KR20190012685A - Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient - Google Patents

Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient Download PDF

Info

Publication number
KR20190012685A
KR20190012685A KR1020170096057A KR20170096057A KR20190012685A KR 20190012685 A KR20190012685 A KR 20190012685A KR 1020170096057 A KR1020170096057 A KR 1020170096057A KR 20170096057 A KR20170096057 A KR 20170096057A KR 20190012685 A KR20190012685 A KR 20190012685A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strain
culture
present
pseudomonas
plant growth
Prior art date
Application number
KR1020170096057A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이호정
정남현
이원제
카오 손 트린
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
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 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020170096057A priority Critical patent/KR20190012685A/en
Publication of KR20190012685A publication Critical patent/KR20190012685A/en

Links

Images

Classifications

    • A01N63/02
    • 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
    • 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

Abstract

The present invention relates to a microbial agent for plant growth comprising a Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient, a composition for promoting plant growth, a composition to be added to a fertilizer, and a method for promoting plant growth, including a step of treating a plant or soil with the strain or the culture thereof. According to the present invention, the Pseudomonas nitroreducens strain enhances cell division and nitrate intake to promote growth of plants. Accordingly, the Pseudomonas nitroreducens strain or the culture thereof can contribute to a crop quantity increase or quality improvement, and thus can be variously used in agricultural fields such as a microbial agent for promoting plant growth, a composition for promoting plant growth, and a composition to be added to a fertilizer.

Description

슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 식물성장 촉진용 미생물 제제{Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient}Technical Field [0001] The present invention relates to a microbial agent for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroredicine strains or a culture thereof as an active ingredient, and more particularly, to a microbial agent for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or a culture thereof,

본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 식물성장 미생물 제제, 식물 성장 촉진용 조성물, 비료첨가용 조성물 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 식물 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는 식물 성장을 촉진하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plant growth microorganism preparation, a plant growth promoting composition, a composition for adding a fertilizer, and a step of treating the above-mentioned strain or a culture thereof with a plant or soil, comprising a Pseudomonas nitroredicine strain or a culture thereof as an active ingredient Lt; RTI ID = 0.0 > plant growth. ≪ / RTI >

화학비료나 농약 남용은 소비자뿐만 아니라 재배자의 건강을 해치며, 토양의 황폐화를 가져온다. 토양 황폐화는 토양산성화, 식물병원균에 의한 병해를 유발하기 때문에 화학비료나 농약에 더욱 의존하는 악순환을 반복하게 된다. 구체적으로, 농업에서 비료는 작물의 수량을 결정짓는 중요한 농자재이나, 지나치게 많이 사용할 경우, 하천수의 부영양화, 지하수의 수질오염, 토양양분의 불균형, 및 작물의 생육불량 등의 원인으로 작용하여 작물의 수량감소는 물론 작물의 품질하락을 야기할 수 있다. The abuse of chemical fertilizers and pesticides damages not only the consumers but also the health of the growers, resulting in soil degradation. Soil degradation causes soil acidification and disease caused by plant pathogens, so it is repeated in a vicious cycle that is more dependent on chemical fertilizers and pesticides. Specifically, fertilizer in agriculture is an important agricultural material that determines the quantity of crops, but if used too much, it causes eutrophication of river water, water pollution of ground water, imbalance of soil nutrients, and poor growth of crops. Decreases can also cause crop quality deterioration.

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.Therefore, fertilizer and pesticides, which are used extensively in order to increase agricultural productivity, are the only alternative that can increase the income of the farm household by maintaining the productivity at the current point where the natural environment and human health are greatly threatened, Can be said to be the development of environmentally friendly farming methods.

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.However, due to the development and diversification of industry, the use of fertilizer is inevitable to increase the productivity of crops because the area of farmland is decreasing. Therefore, there is a growing interest in developing eco - friendly functional farming materials using microorganisms rather than conventional fertilizers.

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 감소하고 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 증가하고 있는 추세이다. 그러나 아직도 국내의 화학비료 사용량은 OECD 국가 중 높은 수준이다.Because of this interest, the use of chemical fertilizer has been steadily declining with the peak of the early 1990s. Since 1997, the use of organic fertilizer has been increased by induction of fertilizer reduction and composting such as development and supply of low concentration chemical fertilizer, The use of fertilizer is further reduced. The amount of chemical fertilizer used decreased by 1,104,000 tons in the early 1990s, 954,000 tons in 1995 and 801,000 tons in 2000, and decreased further in 2005, while the usage of compost and organic fertilizer is increasing Trend. However, domestic use of chemical fertilizers is still high among OECD countries.

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 기체 상의 질소를 수소와 결합된 상태의 암모니아태 질소(NH3)로 전환시키는 질소고정(nitrogen fixation)이 이루어지게 된다. 특히, 질소고정은 농업적으로 대단히 중요한 의미를 갖고 있는데 이는 시비를 하지 않은 토양에서 질소 결핍은 당연한 결과이나 이와 같은 토양 조건하에서 뿌리혹을 가진 콩과식물은 질소결핍의 문제점을 스스로 해결하여 질소가 결핍되어 식물이 성장할 수 없는 토양 조건하에서도 생육이 가능하기 때문이다.Recently, crop cultivation methods using soil microorganisms have been used as one of eco-friendly agricultural techniques. Currently, cultivation of crops using soil microorganisms is widely performed in soybean plants. Rhizobium is the main microorganism used for the cultivation of these crops. When this strain infects soybean plants, it forms a root nodule, and the gaseous nitrogen is combined with hydrogen Nitrogen fixation that converts ammonia nitrogen (NH 3 ) to nitrogen is performed. Nitrogen fixation has a very important agricultural significance. Nitrogen depletion is a natural consequence of non-fertilized soils. Under such soil conditions, soybean plants with root nodules resolve the problem of nitrogen depletion by themselves, And it is possible to grow under soil conditions where plants can not grow.

이에 따라, 본 발명자들은 효과적으로 식물 성장을 촉진할 수 있는 방법에 대하여 연구하던 중, 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물이 우수한 식물 성장 촉진 효과를 가짐을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have investigated a method for effectively promoting plant growth, and confirmed that Pseudomonas nitroredicine strain or a culture thereof has an excellent plant growth promoting effect, and completed the present invention.

KR 공개특허공보 제10-2011-0116734호KR Patent Publication No. 10-2011-0116734 KR 공개특허공보 제10-2011-0102787호KR Patent Publication No. 10-2011-0102787

본 발명의 목적은 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a microorganism preparation for promoting plant growth, comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용, 식물의 질산염 섭취(intake) 증진용 또는 비료첨가용 조성물을 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a composition for promoting plant growth, for enhancing the intake of nitrates of plants or for adding fertilizers, which comprises Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient will be.

본 발명의 또 다른 목적은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 식물 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는, 식물의 성장을 촉진하는 방법을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a method for promoting plant growth, which comprises treating Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof with a plant or soil.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a microorganism preparation for promoting plant growth, comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a plant growth promoting composition comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물의 질산염 섭취(intake) 증진용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for enhancing the intake of nitrate in plants, comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 비료첨가용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for fertilizer addition comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 식물 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는, 식물의 성장을 촉진하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of promoting plant growth, comprising the step of treating a Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof with a plant or soil.

본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주는 세포 분열 및 질산염 섭취(intake)를 증진시킴으로써 식물의 성장을 촉진하는 우수한 효과를 가지고 있다. 이에 따라, 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물은 비료의 이용이 제한된 친환경 유기농업에서 화학비료를 대체하여 작물의 수량 증대 또는 품질 향상에 기여할 수 있는바, 식물 성장 촉진용 미생물 제제, 식물 성장 촉진용 조성물, 비료첨가용 조성물 등 농업 분야에서 다양하게 활용될 수 있다. The Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention has an excellent effect of promoting plant growth by promoting cell division and nitrate intake. Accordingly, the Pseudomonas nitroreducus strain or the culture thereof of the present invention can contribute to the increase of the yield or quality of the crop by replacing the chemical fertilizer in the environment friendly organic agriculture in which the use of fertilizer is restricted, , Compositions for promoting plant growth, compositions for adding fertilizer, and the like.

도 1은 GUS 어쎄이를 통해 DR5:GUS (a) 또는 CycB1pro:GUS (b) 형질전환 애기장대에서 GUS 발현을 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주와의 공동 배양에 따른 NRT2 유전자의 발현량 변화를 q-PCR 분석을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주와의 공동 배양에 따른 질산염 함량 변화를 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주가 애기장대의 성장에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 도이다(도 4a: 외관 관찰, 도 4b: 엽록소 수치, 도 4c: 뿌리 길이, 곁뿌리 수 및 생중량).
도 5는 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주가 상추의 성장에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 도이다(도 5a: 외관 관찰, 도 5b: 생중량).
도 6은 저 질소 조건 하, GUS 어쎄이를 통해 DR5:GUS (a) 또는 CycB1pro:GUS (b) 형질전환 애기장대에서 GUS 발현을 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 저 질소 조건에서 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주가 애기장대의 성장에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 도이다(도 7a: 외관 관찰, 도 7b: 뿌리 길이, 곁뿌리 수 및 생중량).
FIG. 1 shows the results of observing GUS expression in DR5: GUS (a) or CycB1pro: GUS (b) transgenic Arabidopsis thaliana via GUS assay.
FIG. 2 is a graph showing the results of q-PCR analysis of changes in the expression level of the NRT2 gene following co-culture with Pseudomonas nitrorrhosis .
FIG. 3 is a view showing the result of confirming the change in nitrate content according to co-cultivation with a Pseudomonas nitroresundans strain.
Fig. 4 is a diagram showing the effect of the Pseudomonas nitrorei strain on the growth of Arabidopsis (Fig. 4a: appearance, Fig. 4b: chlorophyll level, Fig. 4c: root length, side root number and fresh weight).
FIG. 5 is a graph showing the effect of the Pseudomonas nitrorei strain on the growth of lettuce (FIG. 5 a: appearance observation, FIG. 5 b: raw weight).
FIG. 6 is a graph showing the results of observing GUS expression in DR5: GUS (a) or CycB1pro: GUS (b) transgenic Arabidopsis thaliana via GUS assay under low nitrogen conditions.
Fig. 7 is a graph showing the effect of the Pseudomonas nitrileysense strain on the growth of Arabidopsis thaliana under low nitrogen conditions (Fig. 7a: appearance observation, Fig. 7b: root length, side root number and fresh weight).

이하, 본 발명을 자세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

일례로, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제를 제공한다.For example, the present invention provides a plant growth promoting microorganism preparation comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또 다른 예로, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 조성물을 제공한다.As another example, the present invention provides a plant growth promoting composition comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

또 다른 예로, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물의 질산염 섭취(intake) 증진용 조성물을 제공한다.As another example, the present invention provides a composition for enhancing the intake of nitrate in plants, comprising Pseudomonas nitroreducens strain or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명에 있어서, '슈도모나스 나이트로리듀센스'는 혐기성 그람 음성세균에 속하는 토양 세균으로, 사슬형 지방산으로부터 PHB(polyhydroxybutyrate) 단일 중합체를 합성할 수 있다는 특징이 있다. 다만, 아직까지 식물 성장 촉진 용도를 가짐이 전혀 공지되어 있지 않고, 더욱이 상기 균주가 질산염 섭취(intake) 증진을 통한 식물 성장 촉진 용도를 가짐이 공지되어 있지 않다.In the present invention, 'Pseudomonas nitroresistans' is a soil microorganism belonging to anaerobic Gram-negative bacterium and is characterized by being able to synthesize a homopolymer of PHB (polyhydroxybutyrate) from a chain fatty acid. However, it is not known that the plant has yet to be used for promoting plant growth, and further, it is not known that the strain has a plant growth promoting purpose through promotion of nitrate intake.

본 발명의 일 실시예에서는 16rRNA 서열 검색에 의한 분자 유전학적인 방법에 의하여 분석 및 동정을 통해, 토양 샘플로부터 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 포함하는 16rRNA 유전자를 가진 슈도모나스 나이트로리듀센스를 분리하고 이를 실험에 이용하였으며, 상기 분리 균주는 슈도모나스 나이트로리듀센스 IHB B 13561 균주로 확인되었으나, 이는 슈도모나스 나이트로리듀센스의 일례일 뿐, 이에 의해 본 발명이 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주는 토양으로부터 직접 분리하여 수득할 수 있으며, 시판되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. In one embodiment of the present invention, Pseudomonas nitroresistans having a 16 rRNA gene containing the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 is isolated from a soil sample through analysis and identification by a molecular genetic method by 16 rRNA sequence search This was used for the experiment, and the isolate was identified as a Pseudomonas nitrorrhizal strain IHB B 13561 strain, but this is only an example of Pseudomonas nitroresistans, and thus the present invention is not limited thereto. The Pseudomonas nitroresistans strain according to the present invention can be obtained by directly isolating from the soil, and any commercially available strain can be used.

본 발명에 있어서, '배양물'은 특정 미생물 자체뿐만 아니라, 상기 미생물을 배양배지 또는 배양액에서 배양한 것으로, 상기 배양배지는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄 등을 포함하는 배지를 사용할 수 있다.In the present invention, 'culture' means not only a specific microorganism itself but also a microorganism cultured in a culture medium or a culture medium, and the culture medium may be a medium containing carbon source, nitrogen source, vitamin and mineral.

보다 구체적으로 상기 배양액이란 액체배지에 균주를 접종하여 배양한 것을 의미하고, 상기 배양액은 균주를 포함한 것, 또는 균주를 접종하여 배양한 후 원심분리 등으로 균주만을 제거한 배양여액일 수 있다. 아울러, 상기 배양액은 배양물의 농축물, 건조물, 분획물 등을 포함하는 개념으로, 그 제형이 한정되지 아니하며, 일 예로 액체 또는 고체일 수 있다. 이때, 상기 배양액의 농축액이란 상기 배양액을 농축한 것을 의미하고, 상기 배양액의 건조물이란 상기 배양액의 물기를 없앤 것을 의미한다. 건조방법은 통풍건조, 자연건조, 분무건조 및 동결건조가 가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.More specifically, the term "culture medium" means a culture solution inoculated with a strain in a liquid medium. The culture medium may be a culture solution containing the strain, or a culture filtrate obtained by culturing the strain inoculated with the strain and removing only the strain by centrifugation or the like. In addition, the culture medium is a concept including a concentrate, a dried product, and a fraction of a culture, and the formulation is not limited. For example, it may be a liquid or a solid. Herein, the concentrated liquid of the culture liquid means that the culture liquid is concentrated, and the dried material of the culture liquid means that the moisture of the culture liquid is removed. Drying methods include, but are not limited to, air drying, natural drying, spray drying and freeze drying.

본 발명에 있어서, '식물 성장 촉진'은 식물의 질산염 섭취(intake)를 통한 세포 분열 촉진, 식물체의 길이 생장, 부피 생장 등을 촉진시키는 것을 모두 포함하며, 이의 결과로 식물체의 생체중량 또는 특정 화합물의 함량으로 표시되는 바이오매스(Biomass)를 증가시키는 것을 모두 포함한다. 특히, 본 발명의 균주는 적은 양의 질산염이 토양에 포함되어 있다고 하더라도, 질산염 섭취의 증진으로 우수한 식물 성장 촉진 효과를 가지는 데, 이점이 있다.In the present invention, " plant growth promotion " includes promoting cell division through plant nitrate intake, promoting lengthy growth of plants, and volume growth, and as a result, (Biomass) expressed in terms of the content of the biomass. In particular, the strain of the present invention has an advantage of promoting excellent plant growth by promoting nitrate ingestion even if a small amount of nitrate is contained in the soil.

본 발명에 있어서, '식물'은 세균, 균류, 동물을 제외한 생물로, 세포벽과 엽록소를 가지고 광합성을 하는 생물을 지칭하는 개념이다. 이에, 본 발명의 미생물 제제 또는 조성물을 사용할 수 있는 작물은 질산염을 이용하여 성장하는 식물이라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 있어서, 상기 식물에는 아라비돕시스속 식물 또는 락투카속 식물이 포함되며, 본 발명의 일 실시예에서는 애기장대(Arabidopsis thaliana) 또는 상추(Lactuca Sativa; Lettuce)를 이용하였으나, 이에 식물의 범위가 제한되지 않는다. In the present invention, 'plant' is a concept excluding bacteria, fungi, and animals, and refers to a creature that has photosynthesis with cell walls and chlorophyll. Thus, the crop to which the microbial agent or composition of the present invention can be used is not particularly limited as long as it is a plant grown using nitrate. In the present invention, the plant includes a plant belonging to the genus Arabidopsis or a plant of the genus Lactuca . In one embodiment of the present invention, Arabidopsis thaliana or Lactuca sativa ( Lactuca sativa ; Lettuce), but the scope of the plant is not limited.

본 발명에 있어서, '미생물 제제'는 생물학적 제제의 일종으로, 토양 등에 사용하는 경우, 함유된 유용 미생물의 활성에 의해 용도에 기재된 효과를 가지며 최종적으로 식물재배에 도움이 되는 효과를 나타내는 제제를 의미한다. 이에, 본 발명의 미생물 제제는 질산염(nitrate)의 식물로의 섭취를 통해 식물 성장을 촉진하는 미생물 제제에 관한 것으로, 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 미생물 제제는 추후 액상 비료 형태로 제조될 수 있다. 즉, 본 발명의 미생물 제제는 화학비료 공급이 제한된 친환경 유기농업에서 이를 극복하기 위한 생물비료로 제형화가 가능하다. In the present invention, 'microbial agent' is a kind of biological agent, and when used for soil or the like, has an effect described in the application due to the activity of the useful microorganism contained therein, do. Accordingly, the microorganism preparation of the present invention relates to a microorganism preparation that promotes plant growth through the ingestion of nitrate into a plant, and the microorganism preparation containing the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention or a culture thereof is prepared Can be produced in the form of a liquid fertilizer. That is, the microbial agent of the present invention can be formulated as a biological fertilizer to overcome this in environmentally friendly organic farming with limited supply of chemical fertilizer.

본 발명에 있어서, 상기 미생물 제제의 형태는 당업계에 공지된 다양한 형태로 제조할 수 있는데, 예컨대 건조분말 형태 또는 액상비료 형태로 제조할 경우에는 상기 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주를 건조분말 g 당 또는 액상 1 ㎖ 당 107 CFU/ml 이상으로 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 107 내지 1011 CFU/ml의 범위로 함유할 수 있고, 보다 바람직하게는 109 CFU/ml로 함유할 수 있다. 또한, 사균 상태가 아닌 생균 상태로 대상 작물에 적용할 경우 더욱 좋다.In the present invention, the microorganism preparation may be prepared in various forms known in the art. For example, when it is prepared in the form of a dry powder or liquid fertilizer, the Pseudomonas nitroreducus strain may be added per gram of dry powder or More preferably 10 7 to 10 11 CFU / ml, more preferably 10 9 CFU / ml, more preferably 10 7 CFU / ml or more per 1 ml of the liquid phase. have. In addition, it is better when it is applied to the target crops in the state of live bacteria other than dead bacteria.

또 다른 예로, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 비료첨가용 조성물을 제공한다.As another example, the present invention relates to the use of Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명에 있어서, '비료'란 거름이라고도 불리며, 초목의 생육을 촉진시키는 영양물질을 의미한다. 본 발명의 조성물을 포함하는 비료는 파종 전 토양과 혼화하여 간편하게 사용할 수 있으며, 농약 등의 살포시 함께 시비할 수 있다. 특히, 상기 비료첨가용 조성물은 천연물로부터 유래된 성분을 포함하는 친환경적인 조성물로서, 사람이나 가축 및 토양에 무해하므로 화학비료보다 안전하게 사용될 수 있다. In the present invention, 'fertilizer' is also referred to as fertilizer, which means nutrients that promote the growth of vegetation. The fertilizer containing the composition of the present invention can be easily used by mixing with the soil before sowing, and can be fertilized when spraying pesticides and the like. In particular, the composition for fertilizer addition is an environmentally friendly composition containing a component derived from a natural product and can be used more safely than a chemical fertilizer because it is harmless to human beings, livestock and soil.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 이를 포함하는 비료를 제공할 수 있으며, 본 발명의 비료는 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 비료 첨가제 형태로 따로 제조하여 비료에 혼합시키거나, 비료 제조 시 직접 첨가시켜 제조할 수 있다. In the present invention, the composition may provide a fertilizer containing the same, and the fertilizer of the present invention may be prepared by separately preparing a Pseudomonas nitroreducus strain or a culture thereof in the form of a fertilizer additive, mixing the fertilizer with the fertilizer, Can be added directly.

본 발명에 있어서, 상기 조성물 내 슈도모나스 나이트로리듀센스는 액상 또는 건조상태일 수 있으며, 바람직하게는 건조된 분말형태이다. 건조방법은 통풍건조, 자연건조, 분무건조 및 동결건조가 가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 균주 또는 이의 배양액은 비료 중량 당 105 CFU/ml 이상으로 함유하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 비료는 본 발명의 균주 또는 배양액 외에 비료의 보존성을 높일 수 있는 통상의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the Pseudomonas nitroresistans in the composition may be in a liquid or dry state, preferably in the form of a dried powder. Drying methods include, but are not limited to, air drying, natural drying, spray drying and freeze drying. The strain of the present invention or a culture solution thereof preferably contains 10 5 CFU / ml or more per weight of fertilizer, but is not limited thereto. The fertilizer may further include conventional additives that can enhance the preservability of the fertilizer in addition to the strain or the culture of the present invention.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 모든 비료 및 농약 화학에서 일반적으로 적용되는 방법에 따라 제조할 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 조성물은 통상적인 방법으로 식물성장 촉진용 제제, 즉 통상적인 비료와 함께 사용할 수 있도록 제형화 할 수 있으며, 상기 조성물을 식물 또는 식물을 재배하는 토양에 대하여 적용하는 범위는 식물의 종류, 나이, 기후 조건 등에 따라 변할 수 있다.In the present invention, the composition can be prepared according to a method generally used in all fertilizer and pesticide chemistry. Preferably, the composition of the present invention is used in combination with a plant growth promoting agent, that is, a conventional fertilizer And the range of application of the composition to a plant or a plant growing soil may vary depending on the type of plant, age, climatic conditions, and the like.

또 다른 예로, 본 발명은 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 식물 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는, 식물의 성장을 촉진하는 방법을 제공한다. As another example, the present invention relates to the use of Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof to a plant or soil.

본 발명에 있어서, 상기 방법은 질산염의 섭취를 통해 식물 성장을 촉진하는 것을 특징으로 한다. 이에 상기 식물의 성장을 촉진하는 방법은 본 발명의 균주 또는 이의 배양물을 사용하여 토양 중에 존재하는 질산염을 용이하게 가용화시키는 방법일 수 있다.In the present invention, the method is characterized by promoting plant growth through the ingestion of nitrate. The method of promoting the growth of the plant may be a method of easily solubilizing the nitrate present in the soil using the strain of the present invention or a culture thereof.

본 발명에 있어서, 상기 방법은 구체적으로 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주, 이를 배양한 배양물 또는 상기 본 발명의 미생물 제제 등을 직접적으로 식물 또는 토양, 바람직하게는 토양에 침지하거나 살포 또는 관주, 즉, 분무하여 수행할 수 있다. In the present invention, the method can be carried out by specifically immersing, spraying or crossing the Pseudomonas nitroredicine strain, the cultured product thereof or the microorganism preparation of the present invention directly into a plant or soil, preferably soil, Spraying.

일례로, 상기 침지하는 방법으로 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 식물체 주변의 토양에 붓거나 또는 종자를 배양액 및 제제에 담가두는 방법이 있다. 또한, 상기 관주하는 방법으로 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물을 당해 분야에 널리 공지된 기술로 식물체에 줄줄 흐르도록 살포하는 방법이 있다.For example, there is a method of immersing the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention or a culture thereof into the soil around the plant, or immersing the seed in the culture medium or preparation by the method of immersion. In addition, there is a method of spraying the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention or a culture thereof with a technique well known in the art in such a manner that the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention is applied to plants in a continuous manner.

중복되는 내용은 본 명세서의 복잡성을 고려하여 생락하며, 본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.The redundant contents are taken into consideration in the complexity of the present specification, and terms not otherwise defined herein have the meanings commonly used in the art to which the present invention belongs.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예 및 실험예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples and experimental examples are intended to illustrate the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples and experimental examples. The embodiments and experimental examples of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예Example 1. 슈도모나스  1. Pseudomonas 나이트로리듀센스Nitroly Dysense (( PseudomonasPseudomonas nitroreducensnitroreducens ) 균주의 분리) Isolation of strain

일반 상추 재배 농가의 흙 표본(오더스(odus)사)을 10 ml의 탈이온수가 포함된 15 ml의 코니칼 튜브(conical tube)에 첨가하였다. 이후 도말 평판법을 통하여 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주를 분리하였다. 구체적으로 상기 흙 표본을 첨가한 코니칼 튜브를 5분 동안 교반해주고(vortexing), 그 결과로 생성된 100 μl의 현탁액을 10-1 농도로 희석하기 위하여 900 μl의 LB 브로스(luria-bertani broth)를 포함하는 마이크로튜브에 첨가하였다. 이후, 상기 희석을 반복 수행하여 상기 현탁액을 10-2, 10-3 및 10-4 농도로 희석하였고, 10-4 농도의 현탁액을 TSA(tryptic soy agar)에서 스트리킹하였다. 이를 37 ℃에서 24시간 동안 배양하여 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스의 단일 콜로니를 분리하였다.A soil sample of a conventional lettuce farmer (odus yarn) was added to a 15 ml conical tube containing 10 ml deionized water. Thereafter, the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention was isolated through a smear plate method. Concretely, the conical tube with the soil sample was vortexed for 5 minutes and 900 μl of luria-bertani broth was added to dilute the resultant 100 μl suspension to 10 -1 concentration. ≪ / RTI > Thereafter, the dilution was repeated to dilute the suspension to 10 -2 , 10 -3, and 10 -4 concentrations, and the 10 -4 concentration suspension was streaked in tryptic soy agar (TSA). This was incubated at 37 DEG C for 24 hours to isolate a single colony of Pseudomonas nitroreducens of the present invention.

이후 상기 균주를 동정하기 위하여, 16S rRNA의 서열 비교분석을 수행하였다. 상기 과정을 통해 분리한 균주는 서열번호 1의 16S rRNA 서열을 가지고 있으며, 분석 결과 공지 균주인 슈도모나스 나이트로리듀센스 IHB B 13561의 16S rRNA 서열(GenBank KJ767371.1)과 99% 이상의 상동성을 가지고 있으며, 공지 균주와 동일한 균학적 특성을 가지고 있음을 확인하였다. Sequence comparison analysis of 16S rRNA was then performed to identify the strain. The isolated strain has the 16S rRNA sequence of SEQ ID NO: 1 and has a 99% or more homology with the 16S rRNA sequence of the Pseudomonas nitroredicine IHB B 13561 (GenBank KJ767371.1), a known strain And it was confirmed that it has the same mycological characteristics as the known strain.

이후 실험에 이용하기 위하여, 상기 분리 균주의 스탁을 80% 글리세롤 용액에 넣은 후 80 ℃에서 보관하였다. For use in the subsequent experiments, the stock of the isolate was placed in an 80% glycerol solution and stored at 80 ° C.

실험예 1. 본 발명 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주의 식물 성장 촉진 효과 확인EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 Identification of Plant Growth Promoting Effect of Pseudomonas nitrilexense Strain of the Present Invention

1-1. GUS 어쎄이를 통한 식물 성장 촉진 효과 확인1-1. Identification of Plant Growth Promoting Effect through GUS Assey

외부 옥신 (DR5:GUS) 또는 세포 분열 촉진 신호 (CycB1pro:GUS)에 반응하는 DR5:Gus 또는 CycB1pro:GUS를 포함하는 4일 된 형질 전환 애기장대와 함께 상기 실시예 1의 균주(이하, ‘PnIHB’라고 함)를 공동 배양하였다. 공동 배양 1일 전에, PnIHB를 37 ℃의 진탕기에서 18 시간 동안 배양하였다. 공동 배양 4일 후, 애기장대를 수집하고 2 시간 동안 37 ℃ 배양기에서 GUS 용액으로 염색하였다. 그런 다음 각 샘플에 70 % EtOH를 처리하고 70 ℃에서 모든 엽록소가 제거될 때까지 배양하였다. 대조군으로는 균주 없이 LB 배지에서 배양한 애기장대를 이용하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. (Hereinafter referred to as " PnIHB ") together with a 4-day-old transgenic Arabidopsis thaliana containing DR5: Gus or CycB1pro: GUS responding to an external auxin (DR5: GUS) or a cell division promoting signal (CycB1pro: ) Were co-cultured. One day before co-culture, PnIHB was incubated for 18 hours at 37 DEG C on a shaker. Four days after co-culture, Arabidopsis was harvested and stained with GUS solution in a 37 ° C incubator for 2 hours. Each sample was then treated with 70% EtOH and incubated at 70 ° C until all chlorophyll was removed. As a control group, Arabidopsis cultured in LB medium without strain was used. The results are shown in Fig.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)와 공동 배양한 형질 전환 애기장대에서 GUS 활성이 대조군에 비해 현저하게 증가함을 확인하였다. 특히, DR5보다 CycB1pro의 활성이 현저하게 높았는데, 이는 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)의 기능이 옥신 생산보다 세포 분열 증가와 더 밀접하게 관련되어 있음을 의미한다. As shown in FIG. 1, it was confirmed that the GUS activity was significantly increased in the transgenic Arabidopsis thaliana cultured with the Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention, as compared with the control. In particular, the activity of CycB1pro was significantly higher than that of DR5, which means that the function of Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention is more closely related to the increase of cell division than auxin production.

1-2. q-PCR 분석을 통한 1-2. Through q-PCR analysis NRT2(nitrate specific transport2) NRT2 (nitrate specific transport2) 유전자의 발현량 증가 확인Confirmation of increased expression of gene

질산염 섭취(intake)와 관련이 있다고 공지된 NRT2 유전자 발현 변화를 q-PCR로 분석하였다. 구체적으로, 애기장대를 상기 실시예 1의 균주(PnIHB)와 8일간 공동 배양한 후, 애기장대로부터 전체 RNA를 분리하고, 상기 RNA로부터 cDNA를 합성하였다. 그리고 나서 상기 cDNA에 대하여 이 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방식으로 q-PCR을 수행하였다. 대조군으로는 균주 없이 LB 배지에서 배양한 애기장대를 이용하였다. q-PCR에 이용된 프라이머 세트의 서열을 표 1에 나타내었으며, 실험 결과를 도 2에 나타내었다. Changes in NRT2 gene expression known to be associated with nitrate intake were analyzed by q-PCR. Specifically, Arabidopsis thaliana was co-cultured with the strain (PnIHB) of Example 1 for 8 days, and then total RNA was isolated from Arabidopsis thaliana and cDNA was synthesized from the RNA. Q-PCR was then performed on the cDNA in a manner commonly used in the art. As a control group, Arabidopsis cultured in LB medium without strain was used. The sequences of the primer sets used for q-PCR are shown in Table 1, and the results of the experiments are shown in Fig.

GeneGene Primer sequencesPrimer sequences NRT1.1NRT1.1
(( At1g12110At1g12110 ))
F: AACAAACACCCCCAAAAACTGCA
R: CCTTGGAAGTCCCAAGCATC
F: AACAAACACCCCCAAAAACTGCA
R: CCTTGGAAGTCCCAAGCATC
NRT1.2NRT1.2
(( At1g69850At1g69850 ))
F: AGGTCTCAAGATGGGAAGGC
R: GGCGAGCATGCCACCGTGA
F: AGGTCTCAAGATGGGAAGGC
R: GGCGAGCATGCCACCGTGA
NRT2.1NRT2.1
(( At1g08090At1g08090 ))
F: AAAGACAAATTCGGAAAGATTCTG
R: AAGTACTCGGCGATAACATTATCA
F: AAAGACAAATTCGGAAAGATTCTG
R: AAGTACTCGGCGATAACATTATCA
NRT2.2NRT2.2
(( At1g08100At1g08100 ))
F: CCAAAGACAAATTCGGAAAGATTC
R: AAGTACTCGGCGATAACATTGTCT
F: CCAAAGACAAATTCGGAAAGATTC
R: AAGTACTCGGCGATAACATTGTCT
NRT2.5NRT 2.5
(( At1g12940At1g12940 ))
F: CTTGTTCGGTCAGGATCTTCCT
R: GTTATCCATCCCCTATAGTTTTTG
F: CTTGTTCGGTCAGGATCTTCCT
R: GTTATCCATCCCCTATAGTTTTTG
NRT2.6NRT2.6
(( At3g45060At3g45060 ))
F: TGTTCTTGAGGCCATCACAAG
R: CTTCGTGTAGTCCTAAGCTCT
F: TGTTCTTGAGGCCATCACAAG
R: CTTCGTGTAGTCCTAAGCTCT

도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)와 공동 배양한 애기장대에서 HATS(high-affinity nitrate uptake system)로 작용하는 6종류의 NRT2 유전자 발현이 현저하게 증가함을 확인하였다. As shown in FIG. 2, expression of six types of NRT2 genes acting as HATS (high-affinity nitrate uptake system) in the Arabidopsis thaliana co-cultured with Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention is remarkably increased Respectively.

1-3. 질산염 함량 확인1-3. Check nitrate content

상기 실험예 1-2의 애기장대에서 질산염 함량을 확인하기 위하여, 종래 공지된 살리신산 법(Cataldo et al., 1975; Na Xu et al., 2016; Vendrell and Zupancic, 1990)을 이용하여 정량하였다. 구체적으로, 분쇄된 애기장대 샘플 50 mg을 증류수 1 mL에 넣고 100℃에서 20분간 끓여 주었다. 상기 샘플을 10분 동안 15,871g에서 원심 분리하고, 0.1 mL의 상층액을 새로운 12 mL 튜브로 옮겼다. 이어서, 0.4 mL의 살리실산-황산(살리실산 5 g을 100 mL의 황산에 넣음)을 첨가하여 화학 반응을 시작하였다. 실온에서 20분간 반응시킨 후, 8% NaOH 용액 9.5 mL를 첨가하였다. 실온에서 5분 반응 후, 다중 검출 마이크로 플레이트 판독기를 사용하여 OD410에서의 흡광도를 측정하였다. 질산염 함량은 다음의 식을 활용하여 계산하였다. In order to confirm the nitrate content in the Arabidopsis thaliana of Experimental Example 1-2, it was quantified using the conventionally known salicinic acid method (Cataldo et al., 1975; Na Xu et al., 2016; Vendrell and Zupancic, 1990) . Specifically, 50 mg of crushed Arabidopsis samples were added to 1 mL of distilled water and boiled at 100 ° C for 20 minutes. The sample was centrifuged at 15,871 g for 10 minutes and 0.1 mL of supernatant transferred to a new 12 mL tube. Then, 0.4 mL of salicylic acid-sulfuric acid (5 g of salicylic acid in 100 mL of sulfuric acid) was added to initiate the chemical reaction. After 20 min of reaction at room temperature, 9.5 mL of 8% NaOH solution was added. After 5 minutes of reaction at room temperature, the absorbance at OD410 was measured using a multiple detection microplate reader. The nitrate content was calculated using the following equation.

* 질산염 함량 = C x V / W (C: OD410에서 회귀 방정식으로 계산한 질산염 농도, V: 추출된 시료의 부피, W: 시료 중량). * Nitrate content = C x V / W (C: nitrate concentration calculated by regression equation at OD410, V: volume of extracted sample, W: sample weight).

상등액 0.1 mL 대신에 증류수 0.1 mL를 사용하였으며, 표준 곡선은 농도가 0.5 내지 2 mg/L 범위의 농도에서 KNO3를 사용하여 만들었고, 회귀 방정식은 r2 ≥ 0.99 인 표준 곡선으로부터 계산되었다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.0.1 mL of distilled water was used instead of 0.1 mL of the supernatant and the standard curve was made using KNO 3 at a concentration ranging from 0.5 to 2 mg / L and the regression equation was calculated from a standard curve of r 2 ≥ 0.99. The results are shown in Fig.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)와 공동 배양한 애기장대가 대조군에 비해 다소 낮은 질산염 함량을 보였다. 이는 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)에 의해 질산염의 섭취가 증가하지만, 이로 인해 세포 분열이 촉진되고, 더 많은 질소와 ATP를 필요로 하는바, 식물체 내의 질산염 함량이 감소된다는 것을 의미한다. As shown in Fig. 3, the Arabidopsis thaliana co-incubated with the Pseudomonas nitroredicus strain (PnIHB) according to the present invention showed a slightly lower nitrate content than the control group. This indicates that the consumption of nitrate by the Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention is increased, which promotes cell division, requires more nitrogen and ATP, and decreases the nitrate content in the plant it means.

1-4. 애기장대의 성장 촉진 효과 확인1-4. Identify growth promoting effect of Arabidopsis thaliana

애기장대 (Arabidopsis thaliana (Col-0 ecotype)) 종자를 차아 염소산 나트륨으로 5분간 멸균한 다음, 멸균수로 5회 세척하였다, 3일간 4℃에 보관한 후, 상기 애기장대 종자를 2% 수크로스가 함유된 MS 한천에서 배양하였다. 균일한 크기의 발아된 애기장대(Col-0 모종)를 상기 실시예 1의 균주(PnIHB)가 포함된 플레이트 (2 % 수크로스 및 실시예 1의 균주 현탁액(15 x 108 CFU mL- 1)을 포함하는 MS 한천)에 옮긴 후, 8일 간 배양하였다. 8일간의 외관 변화를 도 4a에 나타내었으며, 8일 후 엽록소 수치 변화를 도 4b에, 뿌리 길이, 곁뿌리 수 및 생중량 변화를 도 4c에 나타내었다. The seeds of Arabidopsis thaliana (Col-0 ecotype)) were sterilized with sodium hypochlorite for 5 minutes and then washed 5 times with sterilized water. After storing for 3 days at 4 ° C, the Arabidopsis thaliana seeds were washed with 2% sucrose ≪ / RTI > Germinated Arabidopsis thaliana seeds (Col-0 seedlings) of uniform size were seeded on a plate (2% sucrose and the strain suspension of Example 1 (15 x 10 8 CFU mL - 1 ) containing the strain (PnIHB) , And then cultured for 8 days. Fig. 4A shows changes in appearance for 8 days, Fig. 4B shows the change in chlorophyll after 8 days, and Fig. 4C shows changes in root length, side root number and fresh weight.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)와 공동 배양된 애기장대는 대조군과 비교하여 엽록소 함량에는 유의한 차이가 없으나, 싹 및 뿌리의 성장이 촉진되었음을 확인하였다. 특히, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)가 포함된 배지에서 배양된 애기장대는 대조군에 비해 곁뿌리 수가 약 15% 이상 증가하였으며, 생중량 역시 두 배 이상 증가하였다. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the chlorophyll content of the Arabidopsis thaliana co-cultured with the Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention was not significantly different from that of the control, but the growth of shoots and roots was promoted . In particular, as shown in FIG. 4C, the Arabidopsis thaliana grown in the medium containing Pseudomonas nitroreducens strain (PnIHB) according to the present invention showed an increase of the side root number by about 15% Respectively.

1-5. 상추 성장 촉진 효과 확인1-5. Confirming the promotion effect of lettuce growth

상추(L. sativa)는 종자 상점에서 시판되고 있는 적색 상추 종자를 이용하였다. 상추 종자를 차아 염소산 나트륨으로 5분간 멸균한 다음, 멸균수로 5회 세척한 후, 3일간 냉장 보관하였다. 상기 소독된 상추 종자를 멸균된 컨테이너 내에서 멸균된 토양에 파종하였다. 이때 토양의 멸균은 토양에 존재하는 다른 미생물의 제거를 위해 이루어졌다. 4일 후, 균일한 크기의 상추 모종을 90 ml의 증류수가 첨가된 멸균된 토양 컨테이너에 옮겼다. 접종을 위해, LB에 1 ml의 상기 실시예 1의 균주(PnIHB) 배양액을 서로 다른 농도(101, 103, 105CFU mL- 1)로 식물체의 뿌리에 직접 처리하였다. 식물 뿌리에 박테리아가 포함되지 않은 LB 1 ml을 처리한 토양 컨테이너를 대조군으로 이용하였다. 상기 실시예 1의 균주(PnIHB)가 처리된 상추를 23℃(16-h light/8-h dark) 및 60% 상대 습도에서 10일간 공동배양하였다. 10일간의 외관 변화를 도 5a에 나타내었으며, 10일 후의 생중량 변화를 도 5b에 나타내었다. Lettuce (L. sativa) was commercially available red seeds from seed shops. The lettuce seeds were sterilized with sodium hypochlorite for 5 minutes, washed 5 times with sterilized water, and stored in a refrigerator for 3 days. The sterilized lettuce seeds were inoculated into sterilized soil in a sterile container. At this time, sterilization of the soil was carried out to remove other microorganisms present in the soil. Four days later, uniform sized lettuce seedlings were transferred to a sterile soil container to which 90 ml of distilled water had been added. For inoculation, LB strain (PnIHB) culture solution in Example 1 in 1 ml of different concentrations to - was treated directly in the (10 1, 10 3, 10 5 CFU mL 1) the roots of a plant into. A soil container treated with 1 ml of LB containing no bacteria in plant roots was used as a control. The lettuce treated with the strain of Example 1 (PnIHB) was co-cultured for 10 days at 23 ° C (16-h light / 8-dark) and 60% relative humidity. Fig. 5A shows the appearance change over 10 days, and Fig. 5B shows the change in the weight after 10 days.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)가 포함된 배지에서 배양된 상추는 대조군과 비교하여 잎의 성장이 현저하게 증가하였음을 확인하였다. As shown in FIG. 5, the lettuce cultured in the medium containing the Pseudomonas nitroreducens strain (PnIHB) according to the present invention was found to have significantly increased leaf growth as compared with the control.

이상의 실험 결과를 통하여, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주는 세포 분열 및 질산염 섭취를 증가시킴으로써 식물체의 성장을 촉진하는 우수한 효과를 가지고 있음을 확인하였다. From the above experimental results, it was confirmed that the Pseudomonas nitroreducus strain according to the present invention has an excellent effect of promoting plant growth by increasing cell division and nitrate ingestion.

실험예Experimental Example 2.  2. 저질소Low nitrogen 배지 하 본 발명 슈도모나스  The present invention Pseudomonas 나이트로리듀센스Nitroly Dysense 균주의 식물 성장 촉진 효과 확인 Identification of Plant Growth Promoting Effect of Strain

본 발명의 균주가 질소가 부족한 환경에서도 식물 성장 촉진 효과를 가지는지 여부를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. In order to confirm whether the strain of the present invention has plant growth promoting effect even in a nitrogen-deficient environment, the following experiment was conducted.

2-1. GUS 어쎄이를 통한 식물 성장 촉진 효과 확인2-1. Identification of Plant Growth Promoting Effect through GUS Assey

낮은 질소 조건에서 실험을 수행하기 위하여, 단독 질소원으로서 1 mM KNO3를 첨가한 Hoagland N-free 배지를 이용하였다. 외부 옥신 (DR5:GUS) 또는 세포 분열 촉진 신호 (CycB1pro:GUS)에 반응하는 DR5:Gus 또는 CycB1pro:GUS를 포함하는 4일 된 형질 전환 애기장대를 상기 실시예 1의 균주와 함께 저 질소 조건 하에서 공동 배양하였다. 구체적인 실험 방법은 실험예 1-1과 동일하다. 그 결과를 도 6에 나타내었다. To conduct experiments under low nitrogen conditions, Hoagland N-free medium supplemented with 1 mM KNO 3 as a sole nitrogen source was used. A 4-day-old transgenic Arabidopsis thaliana containing DR5: Gus or CycB1pro: GUS responding to external auxin (DR5: GUS) or cell division promoting signal (CycB1pro: GUS) was incubated with the strain of Example 1 under low nitrogen conditions Co-cultured. The specific experimental method is the same as in Experimental Example 1-1. The results are shown in Fig.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)와 공동 배양한 형질 전환 애기장대는 저 질소 조건 하에서도 대조군에 비해 현저하게 높은 GUS 활성을 보임을 확인하였다. As shown in FIG. 6, the transgenic Arabidopsis thaliana co-cultured with the Pseudomonas nitroredicine strain (PnIHB) according to the present invention showed significantly higher GUS activity than the control group even under the low nitrogen condition.

2-2. 애기장대의 성장 촉진 효과 확인2-2. Identify growth promoting effect of Arabidopsis thaliana

2% 수크로스를 함유한 MS 한천에서 발아된 애기장대(Col-0 모종)를 상기 실시예 1의 균주(15 x 108 CFU mL-1)가 포함된 플레이트 (1 mM KNO3 및 2 % 수크로스를 첨가한 Hoagland N-free 한천)에 옮긴 후, 8일간 배양하였다. 8일간의 외관 변화를 도 7a에, 8일 후 뿌리 길이, 곁뿌리 수 및 생중량 변화를 도 7b에 나타내었다. The Arabidopsis thaliana seeds (Col-0 seedlings) germinated in MS agar containing 2% sucrose were seeded onto a plate (1 mM KNO 3 and 2% water) containing the strain of Example 1 (15 x 10 8 CFU mL- Hoagland N-free agar supplemented with crossover) and cultured for 8 days. Fig. 7 (a) shows changes in appearance after 8 days, and Fig. 7 (b) shows changes in root length, side length and weight after 8 days.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주(PnIHB)가 포함된 배지에서 배양된 애기장대는 저 질소 조건 하에서도 대조군과 비교하여 증가된 곁뿌리 수 및 생중량을 보임을 확인하였다. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the Arabidopsis thaliana cultivated in the medium containing Pseudomonas nitroreducus strain (PnIHB) according to the present invention showed increased number of side roots and fresh weight in comparison with the control group even under the low nitrogen condition Respectively.

종합적으로, 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주는 세포 분열 및 질산염 섭취(intake)를 증진시킴으로써 식물의 성장을 촉진하는 우수한 효과를 가지고 있다. 이에 따라, 본 발명의 슈도모나스 나이트로리듀센스 균주 또는 이의 배양물은 비료의 이용이 제한된 친환경 유기농업에서 화학비료를 대체하여 작물의 수량 증대 또는 품질 향상에 기여할 수 있는바, 식물 성장 촉진용 미생물 제제, 식물 성장 촉진용 조성물, 비료첨가용 조성물 등 농업 분야에서 다양하게 활용될 수 있다. In general, the Pseudomonas nitroreducus strain of the present invention has an excellent effect of promoting plant growth by promoting cell division and nitrate intake. Accordingly, the Pseudomonas nitroreducus strain or the culture thereof of the present invention can contribute to the increase of the yield or quality of the crop by replacing the chemical fertilizer in the environment friendly organic agriculture in which the use of fertilizer is restricted, , Compositions for promoting plant growth, compositions for adding fertilizer, and the like.

<110> Korea University Research and Business Foundation <120> Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient <130> 1-89 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 941 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S ribosomal RNA partial sequence <400> 1 atcgggatta ctgggcgtaa gcgcgcgtag gtggtttggt aagatggatg tgaaatcccc 60 gggctcaacc tgggaactgc atccataact gcctgactag agtacggtag agggtggtgg 120 aatttcctgt gtagcggtga aatgcgtaga tataggaagg aacaccagtg gcgaaggcga 180 ccacctggac tgatactgac actgaggtgc gaaagcgtgg ggagcaaaca ggattagata 240 ccctggtagt ccacgccgta aacgatgtcg actagccgtt gggatccttg agatcttagt 300 ggcgcagcta acgcgataag tcgaccgcct ggggagtacg gccgcaaggt taaaactcaa 360 atgaattgac gggggcccgc acaagcggtg gagcatgtgg tttaattcga agcaacgcga 420 agaaccttac ctggccttga catgtccgga accttgcaga gatgcgaggg tgccttcggg 480 aatcggaaca caggtgctgc atggctgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg ttgggttaag 540 tcccgtaacg agcgcaaccc ttgtccttag ttaccagcac gttatggtgg gcactctaag 600 gagactgccg gtgacaaacc ggaggaaggt ggggatgacg tcaagtcatc atggccctta 660 cggccagggc tacacacgtg ctacaatggt cggtacagag ggttgccaag ccgcgaggtg 720 gagctaatcc cataaaaccg atcgtagtcc ggatcgcagt ctgcaactcg actgcgtgaa 780 gtcggaatcg ctagtaatcg tgaatcagaa tgtcacggtg aatacgttcc cgggccttgt 840 acacaccgcc cgtcacacca tggggagtgg gttgctccag aagtagctag tctaaccgca 900 agggggacgg ttaccacgga gtgattcatg actggggtga a 941 <110> Korea University Research and Business Foundation <120> Microbial agents for promoting plant growth comprising          Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient <130> 1-89 <160> 1 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 941 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S ribosomal RNA partial sequence <400> 1 atcgggatta ctgggcgtaa gcgcgcgtag gtggtttggt aagatggatg tgaaatcccc 60 gggctcaacc tgggaactgc atccataact gcctgactag agtacggtag agggtggtgg 120 aatttcctgt gtagcggtga aatgcgtaga tataggaagg aacaccagtg gcgaaggcga 180 ccacctggac tgatactgac actgaggtgc gaaagcgtgg ggagcaaaca ggattagata 240 ccctggtagt ccacgccgta aacgatgtcg actagccgtt gggatccttg agatcttagt 300 ggcgcagcta acgcgataag tcgaccgcct ggggagtacg gccgcaaggt taaaactcaa 360 atgaattgac gggggcccgc acaagcggtg gagcatgtgg tttaattcga agcaacgcga 420 agaaccttac ctggccttga catgtccgga accttgcaga gatgcgaggg tgccttcggg 480 aatcggaaca caggtgctgc atggctgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg ttgggttaag 540 tcccgtaacg agcgcaaccc ttgtccttag ttaccagcac gttatggtgg gcactctaag 600 ggactgccg gtgacaaacc ggaggaaggt ggggatgacg tcaagtcatc atggccctta 660 cggccagggc tacacacgtg ctacaatggt cggtacagag ggttgccaag ccgcgaggtg 720 gagctaatcc cataaaaccg atcgtagtcc ggatcgcagt ctgcaactcg actgcgtgaa 780 gtcggaatcg ctagtaatcg tgaatcagaa tgtcacggtg aatacgttcc cgggccttgt 840 acacaccgcc cgtcacacca tggggagtgg gttgctccag aagtagctag tctaaccgca 900 agggggacgg ttaccacgga gtgattcatg actggggtga a 941

Claims (7)

슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제. Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof as an active ingredient. 제1항에 있어서,
상기 균주의 16rRNA 염기서열은 서열번호 1로 표시되는 염기서열인 것을 특징으로 하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제.
The method according to claim 1,
Wherein the 16 rRNA nucleotide sequence of the strain is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
제1항에 있어서,
상기 미생물 제제는 질산염 섭취(intake) 증진을 통해 식물 성장을 촉진하는 것을 특징으로 하는, 식물 성장 촉진용 미생물 제제.
The method according to claim 1,
Wherein the microbial agent promotes plant growth through promotion of nitrate intake.
슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물 성장 촉진용 조성물. Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof as an active ingredient. 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 식물의 질산염 섭취(intake) 증진용 조성물. Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof as an active ingredient. 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 비료첨가용 조성물. Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof as an active ingredient. 슈도모나스 나이트로리듀센스(Pseudomonas nitroreducens) 균주 또는 이의 배양물을 식물 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는, 식물의 성장을 촉진하는 방법. Pseudomonas nitroreducens ) or a culture thereof to a plant or soil.
KR1020170096057A 2017-07-28 2017-07-28 Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient KR20190012685A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170096057A KR20190012685A (en) 2017-07-28 2017-07-28 Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170096057A KR20190012685A (en) 2017-07-28 2017-07-28 Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190012685A true KR20190012685A (en) 2019-02-11

Family

ID=65369706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170096057A KR20190012685A (en) 2017-07-28 2017-07-28 Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190012685A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249254A (en) * 2021-05-13 2021-08-13 安徽省农业科学院水产研究所 Pseudomonas nitroreducens strain and application thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249254A (en) * 2021-05-13 2021-08-13 安徽省农业科学院水产研究所 Pseudomonas nitroreducens strain and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016258913B2 (en) Designed complex endophyte compositions and methods for improved plant traits
RU2628411C2 (en) Microbial inoculants and fertilisers composition containing them
Çakmakçi et al. Growth promotion of plants by plant growth-promoting rhizobacteria under greenhouse and two different field soil conditions
KR101086367B1 (en) Bacillus aryabhattai LS9 promoting the growth of plants and use thereof
EP3288361A1 (en) Isolated complex endophyte compositions and methods for improved plant traits
JP2017534671A (en) Microbial composition and method of use thereof
KR101200235B1 (en) New Rhodobacter sphaeroides DAA2 and uses thereof
RU2322061C2 (en) Biopreparation for enhancing productivity of agricultural crops and improving quality of production
KR20140019992A (en) Organic fertilizer containing antifungal valuable microbes as effective ingredient and its preparation method
KR20150050578A (en) Method of increasing abiotic stress resistance of a plant
CN107532139A (en) Microorganism consortium
US20190077721A1 (en) Method of manufacturing organic fertilizers by using organic raw material, antagonistic microorganism, fermentative microorganism, and synthetic microorganism, and organic fertilizers manufactured by said manufacturing method
KR102470864B1 (en) Promotes onion growth and drought tolerance by bacillus altitudinis h5-9 and uses thereof
KR102000472B1 (en) Bacillus aryabhattai strain promoting resistance of plants against abiotic stress and use thereof
KR20050111367A (en) A pgpr growing-promoter and it&#39;s growing method for crops
KR101908729B1 (en) Chryseobacterium soldanellicola strain having biocontrol efficacy against plant diseases and plant growth promoting activity and use thereof
KR20190012685A (en) Microbial agents for promoting plant growth comprising Pseudomonas nitroreducens or culture thereof as active ingredient
KR102411304B1 (en) Bacillus zanthoxyli strain promoting tolerance of plants and use thereof
KR20190064694A (en) pollinating agents for crop using secondary metabolites of microorganism
KR102073487B1 (en) Method for manufacturing animal waste compost pellet inoculating bacillus vallismortis bs07m
KR102239389B1 (en) Alleviation of drought stress in pepper plants by Bacillus butanolivorans KJ40 and uses thereof
US20230240304A1 (en) Aspergillus terreus strain and composition for controlling bacterial plant diseases using strain or culture filtrate thereof
KR101406823B1 (en) Bacillus sp. CS-52 and Antifungal control against Anthracnose of Red Pepper using the same
KR102437555B1 (en) ALLEVIATION OF DROUGHT STRESS IN PUMPKIN PLANTS BY Kushneria konosiri H05E-12 AND USES THEREOF
US20240081337A1 (en) Compositions including endophytes for improving plant nutrition, growth,and performance and methods of using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application