토양의 건전성은 경작지 내 미생물 군집의 다양성과 밀접한 연관이 있으며, 미생물의 밀도, 생물량, 효소활성 등이 이에 영향을 미친다. 미생물은 토양 내 물질 순환에 핵심적인 역할을 담당하며, 이는 식물과 미생물간의 상호작용을 증진한다. 또한, 불용성인산을 식물이 이용 가능한 인산가용화로 전환시키거나, 식물병원균을 억제하는 길항미생물의 활용, 식물 호르몬의 생산, 난용성 유기화합물의 분해 등 다양한 기능을 수행하는 미생물에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 실험에서는 fluorescens 2112 균주를 LB broth에서 30℃, 180 rpm에서 3일간 배양하였다.
<h1>서 론</h1> <p>토양의 중요한 지표로써 생물학적 다양성이 풍부하고 영양물질순환이 원활히 이루어지는 토양을 건전한 토양이라고 한다. 이를 지속가능하고 친환경적인 토양을 유지하기 위해서 토양의 관리는 필수적이다. 건전한 토양은 경작지 내 미생물 군집의 다양성과 관련되어 있으며 미생물의 밀도, 생물량, 효소활성 등과 밀접한 관계가 있고, 토양 내 원활한 물질순환이 진행되어야 하는뎨 이 과정 대부분에도 토양미생물이 관여하고 있다.</p> <p>최근 국내 연구는 경작지 토양의 미생물상이 농경지 토양 미생물의 속까지 분류되어 호기성 세균, 방선균, 사상균, Pseudomonas spp., Bacillus spp., Azotobacter spp., 탈질균, 암모니아 산화세균, 아질산 산화세균 등이 건전한 토양에 상대적으로 많은 것으로 보고되고 있다. 이것은 토양에서 미생물과 식물과의 상호작용을 증진하는 매체로서의 기능을 수행함으로써 토양의 건전성에 영향을 미치고 있다.</p> <p>현재까지 경작지 토양에서 미생물의 접종으로 불용성인산을 식물이 이용가능할 수 있는 인산가용화 촉진, 길항미생물의 식물병원균의 억제, auxin과 cytokinin 등의 식물 호르몬의 생산이나 난용성 유기화합물의 분해 등의 다양한 기능을 가지는 미생물을 이용하는 연구가 대두되고 있다. 이것을 이용하여 경작지 토양에서 유기물의 시용, 퇴비와 식물생장을 촉진하는 미생물제제의 친환경 제품 개발 등의 지속가능하고 친환경적인 토양을 유지하고 이것이 토양생태계에 미치는 영향과 토양미생물의 다양성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 토양에서 분리, 개발된 식물생장촉진근권세균(Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR) 컨소시엄 미생물제제의 처리가 경작지 토양에 서식하는 근권세균의 미생물 다양성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 경작지 토양에서 고추의 생장촉진과 수확량에 미치는 영향을 분석함으로써 컨소시엄 미생물제제의 효능을 검증하였다. 이렇게 컨소시엄 미생물제제로 인한 근권세균의 다양성 증가와 식물에 미치는 영향을 비교분석함으로써 지속가능한 농업을 위해 토양 생태의 건전성과 친환경적인 토양 관리에서의 적용 가능성을 평가하고, 또 이 연구가 메타지노믹스에 의한 토양미생물의 다양성에 기초자료가 될 수 있을 것이다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>사용균주 및 균주의 배양</h2> <p>본 연구에 사용된 균주는 식물생장촉진 호르몬인 auxin과 식물병원성진균의 생육을 억제 하는 siderophore를 생산하는 PGPR인 B. subtilis AH18[11], \( \beta \)-glucanase와 chitinase를 생산하는 B. licheniformis K11과 2,4-diacetylphloroglucinol(2,4-DAPG)과 환경스트레스 저항성 ACC deaminase를 생산하는 P. fluorescens 2112가 혼합된 컨소시엄 미생물제제를 사용하였다. B. subtilis AH18과 B. licheniformis K11 균주의 배양은 LB (Luria-Bertani) broth (Difco Co. Detroit, MI)에 \( 180 \mathrm { rpm } \) 으로 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 3일간 배양하였고, P. fluorescens 2112 균주의 배양은 LB broth에 \( 180 \mathrm { rpm } \) 으로 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 3일간 배양하였다.</p>