유용 미생물의 식물 생장촉진 활성을 측정하기 위해 NFB 배지로 질소 고정능을 가지는 분리주를 분리하여 질소 고정능 확인 및 PVK 고체배지를 사용하여 인산 가용화능을 확인하였다. 연구 결과 모든 분리주가 NFB 배지에서 성장하여 푸른색으로 변화되었다. 질소 고정능과 인산 가용화능을 가진 분리주는 질소원을 제공하고, 난용성 인을 이용 가능한 영양분으로 만들어줌으로써 식물 생장에 도움이 될 것이다. Siderophore 생성능을 가지는 분리주는 식물이 이용할 수 없는 철을 가용화하여 식물 생장촉진 및 식물병 방제 예방에 활용될 수 있을 것이다.
<h2>질소 고정능, 인산 가용화능</h2> <p>유용 미생물의 식물 생장촉진 활성을 측정하기 위해서 질소 고정능과 인산 가용화능을 확인하였다. 먼저, 질소는 대기 중의 가장 많이 존재함에도 불구하고, 대부분 기체형의 \( \mathrm{N}_{2} \)로 존재하기 때문에 화학적으로 매우 안정하여 살아있는 생물체가 스스로 이용할 수 없으므로, 질소 고정세균을 이용하여 대기 중에 존재하는 \( \mathrm{N}_{2} \)를 생물체가 이용할 수 있는 질산염 형태로 질소원을 제공한다. 따라서, 질소 고정능을가지는 분리주를 분리하기 위해서 NFB 배지를 이용하였으며, NFB 배지가 푸른색으로 변화되거나 분리주의 성장을 통해 양성 판정을 하였다. 본 연구 결과, 분리주 모두 NFB 배지에서 성장하여, 배지 색이 푸른색으로 변화된 것을 확인할수 있었다(Table 2). 또한 인은 식물의 생장 및 발달에 필요한 영양분 중 가장 중요한 요소로 토양 중에 약 \( 0.05 \%(\mathrm{w} / \mathrm{w}) \)를 차지하나 대부분 \( \mathrm{Ca}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2}, \mathrm{Ca}_{10}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{6}(\mathrm{OH})_{2} \), 인광석 형태로 존재하여 식물이나 미생물이 이용하는데 어려움이 있다. 난용성 인은 인산 가용화능을 갖는 미생물에 의해 분비된 유기산과 무기산의 작용으로 가용화되며, 이 작용은 산의 hydroxyl group 및 carboxyl group이 \( \mathrm{Al}, \mathrm{Fe}, \mathrm{Ca} \)와 같은 양이온을 킬레이트화하여 토양의 pH를 낮추는 것으로 알려져 있다. 따라서, 토양 내 인산을 가용화하여 식물 생장을 촉진시키는 미생물을 탐색하기 위해서 토양으로부터 순수 분리한 분리주를 PVK 고체배지를 이용하여 인산 가용화능을 확인하였다. 본 연구 결과 clear zone의 지름이 \( 0.5 \mathrm{cm}\)이상 나타낸 분리주를 확보하였다(Table 2). 분리주 모두 인산 가용화능을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 ANG14, ANG16, ANG25, ANG34, ANG35 분리주가 \( 1.0 \mathrm{cm}\) 이상의 활성을 나타내었다. 따라서, 질소 고정능,인산 가용화능을 가진 분리주를 통하여 대기 중의 존재하는질소( \( \mathrm{N}_{2} \))를 질산염의 형태로 질소원을 제공함과 동시에 난용성 인을 이용 가능한 영양분을 만들어줌으로써 식물 생장에 도움을 줄 것으로 기대된다.</p> <h2>Siderophore 생성능 조사</h2> <p>Siderophore는 식물 생장에 필수 원소인 철 이온 특이 결합 물질로서, 식물이 이용할 수 없는 철을 가용화하여 식물 생장에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 특히, Pseudomonas 속에 의해 생성되는 siderophore의 경우에는 직접적으로 식물 생장에 도움을 줄 뿐만 아니라 근권의 식물뿌리 표면에서 PGPR의 군집을 이루어 살면서 \( \mathrm{Fe}^{3+} \) 흡수의 경쟁에서 우위를 선점함으로써 식물병원성 곰팡이의 생육을 억제한다. 따라서, 분리주의 siderophore 생성능을 확인하고자 하였으며, siderophore 생성능 확인 결과는 Fig.2에 나타내었다. ANG4, ANG14, ANG16, ANG25, ANG28,ANG34, ANG35 분리주는 모두 \( 1.0 \mathrm{cm}\)이상의 orange halozone이 형성되는 것을 확인하였으며, 이는 분리주를 이용하여 식물 생장촉진 및 식물병 방제예방을 위한 목적의 미생물제제에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.</p> <h2>분리주의 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능 조사</h2> <p>분리주의 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능은 식물병원성 곰팡이 7종을 이용하여 진행하였으며, 생장 저해 활성은 PDA 배지에 대치배양을 통해 생육 저지대를 측정하여 활성 여부를 판단하였다. 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능 조사에 잿빛 곰팡이를 유발하는 Botrytis cinerea, 탄저병을 유발하는 Colletotrichum acutatum, 잎 마름병을 유발하는 Corynespora cassiicola, 시듦병을 유발하는 Fusarium 속, 고추역병을 유발하는 Phytophthora capsici, 뿌리 썩음병을 유발하는Rhizoctonia solani , 균핵병을 유발하는 Sclerotinia sclerotiorum를 이용하였다. 선별된 분리주는 식물병원성 곰팡이에 대하여 일부 길항능을 나타내었다(Table 3). 본 연구결과, ANG4와 ANG14의 경우에는 Fusarium sp.에서만 길항능을 확인할 수 있었으며, ANG16와 ANG25의 경우에는 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 확인할 수 없었다. ANG28의 경우에는 B. cinerea \( 16.7 \% \), C. acutatum \( 19.0 \% \), C. cassiicola \( 23.1 \% \), R. solani \( 14.3 \% \) 로 식물병원성 곰팡이의 균사생장을 억제하는 것을 확인하였다. ANG34와 ANG35의 경우에는 공통적으로 C. acutatum, C. cassiicola,Fusarium sp. 등 식물병원성 곰팡이의 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였으며, 그 외에 ANG35는 B. cinerea , P.capsici, R. solani에서도 길항능을 확인할 수 있었다. 또한 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능 외에도 ANG35는 Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes에 대해서도 항균활성을 가지는 것으로 확인이 되었다(data not shown.). 따라서, 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능은 siderophore 활성 및 다양한 항생물질 등에 의해 방제효과가 나타나는 것으로 사료된다.</p>