유기농 콩 농경지에서 분리된 식물 생장 촉진 근권 미생물의 특성 (Characterization of plant growth promoting rhizobacteria isolated from organic soybean farmland)

서지정보

· 발행기관 : 한국미생물학회
· 수록지 정보 : 미생물학회지 / 59권 / 4호 / 291 ~ 299페이지
· 저자명 : 이광민, 한양수, 김효진, 남홍식, 임정묵, 김한신

초록

생물비료(Biofertilizer)는 유용 미생물을 활용하여 식물의성장의 촉진하고 생산량 증대에 도움을 주는 비료의 일종이다. 본 연구에서는 유기농 콩 토양 근권 및 뿌리 혹에서 분포하는 미생물을 동정하여 식물 생장 촉진 활성, 질소고정 능력을확인하고자 하였다. 분리된 균주 들 중, N6 (Bacillus cereus)과N48 (Neobacillus mesonae)이 식물 생장 촉진 인자인 ACC deaminase와 IAA 생산 능력이 가장 높은 균주로 각각 확인되었다. 불용성 인산 가용화능은 N23 (Bacillus altitudinis) 균주가가장 높았다. 유기농 콩 토양 뿌리 혹에서 분리한 N57 (Enterobacter asburiae) 균주는 가장 높은 질소 고정 효과가 나타나는것을 관찰하였다. 이들 균주들의 최적 성장 조건을 확인하기위하여, 다양한 온도(23, 30, 35°C)와 pH (3, 5, 7, 9) 조건에서미생물의 최대 성장 값을 비교하였다. 그 결과, N6, N23은25°C, N48, N57은 35°C의 조건에서, 그리고 pH는 7에서 모든미생물이 최대 성장 값을 가지는 것으로 관찰되었다. 따라서, 최적 성장 조건인 35°C와 pH 7에서 식물 생장 촉진 활성과 질소고정 능력을 확인한 결과, 30°C와 pH 7의 성장 조건 보다 N6 는 ACC deaminase 생성능을 약 1.2배, N23은 IAA 생산능을약 4배, N57은 질소고정 능력을 약 1.6배 증대시키는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 4개의 균주를 혼합하여 식물 생장 촉진활성 및 질소고정 능력을 관찰한 결과 개별 균주가 가진 활성도 보다 높은 효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서, 본연구 결과를 통하여 식물 생장 촉진을 위하여 단일 균주를 처리하는 것 보다 혼합 균주를 처리하는 것이 식물 생장 촉진 및질소고정 능력을 증대시킬 수 있다는 결과를 도출할 수 있었다. 따라서, 이러한 결과는 혼합된 균주를 사용하는 생물비료가 개별 균주보다 식물 생장 효율을 더 높일 수 있다는 가능성을 제시한다.

영어초록

Biofertilizer is a type of fertilizer that uses beneficial microorganisms to enhance plant growth and increase production. In this study, plant growth promoting bacteria and nitrogen fixation bacteria were isolated from organic soybean soil.
Among them, the plant growth promoting bacteria with highest activities for 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase, indole-3-acetic acid (IAA) production, and insoluble phosphate solubilization were selected. N6 (Bacillus cereus) and N48 (Neobacillus mesonae) have the highest production abilities of ACC deaminase and IAA production, respectively. N23 (Bacillus altitudinis) has the highest ability to solubilize insoluble phosphate. N57 (Enterobacter asburiae) isolated from soybean root nodules showed the highest nitrogen fixation ability. The maximum growth values of microorganisms were compared under various temperature (23–35°C) and pH (3–9) conditions. As a result, N6 and N23 showed the highest maximum growth value at 25°C, while N48 and N57 showed the highest maximum growth value at 35°C. Additionally, pH 7 was the optimal growth condition for four microorganisms.
Under optimal growth conditions (35°C and pH 7), the ACC deaminase production of N6, IAA production of N23 and nitrogen fixation ability of N57 were approximately 1.2, 4 and 1.6 times higher, respectively, compared to the previous conditions (30°C and pH 7). Furthermore, the mixed strains showed enhanced plant growth promoting activity and nitrogen fixation ability more effectively than the individual strains.
Therefore, these results suggest the possibility that biofertilizers using mixed strains may increase plant growth efficiency more than individual strains.

참고자료

· 없음