는 라이조비움(Rhizobium; 뿌리혹박테리아)이 있는데, 이 균주에 의해 콩과식물이 감염되면 뿌리혹(root nodule)을 형성하며 기체상의 질소를 수소와 결합된 상태의 암모니아태 질소(NH₃)로 전환시키는 질소고정(nitrogen fixiation)이 이루어지게 된다. 특히, 질소고정은 농업적으로 대단히 중요한 의미를 갖고 있는데 이는 시비를 하지 않은 토양의 경우 질소 결핍은 당연한 결과이나 이와 같은 토양 조건하에서 뿌리혹을 가진 콩과식물은 질소결핍의 문제점을 스스로 해결하여 질소가 결핍되어 식물이 생장할 수 없는 토양 조건하에서도 생육이 가능하기 때문이다(Stacey et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 1991, 4:332-340).
토양미생물 중에서 기주식물과 공생관계를 갖지 않으면서 식물의 생장을 촉진시키는 미생물은 1980년 Kloepper 등에 의해서 밝혀진 식물 생장-촉진 리조박테리아[Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)]가 있으며, 이러한 균주에는 공중질소를 고정하는 아조스퍼릴럼 속균[Azospirrilum (Okon, 1985)] 및 슈도모나스 속균[Pseudomonas (Kloepper 등, 1980)] 등이 대표적인 미생물로 포함된다. 이러한 식물생장촉진 미생물은 공중질소의 고정(Boddy와 Dobereiner, 1995), 식물의 양분흡수 촉진(Hallmann 등, 1997) 및 식물의 병 발생 억제(Pleban 등, 1995) 등 여러 가지 기능에 의해서 식물의 생장을 돕는 것으로 알려져 있다.
한편, 인(P)은 토양에서 식물 생장에 대한 제한요소 중의 하나로 식물이 필요로 하는 대단힌 중요한 영양원이다, 그러나 토양 내의 인산은 철(Fe2 +, Fe3 +), 알루미늄(Al3 +), 칼슘이온(Ca2 +) 등과 결합하여 Ca3(PO4)2, FePO4, AlPO4 등의 불용성 인산 형태로 전환되어 존재한다(Whitelaw, et al., 1999). 따라서 토양 중에 축적된 불용성 인산을 가용화 시킬 수 있는 방법 중의 하나로 유기산을 생성하는 미생물을 이용하는 연구가 지속되고 있는데, 인산염 가용화 균에 대한 연구는 1950년대부터 러시아와 동유럽에서 미생물비료 개발로 작물수량 증수효과가 발표된 후, 국내외에서도 많은 연구가 진행 중에 있다.
그러나 이러한 인의 가용화는 배지 내의 산성화에 의해 이루어지는 것이 주된 기작이지만, 이러한 방법을 pH에 대한 완충능력이 있는 실제 토양에 적용하기는 쉽지 않은 실정이다.
따라서 식물의 생장을 촉진시키는 물질을 생산하는 작용이 우수할 뿐만 아니라 토양에 고정된 불용성 인산을 직접 가용화시킬 수 있는 미생물(phosphate-solubilizing microorganism, PSM)을 토양에 접종함으로써 식물이 자라는 동안 고정된 인산을 가용화 시킬 수 있다면 식물 생산성을 높일 수 있고 나아가 농업 산업에 대한 경제적 효과뿐만 아니라 환경적 오염도 감소시킬 수 있는 이득이 될 것이다(Son, et al., 2003; Whitelaw et al., 1999).
이에 본 발명자들은 식물의 생장을 촉진시키는 물질을 다량 생산하는 활성이 있으며 토양에 고정된 불용성 인산을 가용화시킬 수 있는 활성을 갖는 신규한 균주를 분리 및 동정함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 식물의 생장을 촉진하는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP)을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주를 배양한 배양물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장촉진용 미생물 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주의 배양물 또는 미생물 제제를 식물 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하는 식물의 생장 촉진방법을 제공하는 것이다.
나아가 본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 상기 균주 또는 이의 배양물을 사용하여 토양에 고정된 불용성 인산염을 가용화시키는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 식물의 생장을 촉진하는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP)을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 균주는 식물의 생장호르몬을 생산하는 활성 또는 토양의 불용성 인산을 가용화시키는 활성을 갖는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주를 배양한 배양물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장촉진용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료일 수 있다.
또한, 본 발명의 본 발명에 따른 균주의 배양물 또는 미생물 제제를 식물 또는 식물의 종자에 침지, 살포 또는 관주 처리하는 단계를 포함하는 식물의 생장 촉진방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식물은 나대지 식물일 수 있다.
나아가 본 발명의 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP) 또는 이의 배양물을 사용하여 토양에 고정된 불용성 인산염을 가용화시키는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9은 식물생장 촉진 호르몬을 생산하는 활성이 우수하고, 토양에 고정된 불용성 인산을 가용화시킬 수 있을 뿐만 아니라 균주의 배양액을 식물에 처리할 경우 식물의 생장을 촉진시키는 활성이 우수한 효과가 있으며, 나아가 식물의 생장에서 특히 뿌리의 생장촉진 활성이 매우 우수하여 토양이 고르지 못한 나대지의 식생 복원능력이 우수한 효과가 있으므로 친환경적이며 식물의 생산성을 증대시키기 위한 미생물 비료제의 제조에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1a은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 단일균주의 집락을 나타낸 사진이고, 도 1b는 그람 염색 후 현미경을 통해 관찰한 본 발명의 균주를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 계통학적 동정결과를 트리로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 시간에 따른 생육 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 IAA 생성능을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 IBA 생성능을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 지베렐린과 앱시스산 생성능을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 인산 가용화능을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 배양액으로 가시도꼬마리(Xanthium italicum Moore)의 씨앗을 발아시킨 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 배양액으로 발아시킨 가시도꼬마리 (Xanthium italicum Moore)의 종자에 상기 배양액을 처리하고 16일 후 가시도꼬마리의 줄기 및 뿌리의 길이생장을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 배양액으로 발아시킨 가시도꼬마리 (Xanthium italicum Moore)의 종자에 배양액을 처리하고 16일 후 가시도꼬마리의 건조중량을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 배양액을 이용하여 배양한 가시도꼬마리(A) 및 대조군(B)으로서 상기 균주 배양액을 이용하지 않고 배양한 가시도꼬마리의 식물을 나타낸 사진이다.
본 발명은 식물의 생장을 촉진시킬 수 있는 신균주인 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주를 제공함에 그 특징이 있다.
본 발명의 신균주인 상기 LS9은 본 발명자들에 의해 최초로 분리 동정된 것으로서, 나대지에 자라는 망초의 근권 토양을 채취하고, 채취한 토양을 일정하게 희석하여 만든 희석액을 최소한천 평판배지에 도말하여 접종한 뒤, 단일 균주를 분리하였으며, 분리한 단일 균주의 16S rDNA 서열 검색에 의한 분자 유전학적인 방법에 의해 분석하여 동정한 결과, 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) 속에 속하는 신균주임을 알 수 있었다(실시예 1 참조).
이에 본 발명자들은 상기 분리 및 동정된 본 발명의 신균주를 “바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9“이라고 명명하였으며, 2010년 2월 26일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 기탁하여 기탁번호 KCTC 11657BP를 부여 받았다.
한편, 식물은 생장과 발달을 조절함으로써 여러 환경 변화에 대처 및 적응하는 체계를 갖추고 있다. 종자의 발아에서부터 개화에 이르는 전체 식물의 생활주기에 걸쳐 환경 자극과 식물의 발달 프로그램은 끊임없는 상호작용을 통해 식물의 생존 적합성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 그러한 환경 자극에 따른 식물의 발달 조절은 주로 외부 환경과 식물의 내재적 발달 프로그램과의 상호 작용을 통해 일어나는 것으로, 주로 식물 호르몬들이 그러한 상호작용에 필수적인 기능을 수행하는 것으로 알려지고 있다.
식물 호르몬 중 한 종류인 지베렐린(Gibberellin)은 디터르페노이드(diterpenoid) 복합체로서 녹색식물과 곰팡이 및 세균에서 생산되며(B. Tudzynski, 1999) 식물의 생장과 종자의 발아, 줄기의 신장, 잎의 성장, 개화촉진 및 과육의 성숙을 조절한다고 알려져 있으며(Neil Olszewski et al. 2002 ; Rademacher, 1997), 이러한 지베렐린은 1935년 Yabuta에 의해 벼가 웃자라는 벼키다리병(bakana disease)의 원인균인 지베렐라 푸지쿠로이(G. fujikuroi)를 분리하였고, 이 균의 이차대사산물로서 최초로 밝혀졌다. 또한, 지금까지 지베렐린의 종류로 130종류가 알려져 있고, 그 중에서 지베렐린1, 3, 4 및 7이 생물학적으로 활성이 높아 식물의 재배에 주로 사용되고 있다.
또한, 다른 종류의 식물 호르몬으로서 인돌아세트산 또는 옥신이라고 불리는 IAA, 인돌부틸산(IBA) 및 앱시스산(ABA) 등이 있는데, 옥신인 IAA는 식물이 씨에서 발아하여 생장하는 데에는 필요하며, 특히 줄기의 신장에 관여하는 식물생장 호르몬의 일종이며, 상기 앱시스산은 종자의 발생, 휴면(dormancy) 또는 가뭄, 고농도의 염분 및 저온 등의 환경 스트레스에 대한 반응 등 다양한 생리적 반응과 관련된 식물 호르몬으로서, 광합성 산물을 발달 중에 있는 종자쪽으로 수송하고 저장 단백질의 합성을 촉진하는 작용을 하며, 생장환경이 적절하지 않을 경우, 종자나 싹의 발아와 성장을 저해하여 식물체의 생존을 유지하는 역할을 하며, 특히 식물의 물 공급이 충분하지 않으면 잎 안에 함량이 높아져 기공 개폐와 같은 기능을 조절하여 수분스트레스의 영향을 낮게 하여 식물 생장에 도움을 주는 역할을 하는 것으로 알려져 있다( Seo, M. and Koshiba, T., Trends Plant Sci., 7: 41-48, 2002).
이에 본 발명자들은 본 발명에서 최초로 분리 및 동정된 상기 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(이하 “LS9”이라고 함)가 식물의 생장을 촉진시키는 작용을 하는 식물생장 호르몬을 생성하는 활성이 있는지를 조사하였는데, 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명의 LS9 균주를 배양한 배양액을 대상으로 상기 균주로부터 생성된 식물생장 호르몬은 IAA, IBA, 지베렐린 및 ABA의 양을 측정한 결과, 상기 LS9 균주는 IAA, IBA, 지베렐린 및 ABA를 모두 생성할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 IAA는 배양 2일째, IBA의 경우에는 배양 1일째 각각 670ug mg protein-1 및 642.6ug mg protein-1의 호르몬이 생성되는 것으로 나타났다(도 4 및 도 5 참조).
또한, 지베렐린 및 앱시스산의 생성양을 분석한 결과, 본 발명에서 분리 및 동정한 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9는 지베렐린(88.49 ug mg protein-1) 및 앱시스산(1.77 ug mg protein-1)을 생산하는 활성이 있다는 것을 알 수 있었으며, 특히 지베렐린의 생산 효율이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 2007년 이와 송에 의해 보고된 Bacillus sp. RFO41 균주에 비해 80배가 넘는 수치이며, 종래 지베렐린의 생산능이 우수하다고 알려진 Azospirillum Lipoferum 균주가 지베렐린 1 및 2(GA1 및 GA2)를 20~40 pg ml- 1으로 생산하는 것에 비해서도 월등히 높은 것으로 나타났다(Bottini et al. 1989).
나아가 본 발명의 균주에 의해 생성된 앱시스산의 경우에도 종래 앱시스산을 약 0.3 μg mg protein- 1 의 양으로 생성한다고 알려진 Bacillus licheniformis (Ps14) 균주에 비해 월등히 우수한 것으로 나타났다.
그러므로 본 발명의 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9는 식물의 생장호르몬을 생산하는 활성이 우수한 특징이 있으며, 본 발명의 균주에 의해 생성되는 상기 식물의 생장호르몬은 이에 제한되지는 않으나, IAA, IBA, 지베렐린 및 ABA일 수 있다.
또한, 본 발명의 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9는 토양의 불용성 인산을 가용화시키는 활성을 갖는 특징이 있다.
식물 생장에 필요한 영양원 중의 하나로서 인(P) 성분이 있는데, 토양 중에 존재하는 인산은 산성토양에서는 철 및 알루미늄 이온과, 알칼리성 토양에서는 칼슘이온과 쉽게 결합하여 불용화되어 있어 토양 중에서 식물이 이용할 수 없는 불용성 인산의 양만 증가되어 있다. 실제로 인산은 토양 중 약 0.05%(w/w)를 차지하고 있으나, 식물 또는 미생물이 이용할 수 있는 인산양은 그 중에서도 0.01%에 불과하다. 또한, 난용성 인산염을 식물이나 미생물이 이용하기 쉬운 H2PO4 -나 HPO4 2-의 이온형태로 전환시켜주는 과정을 '가용화'라고 한다.
또한, 가용화 반응을 통해 불용성의 인산을 가용화시킬 수 있는 미생물들이 보고되어 진 바 있는데, 이러한 인산가용화 균으로는 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실러스 폴리믹솔(B. polymyxol), 슈도모나스 스트리아타(Pseudomonas striata), 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.)(P118/89) 등의 세균이 알려져 있고, 페니실리움 심플리시마움(Penicillium simplicisimaum), 페니실리움 아우란티오그리세움(P. aurantiogriseum), 페니실리움 빌라지(P. bilaji), 아스퍼질러스 아와모리(Aspergillus awamori), 아스퍼질러스 아쿨레아투스(A. aculeatus), 아스퍼질러스 나이거(A. niger) 등의 곰팡이도 있다.
본 발명자들은 본 발명에서 분리 및 동정된 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9 균주가 토양속의 불용성 인산을 가용화 시키는 활성이 있는지를 조사하기 위해, 본 발명의 일실시예에서 본 발명의 균주를 인산이 첨가된 배지에서 배양하여 그 배양 상등액에 대해 인산 가용화능을 측정하였는데, 그 결과, 본 발명의 균주가 배양된 배양 상등액에 의해 기질로부터 인산화되어 용출되는 파리니트로 페닐이 다량 용출되는 것으로 나타났으며, 특히 균주 접종 후 24시간에 약 588.5mg1-1의 가용화능을 나타내었다(도 7 참조).
상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따른 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9 균주가 토양에 고정화된 불용성 인산을 가용화시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었고, 나아가 가용화된 인산에 의해 식물의 생장을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
따라서 본 발명은 식물의 생장호르몬을 생산하는 활성 또는 토양의 불용성 인산을 가용화시키는 활성을 갖는 신균주인 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주를 제공할 수 있으며, 본 발명에서 상기 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주는 서열번호 1의 rDNA의 염기서열을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 균주를 배양한 배양물을 제공할 수 있다.
상기 배양물은 통상적인 바실러스 속 미생물의 배양방법에 의해 대량으로 배양하여 수득할 수 있으며, 배양배지로는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄을 포함하는 배지를 사용할 수 있으며, 예컨대, 본 발명의 일실시예에서는 통상적으로 사용하는 최소배양 배지를 사용하였다.
본 발명의 균주의 배양은 통상의 바실러스 속 미생물의 배양 조건상에서 가능하며, 예컨대, 28℃ 내지 32℃에서 1일 내지 5일 정도 배양할 수 있다. 보다 바람직하게는 28℃ 내지 30℃에서 2일 내지 3일 정도 배양하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배양물은 본 발명의 균주를 포함하는 배양물 자체의 형태로도 사용할 수 있으며, 또는 배양액 중의 배양배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며, 이러한 단계는 당업자가 필요에 따라 수행할 수 있다. 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동(frozen)하거나 또는 냉동건조(lyophilized)하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다.
또한, 상기 배양물은 본 발명에 따른 균주의 대사산물 또는 균주로부터 생산된 식물의 생장 호르몬 등을 포함할 수 있다.
그러므로 본 발명은 상기 본 발명에 따른 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장 촉진을 위한 용도, 즉, 비료용 조성물로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 본 발명의 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주의 파쇄된 세포벽 분획, 생균, 사균, 건조균 또는 배양물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 배양물은 액체배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(원심분리한 상등액) 등을 포함할 수 있다. 조성물 내 바실러스 아리아바타이 LS9의 함량은 조성물의 용도 및 제형에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 수화제 또는 액상 등의 형태로 제형화될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 이들 제제는 모든 비료 및 농약 화학에서 일반적으로 적용되는 방법에 따라 제조할 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 조성물은 통상적인 방법으로 식물생장 촉진용 제제, 즉 통상적인 비료의 형태로 제형화 할 수 있으며, 상기 조성물을 식물 또는 식물을 재배하는 토양에 대한 적용범위는 식물의 종류, 나이, 기후 조건 등에 따라 변할 수 있다.
따라서 본 발명은 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장촉진용 미생물 제제를 제공할 수 있으며, 상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료인 특징이 있다.
또한, 상기 본 발명에 따른 미생물 제제의 형태는 당업계에 공지된 다양한 형태로 제조할 수 있는데, 예컨대 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 경우에는 상기 LS9 균주를 건조분말 g 당 또는 액상 1 ㎖ 당 107 cells 이상으로 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 107 내지 109 균주수의 범위로 함유할 수 있다. 또한, 사균 상태가 아닌 생균 상태로 대상 작물에 적용할 경우 더욱 좋다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 균주를 이용하여 식물의 생장을 촉진시키는 방법을 제공할 수 있다.
상기 식물의 생장을 촉진하는 방법으로는 바실러스 아리아바타이 LS9 균주를 배양한 배양물 또는 상기 본 발명의 미생물 제제를 식물 또는 식물의 종자에 침지하거나 살포 또는 관주, 즉, 분무하여 수행할 수 있다. 침지하는 방법의 경우, 배양액 및 제제를 식물체 주변의 토양에 붓거나 또는 종자를 배양액 및 제제에 담가둘 수 있다. 관주할 경우에는 당해 분야에 널리 공지된 기술로 식물체에 줄줄 흐르도록 살포할 수 있다.
나아가 본 발명은 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9 균주 또는 이의 배양물을 사용하여 토양에 고정된 불용성 인산염을 가용화시키는 방법을 제공할 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 본 발명의 바실러스 아리아바타이 LS9 균주는 토양 내 존재하는 불용성 인산을 배양액 내에서 가용화시킬 수 있는 인산 가용화능을 가지고 있으므로, 그 배양액을 대상 식물에 적용할 경우 식물의 초기 생장을 촉진시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명의 균주 배양물을 이용하여 야생식물인 가시도꼬마리의 생장을 관찰한 결과, 발야율 및 줄기와 뿌리의 길이가 균주의 배양물을 처리하지 않은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났으며, 특히 뿌리의 길이가 월등히 증가한 것으로 나타났고, 식물체의 건조 중량 또한 대조군에 비해 중가한 것으로 나타났다(도 8 내지 도 10 참조).
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 균주 또는 균주의 배양물을 나대지 같이 토양이 고르지 못한 곳의 식물 식생에 효과적일 수 있음을 알 수 있었다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 최초로 동정한 바실러스 아리아바타이 LS9 균주는 식물의 생장을 촉진하는 식물 호르몬을 생성하는 활성이 우수하고, 특히 발아율을 높이는 지베렐렌의 생성능이 우수할 뿐만 아니라 식물이 성장하는데 있어서 큰 작용을 하는 인산을 가용화시킬 수 있으며, 식물 스트레스를 조절하는 ABA의 생성도 우수하다. 나아가, 식물의 생장에 대한 효과에 있어서 특히 뿌리 길이의 생장을 촉진시키는 효과가 우수하여 나대지 식생 복원에 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
본 발명에 따른 신규주인 LS9 의 분리
<1-1> LS9 의 근권세균 분리
강원도 화천군의 파로호 호안나대지에 자라는 망초(Erigeron canadensis )의 근권토양을 채취하여 근권세균 분리의 시료로 사용하였는데, 즉, 근권토양 1 g과 증류수 9 ml을 10-1~10-9까지 연속 희석하여 최초배지( KH2PO4 2.99 g, Na2HPO4 5.96 g, NH4Cl 1.02 g, Nacl 0.53 g, MgSO4 7H2O 0.15 g, CaCl22H2O 0.013 g, Glucose 0.99 g per 1 liter dH2O)에 도말 접종한 다음 30℃의 온도를 유지하면서 콜로니(colony)가 생길 때까지 배양하였다. 배양 3일 경과 후, 주변 환이 크고 뚜렷한 콜로니 48종을 선별한 다음, 선발된 균주를 최소배양 배지에 OD600을 1로 보정한 뒤 접종하여 150 rpm, 30℃에서 3 일간 배양하고 이 중 생장률이 높은 균주 4 종을 선별하였다. 이렇게 배양된 세균이 단일 균주인지 알아보기 위하여 평판 배양을 반복하여 육안으로 고유의 색을 확인하였고 현미경 관찰을 통해 단일 균주 여부를 확인함으로써 본 발명의 신균주인 LS9의 근권세균을 분리하였으며, 형성된 콜로니의 형태를 도 1a에 나타내었다.
<1-2> 분리된 균주의 동정
a. 버지스의 분류 세균학 매뉴얼에 따른 분석
상기 실시예 <1-1>에서 선별된 단일 콜로니로 분리한 후, 버지스의 분류 세균학 매뉴얼(Bergy's manual of systematic bacteriology)에 준하여 형태학적 및 생화학적 특성을 조사하였고, 그람 염색을 수행하였다.
그 결과, 상기 분리된 균주는 하기 표 1 및 도 1b에 기재된 바와 같이 그람 양성 균주인 것을 확인할 수 있었다.
b. API 시스템을 이용한 분석
이후, 상기 균주를 API 시스템(API system; La Balme-les-Grottes, France)으로 동정하였다. 우선, 멸균 백금이로 균 콜로니를 취한 후 멸균 증류수 2 ㎖에 부유시켰다. 다시 상기 균액을 멸균 증류수 5 ㎖에 API 50CH 키트(BioMerieux, France)에서 제공되는 맥팔란드 표준 용액 No.2(MccFaland Standard Solution No.2)의 농도로 균액을 부유시켰다. 상기 부유액을 API 50CH 키트의 액체배지에 첨가하여 균질화시킨 후, API 50CH 키트의 50개 각 튜브에 200 ㎕씩 접종하였다. 미네랄 오일로 튜브 위를 엎어준 후, 30℃에서 48시간 동안 배양시켰다. 상기 배양액을 API 시스템으로 분석하여 49종의 탄수화물 발효패턴을 확인한 후, 이 결과를 ATB 동정 컴퓨터 시스템에 입력하여 동정하였다.
그 결과, 상기 <1-1>에서 선별된 균주는 하기 표 1의 탄수화물 발효패턴을 갖고 있는 균주인 것으로 판명되었다.
Figure pat00001
c. 16S rDNA 염기서열 분석
당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 상기 선별된 균주의 16S rDNA의 염기서열을 분석하였으며, 상기 분선은 (주)마크로젠에 의뢰하여 수행하였고, 이때 샘플의 상태는 gDNA/cell 스톡(stock)상태로 의뢰하였으며, 의뢰 내역으로는 Extracion-gDNA, PCR 증폭에 의한 PCR 산물을 16번의 시퀀싱(Sequencing) 반응을 통해 분석하도록 하였고, 분석에 사용한 프라이머는 유니버설 프리 (Universal free)로 구분되는 하기 서열번호 2 및 3의 프라이머를 사용하였다.
프라이머 서열
27F 프라이머(서열번호 2): 5'-AgAgTTTgATCMTGGCTCAg-3',
1492R(서열번호 3): 5'-TACggYTACCTTgTTACgACTT-3'
그 결과, 상기 균주의 16S rDNA 염기서열은 바실러스 아리아바타이의 16S rDNA 염기서열과 97.7% 동일한 것으로 나타났으며, 본 발명에서 동정한 상기 균주의 염기서열을 서열번호 1에 나타내었다. 또한, 염기서열의 분석에 따른 계통학적 결과는 쥬크-캔터(Jukes-Cantor) 모델을 적용한 네이버-조이닝(Neighbour-joining) 방법에 따라 작성하였고, 한 결과를 도 2에 나타내었다.
이에, 본 발명자들은 상기 실시예들을 통해 동정한 균주를 "바실러스 아리아바타이 LS9"으로 명명하였고, 이를 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 2010년 2월 26일자로 기탁하였다(기탁번호:KCTC 11657BP).
<1-3> 분리된 균주의 생육특성 확인
나아가 본 발명자들은 상기 실시예에서 분리된 바실러스 아리아바타이 LS9 균주의 생육 곡선을 조사하기 위해, 최소배양배지에 LS9을 분주하고, 30℃로 유지하면서 150rpm으로 교반하는 배양기를 이용하여 배양하면서 600 nm에서 6일간 OD 값을 측정하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 최대 생육은 2일이 경과하면서 나타났으며, 배양액으로부터 활성도는 상기 표 1에 나타낸 바와 같다. 즉, 표 1에서 +의 정도는 배양액으로부터의 활성도를 나타낸 것이다.
< 실시예 2>
본 발명에 따른 신균주 LS9 의 식물 생장 촉진 활성 분석
<2-1> LS9 에 의한 IAA IBA 생성능 확인
상기 실시예 1에서 순수 분리 및 동정한 본 발명에 따른 바실러스 아리아바타이 LS9의 식물 생장 촉진 활성을 조사하기 위해, 식물의 생장을 촉진시키는 물질인 IAA 및 IBA의 생성능을 분석하였다. 상기 분석을 위해, LS9 균주를 트립토판에 첨가된 영양액체 배지(Nutrient broth medium)에서 배양한 후, 생성된 IAA와 IBA의 양을 측정하였으며, 이때 상기 배지에 첨가되는 트립토판은 최종농도가 3 mM이 되게 첨가하였으며, 이 조건에서 배양한 LS9의 배양 상등액을 사르코브스키 시약(Salkowski's reagent: H2SO4 150 ml, H2O 250 ml, 1.5 M FeCl3 ·6H2O 7.5 ml)과 반응시켜 나타난 발색반응을 분광광도계를 이용하여 생성된 IAA와 IBA의 양을 정량하였으며, IAA는 535 nm, IBA는 450 nm에서 흡광도를 측정하였고, 표준 IAA와 IBA(Sigma Aldrich Chemical Co., USA)를 사용하여 얻은 표준곡선을 이용하여 정량하였다 (Glickmann and Dessaux, 1995).
그 결과, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 LS9 균주는 식물의 생장을 촉진시키는 IAA 및 IBA 생성하는 활성이 있다는 것을 알 수 있었으며, 특히 IAA의 경우에는 2일 동안 배양하였을 경우, 가장 많은 양(670ug mg protein-1)의 IAA가 생성되는 것으로 나타났고, IBA의 경우에는 배양 1일째 가장 많은 양(642.6ug mg protein-1)의 IBA를 생성하는 것으로 나타났다.
<2-2> LS9 에 의한 지베렐린 앱시스산의 생성능 확인
나아가 본 발명자들은 본 발명의 LS9 균주가 IAA 및 IBA 이외에도 지베렐린 및 앱시스산의 식물호르몬을 생산할 수 있는지를 조사하기 위해 상기 실시예 1에서 분리한 LS9 균주를 브레인 하트(Brain Heart) 액체배지(peptone 27.5 g, D(+) glucose 2.0 g, NaCl 5.0 g, Na2HPO4 2.5 g, 1 liter dH2O)에 접종한 후, 30℃ 조건에서 2 일간 배양한 다음 얻어진 배양액을 HPLC 분석을 통해 LS9의 지베렐린 생성능을 확인하였는데, 상기 HPLC 분석을 위해 먼저, 본 발명의 LS9 균주를 2일간 배양한 시료 100 ml을 원심분리 (3000×g, 4℃, 30 min)한 후, 상등액을 회수하였고, 회수한 상등액의 pH를 2.5로 보정한 뒤, 15 ml의 에틸 아세테이트를 첨가하고 추출 교반기(Recipro shaker RS-1, Jeio Tech, Korea)에서 300 rpm으로 10분간 진탕하고 3번씩 추출하여 총 45 ml의 에틸 아세테이트 층을 회수하였다. 이후, 45 ml의 아세테이트를 증발시키고 각각의 시료를 5 ml의 메탄올에 녹인 뒤 0.45 μm 기공 크기의 필터로 여과하여 이를 분석시료로 사용하였다. 분석기기는 HPLC (Waters, USA)로 Luna 5μ C18 2504.60 mm Column (Phenomenex, USA)을 이용하여 분석하였으며, 각각 208 265 nm의 파장에서 분석하였다(Gray and Smith, 2005). 또한, 상기 HPLC 수행 조건은 하기 표 2에 기재된 바와 같이 수행하였다.
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 분리 및 동정한 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9는 지베렐린(88.49 ug mg protein-1) 및 앱시스산(1.77 ug mg protein-1)을 생산하는 활성이 있다는 것을 알 수 있었으며, 특히 지베렐린의 생산 효율이 매우 우수한 것으로 나타났다.
< 실시예 3>
신균주 LS9 의 토양 불용성 인산의 가용화능 조사
본 발명에서 동정한 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9이 토양의 불용성 인산을 가용화시킬 수 있는지를 조사하기 위해, 다음과 같은 실험을 수행하였다. 트리칼슘포스페이트(Ca2)3PO4를 500 mg/l (ppm) 수준으로 첨가한 영양 배지에 상기 실시예 1에서 분리한 LS9를 접종하여 200rpm으로 30℃에서 배양하면서, 그 배양 상등액을 회수하여 시간에 따른 인산 가용화능을 측정하였다. 상기 인산 가용화능 측정은 배양 상등액과 반응하는 기질을 파라-니트로페닐 포스페이트(p-nitrophenyl phosphate)로 정한 뒤, 배양 상등액에 의해 기질로부터 인산화되어 용출되는 파라-니트로 페닐(p-nitrophenyl)을 정량분석하기 위해 바나도몰리브도포스포릭 산(vanadomolibdophosphoric acid)과 반응시켜 발색 반응을 정량하여 수행하였다,
그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이, 토양에 고정화된 불용성 인산을 본 발명의 바실러스 아리아바타이 LS9 균주가 가용화 시킬 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 접종 후 24시간에 약 588.5mg1-1의 가용화능을 나타내었다.
< 실시예 4>
신균주 LS9 의 식물 생장 촉진 활성 측정
궁극적으로 본 발명자들은 본 발명의 바실러스 아리아바타이 LS9 균주가 직접적으로 식물의 생장을 촉진시킬 수 있는 활성이 있는지를 조사하기 위해, 실험 식물로 야생식물인 가시도꼬마리(Xanthium italicum Moore)를 이용하였다. 먼저, 상기 실시예에서 기재된 최초배지에서 배양된 LS9의 배양액을 원심 분리하여 LS9 균주의 농도를 1× 107 (cells/ml) 수준으로 희석하고, 균주가 살아있는 상태를 유지하면서 이를 식물 생장촉진용 배양액으로 사용하였다. 이후, 포트에 심은 가시도꼬마리에 상기 제조한 균주 배양액을 접종하고 발아율과 줄기, 뿌리의 길이 및 건조 중량을 측정하여 비교 분석하였는데, 보다 구체적으로 기술하면, 야생식물인 가시도꼬마리의 종자를 70% 에탄올에서 1분간 소독하고 1% sodium hypochlorite에서 10 분간 소독한 후 멸균 증류수로 2회 세척하였다. 소규모 포트에 200g의 흙을 균일하게 담고 각 균주는 현미경과 헤모사이토미터(hemocytometer)를 이용하여 계수한 뒤, 배양액의 균주 개체수가 동일하게 (107cells g-1)이 되도록 보정하였다. 포트 당 가시도꼬마리 종자 4개씩을 심은 뒤 균주를 접종하여 균주 당 다섯 개의 포트로 진행하였으며 매일 25ml의 물을 첨가하였고 낮 및 밤의 주기가 12시간으로 광량이 조절되는 인큐베이터에서 배양하였다. 발야율은 배양 16일 째에 조사하였고, 발아한 묘종의 줄기와 뿌리의 길이생장 및 건조중량을 측정하였다. 건조중량은 50℃에서 24시간 동안 건조시킨 후 측정하였다. 또한, 식물생장 촉진실험 후 나타난 결과는 Analysis of Variance (ANOVA, SYSTAT ver.)를 이용하여 처리하였으며, 95%의 신뢰수준에서 결과를 표시하였고, 미접종 대조군과 비교하여 큰 유의성을 나타낸 실험군에 ‘*’로 표기하였다.
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 균주를 첨가하여 배양한 식물(가시도꼬마리)의 발아율은 균주를 첨가하지 않은 대조군에 비해 20% 정도 더 우수한 것으로 나타났으며, 줄기와 뿌리의 생장도 LS9 배양액을 접종한 경우가 대조군에 비해 줄기는 1.7 %, 뿌리는 99.4 % 더 신장된 것으로 나타났으며(도 9 참조), 전반적으로 식물체의 생장이 대조군에 비해 월등히 증가한 것으로 나타났다(도 11 참조).
나아가 가시도꼬마리의 줄기 및 뿌리의 건조 중량 측정 결과, 도 10 에 나타낸 바와 같이, LS9 배양액을 접종한 경우가 대조군에 비해 15.3% 증가된 것으로 나타났다.
상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에서 동정한 신균주인 바실러스 아리아바타이 LS9가 식물생장 촉진 호르몬을 생산하는 활성이 우수하고, 토양에 고정된 불용성 인산을 가용화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 균주의 배양액을 식물에 처리할 경우 식물의 생장을 촉진시키는 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었으며, 나아가 식물의 생장에서 특히 뿌리의 생장촉진이 월등히 증가하였는데 이러한 결과는 본 발명의 균주가 나대지 같이 토양이 고르지 못한 곳에서도 식물이 오랫동안 토착식물로 자랄 수 있도록 할 수 있음을 예상할 수 있으며, 궁극적으로 본 발명의 바실러스 아리아바타이 LS9를 미생물 비료제의 제조에 사용하여 화학비료를 대체한 작물의 성장 및 작물의 수확량을 증대시키는데 이용될 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
한국생명공학연구원 KCTC11657 20100226
<110> Industry Academic Cooperation Foundation of kangwon University <120> Bacillus aryabhattai LS9 promoting the growth of plants and use thereof <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1434 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Bacillus aryabhattai LS9 rDNA sequence <400> 1 atcgctntgt cgtgcagtcg agcgtgcgtg attagtaact tgcttcggtg acaaataaca 60 gcggacgggt gagtaacacg tgggcaacct gcctgtaaga ctgggataac ttcgggaaac 120 cgaagctaat accggatagg atcttctcct tcatgggaga tgattgaaag atggtttcgg 180 ctatcactta cagatgggcc cgcggtgcat tagctagttg gtgaggtaac ggctcaccaa 240 ggcaacgatg catagccgac ctgagagggt gatcggccac actgggactg agacacggcc 300 cagactccta cgggaggcag cagtagggaa tcttccgcaa tggacgaaag tctgacggag 360 caacgccgcg tgagtgatga aggctttcgg gtcgtaaaac tctgttgtta gggaagaaca 420 agtacgagag taactgctcg taccttgacg gtacctaacc agaaagccac ggctaactac 480 gtgccagcag ccgcggtaat acgtaggtgg caagcgttat ccggaattat tgggcgtaaa 540 gcgcgcgcag gcggtttctt aagtctgatg tgaaagccca cggctcaacc gtggagggtc 600 attggaaact ggggaacttg agtgcagaag agaaaagcgg aattccacgt gtagcggtga 660 aatgcgtaga gatgtggagg aacaccagtg gcgaaggcgg ctttttggtc tgtaactgac 720 gctgaggcgc gaaagcgtgg ggagcaaaca ggattagata ccctggtagt ccacgccgta 780 aacgatgagt gctaagtgtt agagggtttc cgccctttag tgctgcagct aacgcattaa 840 gcactccgcc tggggagtac ggtcgcaaga ctgaaactca aaggaattga cgggggcccg 900 cacaagcggt ggagcatgtg gtttaattcg aagcaacgcg aagaacctta ccaggtcttg 960 acatcctctg acaactctag agatagagcg ttccccttcg ggggacagag tgacaggtgg 1020 tgcatggttg tcgtcagctc gtgtcgtgag atgttgggtt aagtcccgca acgagcgcaa 1080 cccttgatct tagttgccag catttagttg ggcactctaa ggtgactgcc ggtgacaaac 1140 cggaggaagg tggggatgac gtcaaatcat catgcccctt atgacctggg ctacacacgt 1200 gctacaatgg atggtacaaa gggctgcaag accgcgaggt caagccaatc ccataaaacc 1260 attctcagtt cggattgtag gctgcaactc gcctacatga agctggaatc gctagtaatc 1320 gcggatcagc atgccgcggt gaatacgttc ccgggccttg tacacaccgc ccgtcacacc 1380 acgagatttt gtaacacccg aagtcgtaga gtaagtctaa ggacagagcc gtcg 1434 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 27F primer <400> 2 agagtttgat cmtggctcag 20 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1492R primer <400> 3 tacggytacc ttgttacgac tt 22

Claims (8)

  1. 식물의 생장을 촉진하는 서열번호 1의 rDNA 염기서열을 가지는 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 균주는 식물의 생장호르몬을 생산하는 활성 또는 토양의 불용성 인산을 가용화시키는 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP).
  3. 제1항의 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주를 배양한 배양물.
  4. 제1항의 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai) LS9 균주(KCTC 11657BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 식물생장촉진용 미생물 제제.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미생물 제제는 화학비료 대체용 유기 비료임을 특징으로 하는 미생물 제제.
  6. 제3항의 배양물 또는 제4항의 제제를 식물 또는 식물의 종자에 침지, 살포 또는 관주 처리하는 단계를 포함하는 식물의 생장 촉진방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식물은 나대지 식물인 것을 특징으로 하는 식물의 생장 촉진방법.
  8. 제1항의 균주 또는 이의 배양물을 사용하여 토양에 고정된 불용성 인산염을 가용화시키는 방법.


KR1020100021997A 2010-03-11 2010-03-11 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도 KR101086367B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100021997A KR101086367B1 (ko) 2010-03-11 2010-03-11 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100021997A KR101086367B1 (ko) 2010-03-11 2010-03-11 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110102787A true KR20110102787A (ko) 2011-09-19
KR101086367B1 KR101086367B1 (ko) 2011-11-23

Family

ID=44954285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100021997A KR101086367B1 (ko) 2010-03-11 2010-03-11 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101086367B1 (ko)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103614319A (zh) * 2013-11-12 2014-03-05 云南省烟草公司曲靖市公司 阿氏芽孢杆菌及其在防治烟草黑胫病中的应用
KR101377800B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염 가용화 활성 및 항진균 활성이 있는 신규 균주 락토코커스 락티스 엘케이에스49
KR101377852B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염 가용화 활성 및 항진균 활성이 있는 신규 균주 바이셀라 코리엔시스 엘케이에스42
KR101377874B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염과 생물폐자원인 패화석에 대한 가용화 활성이 있는 신규 균주 바실러스 아리압하타이 엘케이에스28
KR101415235B1 (ko) * 2012-12-20 2014-07-04 경기도 지베렐린을 생산하는 미생물 및 이를 이용한 미생물 제제
CN105408468A (zh) * 2013-03-15 2016-03-16 斯波根生物技术公司 植物促生细菌和使用方法
CN106676033A (zh) * 2016-11-17 2017-05-17 河北农业大学 一种类芽孢杆菌及其应用
CN106754498A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 云南省烟草农业科学研究院 一种阿氏芽孢杆菌及其菌剂和制备方法与应用
KR20180114794A (ko) * 2017-04-11 2018-10-19 대한민국(농촌진흥청장) 식물의 비생물적 스트레스 저항성을 증진시키는 바실러스 아리아바타이 균주 및 이의 용도
US10407472B2 (en) 2014-09-17 2019-09-10 Spogen Biotech Inc. Fusion proteins, recombinant bacteria, and methods for using recombinant bacteria
CN110819553A (zh) * 2019-08-14 2020-02-21 浙江树人学院(浙江树人大学) 一株阿耶波多氏芽孢杆菌及其在丙烯酸降解上的应用
KR20200072339A (ko) * 2018-12-12 2020-06-22 대한민국(농촌진흥청장) 식물의 기능성 성분 증진용 바실러스 아리아바타이 h19-1 균주 및 이의 용도
CN112410244A (zh) * 2020-09-30 2021-02-26 山东农业大学 一种阿氏芽孢杆菌及其应用
KR102559046B1 (ko) * 2022-11-10 2023-07-27 전남대학교산학협력단 세데세아 라파제이 cwl-11 균주 및 이를 포함하는 식물 생장 조절용 조성물
CN116574642A (zh) * 2023-04-19 2023-08-11 吉林农业大学 一种阿氏普里斯特氏菌yz-151发酵制剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102071714B1 (ko) 2017-04-11 2020-01-30 대한민국 식물의 저항성을 증진시키는 바실러스 메소나에 균주 및 이의 용도

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4246181B2 (ja) 2005-06-06 2009-04-02 大韓民国 農作物の生長を助けるシュードモナス属RRj228及びこれを含有する微生物製剤
JP4102388B2 (ja) 2005-06-07 2008-06-18 大韓民国 作物の生長を促進させる微生物バチルス属kr083及びこれを含有する微生物製剤

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101377800B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염 가용화 활성 및 항진균 활성이 있는 신규 균주 락토코커스 락티스 엘케이에스49
KR101377852B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염 가용화 활성 및 항진균 활성이 있는 신규 균주 바이셀라 코리엔시스 엘케이에스42
KR101377874B1 (ko) * 2012-02-23 2014-04-01 이기성 불용성염과 생물폐자원인 패화석에 대한 가용화 활성이 있는 신규 균주 바실러스 아리압하타이 엘케이에스28
KR101415235B1 (ko) * 2012-12-20 2014-07-04 경기도 지베렐린을 생산하는 미생물 및 이를 이용한 미생물 제제
CN105408468A (zh) * 2013-03-15 2016-03-16 斯波根生物技术公司 植物促生细菌和使用方法
US10555532B2 (en) 2013-03-15 2020-02-11 Spogen Biotech Inc. Plant growth-promoting bacteria and methods of use
CN103614319A (zh) * 2013-11-12 2014-03-05 云南省烟草公司曲靖市公司 阿氏芽孢杆菌及其在防治烟草黑胫病中的应用
CN103614319B (zh) * 2013-11-12 2015-06-17 云南省烟草公司曲靖市公司 阿氏芽孢杆菌及其在防治烟草黑胫病中的应用
US10407472B2 (en) 2014-09-17 2019-09-10 Spogen Biotech Inc. Fusion proteins, recombinant bacteria, and methods for using recombinant bacteria
US11905315B2 (en) 2014-09-17 2024-02-20 Spogen Biotech Inc. Fusion proteins, recombinant bacteria, and methods for using recombinant bacteria
US10836800B2 (en) 2014-09-17 2020-11-17 Spogen Biotech Inc. Fusion proteins, recombinant bacteria, and methods for using recombinant bacteria
CN106676033A (zh) * 2016-11-17 2017-05-17 河北农业大学 一种类芽孢杆菌及其应用
CN106754498A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 云南省烟草农业科学研究院 一种阿氏芽孢杆菌及其菌剂和制备方法与应用
CN106754498B (zh) * 2016-12-12 2020-03-20 云南省烟草农业科学研究院 一种阿氏芽孢杆菌及其菌剂和制备方法与应用
KR20180114794A (ko) * 2017-04-11 2018-10-19 대한민국(농촌진흥청장) 식물의 비생물적 스트레스 저항성을 증진시키는 바실러스 아리아바타이 균주 및 이의 용도
KR20200072339A (ko) * 2018-12-12 2020-06-22 대한민국(농촌진흥청장) 식물의 기능성 성분 증진용 바실러스 아리아바타이 h19-1 균주 및 이의 용도
CN110819553A (zh) * 2019-08-14 2020-02-21 浙江树人学院(浙江树人大学) 一株阿耶波多氏芽孢杆菌及其在丙烯酸降解上的应用
CN110819553B (zh) * 2019-08-14 2021-04-20 浙江树人学院(浙江树人大学) 一株阿耶波多氏芽孢杆菌及其在丙烯酸降解上的应用
CN112410244A (zh) * 2020-09-30 2021-02-26 山东农业大学 一种阿氏芽孢杆菌及其应用
KR102559046B1 (ko) * 2022-11-10 2023-07-27 전남대학교산학협력단 세데세아 라파제이 cwl-11 균주 및 이를 포함하는 식물 생장 조절용 조성물
CN116574642A (zh) * 2023-04-19 2023-08-11 吉林农业大学 一种阿氏普里斯特氏菌yz-151发酵制剂及其制备方法和应用
CN116574642B (zh) * 2023-04-19 2024-05-28 吉林农业大学 一种阿氏普里斯特氏菌yz-151发酵制剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR101086367B1 (ko) 2011-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101086367B1 (ko) 식물생장 촉진 활성을 갖는 신균주 바실러스 아리아바타이 ls9 및 이의 용도
CN107446847B (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌gt11及其应用
KR101199931B1 (ko) 바실러스 벨레젠시스 krict934 균주를 이용한 유기질 비료의 질소무기화 촉진 및 식물병 방제방법
HU230555B1 (hu) Környezetbarát mikroorganizmus-készítmény és annak előállítása
CN114806925B (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌及其应用
KR101200235B1 (ko) 신균주 로도박터 스페로이데스 daa2 및 이의 용도
US11097991B1 (en) Phosphorus fertilizer bio-catalyst for sustainable crop production
CN111690578B (zh) 一株耐盐碱暹罗芽孢杆菌及其活菌制剂的生产方法与应用
CN116622581B (zh) 一种贝莱斯芽孢杆菌hm-3及其应用
KR20130056585A (ko) 물억새 뿌리로부터 분리한 미생물을 이용한 식물 생장 촉진방법
KR101190269B1 (ko) 작물의 수확량을 증가시키는 신규 균주 판토에아 아나나티스 b1-9
US11674118B2 (en) PGPR compositions and methods for improved cultivation of tomato and potato species
JP4630627B2 (ja) 植物種子発芽率向上剤
KR102508900B1 (ko) 식물 생장 촉진 및 식물병방제 활성 기능을 갖는 미생물 및 이를 이용한 생장기 또는 결실기의 작물을 성장시키기 위한 미생물 배양배지
US20220248684A1 (en) Methylobacterium sp. nov. strain, compositions comprising it, and its use as biostimulant and endophyte nitrogen-fixing bacterium
CN109957535B (zh) 简单芽胞杆菌、利用其制备的微生物菌剂、生物肥及应用
KR20220126123A (ko) 옥신을 생산하고 식물 생장을 촉진하는 이그나치네리아 균주 및 이의 용도
KR20060021162A (ko) 신규한 항진균성 작물생육촉진 미생물 바실러스아밀로리퀴파시엔스 mj-3 및 이를 이용한 미생물 상토
KR20040050594A (ko) 토양의 불용성 인산염을 가용화하는 신규의 균주레클레르시아 아데카르복실라타 케이에스제이8
CN117106668B (zh) 一株耐盐碱促生天津假单胞菌p522及其应用
RU2803623C1 (ru) Штамм Phialocephala fortinii шт. F-833МКС661Ч1Н - продуцент комплекса биологически активных веществ, обладающих рострегуляторными свойствами
CN114436698B (zh) 一种液体复合微生物肥及其在农业生产中的应用
KR101406823B1 (ko) 바실러스 속 cs-52 균주 및 이를 이용한 고추 탄저병의 방제
Razad et al. Bio-priming using indigenous Pseudomonas fluorescens to improve local upland rice (Padi Gogo) production of Paebiu Kolopua and Pae Wuna cultivars
CN116814507A (zh) 一株芽孢杆菌菌株及其在促进植物生长中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140912

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151012

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160927

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181105

Year of fee payment: 8