KR101922428B1 - New microorganism Bacillus toyonensis SB19 having growth promoting of Leafy vegetables and high temperature tolorance and drought resistance of leafy vegetables and microbial agent containing the same and biofertilizer containing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규 미생물 바실러스 토요넨시스 SB19, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물비료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쌈채류의 생육촉진효과를 갖음과 동시에 쌈채류 자체 내고온성, 내건성을 갖도록 해주어 가뭄상태에서도 쌈채류의 생육이 이루어질수 있도록 하는 신규 미생물 바실러스 토요넨시스 SB19, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물비료에 관한 것이다.The present invention relates to a novel microorganism, Bacillus toxinensis SB19, a microorganism preparation containing the microorganism, and a biological fertilizer containing the microorganism. More particularly, the present invention relates to a microorganism, A new microorganism, Bacillus toxinensis SB19, which enables the growth of safflower plants to be achieved, a microbial agent containing the same, and a biocidal fertilizer containing the same.
가뭄은 식물의 생장과 발달을 저해하는 비생물적 스트레스 중 하나로 농업의 생산성을 제한하는 주요 원인으로 작용한다. 가뭄은 식물대사와 생장뿐 아니라 식물 유전자의 발현 패턴까지 변화시켜 많은 생리 화학적 활동 및 생존에도 영향을 미친다고 알려져 있다. 가뭄으로 인한 식물 피해는 냉해(frost injury)처럼 갑자기 발생하는 것이 아니라 서서히 진행되다가 점점 강도가 증가하고 오래 지속되며 나타난다. 이는 식물이 가뭄 스트레스에 노출되면 점차적으로 잎의 노화가 유도되기 때문이다. 다시 말해, 가뭄 스트레스에 의해 식물 잎의 내생적 사이토키닌(cytokinin) 함량이 감소하고 아브시스산(abscisic acid)의 함량이 증가되면서 기공 폐쇄가 빠르게 일어나 증산작용에 의한 식물 수분 손실이 감소된다. 또한 기공 폐쇄에 의해 이산화탄소 이용률이 감소되어 광합성이 억제된다. 수분 스트레스가 더 지속되고 악화되면 잎은 광합성을 하지 않는 비생산적인 부위일 뿐이므로 탈리가 진행된다. 광합성이 억제된 식물 내에서는 산소가 전자와 반응하면서 강한 독성을 가지는 활성산소종(ROS; reactive oxygen species)이 과다하게 형성되는데 ROS는 세포막의 지질과산화와 식물 뿌리에서 질산동화작용 억제 등 산화 스트레스를 일으킨다.Drought is one of the abiotic stresses that hinders the growth and development of plants, and is a major reason for limiting agricultural productivity. It is known that drought changes not only plant metabolism and growth but also plant gene expression pattern, and it affects many physiochemical activities and survival. Plant damage caused by drought does not occur suddenly like frost injury, but progresses slowly and gradually increases intensity and lasts. This is because the plants are gradually exposed to drought stress and induce leaf senescence. In other words, due to drought stress, the endogenous cytokinin content of plant leaves is decreased and abscisic acid content is increased, so that pore closure occurs rapidly and the loss of plant water loss by the action of vaporization is reduced. In addition, the use of carbon dioxide is reduced by pore closure, and photosynthesis is suppressed. When water stress is persistent and deteriorates, the leaves are removed because they are only nonproductive sites that do not undergo photosynthesis. In plants where photosynthesis is suppressed, oxygen reacts with electrons to form excessive reactive oxygen species (ROS), which have a strong toxicity. ROS is an oxidative stress such as lipid peroxidation in the cell membrane and inhibition of nitrate anabolism in plant roots Cause.
특히, 신선한 잎을 재배하여 섭취하는 쌈채소(leafy vegetables)의 경우 가뭄에 의한 이러한 작용은 생산성을 감소시키는 원인이 된다. 특히 여름철에는 높은 일사량과 고온에 의해 수분 부족 스트레스가 악화되기 때문에 뿌리나 열매를 재배하는 다른 농작물에 비해 쌈채소는 가뭄에 더 치명적일 수 있다.Especially, in the case of leafy vegetables which are ingested with fresh leaves, this action due to drought causes decrease of productivity. Especially in the summer, high insolation and high temperatures exacerbate the water stress stress, so the vegetables may be more fatal to drought than other crops that grow roots or fruit.
이에, 최근에는 유용미생물과 식물의 상호작용으로 식물 영양이 향상되고 가뭄, 저온, 염류 및 중금속 오염과 같은 비생물적 스트레스에 대한 식물의 저항성도 증대시킬 수 있는 방법들에 관한 연구가 많이 시행되어 알려져 있다. 그 중 식물생장촉진세균(PGPB; plant growth-promoting bacteria)은 식물의 근권과 토양에 존재하는 유용한 미생물로서 질소 고정, 불용성 인의 가용화, 식물호르몬 합성, sidero phores 생성, antibiotics, lytic enzymes, hydrogen cyanide 생산, 양분 경쟁을 통한 식물병원균의 방제 등 식물의 생장을 직, 간접적인 방식으로 향상시킨다.Recently, many studies have been carried out on methods that can increase the plant nutrition through the interaction of beneficial microorganisms and plants and increase the resistance of plants to abiotic stresses such as drought, low temperature, salt and heavy metal pollution It is known. Among them, plant growth-promoting bacteria (PGPB) are useful microorganisms that exist in the rhizosphere and soil of plants. They are nitrogen fixation, solubilization of insoluble phosphorus, plant hormone synthesis, siderophore production, antibiotics, lytic enzymes, hydrogen cyanide production , Control of plant pathogens through competition for nutrients, and so on.
실예로 최근 연구 내용 중에서 가뭄 조건하에서 PGPB 처리구의 식물 생장이 무처리구에 비해 증가하여, PGPB가 가뭄 스트레스 극복을 돕는 좋은 방안이 될 수 있는 가능성을 시사한 바 있으며(Mayak et al., 2004; Kasim et al., 2013; Seo and Song, 2013; Vurukonda et al., 2016), 이러한 PGPB에 의한 식물의 가뭄 스트레스 영향을 완화시키는 방법으로는 여러 가지가 공지되어 있다. In the present study, PGPB increased the growth of plants in the drought condition compared to the untreated group, suggesting that PGPB could be a good way to overcome drought stress (Mayak et al., 2004; Kasim et al. al., 2013; Seo and Song, 2013; Vurukonda et al., 2016). Various methods for mitigating the drought stress effect of plants caused by PGPB have been known.
구체적으로 설명하면, 미생물이 생산하는 유용 물질에 의해 식물에 스트레스 내성이 유도되고(induced systemic tolerance) 당과 올리고폴리사카라아드(oligopolysaccharide)를 함유하는 생물막을 형성하여 미생물과 식물의 상호작용에 의한 뿌리 표면에서의 물 가용성이 증진되는 방식으로 이루어진다. 또한, 미생물이 아브시스산(abscisic acid), 지베렐린산(gibberellic acid0, 사이토키닌(cytokinin), 옥신(auxin) 등과 같은 식물 호르몬을 생산하거나 식물의 에틸렌(ethylene) 함량을 감소시키는 ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylate) 탈아미노효소(deaminase)을 생산하여 이루어진다. 여기서 에틸렌(Ethylene)은 열매의 숙성 촉진 등 식물이 성숙하는 동안에 만들어지지만 가뭄, 고온 등 외부 스트레스에 의해서도 생성되어 식물의 생장을 저해하고 노화를 촉진하기 때문에 ‘stress ethylene’이라고도 한다. 이에, PGPB에 의해 식물 뿌리 내의 ethylene 발생 수준을 낮춤으로서 스트레스 환경 하의 식물 생장을 지속시킬 수 있는 여러 연구가 시행되고 있으며, 실예로 PGPB를 가뭄 조건에서 식물에 접종했을 때 가뭄 내성이 향상됨을 확인하였으며, 이는 미생물이 생산하는 ACC deaminase 작용에 의해 ‘stress ethylene’ 생산이 감소하였고 ERD15(early response to dehydration 15) 유전자의 발현이 증가됨을 확인한 연구가 공지된 바 있다(Kiyosue et al., 1994; Glick et al., 1998; Timmusk and Wagner, 1999).Specifically, a useful substance produced by a microorganism induces stress tolerance in a plant, thereby forming a biofilm containing a sugar and an oligopolysaccharide, so that the root of the microorganism- And the water availability at the surface is enhanced. It is also known that microorganisms produce plant hormones such as abscisic acid, gibberellic acid, cytokinin, auxin and the like, or ACC (1- aminocyclopropane-1-carboxylate) deaminase, where ethylene is produced during the maturation of plants, such as accelerating ripening of fruit, but is also caused by external stresses such as drought and high temperature, This study was conducted to investigate the effects of PGPB on the growth of plants under stress conditions by lowering the level of ethylene in plant roots by PGPB. , It was confirmed that drought tolerance was improved when the plants were inoculated. This is due to the action of ACC deaminase produced by microorganisms, (Kiyosue et al., 1994; Glick et al., 1998; Timmusk and Wagner, 1999) have shown that the production of ress ethylene is decreased and the expression of ERD15 ( early response to dehydration 15 ) is increased.
현재 상기와 같은 여러 연구가 시행되고 있음에도 불구하고, 내고온성 및 내건성을 모두4` 갖는 균주에 대해서는 아직 밝혀진 바 없는 바, 여전히 가뭄 조건하에서 수분 부족 환경을 극복하고 식물의 가뭄 피해를 경감시키는 효과를 나타내는 새로운 균주의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Although the above-mentioned various studies have been carried out, it has not yet been found that strains having both high-temperature and high-temperature resistant strains have not yet been found. Therefore, it is possible to overcome the water-poor environment under the drought condition and alleviate the drought damage of the plants The development of new strains representing such strains is required.
본 발명의 목적은 쌈채류의 생육을 촉진시켜 줌과 동시에, 쌈채류 자체 내고온성 및 내건조성을 갖을 수 있도록 하여 수분 부족 환경을 극복하고 가뭄피해 경감에 효과를 나타낼 수 있도록 해주는 신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물비료를 제공하는데 있다.The object of the present invention is to provide a new microorganism, Bacillus toenansis ( Bacillus sp.), Which promotes the growth of sweetened vegetables, toyonensis SB19, a microbial agent containing the same, and a biological fertilizer containing the microbial agent.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP)는 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 포함하며, 쌈채류의 생육촉진 및 쌈채류의 내고온성, 내건성을 갖도록 하는 것이 특징이다. 이러한 상기 균주는 쌈채류의 뿌리 정착능을 갖는 것이 특징이다.In order to achieve the above object, the novel microorganism Bacillus toyonensis SB19 strain (KACC 81045BP) of the present invention comprises the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, and is characterized in that it promotes growth of the transplanting plants, . Such a strain is characterized by having root-fixing ability of wrapping.
상기 쌈채류로는 케일, 적겨자 중 어느 하나에 적용되는 것이 특징이며, 미생물 농약, 종자코팅제, 토양개량제, 퇴비부숙제, 엽면살포제 또는 관주살포제 중 어느 하나의 유효성분으로 이용되는 것이 특징이다.It is characterized in that it is applied to any one of kale and red mustard as the wrapping and is used as an active ingredient of any one of microbial pesticides, seed coating agents, soil improving agents, composting homework agents, leaf side spraying agents and rooting agent spraying agents.
본 발명의 쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진용 미생물 제제는, 상기 신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP)를 유효성분으로 포함하는 것이 특징이다.The microorganism preparation for enhancing resistance to high temperature or drying stress of wrapping vegetables of the present invention is characterized by containing the above-mentioned new microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP) as an active ingredient.
이러한 상기 미생물 제제의 제조방법은, 상기 신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP)를 준비하는 단계 및, 상기 균주를 TSB배지에 접종한 후 20~35℃, 150~200 rpm 조건하에서 40~50시간동안 배양하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.The method comprises the steps of preparing the new microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP), and inoculating the strain into TSB medium, followed by incubation at 20 to 35 ° C at 150 to 200 rpm Under conditions of 40 to 50 hours.
본 발명의 쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진용 생물비료는 상기 신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP)의 균체 또는 상기 미생물 제제 중 어느 하나이상을 유효성분으로 포함하는 것이 특징이다.The biocidal fertilizer for enhancing resistance to high temperature or drying stress of wrapping vegetables according to the present invention is characterized by containing at least one of the microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP) or the microorganism preparation as an active ingredient .
본 발명에서는 쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성을 증가시키는 방법으로 상기 생물비료를 토양에 관주처리하는 것이 특징이다.The present invention is characterized in that the biocidal fertilizer is applied to the soil in such a manner as to increase tolerance to high temperature or drying stress of wrapping vegetables.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
본 발명에 의해, 쌈채류의 생육촉진 및 쌈채류의 내고온성, 내건성을 갖도록 하는 신규 미생물 바실러스 토요넨시스 SB19, 이를 포함하는 미생물 제제 및 이를 포함하는 생물비료가 제공됨에 따라, 가뭄 조건하에서 수분 부족 환경을 극복하고 식물의 가뭄 피해를 경감시킬 수 있어 뿌리나 열매를 재배하는 다른 농작물에 비해 가뭄에 더 치명적인 쌈채소의 생육을 약한 가뭄 조건에서도 가능하게 해줌으로 인해 친환경 쌈채 생산에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.The present invention provides a novel microorganism Bacillus toxinensis SB19 that promotes the growth of wrapping vegetables and has high temperature resistance and resistance to wrapping, a microorganism preparation containing the microorganism, and a biocide fertilizer containing the same, It is expected that it will be useful for the production of environment friendly safflower because it makes it possible to grow the fried vegetable which is more fatal to the drought than other crops that grow root or fruit, .
아울러, 미생물학적인 환경 스트레스 극복 방법으로서의 가치를 뒷받침할 것으로 기대된다.In addition, it is expected to support the value of microbiological methods to overcome environmental stress.
도 1a는 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리에 의한 케일의 생육촉진효과를 나타낸 도면이다.
A: 대조군(water treated control)
B: 본 발명의 SB19
도 1b는 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리에 의한 케일유묘의 생육촉진효과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 도 1의 선발균주에 대하여 16S rRNA 유전자 염기서열을 바탕으로 분자계통도를 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리 후 7일, 14일째 케일의 건조 스트레스 장해 경감효과를 나타낸 도면이다.
A: 대조군(water treated control)-7일째
B: 본 발명의 SB19 106 cell mL-1 처리시-7일째
C: 본 발명의 SB19 107 cell mL-1 처리시-7일째
D: 대조군(water treated control)-14일째
E: 본 발명의 SB19 106 cell mL-1 처리시-14일째
F: 본 발명의 SB19 107 cell mL-1 처리시-14일째
G: 그래프화
도 4는 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리 후 7일째 적겨자의 건조 스트레스 장해 경감효과를 나타낸 도면이다.
A: 대조군(water treated control)
B: 본 발명의 SB19
C: 그래프화
도 5는 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리 후 7일째 적겨자의 고온 스트레스 장해 경감효과를 나타낸 도면이다.
A: 대조군(water treated control)
B: 본 발명의 SB19
C: 비교균주 CeR16-2
D: 그래프화
도 6은 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주 처리 후 7일째 케일의 고온 스트레스 장해 경감효과를 나타낸 도면이다.
A: 대조군(water treated control)
B: 본 발명의 SB19
C: 비교균주 CeR16-2
D: 그래프화
도 7은 본 발명의 선발균주인 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주의 토양 관주처리에 의한 적겨자 근권토양 및 뿌리의 일반 세균수 변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 1A is a diagram showing the growth promoting effect of kale by treatment with Bacillus toyonensis strain SB19, which is a starting strain of the present invention.
A: Control (water treated control)
B: SB19 of the present invention
FIG. 1B is a graph showing the growth promoting effect of kale seedlings by treatment with Bacillus toyonensis strain SB19 as a starting strain of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the results of confirming the molecular system of the selected strain of FIG. 1 based on the 16S rRNA gene sequence.
FIG. 3 is a graph showing a dry stress-relieving effect of kale on days 7 and 14 after treatment with Bacillus toyonensis strain SB19 as a starting strain of the present invention.
A: control (water treated control) -7 days
B: Treatment of
C: On treatment with
D: control (water treated control) -14 days
E: Treatment of
F: -14 days after
G: Graphing
FIG. 4 is a graph showing a dry stress-relieving effect of red mustard on the 7th day after the treatment with the strain Bacillus toyonensis SB19 as a starting strain of the present invention.
A: Control (water treated control)
B: SB19 of the present invention
C: Graphing
FIG. 5 is a graph showing a high-temperature stress-relieving effect of an enemy mustard for 7 days after the treatment of the strain Bacillus toyonensis SB19 as a starting strain of the present invention.
A: Control (water treated control)
B: SB19 of the present invention
C: Comparative strain CeR16-2
D: Graphing
FIG. 6 is a graph showing a high-temperature stress-relieving effect of kale on the 7th day after the treatment of the strain Bacillus toyonensis SB19 as a starting strain of the present invention.
A: Control (water treated control)
B: SB19 of the present invention
C: Comparative strain CeR16-2
D: Graphing
FIG. 7 is a graph showing the change in the number of general bacteria in the soil and root of mustard root by the soil treatment of the strain Bacillus toyonensis SB19 as a starting strain of the present invention.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail, and a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
본 발명의 발명자들은 케일, 적상추 등 쌈배추 재배 토양 및 근권 토양으로부터 순수분리한 균주들을 각 배양하고 각 균체를 수거하여 균주 현탁액을 준비한 후, 이를 직접 케일이 심어져 있는 포트에 각각 관주처리하여 초장, 엽면적, 생체증 및 수분함량이 가장 높게 나타난 포트(생육촉진효능을 나타내는 포트)를 최종선별한다. The inventors of the present invention cultured each strain purely isolated from the cultivated soil of the cabbage cultivated in kale, red cabbage, and rhizosphere soil, collected the bacterial cells, prepared a suspension of the strain, and treated the pots directly with the kale, , Leaf area, biomass, and moisture content (the port showing the growth promoting effect) are finally selected.
그 후, 여기에 도입된 균주인 SB19균주를 대상으로 16S rRNA 유전자 염기서열을 바탕으로 분자계통도를 확인한 결과, 상기 선발균주인 SB19균주는 바실러스 속의 여러 균주들과 가까운 근연관계에 속하며, B. toyonensis BCT-7112T 균주와 가장 높은 상동성(각각 99.93%)을 보이는 것으로 B. toyonensis의 신규한 균주로 밝혀졌다.Subsequently, the SB19 strain, which was introduced here, was confirmed based on the 16S rRNA gene sequence. As a result, the SB19 strain was closely related to various strains of Bacillus sp. B. toyonensis BCT-7112T strains showed the highest homology (99.93%, respectively), indicating a novel strain of B. toyonensis .
이에, 본 발명은 상기 선발균주를 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주로 명명하고, 이 균주를 국립농업과학원 농업유전자원센터에 기탁하여 2017년 4월 3일 수탁번호 KACC 81045BP를 부여받았으며, 이는 서열번호 1로 기재되는 염기서열 전체 또는 그것의 일부를 포함하며, 상기 서열은 1,480bp의 오픈 리딩 프레임(ORF)으로 구성됨을 확인하였다. Therefore, the present invention named this strain as Bacillus toyonensis strain SB19, which was deposited with the National Institute of Agricultural Science and Technology , National Academy of Agricultural Science and received the accession number KACC 81045BP on Apr. 3, 2017, It was confirmed that it comprises all or a part of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and that the sequence consists of an open reading frame (ORF) of 1,480 bp.
이렇게 구성된 상기 쌈채류의 생육촉진효능을 갖는 신규균주 SB19균주를 대상으로 가뭄상태에서도 생육이 가능함을 확인하기 위해, 쌈채소 중 케일과 적겨자의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진효과를 확인한 바, 대조구(water treated control) 처리구 대비 높은 고온 또는 건조에 의한 스트레스 경감효과를 나타냄이 확인되었으며 적겨자의 경우에는 최장 7일까지, 케일의 경우에는 최장 14일까지는 그 효능을 나타냄을 확인하였다. In order to confirm that the SB19 strain having the growth promoting effect of the above-described structured sweet potatoes was able to grow even in the drought condition, the resistance enhancement effect of kale and red mustard on the high temperature or the dry stress was examined. (water treated control), and it was confirmed that the effect was shown up to 7 days in the case of red mustard and up to 14 days in case of kale.
또한, 상기 신규균주의 생리적 특성을 검정하여 최적 생육 범위를 조사한 바, 적합생육온도는 20~35℃, 적합생육rpm은 150~200rpm, 적합생육시간은 40~50시간인 것으로 확인되었다. Further, the optimal growth range was examined by examining the physiological characteristics of the new strain. It was confirmed that the optimum growth range was 20 to 35 ° C, the optimum growth rpm was 150 to 200 rpm, and the optimum growth time was 40 to 50 hours.
특히, 상기 고온 또는 건조 스트레스 겸강효과는 상기 신규균주의 어떠한 기작으로 인해 발생되는지를 확인하기 위해 근권토양(rhizosphere soil)과 root dilution plating method를 이용한 SB19 균주의 뿌리집락형성도(root colonization)를 조사한 결과, 상기 신규균주인 SB19 균주는 처리 5주 후에도 적겨자 뿌리에 효과적으로 정착하여 지속성이 있는 것으로 확인되었다. 이는 상기 신규균주인 SB19 균주의 식물 뿌리 정착에 의한 미생물-식물 상호작용을 나타내는 것으로써, 상기 신규균주인 SB19 균주는 식물의 물 가용성 증진에 중요한 역할을 하여 가뭄스트레스 극복을 돕는 균주임을 증명하는 것이다.In particular, the root colonization of the SB19 strain using the rhizosphere soil and root dilution plating method was investigated to confirm that the high temperature or dry stress mushrooming effect was caused by the mechanism of the new strain As a result, it was confirmed that the SB19 strain, which was the new strain, effectively settled on the enemy root after 5 weeks of treatment and persisted. This demonstrates microbial-plant interaction by plant root establishment of the strain SB19, which is the novel strain, and thus the SB19 strain, which is the novel strain, plays an important role in promoting water availability of plants, thereby proving that it is a strain that helps overcome drought stress .
또한, 본 발명의 미생물 제제(배양액)는 상기 신규 균주를 포함하는 것으로, 상기 균주의 생장온도, rpm, 시간 등 어느 조건이든 고온 또는 건조 스트레스에 대한 쌈채류의 내성 증강효과를 나타내므로 조건을 한정하지 않으나, 상기 실험결과를 토대로 특히 20~35℃에서 180~200rpm일때 균주활성이 가장 잘 일어남을 알 수 있다. In addition, the microorganism preparation (culture medium) of the present invention includes the novel strain, and any condition such as the growth temperature, rpm, and time of the strain exhibits the resistance enhancement effect of the wrapping to high temperature or dry stress, However, based on the above experimental results, it can be seen that the strain activity most preferably occurs when the temperature is from 180 to 200 rpm at 20 to 35 ° C.
본 발명의 생물비료는 상기와 같은 신규 균주의 균체 또는 상기 미생물 제제 중 어느 하나이상을 포함하는 것이 특징이다.The biological fertilizer of the present invention is characterized in that it comprises at least one of the above-mentioned microbial cells or the microbial cells.
이러한 본 발명의 생물비료에는 미생물 보호제로서 적합한 글리세롤, 분유, 우유, 탈지분유 또는 동식물유 등을 추가로 첨가할 수 있으며, 영양 공급원으로서 섬유소 분말, 대두박 분말, 면실박 분말, 각종 동식물성 펩톤, 밀기울 분말, 옥수수 추출물, 효모 추출액, 당밀, 포도당, 설탕, 옥수수시럽 등과 같은 탄소원 및 질소원과 무기염류 등을 추가로 통상의 양으로 포함하여 상기 균주의 효능을 더 촉진하도록 한다.The bioprotective agent of the present invention may further contain glycerol, milk powder, milk, skim milk powder, animal or vegetable oil, etc. suitable as a microorganism protecting agent, and the nutrient source may include fibrinogen powder, soybean meal powder, cottonseed powder, The present invention further includes the carbon source and nitrogen source such as powder, corn extract, yeast extract, molasses, glucose, sugar, corn syrup and the like in addition to the usual amount so as to further promote the efficacy of the strain.
상기와 같은 방법에 의해 수득된 생물비료는 일반적인 제형기를 사용하여 적당한 크기의 분말, 펠렛 또는 과립 등의 다양한 형태로 제형화 될 수 있다.The biological fertilizer obtained by the above method can be formulated into various forms such as powders, pellets or granules of appropriate size using a general formulator.
상기에서 제형화된 본 발명의 생물비료는 그대로 사용되거나 또는 실온에서 풍건하거나 동결 건조 또는 고온 건조 방법으로 건조시켜 사용할 수 있다. The biological fertilizer of the present invention formulated in the above may be used as it is or may be dried by air drying at room temperature or by lyophilization or high temperature drying method.
이러한 본 발명의 생물비료를 토양에 관주처리함으로써, 쌈채류의 생육을 촉진시킴과 동시에 쌈채류 자체의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성을 증진시켜 줌으로써 가뭄 스트레스 저해능을 높여주어, 가뭄 상태에서도 쌈채류의 생육이 가능하게 된다.By treating the biological fertilizer according to the present invention with the soil, it promotes the growth of the wrapping plants and improves resistance to high temperature or drying stress of the wrapping itself, thereby enhancing the drought stress inhibition, .
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.
<실시예 1> 균주의 분리 및 케일 생육촉진균주 선발≪ Example 1 > Separation of strains and selection of strains promoting growth of kale
1. 실험방법1. Experimental Method
1) 균주 분리 및 배양방법1) Strain isolation and culture method
케일, 적상추, 치커리와 샐러리 재배지의 토양 및 근권 토양으로부터 균주를 분리하였다. 토양 시료 1 g을 멸균수 9 mL에 희석한 현탁액(10-1~10-6 g mL-1) 100 μL를 Tryptic Soy Agar(TSA; Difco, USA) 배지에 도말하여 28℃에서 48시간 동안 배양하면서 색과 형태의 차이를 보이는 균주의 단일 콜로니를 분리하였다. 순수 분리한 146개의 균주는 생육촉진 생물검정 및 동정을 위해 20% 글리세롤에 현탁하여 -70℃에서 보존하였다. 분리 균주를 Tryptic Soy Broth (TSB; Difco, USA)에 접종하여 28℃, 180 rpm 조건으로 48시간 배양하였다. 배양액을 8000 rpm 으로 15분 간 원심분리한 후 상층액을 제거하여 균체를 수거하였다. 수거된 균체는 멸균수로 107 cell mL-1 농도로 희석하여 준비하였다.The isolates were isolated from the soil of Kale, Redsuckle, Chicory and Celery cultivated soil and rhizosphere soil. 100 μL of a suspension (10 -1 to 10 -6 g mL -1 ) diluted with 1 g of soil sample in 9 mL of sterilized water was plated on a Tryptic Soy Agar (TSA; Difco, USA) medium and cultured at 28 ° C. for 48 hours While isolating single colonies of strains showing differences in color and morphology. Forty-six strains isolated purely were suspended in 20% glycerol and stored at -70 ° C for growth-promoting bioassay and identification. The isolated strains were inoculated into Tryptic Soy Broth (TSB; Difco, USA) and cultured at 28 ° C and 180 rpm for 48 hours. The culture was centrifuged at 8000 rpm for 15 minutes and the supernatant was removed to collect the cells. The collected cells were diluted with sterilized water to a concentration of 10 7 cell mL -1 .
2) 케일 생육촉진균주 선발방법2) Selection method of strain promoting growth of kale
BM6 상토(Berger Peat Moss, Canada)를 담은 32공 사각포트(1공 당 상토 소요량; 125 mL)에 케일(Brassica oleracea var. alboglabra Bailey)을 파종하였다(n=8). 케일 파종 7일 후 준비한 상기 균주 현탁액을 포트 당 50 mL씩 1회 관주 처리하였고 무처리구에는 증류수를 50 mL 처리하였다. 균주 처리 2주 후 케일의 생육을 조사하였다. 생육 조사는 초장(㎝), 근장(㎝), 엽폭(㎝), 엽장(㎝), 최대엽면적(㎠), 지상부 생체중(㎎), 뿌리 생체중(㎎), 지상부 건물중(㎎), 뿌리 건물중(㎎)을 대상으로 하였다. 조사 항목 중에서 엽장, 엽폭, 최대엽면적은 엽장 및 엽폭의 길이가 가장 큰 엽을 조사하였다. 2차 균주 선발에서는 바로커 상토(Seoul Bio, Korea)를 사용하여 1차 균주 선발과 같은 방법으로 포트 검정하였다. BM6 Sao (Berger Peat Moss, Canada) containing a square hole 32 ports (one per ball Sao requirements; 125 mL) were inoculated the kale (Brassica oleracea var alboglabra Bailey.) A (n = 8). The suspension of the strain prepared 7 days after kale sowing was treated once per 50 mL per pot, and treated with 50 mL of distilled water. The growth of kale was investigated after two weeks of strain treatment. Growth investigations were carried out on the basis of plant height (㎝), root length (㎝), leaf width (㎝), leaf length (㎝), maximum leaf area (㎠), root weight (㎎) (㎎) were used as subjects. Leaf length, leaf width, and maximum leaf area were investigated for leaf length and leaf width. In the selection of the second strain, the pot was directly assayed by the same method as that of the first strain selection using KARCOTO (Seoul Bio, Korea).
2. 실험결과2. Experimental results
상기 실험결과, 하기 표 1과 같이 나타났다. The results of the experiment are shown in Table 1 below.
(cm)plant height
(cm)
(cm)leaf width
(cm)
(cm)leaf length
(cm)
(mg)shoot fresh weight
(mg)
(mg)root fresh weight
(mg)
(mg)shoot dry weight
(mg)
(mg)root dry weight
(mg)
쌈채 재배 토양으로부터 분리한 총 146균주의 케일에 대한 생육촉진효과를 포트 검정한 결과 상기 표 1에 나타나 있듯이, 12균주의 처리구에서 초장, 엽장, 엽폭, 생체중 값이 무처리구와 비교하여 높은 것으로 조사되었고, 지상부 생체중 값이 큰 순서대로 6균주인 SRS25, KR16, KR31, SB19, RbR16, CeR16-2균주가 채택되었다. As shown in Table 1, the plant height, leaf length, leaf width and fresh weight of the 12 strains were higher than those of the untreated control, , 6 strains SRS25, KR16, KR31, SB19, RbR16 and CeR16-2 were selected in order of greatest live weight gain.
상기 실험 후, 생물 검정으로 식물 생육촉진 균주를 선발하고자 할때에는 물리, 화학적 특성이 다른 여러 조건의 토양을 대상으로 하는 것이 바람직하다고 판단되어, 각 균주처리에 따른 상토별 케일 생육을 조사하여 2차 균주를 선발하였다.After the above experiment, it was judged that it is preferable to select the soil with various physical and chemical properties when selecting the plant growth promoting strains by the bioassay. Thus, The strains were selected.
그 결과, 하기 표 2와 같이 나타났다.The results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타나 있듯이, 무처리구(control)은 1차 균주 선발에서 사용된 BM6 상토보다 바로커(baroker) 상토에서 케일의 생육이 더 양호하게 나타나는 반면, 균주 처리구의 경우에는 BM6 상토에서 대체적으로 더 크게 나타났으며, 전반적으로 BM6상토에서 케일 생육촉진효능이 가장 우수하게 나타난 것은 SB19균주임을 확인하여 이를 최종 선발하였다.As shown in Table 2 above, the control showed better growth of kale on the baroque soil than on the BM6 soil used in the primary strain selection, while in the case of the strain treated with BM6, And SB19 was the most effective for promoting the growth of kale on the BM6 soil.
<실시예2> 최종 선발된 SB19균주 처리에 의한 케일의 생육촉진 효과 검정≪ Example 2 > Effect of promoting growth of kale by the finally selected strain SB19
1. 실험방법1. Experimental Method
상기 실시예1에서 최종 선발된 SB19균주를 균주를 배양하고 균체를 수거하여 균주 현탁액을 준비하였다. 케일 파종 7일 후 준비한 균주 현탁액을 포트 당 50 mL 씩 1회 관주 처리하였고 무처리구에는 증류수를 같은 양 관주하였다. 균주 처리 2주 후 케일의 생육을 조사하였다. 분리 균주 중에서 무처리구와 비교하여 초장(Plant height), 최대엽면적(Leaf area), 엽수(No. of leaves)를 측정하여 지상부 생육촉진 효과를 최종 확인하였다.The strains SB19 finally selected in Example 1 were cultured and bacterial cells were collected to prepare a strain suspension. After 7 days of kale sowing, the suspension of the prepared strains was treated once per 50 mL per pot, and the same amount of distilled water was applied to the control. The growth of kale was investigated after two weeks of strain treatment. Plant height, maximum leaf area, and number of leaves were measured in the isolated strains to confirm the growth promotion effect on the surface.
2. 실험결과 2. Experimental results
상기 실험결과 도 1a 및 도 1b에 나타나있듯이, SB19 균주 처리구에서 우수한 케일 유묘의 생육증진 효과를 나타냄을 최종확인하였다.As a result of the above experiment, as shown in Figs. 1a and 1b, it was finally confirmed that the SB19 strain treatment showed the effect of enhancing the growth of excellent kale seedlings.
<실시예 3> SB19균주의 DNA 추출 및 16S rRNA 유전자 분석Example 3 DNA Extraction of SB19 Strain and Analysis of 16S rRNA Gene
1. 실험방법1. Experimental Method
상기 실시예 1,2를 통해 최종 선발된 균주인 SB19균주의 16S rRNA 유전자 염기서열을 바탕으로 분자계통도를 작성하였다. Based on the 16S rRNA gene sequence of strain SB19, which was finally selected through Examples 1 and 2, molecular schematics were created.
2. 실험결과2. Experimental results
상기 실험결과, 도 2에 나타나 있듯이, SB19 균주는 Bacillus 속의 여러 균주들과 가까운 근연관계에 속하며, B. toyonensis BCT-7112T 균주와 가장 높은 상동성(각각 99.93%)을 보이는 것으로 확인되었다. 계통도의 안정성을 나타내는 Bootstrap 값도 77%로 비교적 높은 것으로 나타났다. As shown in FIG. 2, the SB19 strain is closely related to the Bacillus sp . Strains and has the highest homology (99.93%) with B. toyonensis BCT-7112T strain. The bootstrap value, which indicates the stability of the system, is also relatively high at 77%.
이에, 상기 실시예 1에서 선발된 신규균주는 최종 신규미생물 B. toyonensis 균주로 동정됨을 확인하였으며, 이에 첨부된 기탁증명서에 기재되어 있듯이, 상기 SB19균주는 '바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19'로 명명하였으며, 이 균주를 국립농업과학원 농업유전자원센터에 기탁하여 2017년 4월3일 수탁번호 KACC 81045BP를 부여받았다.Thus, it was confirmed that the new strain selected in Example 1 was identified as a final new microorganism B. toyonensis strain. As described in the deposit document attached thereto, the SB19 strain is referred to as ' Bacillus toyonensis SB19' , And this strain was deposited with the National Institute of Agricultural Science and Technology, National Institute of Agricultural Science and Technology and received the accession number KACC 81045BP on April 3, 2017.
<실험예 1> SB19 균주 처리에 의한 케일의 건조 스트레스(내건성) 경감 효과 검정<Experimental Example 1> Drying stress relieving effect of kale by treatment with strain SB19
1. 실험방법1. Experimental Method
파종한 지 7일이 지난 케일에 균주 현탁액을 106 cell mL-1 및 107 cell mL-1 농도로 1회 관주 처리하였고 무처리구(con)에는 증류수를 같은 양 관주하였다. 균주 처리일로부터 10일 후부터 7일 동안 관수하지 않고 수분 스트레스를 주었고 7일째에 피해도를 조사하였다. 조사 직후 모든 처리구에 포트 당 증류수 50 mL씩 관수하고 다시 7일 동안 수분 스트레스를 준 후 균주 처리일로부터 14일째에 피해도를 조사하였다. 내건성 증진 효과는 하기 표 3을 기준으로 피해의 범위를 0~5단계로 나누어 조사하였다. After 7 days of sowing, the strain suspension was treated with 10 6 cell mL -1 and 10 7 cell mL -1 for 1 time and the same amount of distilled water was applied to the control. Water stress was given without irrigation for 7 days from 10 days after the strain treatment, and the degree of damage was examined on the 7th day. Immediately after the irradiation, 50 mL of distilled water per pot was administered to all treatments, and water stress was again given for 7 days, and then the degree of damage was examined 14 days after the treatment. The extent of damage was divided into 0 ~ 5 stages based on Table 3 below.
조사 결과는 하기 계산식 (1)에 의해 결과 값을 %로 환산하였으며 가뭄 피해를 받지 않고 건강한 식물의 피해도는 0%, 고사한 식물의 피해도는 100%로 나타내었다.The results of the survey were expressed as% by the following equation (1), and the damage of healthy plants was 0% and the damage of dead plants was 100% without drought damage.
(1) (One)
2. 실험결과2. Experimental results
상기 실험결과, 도 3에 나타나 있듯이, SB19 균주 현탁액을 처리하였을 때 무처리와 비교하여 내건성 증진효과가 있었다. 구체적으로 설명하면, 균주 처리 후 7일째에 무처리구의 피해도는 82.5%에 달한 반면 106와 107 cell mL-1 SB19 균주 처리구의 피해도는 각각 65%, 30%로 무처리와 비교하여 내건성이 증진된 것으로 나타났다. 균주 처리 후 14일째 무처리구의 피해도는 87.5%에 달하였고 106와 107 cell mL-1 SB19 균주 처리구는 각각 71.3%, 47.5%로 7일째 보다는 피해가 증가 하였지만, 무처리구와 비교하여 균주 처리구에서 케일에 대한 가뭄 피해가 경감된 것을 관찰할 수 있었다. 처리 농도에 따른 가뭄피해 경감 효과는 건조 스트레스 유발 후 7일째, 14일째 모두 106 cell mL-1 처리구보다 107 cell mL-1 처리구에서 우수하였다. 이는, 건조 스트레스 유발 후 7일째가 될 때까지 SB19 균주의 106 cell mL-1 농도에서 수분 부족에 의한 피해가 더 빠르게 발생하였기 때문에 초기에는 107 cell mL-1 농도에서 건조 스트레스 극복에 더 효과적인 것으로 보인다. 또한 7일째와 14일째 조사 결과를 보았을 때 농도 106 cell mL-1에서 가뭄에 의한 피해도가 무처리와 비교하여 모두 유의하게 적으므로, 107 cell mL-1 농도보다는 덜 효과적이지만 106 cell mL-1 농도에서도 수분 부족 스트레스를 극복 하는데 효과가 있는 것으로 보였다. 따라서 SB19 균주의 처리는 식물 생장을 향상시키는 동시에 수분 부족으로 유도되는 케일의 노화를 억제하여 건조 스트레스 경감에 효과가 있는 것으로 판단되었다.As shown in FIG. 3, when the suspension of SB19 strain was treated, there was an improvement in resistance to dryness compared to the untreated solution. Specifically, the degree of damage in the untreated area reached 82.5% on the 7th day after the treatment, while the damage rates of the 10 6 and 10 7 cell mL -1 SB19 strains were 65% and 30%, respectively, . On the 14th day after the treatment, the damage level of untreated control reached 87.5% and the damage of 10 6 and 10 7 cell mL -1 SB19 strains were 71.3% and 47.5%, respectively, It was observed that drought damage to kale was alleviated. The effect of treatment concentration on drought mitigation was better at 10 7 cell mL -1 than 10 6 cell mL -1 at 7 and 14 days after dry stress induction. This, initially 10 7 more effective in overcoming dry stress in the cell mL -1 concentration because until the 7th day after the drought stress induced damage due to water shortage in the concentration of 10 6 cell mL -1 SB19 strains faster generation Seems to be. Furthermore, since significantly enemy to all the road damage due to drought in a concentration of 10 6 cell mL -1 when viewed findings day 7 and day 14 compared with no treatment, 10 7 cell mL -1 concentration but less effective than 10 6 cell mL- 1 concentration was effective in overcoming the water stress stress. Therefore, it was concluded that the treatment of strain SB19 was effective in reducing plant stress and drying stress by inhibiting the aging of kale induced by moisture deficiency.
<실험예 2> SB19 균주 처리에 의한 적겨자의 건조 스트레스(내건성) 경감 효과 검정<Experimental Example 2> Effect of SB19 strain treatment on drying stress (weather resistance) of enemy mustard
1. 실험방법1. Experimental Method
상기 실험예 1과 같은 방법으로 실험하되, 케일 대신 적겨자를 대상으로 건조 스트레스 경감효과를 확인하였으며, 7일째 그 효과를 확인하였다. Experiments were carried out in the same manner as in Experimental Example 1, except that dry stress relieving effect was confirmed on red mustard in place of kale, and the effect was confirmed on day 7.
2. 실험결과2. Experimental results
상기 실험결과, 도 4에 나타나 있듯이, 상기 도 3의 결과와 같이 적겨자에서도 무처리구에서는 건조 스트레스 경감효과가 없는 반면, SB19처리구에서 건조 스트레스 경감효과를 나타내는 것으로 확인되었다.As a result, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 3, it was confirmed that dry stress relieving effect was not exerted even in red mustard seeds, while drying stress relieving effect was observed in SB19 seedlings.
<실험예 3> SB19 균주 처리에 의한 적겨자와 케일의 고온 스트레스(내고온성) 경감 효과 검정<Experimental Example 3> Effect of SB19 strain treatment on the reduction of hot stress (hypertonicity) of red mustard and kale
1. 실험방법1. Experimental Method
파종한 지 7일이 지난 케일과 적겨자에 상기 실험예 1과 같은 방법으로 1회 관주 처리하였다. 균주 처리일로부터 10일 후에 40℃ 항온기에서 고온 처리를 하였고 24시간 경과 후 피해도를 조사하였고 조사 직후 모든 처리구에 포트 당 증류수 50 mL 씩 관주하였다. 이후 다시 24시간 동안 고온 처리를 하였으며 고온처리 48시간째에 피해도를 조사하였다.Kale and red mustard seeds, which had passed seven days after sowing, were treated once in the same manner as in Experimental Example 1. After 10 days from the day of the strain treatment, high temperature treatment was carried out at 40 ° C in a thermostat. After 24 hours, the damage was investigated. After the irradiation, 50 ml of distilled water per port was used in all treatments. After that, high temperature treatment was performed for 24 hours and the degree of damage was investigated at 48 hours after the high temperature treatment.
2. 실험결과 2. Experimental results
상기 실험결과 도 5 및 도 6에 나타나 있듯이, 적겨자와 케일 모두 무처리구에서는 고온 스트레스 경감효과가 없는 반면, SB19처리구에서 고온 스트레스 경감효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 특히 상기 표 2에 나타나 있는 CeR16-2의 균주는 본 발명의 SB19균주와 같은 바실러스 속에 속하는 Bacillus velezensis CeR16-2 균주인 것으로써, 표 2에 나타나 있듯이 쌈채류 생육촉진효능을 다소 나타내긴 하나, 도 5의 적겨자 고온 내성 검정결과에서는 control과 비슷하게 나타났으며, 도 6의 케일 고온 내성 검정결과에서는 오히려 control보다 더 고온내성효과가 없는 것으로 나타나는 바, 쌈채류의 생육촉진효능을 나타내는 같은 바실러스 속 균주라고 할지라도, 가뭄상태에서 쌈채류의 생육을 가능하게 하는 균주는 본 발명의 SB19균주만이 가능함을 확인하였다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, it was confirmed that both the red mustard and kale had no effect of reducing the stress at high temperatures, whereas the SB19 treatment showed high stress relief effect. In particular, the CeR16-2 strain shown in Table 2 is a Bacillus velezensis CeR16-2 strain belonging to the genus Bacillus such as the SB19 strain of the present invention, and exhibits a somewhat enhanced promoting effect on growth of the transplant, as shown in Table 2, The results of the high temperature tolerance test of FIG. 6 show that the resistance to high temperature is not higher than that of the control. As a result, the same Bacillus sp. And SB19 strain according to the present invention were found to be capable of growth of the pickled vegetables in the drought condition.
<실험예 4> SB19균주의 근권 및 식물뿌리 정착능 검정<Experimental Example 4> Determination of plant root rooting ability of SB19 strain
유용한 미생물에 의한 식물의 가뭄 스트레스 영향을 완화시키는 방법으로는 여러 가지가 있다. a) 미생물이 생산하는 유용 물질에 의해 식물에 스트레스 내성이 유도(induced systemic tolerance; ISR)되고, b) 당과 올리고-폴리사카라이드(oligo-polysaccharide)를 함유하는 생물막을 형성하여 미생물과 식물의 상호작용에 의한 뿌리 표면에서의 물 가용성이 증진되는 방식으로 이루어진다. 또한 c) 미생물이 아브시스산(abscisic acid), 지베렐릭산(gibberellic acid), 사이토키닌(cytokinin), 옥신(auxin) 등과 같은 식물 호르몬을 생산하거나 d) 식물의 ethylene 함량을 감소시키는 ACC 탈아미노효소(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase)를 생산하여 이루어지는 등 여러 가지 기작이 연구되었다.There are many ways to mitigate the effects of drought stress on useful microorganisms. a) an induced systemic tolerance (ISR) is induced in a plant by a useful substance produced by the microorganism, b) a biofilm containing a sugar and an oligo-polysaccharide is formed, This is done in a way that water availability at the roots surface by interaction is enhanced. C) the microorganism produces a plant hormone such as abscisic acid, gibberellic acid, cytokinin, auxin, or the like; or d) (1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase).
이에, 본 발명에서는 미생물-식물의 상호작용을 위해 미생물이 식물뿌리에 정착하는지를 알아보기위하여 근권토양(rhizosphere soil)과 root dilution plating method를 이용한 SB19 균주의 뿌리집락형성도(root colonization)를 조사하였다.Thus, in order to determine whether microorganisms settle in plant roots for microbial-plant interaction, root colonization of SB19 strain using rhizosphere soil and root dilution plating method was investigated .
1. 실험방법1. Experimental Method
파종한 지 7일이 지난 케일과 적겨자에 SB19 균주 현탁액을 1회 관주 처리한 후 균주 처리일로부터 5주 후에 적겨자 근권토양 및 뿌리를 채취하였다. 1 g 의 근권토양에 멸균수(total volume 10ml)를 넣고 3시간 실온에서 방치한 후 단계희석하여 TSA 배지에 도말 및 배양하였다. 뿌리는 표면살균한 뒤 갈아서 단계희석하여 TSA 배지에 도말 및 배양하였다. 근권토양 및 뿌리 1 g 당 Colony forming unit을 조사하였다.After 1 day of sowing, the suspension of SB19 strain was treated once with kale and red mustard, and after 5 weeks from the date of the strain treatment, the soil and roots of the red mustard root were collected. Sterilized water (
2. 실험결과2. Experimental results
본 발명인 Bacillus toyonensis SB19 균주의 토양 관주 처리 결과, 도 7에 나타나 있듯이, SB19균주 처리구의 근권토양 일반세균 수(7.92×107 CFU/㎖) 및 뿌리내생 일반세균 수(4.83×106 CFU/㎖)가 무처리구(근권토양; 1.68×107 CFU/㎖, 뿌리내생; 3.33×104 CFU/㎖)와 비교하여 유의하게 증가하였다. As a result of the soil- borne treatment of the strain Bacillus toyonensis SB19 of the present invention, As shown in Table 1, SB19 bacterial counts (7.92 × 10 7 CFU / ㎖) and root endogenous bacterial counts (4.83 × 10 6 CFU / ㎖) were untreated (rhizospheric soil; 1.68 × 10 7 CFU / And 3.33 × 10 4 CFU / ml, respectively.
즉, SB19 균주는 처리 5주 후에도 적겨자 뿌리에 효과적으로 정착하여 지속성이 있는 것으로 나타났다. 그러므로 SB19 균주의 식물 뿌리 정착에 의한 미생물-식물 상호작용은 식물의 물 가용성 증진에 중요한 역할을 하여 가뭄스트레스 극복을 돕는 것으로 판단된다.In other words, SB19 strain was found to be persistent even after 5 weeks of treatment, effectively settling on enemy roots. Therefore, microbial - plant interaction by plant root establishment of SB19 strain is considered to help overcome drought stress by playing an important role in enhancing water availability of plants.
상기 결과들과 같이, 본 발명에서 SB19 균주와 식물의 상호작용이 식물의 물 이용률을 증진시키는 중요한 역할을 하고, 약한 가뭄 조건에서 케일, 적겨자 등 쌈채류의 품질을 향상시킬 것으로 기대됨과 동시에 친환경 쌈채 생산에 SB19 균주가 유용하게 활용될 것으로 기대된다.As described above, in the present invention, SB19 strain and plant interaction play an important role in promoting the water utilization rate of plants, and it is expected to improve the quality of cabbage such as kale and mustard in weak drought conditions, The SB19 strain is expected to be useful for production.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all differences within the scope of the claims are to be construed as being included in the present invention.
기탁기관명 : 국립농업과학원 농업유전자원센터Depositor Name: National Institute of Agricultural Science
수탁번호 : KACC 81045BPAccession number: KACC 81045BP
수탁일자 : 2017년 04월 03일Funding date: 04/03/2013
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT: RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> New microorganism Bacillus toyonensis SB19 having growth promoting of Leafy vegetables and high temperature tolorance and drought resistance of leafy vegetables and microbial agent containing the same and biofertilizer containing the same <130> p2017-0126 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1480 <212> DNA <213> Bacillus toyonensis SB19 <400> 1 ttttgaagtt tggaattcgc tcaggatgaa cgctggcggc gtgcctaata catgcaagtc 60 gagcgaatgg attgagagct tgctctcaag aagttagcgg cggacgggtg agtaacacgt 120 gggtaacctg cccataagac tgggataact ccgggaaacc ggggctaata ccggataaca 180 ttttgaactg catggttcga aattgaaagg cggcttcggc tgtcacttat ggatggaccc 240 gcgtcgcatt agctagttgg tgaggtaacg gctcaccaag gcaacgatgc gtagccgacc 300 tgagagggtg atcggccaca ctgggactga gacacggccc agactcctac gggaggcagc 360 agtagggaat cttccgcaat ggacgaaagt ctgacggagc aacgccgcgt gagtgatgaa 420 ggctttcggg tcgtaaaact ctgttgttag ggaagaacaa gtgctagttg aataagctgg 480 caccttgacg gtacctaacc agaaagccac ggctaactac gtgccagcag ccgcggtaat 540 acgtaggtgg caagcgttat ccggaattat tgggcgtaaa gcgcgcgcag gtggtttctt 600 aagtctgatg tgaaagccca cggctcaacc gtggagggtc attggaaact gggagacttg 660 agtgcagaag aggaaagtgg aattccatgt gtagcggtga aatgcgtaga gatatggagg 720 aacaccagtg gcgaaggcga ctttctggtc tgtaactgac actgaggcgc gaaagcgtgg 780 ggagcaaaca ggattagata ccctggtagt ccacgccgta aacgatgagt gctaagtgtt 840 agagggtttc cgccctttag tgctgaagtt aacgcattaa gcactccgcc tggggagtac 900 ggccgcaagg ctgaaactca aaggaattga cgggggcccg cacaagcggt ggagcatgtg 960 gtttaattcg aagcaacgcg aagaacctta ccaggtcttg acatcctctg aaaaccctag 1020 agatagggct tctccttcgg gagcagagtg acaggtggtg catggttgtc gtcagctcgt 1080 gtcgtgagat gttgggttaa gtcccgcaac gagcgcaacc cttgatctta gttgccatca 1140 ttaagttggg cactctaagg tgactgccgg tgacaaaccg gaggaaggtg gggatgacgt 1200 caaatcatca tgccccttat gacctgggct acacacgtgc tacaatggac ggtacaaaga 1260 gctgcaagac cgcgaggtgg agctaatctc ataaaaccgt tctcagttcg gattgtaggc 1320 tgcaactcgc ctacatgaag ctggaatcgc tagtaatcgc ggatcagcat gccgcggtga 1380 atacgttccc gggccttgta cacaccgccc gtcacaccac gagagtttgt aacacccgaa 1440 gtcggtgggg aacctttgga gccgccgcta agtgacatgt 1480 <110> REPUBLIC OF KOREA (MANAGEMENT: RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> New microorganism Bacillus toyonensis SB19 having growth promoting of Leafy vegetables and high temperature tolorance and drought resistance of leafy vegetables and microbial agent containing the same and biofertilizer containing the same <130> p2017-0126 <160> 1 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 1480 <212> DNA <213> Bacillus toyonensis SB19 <400> 1 ttttgaagtt tggaattcgc tcaggatgaa cgctggcggc gtgcctaata catgcaagtc 60 gagcgaatgg attgagagct tgctctcaag aagttagcgg cggacgggtg agtaacacgt 120 gggtaacctg cccataagac tgggataact ccgggaaacc ggggctaata ccggataaca 180 ttttgaactg catggttcga aattgaaagg cggcttcggc tgtcacttat ggatggaccc 240 gcgtcgcatt agctagttgg tgaggtaacg gctcaccaag gcaacgatgc gtagccgacc 300 tgagagggtg atcggccaca ctgggactga gacacggccc agactcctac gggaggcagc 360 agtagggaat cttccgcaat ggacgaaagt ctgacggagc aacgccgcgt gagtgatgaa 420 ggctttcggg tcgtaaaact ctgttgttag ggaagaacaa gtgctagttg aataagctgg 480 caccttgacg gtacctaacc agaaagccac ggctaactac gtgccagcag ccgcggtaat 540 acgtaggtgg caagcgttat ccggaattat tgggcgtaaa gcgcgcgcag gtggtttctt 600 aagtctgatg tgaaagccca cggctcaacc gtggagggtc attggaaact gggagacttg 660 agtgcagaag aggaaagtgg aattccatgt gtagcggtga aatgcgtaga gatatggagg 720 aacaccagtg gcgaaggcga ctttctggtc tgtaactgac actgaggcgc gaaagcgtgg 780 ggagcaaaca ggattagata ccctggtagt ccacgccgta aacgatgagt gctaagtgtt 840 agagggtttc cgccctttag tgctgaagtt aacgcattaa gcactccgcc tggggagtac 900 ggccgcaagg ctgaaactca aaggaattga cgggggcccg cacaagcggt ggagcatgtg 960 gtttaattcg aagacacgcg aagaacctta ccaggtcttg acatcctctg aaaaccctag 1020 agatagggct tctccttcgg gagcagagtg acaggtggtg catggttgtc gtcagctcgt 1080 gtcgtgagat gttgggttaa gtcccgcaac gagcgcaacc cttgatctta gttgccatca 1140 ttaagttggg cactctaagg tgactgccgg tgacaaaccg gaggaaggtg gggatgacgt 1200 caaatcatca tgccccttat gacctgggct acacacgtgc tacaatggac ggtacaaaga 1260 gctgcaagac cgcgaggtgg agctaatctc ataaaaccgt tctcagttcg gattgtaggc 1320 tgcaactcgc ctacatgaag ctggaatcgc tagtaatcgc ggatcagcat gccgcggtga 1380 atacgttccc gggccttgta cacaccgccc gtcacaccac gagagtttgt aacacccgaa 1440 gtcggtgggg aacctttgga gccgccgcta agtgacatgt 1480
Claims (8)
쌈채류의 생육촉진 및 쌈채류의 내고온성 또는 내건성을 갖도록 하는 것이 특징인,
신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP).
1 < / RTI > comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1,
Promoting the growth of wrapping vegetables, and imparting high temperature resistance or resistance to wrapping,
New microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP).
상기 균주는 쌈채류의 뿌리 정착능을 갖는 것이 특징인,
신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP).
The method according to claim 1,
Wherein the strain has root-fixing ability of wrapping vegetables.
New microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP).
상기 쌈채류로는 케일, 적겨자 중 어느 하나인 것이 특징인,
신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP).
The method according to claim 1,
Wherein the safflower is one of kale and red mustard,
New microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP).
미생물 농약, 종자코팅제, 토양개량제, 퇴비부숙제, 엽면살포제 또는 관주살포제 중 어느 하나의 유효성분으로 이용되는,
신규 미생물 바실러스 토요넨시스(Bacillus toyonensis) SB19 균주(KACC 81045BP).
The method according to claim 1,
A microbial pesticide, a seed coating agent, a soil improving agent, a compostant homework agent, a foliar spraying agent, or a root spraying agent,
New microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP).
쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진용 미생물 제제.
A novel microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP) according to claim 1 as an active ingredient.
Microbiological preparation for enhancing tolerance to hot or dry stress of wrapping vegetables.
상기 균주를 TSB(Tryptic Soy Broth) 배지에 접종한 후 20~35℃, 150~200 rpm 조건하에서 40~50시간동안 배양하는 단계;를 포함하는,
쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진용 미생물 제제의 제조방법.
Preparing a new microorganism Bacillus toyonensis strain SB19 (KACC 81045BP) according to any one of claims 1 to 4,
Culturing the strains in a TSB (Tryptic Soy Broth) medium at 20 to 35 DEG C and 150 to 200 rpm for 40 to 50 hours;
A method for producing a microorganism preparation for enhancing tolerance to hot or dry stress of wrapping vegetables.
쌈채류의 고온 또는 건조 스트레스에 대한 내성 증진용 생물비료.
A microorganism according to any one of claims 1 to 4, which contains as an active ingredient at least one of the microorganism Bacillus toyonensis SB19 strain (KACC 81045BP) or the microorganism preparation according to the above-mentioned 5,
Biological fertilizer for improving tolerance to high temperature or drying stress of wrapping vegetables.
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---|---|---|---|---|
CN113693082A (en) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 深圳市芭田生态工程股份有限公司 | Seed coating agent for promoting leguminous seeds to germinate into seedlings in saline-alkali soil and preparation method thereof |
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-
2017
- 2017-07-07 KR KR1020170086339A patent/KR101922428B1/en active IP Right Grant
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Microbiol. Res., Vol.184, pp.13-24(2016.) |
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