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KR20060021162A - 신규한 항진균성 작물생육촉진 미생물 바실러스아밀로리퀴파시엔스 ｍｊ-3 및 이를 이용한 미생물 상토 - Google Patents

신규한 항진균성 작물생육촉진 미생물 바실러스아밀로리퀴파시엔스 ｍｊ-3 및 이를 이용한 미생물 상토 Download PDF

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KR20060021162A
KR20060021162A KR1020040070018A KR20040070018A KR20060021162A KR 20060021162 A KR20060021162 A KR 20060021162A KR 1020040070018 A KR1020040070018 A KR 1020040070018A KR 20040070018 A KR20040070018 A KR 20040070018A KR 20060021162 A KR20060021162 A KR 20060021162A
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KR
South Korea
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microbial
soil
growth
strain
bacillus amyloliquefaciens
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Ceased
Application number
KR1020040070018A
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English (en)
Inventor
김진호
주길재
Original Assignee
김진호
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Abstract

본 발명은 항진균성 작물생육촉진균을 이용한 미생물 상토를 제공하고자 하는 것으로, 상세하게는 식물에 병을 일으키는 병원성 곰팡이 중 특히 근부에 작용하는 병원균에 대한 방제활성을 갖는 키티나제(chitinase)를 생성하며, 더불어 작물의 생육을 촉진시키는 용도를 구비한 신규의 미생물 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주를 제공하고, 나아가 이를 미생물 제제화하여 각종 상토 원료에 혼입한 미생물 상토를 제공하는 것을 목적으로 한다.
환경 친화적 방제 방법으로서 효과적으로 활용될 수 있는, 본 발명에 의한 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주는 여러 가지 식물의 근권병에 대한 방제활성을 갖는 키티나제를 생성하므로 각종 식물 병원성 곰팡이의 생육을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 작물 생육을 촉진시키는 이점이 있어, 원예용 육묘 상토에 적용함으로써 생물농약산업 및 원예 농업에 크게 기여할 것으로 기대된다.
미생물 상토, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 키티나제

Description

신규한 항진균성 작물생육촉진 미생물 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 ＭＪ-3 및 이를 이용한 미생물 상토{Antifungal Plant Growth Promoting Rhizobacterium, Bacillus amyloliquefaciens MJ-3 and Microbial Bed Soil Using hereof}
본 발명은 항진균성 작물생육촉진균을 이용한 미생물 상토에 관한 것으로, 상세하게는 식물에 병을 일으키는 병원성 곰팡이에 대한 방제활성을 갖는 키티나제(chitinase)를 생성하며 작물의 생육을 촉진시키는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주를 동정하고, 이를 미생물제제화하여 각종 상토 원료에 혼입한 미생물 상토에 관한 것이다.
상토란 작물의 육묘환경을 조성하여 주는 인위적인 육묘자재의 하나로서, 파종 또는 이식 후부터 정식할 때까지의 계획된 기간동안 식물체를 지지시키고 병충해 발생이나 생리 장해 없이 성장할 수 있도록 이화학성이 좋은 흡착제와 양질의 유기물 그리고 생장에 필요한 각종 필수 무기영양분을 일정한 비율로 혼합하여 만든 농자재를 말하는 것으로, 일반적으로 배양토, 배합토, 용토, 배토, 혼합배지, 인공배토 등 다양한 명칭으로 사용되고 있다.
원예용 육묘 상토가 갖춰야할 조건은 네 가지를 꼽을 수 있는데, 그 첫 번째 조건 이 상토 원료의 질이 고르고 보비력이 적당히 높아야 한다는 것이다. 즉 상토는 작물에 필요한 양분을 적합하게 함유하고 유지되도록 할 뿐만 아니라 양분의 분해와 흡수가 일시적으로 과다히 발생되는 등 무리가 없어야 한다. 둘째로 상토는 이화학성이 변하지 않아야 하는데, 재배방식에 따른 적절한 산도와 적당한 비중이 유지되며 뿌리에 필요한 산소를 공급하고 이산화탄소를 원활하게 배출할 수 있는 가스의 교환기능을 수행할 수 있어야 하며, 뿌리의 보호 및 작물체를 지지할 수 있어야 한다. 셋째로 상토는 적절한 방법으로 소독이 되어 육묘에 해로운 병균 및 병충이 없어야 하며, 잡초의 종자가 없어야 한다. 마지막으로 균등한 소질의 묘를 생산할 수 있는 재현성이 높아야 하며 뿌리 호흡에 최적의 통기성을 유지할 수 있어야 좋은 상토라 할 수 있다.
예부터 상토 제조는 산흙이나 논흙에 부엽토, 볏짚, 보리짚, 가축분 등의 유기물과 석회, 유박 등을 사용하여 pH를 조정하고 발효 촉진재료를 쌓아서 6개월 이상 되게 한 후 2~3회 숙성시켜 만들어 사용해 왔다. 최근 들어 상토의 편리함과 우수한 효과로 기업적으로 상토를 제조하게 되었는데 주 소재로 피트모스, 코코피트, 왕겨, 훈탄, 부엽, 바크, 부숙 톱밥 등과 같은 유기물자재와 펄라이트, 버미큐라이트, 입상 암면, 입상 스티로폼, 제올라이트, 마사토 및 산적토 등과 같은 무기물 자재 등을 각각 2종 이상 혼합하고, 여기에 석회, 생물활성제, 산 및 흡습제 등과 같은 개량제를 섞어 만들고 있다.
상토의 문제점은 육묘기에 용기가 작아 비록 기비 함량이 많은 상토라도 생육중기 이후에 적절한 추비가 불가피함에도 동일한 관리를 하여 비절이 나타나며, 생육의 조절이 요구되는 과채류의 고온 육묘시 기비함량이 많은 상토를 사용하여 도장이 심하게 나타나며, 지나친 관수로 비료의 용탈이 심해져 비절이 빠르게 나타나며, 공극율이 매우 적은 토양상토를 작은 셀의 용기에 사용하여 생육저하가 초래되며, 관수하는 물의 산도 및 EC(전기전도도)가 높아 상토 내에 염류가 축적되어 묘 생육이 저해되며, 무공포트를 이용, 과습으로 인한 뿌리의 호흡장해를 유발하며, 다른 상토재료를 임의로 혼합하여 병원균의 오염 및 상토의 균일성이 저해되며, 포트의 바닥부분을 지면에 밀착하게 두어 병원균의 오염, 상토의 통기불량, 성형성을 저해하는 등 수많은 문제점을 가지고 있다.
지금까지 인류의 식량문제를 해결하는 데는 기계문명, 화학비료와 함께 1902년 이후 사용되어온 유기 합성 농약이 그 핵심적인 역할을 해왔으나, 유기합성 농약의 사용은 토양 및 수질 오염으로 인하여 인간의 면역력 저하와 자손보존능력의 감소는 물론 인류 전체를 위협하는 환경오염과 생태계 불균형을 야기하는 결과를 빚고 있다. 따라서 최근 화학농약을 대체할 수 있는 수단으로 생태계 부담을 보다 적게 하면서 식량문제를 해결하는 생물학적 보호수단이 활발히 연구되고 있으며, 그 방안으로 생물농약 즉 미생물을 이용한 방제에 대한 관심이 고조되고 있다.
식물병해를 미생물학적으로 방제하기 위해서는 각종 병원균에 길항력을 가진 길항균을 주로 이용하면서 질소고정 미생물, 유기물분해 미생물, 광합성미생물 등 각종 유용미생물을 혼합하여 미생물 비료로서 작물에 효과적인 기능을 하는 미생물들이 우선 대상 작물의 근권에 서식해야만 좋은 유용미생물이라 할 수 있을 것이다.
식물근부병균 등 여러 가지 식물병원성 진균에 대한 길항 미생물을 이용한 생물방제방법은 크게 3가지로 구분될 수 있다. 첫째는 스트렙토마이세스속, 안트로박터속, 트리코더마속, 마이로테시콤속 등이 분비하는 진균 외막가수분해효소인 키티나제, β-1,3-글루카나제와 최근에 보고된 식물성 키티나제에 의해 식물병원균의 세포벽을 분해 시키는 용균작용에 의한 방제방법이고, 둘째는 스트렙토마이세스 카수가엔시스, 바실러스 서비틸리스, 슈도모나스속 등이 생산하는 항진균성 항생물질에 의해 직접 식물병원균의 생육을 저해시키는 항생작용에 의한 방제, 셋째는 근권 슈도모나스속이 분비하는 철성분 특이 결합물질인 사이드로포어에 의해 식물병원균의 생육을 저해하는 경쟁적 길항작용을 이용한 방제방법이다.
최근에 화학비료 및 농약의 많은 시용과 축산폐기물에 의한 농업생산환경의 오염이 점차적으로 늘어남에 따라 유용미생물을 이용한 환경정화와 환경친화적 농업의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 측면에서 유용미생물의 원예적 이용으로 식물의 생장을 촉진시키며 각종 비료성분을 공급하고 또한 뿌리전염병 등의 병해에 대하여 생물학적 방제력을 높이는 연구가 필요한 실정에 있다.
식물병해를 미생물학적으로 방제하기 위해서는 각종 병원균에 길항력을 가진 길항균을 주로 이용하면서 질소고정 미생물, 유기물분해 미생물, 광합성미생물 등 각종 유용미생물을 혼합하여 미생물 비료로서 작물에 효과적인 기능을 하는 미생물들이 우선 대상 작물의 근권에 서식해야만 좋은 유용미생물이라 할 수 있을 것이나 대부분 시판 미생물제제는 함유되어 있는 유용미생물이 실제 작물의 근권에서 생존하지 못하거나 작물의 뿌리 분비물에 저항하지 못하여 근권 정착능력이 현저히 감소함으로서 유용미생물의 큰 효과를 볼 수가 없는 실정에 있다. 특히 어린 유묘에 가장 큰 피해를 입히는 모잘록병은 지하부 뿌리주변에서 서식하는 병원균에 의해 발생되므로 지하부 근권의 환경을 잘 이해해야하는 것이 무엇보다도 중요하다.
그러므로 기존 작물의 근권에 서식하고 있는 토착화되거나 우점화되어 있는 근권미생물 중에서 모잘록병에 길항력이 있으며 작물의 생육을 촉진시키는 근권미생물을 분리·선별하여 적용함으로서 미생물제제 및 상토 등에 유용미생물을 원예적으로 이용할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 식물근부병균에 길항하는 미생물을 이용한 식물방제를 위하여 본 발명에 착수하여, 신규 미생물인 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3을 동정하였고, 이를 이용한 미생물 상토를 제조함으로써 항진균성 작물생육촉진 미생물 상토를 제공하게 되었다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 가지과 작물(토마토, 고추, 가지 등)에서 공통적으로 발생되는 겹무늬병균(Alternaria solani), 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 잘록병균(Fusarium oxysporium), 역병균(Phytophthora capsici), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 등 각종 식물병원성 곰팡이 등에 길항력이 높은 유용미생물 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주를 제공하는 것을 목적으로 하였으며, 나아가 상기 미생물을 이용하여 미생물 상토를 제공하고자 하였다.
본 발명의 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주는 버지스 동정법, 셔록시스템을 이용한 동정법, 16S rDNA 시퀀싱을 이용하여 동정하였고, 기탁번호 KCTC 10628BP로 기탁하였다.
가지과 작물(토마토, 고추, 가지 등)에서 공통적으로 발생되는 겹무늬병균(Alternaria solani), 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 잘록병균(Fusarium oxysporium), 역병균(Phytophthora capsici), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 등 각종 식물병원성 곰팡이 등에 길항하는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주는 2004년 5월 10일자로 부다페스트 조약에 따른 국제기탁기관인 한국과학기술원 생명공학연구소 내 유전자은행(Korea Collection for Type Cultures, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology)에 기탁번호 KCTC 10628BP로 기탁되었다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 : 가지과 작물 병원성 곰팡이에 길항하는 MJ-3 균주의 동정
가지과 작물(토마토, 고추, 가지 등)에서 공통적으로 발생되는 겹무늬병균(Alternaria solani), 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 잘록병균(Fusarium oxysporium), 역병균(Phytophthora capsici), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 등에 길항효과가 높은 미생물 분리주 MJ-3 균주의 동정은 3가지 방법으로 행하였다.
먼저 원핵세포 및 버지스 동정법(The procaryotes and Bergey's manual of systematic bacteriology)에 준하여 미생물의 형태학적, 배양학적, 생리·생화학적 특성을 조사하며, 두 번째는 미생물의 세포벽의 지방산의 조성으로 자동 동정하는 마이크 로바이얼 아이디사(Microbial ID Inc. 이하 ‘MIDI’라 함)의 셔록시스템(Sherlock system, 미생물동정장치, GC : HP Co., 6890 series)으로 동정하였고, 세번째는 DNA 시퀀싱(16S rDNA sequence)법으로 동정하였다. 이때 증폭 프라이머(PCR primer)는 R14(5'-ACg ggC ggT gTg TAC-3' : 서열목록 1)와 R15(5'-gCC AgC AgC CgC ggT A-3' : 서열목록 2)를 이용하였고 스퀀싱 데이타(sequencing data)는 리보좀알 데이타베이스(ribosomal database : http://rdp.cme.msu. edu/html/analyses.html)에서 상동성을 검색하여 동정하였다.
MJ-3 균주를 버지스 동정법(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology)의 방법에 따라 배양학적 생리·생화학적 특성을 조사한 결과, 그람(gram) 염색에서 양성으로 나타났고, 전자현미경 관찰 하에서는 여러 개의 편모를 가지고, 내생포자를 형성하였다. 세포는 전형적인 간균이며 크기는 0.5 x 3.8㎛ 정도이며, 편모(flagella)가 측면에 부착되어 있고 카탈라제(catalase)를 생성하여 대표적인 바실러스(Bacillus) 속으로 확인되었다. 또한 글루코스(glucose)를 이용하여 산을 생성하며 전분을 가수분해하고 혐기적 조건이나 3℃ 저온에서는 생육이 불가능하였다. 이러한 특징을 가진 유사 바실러스 속으로는 B. 서브틸리스(subtilis), B. 아밀로리퀴파시엔스(amyloliquefaciens), B. 마로카너스(maroccanus), B. 파시피셔스(pacificus) 등이 속해있다.
MIDI system에 의한 세포의 세포벽 지방산 분석결과, 주로 C14:0 iso, C14:0, C15:0 iso, C15:0 anteiso, C15:0, C16:1 w7c alcohol, C16:0 iso, C16:1 w11c, C16:0, C17:1 w10c, C17:0 iso, C17:0 anteiso로 이루어져 있으며, 포화지방산인 C15:0 iso(29.34%), C15:0 anteiso(39.65%), C16:0iso(2.41%), C16:0(551%), C17:0 iso(10.14%) 및 C17:0 anteiso(9.13%)가 많이 포함되어 있었다. 이러한 결과, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)와 0.631의 유의성 즉, 61.3%의 유사도을 가지는 것이며, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)는 0.625, 바실러스 퍼밀러스(B. pumilus)와는 0.409의 유의성을 가지고 있었다.
16S rRNA 염기서열(590bp)을 결정하고 상동성을 조사한 결과, MJ-3 균주는 [표 1]과 같이 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)와 99.48%의 높은 유사도를 보였으며, 바실러스 아트로페스(B. atrophaeus)와는 99.28%, 바실러스 얄리스모티스(B. vallismortis)와는 99.15, 바실러스 서브틸리스(B. subtilis)와는 98.98%의 유사도를 나타내어, MJ-3 균주는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)이거나 그 유연균으로 동정되었기에 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3으로 명명하였다.
[표 1]
Figure 112004039872254-PAT00001
실시예 2 : 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주의 배양 및 보관 조건
바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주(KCTC 10628BP)를 3ℓ 삼각플라스크에 2% 글루코tm(glucose), 1.0% bigi flour(콩비지 분쇄), 1.5% 이스트 추출물(yeast extract), 0.10% 황산마그네슘(MgSO4) 또는 염화망간(MnCl2), pH 7.0, 증류수 500㎖를 37℃에서 2일(48시간) 배양한 후 이를 종배양액으로 사용한다. 이 MJ-3 균주의 배양액을 121℃에서 살균된 쌀겨, 당밀, 탈지유, 효모추출물이 각각 5g, 3ml, 1g, 1g 들어있는 보관용기에 넣고 잘 혼합한 후 -20℃에서 동결하여 동결건조기(Freeze drier)로 건조한 후 진공 밀봉한 것을 4℃에 보관한다.
실시예 3 : 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주가 생산하는 키티나제의 특성
MJ-3 균주는 배양액 내에 키틴(chitin)을 분해하는 키티나제(chitinase)를 배양액 ml당 3.0-4.0 유니트(unit) 생산하므로, 균주의 키티나제를 정제하여 그 특성을 조사하였다.
먼저 MJ-3 균주는 단지 퍼멘터(Jar fermentor) 배양기(200ℓ 기준)에 3% 글루코스(glucose), 1.0% 콩비지(bigi flour), 1% 이스트 추출물(yeast extract), 0.10% MnCl2(pH 7.0), 배양온도 37℃로 하여 공기 주입량은 1 vvm, 교반속도를 200 rpm으로 고정하여 72시간 배양하였다. 배양 후 미생물 세포의 수는 1ml당 콜로니 형성단위(clony forming unit;cfu)로서 109-1010개 포함되어 있음을 확인하였다.
MJ-3 균주의 배양액은 황산암모니아 분획침전((NH4)2SO4 fractionation, 40%～70%), 친화력 흡수(affinity adsorption), 이온칼럼 크로마토크래피(DEAE-sephadex A-50 choromatography), 겔 여과(Sephadex G-200 gel filtration) 과정으로 정제하여 최종수율 6.8%, 효소의 비활성도는 각각 59.32 units/mg, 정제도는 20.4배로 정제하였다.
정제효소의 특성을 조사한 결과, [표 2]와 같이 분자량은 50kDa이며, 최적 pH 및 온도는 5.0, 50℃이었고, 온도안정성 조사에서 정제효소는 50℃까지 90%의 잔존활성을 유지하였으나 60℃이상에서는 급격하게 효소활성이 실활되었다. Ca2+, Mn2+, Mg2+ 등의 이온은 대략 20% 이상의 효소를 활성화시켰으나 Cu2+ 이온은 약 80%의 효소활성을 억제시켰고, SDS, p-CMB, MIA 등도 효소활성을 저해하는 작용을 하였으며, 기질(colloidal chitin)에 대한 Km값은 2.74 mg/ml로 나타났다.
[표 2]
Figure 112004039872254-PAT00002
실시예 4 : MJ-3 균주에 의한 각종 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항력 효과
각종 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항력 조사는 생육저지대 측정법(pairing plate culture)으로 조사하였다.
즉, PDA 배지(potato dextrose agar)에서 키운 병원균 균체 덩어리(1cm x 1cm)를 PDA 배지 중앙에 올려놓고 가장자리 1곳에 MJ-3 균주를 1 콜로니(colony) 접종하여 37℃에서 10일간 배양한 후 병원균 균사체의 생장억제 정도(inhibition zone)를 조사하여 길항력을 판정하였다.
그 결과 [표 3]에서와 같이 가지과 작물(토마토, 고추, 가지 등)에서 공통적으로 발생되는 겹무늬병균(A. solani), 잿빛곰팡이병균(B. cinerea), 잘록병균(F. oxysporium), 역병균(P. capsici), 균핵병균(S. sclerotiorum) 등 각종 식물병원성 곰팡이 등과 흑색썩음균핵병균(S. cepivorum), 검은무늬병(A. alternata), 탄저병균(C. gloeosporioides), 줄기마름병균(Phoma sp.), 흰별무늬병균(S. solani), 균핵병균(S. sclerotiorum), 덩굴쪼김병(F. oxysporium f. sp. niveum), 모잘록병균(P. ultimum)등에서도 길항력을 나타내었다.
이러한 결과에 의하여 MJ-3 균주는 식물 병원성 곰팡이의 세포벽이 키틴(chitin)으로 구성되어 있는 푸사리움(Fusarium) 같은 진균에 대해서 높은 길항력을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
[표 3]
Figure 112004039872254-PAT00003
실시예 5 : MJ-3 균주를 이용한 미생물제제의 제조
미생물제제의 제형화에는 흡착제(담체)로는 훈탄(혹은 일반 숯)을 50mesh 정도로 분쇄하여 사용하며, 미생물 배양액은 세포수가 ㎖당 대략 2.0 x 109 cfu기준으로 하고 미생물 배양액 1ℓ에 담체인 숯가루 1kg과 미강(쌀겨) 1kg을 잘 혼합한 후 37℃에서 24시간 후배양(일정한 온도가 유지되는 항온실 등에서 3시간 간격으로 잘 혼합시키며 배양)시키고 건조기(40℃이하)에서 건조하여 수분의 함량을 조절하고(보통 10%) 훈탄(혹은 일반 숯) 미생물제제를 제조한다.
실시예 6 : MJ-3 균주를 이용한 미생물 상토의 제조
상토는 [표 4]와 같은 원료 혼합 비율로 일반적인 방법에 따라 제조하였다.
즉, 코코피트 41%, 피트모스 28%, 펄라이트 16%, 버미큐라이트 11%와 여기에 상기 제조한 왕겨 훈탄 미생물제제 6%(w/w)를 혼합하고 물에 녹인 12종의 영양물질을 스프레이(spray)하고 수분함량은 40 ± 3%로 조절하여 미생물 상토를 제조하였다. 암모니아태 질소(NH4-N)는 150-180 mg/L, 질산태 질소(NO3-N)는 120-140 mg/L, 평균 인산(Av. P2O5)은 190-280 mg/L를 첨가하였다. 12종 영양물질은 카리 (potassium, K) 50-60ppm, 칼슘(calcium, Ca) 60-70ppm, 황(sulfur, S) 50-60ppm, 마그네슘(magnesium, Mg) 50-60ppm, 나트륨(sodium, Na) < 30ppm, 염소(chloride, Cl) < 40ppm, 붕소(boron, B) < 0.5ppm, 철(iron, Fe) < 0.1ppm,망간(manganese, Mn) < 0.5ppm, 아연(zinc, Zn) < 0.01ppm, 구리(copper, Cu) < 0.01 ppm, 몰리브덴(molybdenum, Mo) < 0.001ppm으로 구성되어 있다.
[표 4]
Figure 112004039872254-PAT00004
실시예 7 : MJ-3 균주를 이용한 미생물 상토의 이화학성 분석
미생물 상토의 이화학성을 분석한 결과, [표 5]에서와 같이 pH는 5.5-6.5, EC는 1.0 이하, CEC는 10 cmol+/ℓ 이상, 수분함량은 40 ± 3%, 보수력은 30 ± 5(5kPa 기준), 용적밀도는 0.3 ±0.05(Mg/m3), 유해성분은 기준량 이하로 조사되었다. 왕겨 훈탄 미생물제제는 6% 첨가하였고 이때 MJ-3 균주의 수는 1.0 x 106 cfu/g 이상으로 나타났다.
[표 5]
Figure 112004039872254-PAT00005
실시예 8: 미생물 상토에 의한 고추의 플러그묘 초기 생육촉진효과 검정
미생물 상토에 의한 고추 플러그묘의 초기 생육촉진효과 시험은 가온 비닐하우스 육묘장 내에서 공시작물로 고추(Red Pepper, Capsicum annuum L., Seminis Korea Co., 다보탑)를 이용하여 플러그묘의 초기 생장에 미치는 미생물 상토의 영향을 조사하였다.
즉, 종자를 17～20℃ 물에 12시간 동안 침종하고 젖은 수건을 이용 28～30℃ 항온실에서 2일간 발아시킨 후 스티로폼 상자(Styrofoam box, 20 x 30 x 15 ㎝)에 육묘상 부엽 혼합토(참흙 50%, 부엽토 30%, 강모래 20%)를 2/3 가량 넣고 수분을 충분히 공급한 후 파종하고 모래를 복토한 후 비닐을 덮고 23～27℃ 항온실에서 30일간 재배하고 본엽이 3～4매 때 105구 트레이(tray)에 이식(흥농종묘(주) 바이오상토 이용)하였다. 105구 트레이(tray)에 상기 제조 미생물 상토를 넣은 구간(시험구)과 상기 상토 제조에서 왕겨 훈탄 미생물제제를 넣지 않은 구간(대조구)으로 나누어 실시하였다. 낮온도는 22～25℃로 하고 밤온도는 16～22℃로 하여 5일 간격으로 영양제(기존 시판 비료 회사 제품)를 살포 및 관행 병해충 예방법에 따라 육묘하였다. 2002년 11월 13일 파종하여 2003년 1월 17일 조사하였고, 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하여 플러그묘의 초장, 엽수, 생체중, 뿌리무게 등 제반 생육을 조사하였다.
그 결과 [표 6]에서와 같이 시험구에서 초장은 21.20㎝로 처리하지 않은 상토 보다 약 4.3% 증가되었고, 경경은 미생물제제를 첨가한 상토나 처리하지 않은 상토나 큰 차이 없이 나타났다. 뿌리의 길이는 시험구가 대조구보다 약 7% 길게 자랐고, 생체중량 은 9.3% 증가하였다. 그러나 특이하게도 뿌리의 생체중량이 대조구가 0.54 g/plant 이었으나 시험구는 0.68 g/plant로 25.9% 증가하였다.
[표 6]
Figure 112004039872254-PAT00006
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명은 항진균성 작물생육촉진균을 이용한 미생물 상토를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물에 병을 일으키는 병원성 곰팡이에 대한 방제활성을 갖는 키티나제(chitinase)를 생성하며 또한 작물의 생육을 촉진시키는 신규의 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주를 동정하고 이를 미생물제제화시켜 각종 상토 원료에 혼입함으로써 제조하는 미생물 상토의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
효과적으로 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 (Bacillus amyloliquefaciens) MJ-3 균주는 식물병 방제활성을 갖는 키티나제를 생성하여 각종 식물 병원성 곰팡이의 생육을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 MJ-3 균주는 작물 생육을 촉진시키는 이점을 갖는다.
<110> KIM, jin ho <120> Antifungal Plant Growth Promoting Rhizobacterium, Bacillus amyloliquefaciens MJ-3 and Microbial Bed Soil Using hereof <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 1 acgggcggtg tgtac 15 <210> 2 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 2 gccagcagcc gcggt 15 <210> 3 <211> 590 <212> DNA <213> Bacillus amyloliquefaciens MJ three <400> 3 gcggcgtgcc taatacatgc aagtcgagcg gacagatggg agcttgctcc ctgatgttag 60 cggcggacgg gtgagtaaca cgtgggtaac ctgcctgtaa gactgggata actccgggaa 120 accggggcta ataccggatg gttgtctgaa ccgcatggtt cagacataaa aggtggattc 180 ggctaccact tacagatgga cccgcggcgc attagctagt tggtgaggta acggctcacc 240 aaggcgacga tgcgtagccg acctgagagg gtgatcggcc acactgggac tgagacacgg 300 cccagactcc tacgggaggc agcagtaggg aatcttccgc aatggacgaa agtctgacgg 360 agcaacgccg cgtgagtgat gaaggttttc ggatcgtaaa gctctgttgt tagggaagaa 420 caagtgccgt tcaaataggg cggcaccttg acggtaccta accagaaagc cacggctaac 480 tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg tggcaagcgt tgtccggaat tattgggcgt 540 aaagggctcg caggcggttt cttaagtctg atgtgaaagc ccccggctca 590

Claims (6)

  1. 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주(기탁번호가 KCTC 10628BP).
  2. 서열목록 3에 의하는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주의 염기서열.
  3. 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주를 식물 방제에 이용하는 방법.
  4. 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주를 식물의 생육 촉진에 이용하는 방법.
  5. 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주를 이용하는 미생물 상토.
  6. 제5항에 있어서,
    미생물 상토는 제재화된 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 MJ-3 균주가 6% 포함되어 제조된 것임을 특징으로 미생물 상토.
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