담수에 자생하는 수생식물에서 분리된 내생균류의 지베렐린 생산과 동정

유영현,강상모,최유미,이명철,김종국,You, Young-Hyun,Kang, Sang-Mo,Choi, Yu-Mi,Lee, Myung-Chul,Kim, Jong-Guk 한국균학회 2015 韓國菌學會誌 Vol.43 No.1

수생식물 샘플은 낙동강과 금호강이 만나는 달성습지에서 자라풀을 채집하였다. 자라풀의 뿌리에서 내생균류를 분리하고 형태가 다른 균주를 관찰하여 최종적으로 16개 균주를 선발하였다. 내생균류의 배양여과액은 식물생장촉진활성 검정을 위하여 난장이벼에 처리하여 스크리닝하였으며, HD1008 균주가 식물생장촉진활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. HD1008 균주의 배양여과액을 HPLC와 GC/MS-SIM을 이용하여 분석하였고, HD1008 균주가 식물호르몬인 지베렐린 $GA_1$ (1.2 ng/100 mL)과 $GA_4$ (5 ng/100 mL) 를 생산하는 것을 정량분석을 통하여 확인하였다. 또한, HD1008균주의 beta-tubulin 유전자 염기서열을 이용하여 동정에 이용하였으며, 분자적인 방법과 형태적인 방법으로 관찰하였을 때, 지베렐린을 생산하는 새로운 P. trzebinskii로 동정되었다. Aquatic plant Hydrocharis dubia (Blume) Backer was collected from the Dalsung wetland in Daegu. Sixteen endophytic fungi with different colony morphologies were isolated from the roots of aquatic plants. Waito-c rice (WR) seedlings were treated with fungal culture filtrates (FCF) for screening plant growth-promoting activity. In the results, HD1008 strain isolated from aquatic plant showed highest plant growth-promoting activity. The FCF of HD1008 strain was analyzed using gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) with selected ion monitoring (SIM). Analysis of the FCF of HD1008 strain found that it contained gibberellins (GA) ($GA_1$, 1.2 ng/100 mL; $GA_4$, 5 ng/100 mL). Phylogenetic tree of HD1008 strain was constructed by partial internal transcribed spacer (ITS) region and partial beta-tubulin gene sequences. Therefore, we describe HD1008 strain as a new gibberellin-producing Penicillium trzebinskii based on morphological and molecular characteristics.

독도 해안식물로부터 분리된 호염성 세균들의 특성 및 계통학적 분석

유영현,박종명,이명철,김종국,You, Young-Hyun,Park, Jong Myong,Lee, Myung-Chul,Kim, Jong-Guk 한국미생물학회 2015 미생물학회지 Vol.51 No.1

To study the halobacterial diversity at the rhizospheric soil of coastal plant native to Dokdo islands, several host plant were selected and its rhizospheric soil was sampled. Soil sample was diluted serially and pure isolation was done by sub-culture using marine agar media. 26 halophilic strains cultivable at the marine medium containig concentration of 9.0% sodium chloride were selected among total 161 isolates. Their partial 16S rRNA gene sequences extracted from genomic DNA were analyzed and partially identified. Furthermore, to identify their genetic relationship, phylogenetic tree was deduced. Total 26 strains were belongs to Firmicutes (30.8%), Gamma proteobacteria (53.8%), Bacteroidetes (7.7%), Alpha proteobacteria (7.7%), and Actinobacteria (7.7%). These results showed the specific difference from previous researches which has been reported the microbial flora of soil or sea water around the Dokdo islands. Furthermore, 4 among 26 halophilic strains grew at above 12.0% NaCl concentrated marine broth, and 2 strains Idiomarina abyssalis LM4H23 and Halomonas huangheensis AS4H13 grew at 15.0% concentration. These halophilic strains thought to overcoming the severe stress like high salt concentration or variation derived from Dokdo-specific climate and might have unknown, specific relationship with their host coastal plant native to Dokdo islands. 독도의 해안에 군락을 이룬 해안식물 근권에서 호염성 및 염내성을 가지는 세균의 분리를 위해 3종의 해안식물의 군락을 선정한 후 각 식물의 군집 하부에서 토양시료를 채취하였다. 시료는 marine broth 한천배지를 이용하여 형태학적인 구분을 통해 순수분리 되었다. 분리된 161개 세균들을 NaCl 9.0% 농도로 조정된 배지에서 생존하는 26개 균주를 선발하여 genomic DNA를 얻은 후, 16S rRNA gene sequence를 증폭하여 부분동정 하였다. 이들의 유연관계 확인을 위해 계통수를 작성한 결과, 이들은 각각 Firmicutes (30.8%), Gamma proteobacteria (53.8%), Bacteroidetes (7.7%), Alpha proteobacteria (7.7%), Actinobacteria (7.7%)에 속하였으며, 이는 기존의 독도 토양 및 해수 미생물상 연구와 특징적 차이를 보인다. 또한, 분리된 세균의 종 조성도 기존 독도 토양 및 해양연구와 유의적으로 상이함을 보였다. 이에 더하여 선발된 26개 균주들 중에서 4균주가 12.0% 이상의 염농도에서 생장하였으며, 이들 중에서 3개 균주가 15.0% 이상의 염농도에서 생장하여 극호염성의 특성을 나타내었으며, 광범위한 염분농도에서도 생장하는 특성을 보였다. 이들은 해안식물 근권에서 독도 특유의 고염분 및 염분변화라는 환경적 스트레스를 극복하며 해안식물과 어떠한 상호작용을 하는 것으로 생각된다.

동해안 자생식물로부터 분리된 내생균류의 식물생장촉진활성 및 동정

유영현,진용주,강상모,오세종,이명철,김종국,You, Young-Hyun,Jin, Yong Ju,Kang, Sang-Mo,Oh, Sejong,Lee, Myung-Chul,Kim, Jong-Guk 한국미생물학회 2015 미생물학회지 Vol.51 No.1

동해안에 자생하는 해안식물인 개질경이를 채집하였고, 뿌리로부터 형태적으로 다른 내생균류 20균주를 선발하였다. 개질경이 뿌리에 공생하는 내생균류의 ITS-rDNA 염기서열을 분석하였으며, 분리된 내생균류의 유연관계는 Bayesian 프로그램을 이용하여 계통분석을 하였다. 모든 내생균류의 농축배양여과액을 난장이벼에 처리하여 식물생장촉진활성을 스크리닝하였고, 분리된 균류 중에서 E/PC/10/1 균주가 생장촉진활성이 우수한 것으로 확인되었다. E/PC/10/1 균주의 배양여과액을 HPLC와 GC/MS-SIM을 이용하여 분석한 결과, 식물호르몬인 지베렐린 $GA_1$, $GA_3$, $GA_4$가 정량분석 되었다. 그리고 E/PC/10/1 균주의 명확한 동정을 위하여, beta-tubulin 유전자 염기서열을 이용한 분자적인 방법과 현미경을 이용한 형태적인 방법으로 동정하였다. 최종적으로 E/PC/10/1 균주는 GAs을 생산하는 새로운 P. spinulosum으로 동정되었다. Coastal plant species, Plantago camtschatica Cham. native to the coastal region of the East Sea were sampled and then morphologically different 20 endophytic fungal strains were purely isolated. Phylogenetic analysis of isolates was done by the Bayesian program based on sequenced internal transcribed spacer (ITS-rDNA) region. Culture filtrates of each of 20 isolates were treated to Waito-c rice (WR) seedlings for verifying plant growth-promoting activity, respectively. As the results, E/PC/10/1 strain showed the highest plant growth-promoting activity among them. The culture filtrate of the strain E/PC/10/1 was revealed as containing gibberellins ($GA_1$, $GA_3$, $GA_4$) by using HPLC, and gas GC/MS with selected ion monitoring (SIM). Finally, this strain was identified as novel Penicillium spinulosum species that producing new GAs with microscopic observation and further molecular analysis with beta-tubulin gene sequence.

낙동강 지류의 하천 습지에 자생하는 수생식물에서 분리된 내생균류의 다양성

유영현,이명철,김종국,You, Young-Hyun,Lee, Myung-Chul,Kim, Jong-Guk 한국균학회 2015 韓國菌學會誌 Vol.43 No.1

Endophytic fungal strains were isolated from 5 aquatic plant species (Trapa japonica, Miscanthus sacchariflorus, Oenanthe javanica, Typha orientalis and Zizania latifolia) native to river wetland of tributary in Nakdong river. Total 34 strains were purely isolated, and then its internal transcribed spacer (ITS) regions were amplified. After that, phylogenetic analysis based on ITS sequences and deduction of diversity indices were done. Fungal isolates were belonged to 17 genera, concretely in Acremonium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Emericellopsis, Fusarium, Galactomyces, Leptosphaeria, Microsphaeropsis, Penicillium, Peyronellaea, Phoma, Pseudeurotium, Rhizomucor, Talaromyces, Trematosphaeria and Zalerion. Especially, fungal isolates were distributed intensively in genera Alternaria and Talaromyces. This study deals with the diversity of endophytic fungal species that showing symbiotic relationship with their host aquatic plants. 낙동강 지류의 하천에 자생하는 5종류의 수생식물인 마름, 물억새, 미나리, 부들, 및 줄을 채집하였다. 수생식물의 뿌리에서 분리된 34균주의 내생균류는 ITS영역 염기 서열을 분석하였다. 분리된 모든 내생균류들에 대하여 다양성 지수와 계통분석을 수행하였다. 내생균류는 17속으로서, Acremonium속, Alternaria속, Aspergillus속, Cladosporium속, Emericellopsis속, Fusarium속, Galactomyces속, Leptosphaeria속, Microsphaeropsis속, Penicillium속, Peyronellaea속, Phoma속, Pseudeurotium속, Rhizomucor속, Talaromyces속, Trematosphaeria속, Zalerion속 등이 분리되었다. 5종류의 수생식물에서 Alternaria, Talaromyces속의 균류들이 비교적 많이 분포하고 있었다. 본 연구는 낙동강 지류의 하천 습지에 자생하는 수생식물 군락에서 공생하는 내생균류의 다양성에 대한 연구이다.

주남저수지와 동판저수지의 수생식물에서 분리된 내생균류의 비교 분석

유영현,박종명,한경숙,박종한,김종국,You, Young-Hyun,Park, Jong Myong,Han, Kyung-Sook,Park, Jong-Han,Kim, Jong-Guk 한국균학회 2015 韓國菌學會誌 Vol.43 No.2

대표적인 담수습지인 경상남도 창원시 주남저수지와 동판저수지에서 우점하는 수생식물종인 자라풀 및 생이가래를 채집하였다. 주남저수지의 자생식물 뿌리에서 19균주와 동판저수지의 자생식물 뿌리에서 9균주를 순수분리 하였다. 이들 내생균류들의 internal transcribed spacer (ITS) 영역 염기서열을 분석하여 계통수를 작성한 결과 분리된 28균주는 주남저수지의 경우 11속, 동판저수지의 경우 5속에 속하는 것으로 확인되었으며, 두 습지에서 모두 13속의 내생균류가 분리되었다. 이들 중 담수습지별로 공통적으로 분리된 균주는 Fusarium, Phoma 및Talaromyces속으로 확인되었다. 담수습지 및 식물종별 내생균류의 다양성을 분석하였을 때 각각 상이한 지수를 보였으며, 그들 중 환경생태학적으로 중요한 위치를 차지하는 생이가래가 높은 지수를 나타내었다. Hydrocharis dubia Backer and Salvinia natans All. were sampled from the Junam and Dongpan reservoirs, representative freshwater wetlands of Korea. A total of 19 endophytic fungal strains were isolated from hydrophytes native to the Junam wetlands and 5 strains were isolated from the Dongpan wetlands. Depending on phylogenetic analysis based on internal transcribed spacer (ITS) region, strains from Junam belonged to 11 genera and from Dongpan belonged to 5 genera. Fusarium, Phoma and Talaromyces were commonly distributed genera from two wetlands. The fungal diversity index showed clear differences between each wetlands or each host hydrophyte. Above all, the highest diversity value was observed from Salvinia natans All., which have been reported as promising biological resources as eutrophication controller in environmental ecology.

독도 번행초에서 분리된 내생균류의 배양적 특성과 Aspergillus tubingensis YH103의 gibberellin A7의 생산

유영현,박종명,임성환,강상모,박종한,이인중,김종국,You, Young-Hyun,Park, Jong Myong,Lim, Sung Hwan,Kang, Sang-Mo,Park, Jong-Han,Lee, In-Jung,Kim, Jong-Guk 한국미생물학회 2016 미생물학회지 Vol.52 No.1

독도에 자생하는 번행초의 뿌리로부터 순수 분리하여 형태적으로 상이한 17개의 내생균류를 선별하였다. 또한 분리된 균류들에 대하여 각각의 염농도와 pH 농도 구배에 따라 생장 시험을 확인하였다. 내생균류에 대해 각각 난장이벼의 유묘에 식물생장활성시험을 진행하였고, 그 결과 YH103 균주가 가장 높은 활성을 나타내었다. 계통분석은 Maximum likelihood 방법을 활용하여 결합된 ITS영역, beta-tubulin 및 calmodulin 유전자 염기서열을 분석하여 분리된 균주의 유연관계를 분석하였다. YH103 균주의 배양여과액을 HPLC와 GC/MS SIM을 이용하여 분석한 결과 식물호르몬인 지베렐린 $GA_4$, $GA_7$, $GA_8$ 및 $GA_{19}$가 확인되었다. 최종적으로 YH103 균주의 형태학적 관찰 및 결합된 유전자 염기서열의 분자적 분석을 통해 GA를 생산하는 새로운 Aspergillus tubingensis로 동정되었다. Coastal plant species Tetragonia tetragonoides (Pall.) Kuntze native to the Dokdo islands was sampled and then 17 endophytic fungi were purely isolated based on morphological differences. The fungal isolates were characterized by their growth properties under NaCl concentration or pH gradient. Culture filtrates of the 17 fungal isolates were treated to Waito-c rice (WR) seedlings for verifying plant growth-promoting activity. As the results, YH103 strain showed the highest plant growth-promoting activity among them. Phylogenetic analysis of the isolates was done by the maximum likelihood method based on partial internal transcribed spacer region (ITS region: contaning ITS1, 5.8S, and ITS2), beta-tubulin (BenA), and calmodulin (CaM) gene sequences. Chromatographic analysis of the strain YH103 culture filtrate showed the existence of gibberellins ($GA_4$, $GA_7$, $GA_8$, and $GA_{19}$). Finally, the strain YH103 was identified as Aspergillus tubingensis by microscopic observation and molecular analysis and, to our knowledge, this is the first report of GAs producing A. tubingensis.

부안갯벌 생태계 복원을 위한 칠면초와 해홍나물의 내생진균류에 대한 유전학적 다양성 분석

유영현 ( Young Hyun You ),윤혁준 ( Hyeok Jun Yoon ),서영교 ( Yeong Gyo Seo ),김미애 ( Mi Ae Kim ),신재호 ( Jae Ho Shin ),이인중 ( In Jung Lee ),추연식 ( Yeon Sik Choo ),김종국 ( Jong Guk Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2012 한국미생물·생명공학회지 Vol.40 No.4

부안갯벌에서 채집된 염생식물 칠면초와 해홍나물의 뿌리로부터 84종의 내생진균을 분리 및 동정하였다. 염생식물 샘플은 칠면초와 해홍나물이 부안갯벌로부터 분리되었다. 모든 내생진균류들은 ITS1, 5.8s와 ITS2를 포함하는 ITS영역의 서열에 의해 분석되었다. 내생진균류들은 Pleosporales(45%), Eurotiales (27%), Incertae sedis (11%), Dothideales(6%), Capnodiales (5%), Hypocreales (5%), 및 Agaricales(1%)에 해당하는 것을 확인하였다. 내생진균류는 자낭균문과 담자균문의 Alternaria속, Ascomycota속, Aspergillus속, Aureobasidium속, Cladosporium속, Eupenicillium속, Fusarium속, Gibberella속, Hocrea속, Lewia속, Macrophoma속, Penicillium속, Peyronellaea속, Phoma속, Pleospora속, Pleosporales속, Pseudeurotium속, Schizophyllum속, 그리고 Talaromyces속이 포함되는 것을 확인하였다. 그리고 alternaria(21%)와 Penicillium (13%)이 우점종인 것을 확인하였다. 본 연구에서는 칠면초와 해홍나물로부터 내생진균을 분리한 결과 Pleosporales 목과 Eurotiales 목의 Alternaria (21%)와 Penicillium (13%)이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. Eighty-four endophytic fungal strains were isolated and identified from the roots of halophytes collected in Buan salt marsh. All halophyte samples, such as Suaeda japonica, and Suaeda maritima were isolated from Buan salt marsh. All endophytic fungi isolated were analyzed by sequences of internal transcribed spacer (ITS) containing ITS1, 5.8s and ITS2 region. All endophytic fungi expressed that fungal strains belong to eight orders; Pleosporales (45%), Eurotiales (27%), Incertae sedis (11%), Dothideales (6%), Capnodiales (5%), Hypocreales (5%), and Agaricales (1%). All endophytic fungi were confirmed at the genus level of Ascomycota and Basidiomycota, containing Alternaria, Ascomycota, Aspergillus, Aureobasidium, Cladosporium, Eupenicillium, Fusarium, Gibberella, Hypocrea, Lewia, Macrophoma, Penicillium, Peyronellaea, Phoma, Pleospora, Pleosporales, Pseudeurotium, Schizophyllum, and Talaromyces. Alternaria (21%) and Penicillium (13%) were the dominant endophytic fungal strains. In this study, endophytic fungal strains analyzed from S. japonica and S. maritime, Alternaria (21%), and Penicillium (13%) of Pleosporales and Eurotiales in halophytes were very abundant.

태안반도에 자생하는 염생식물의 뿌리로부터 분리한 내생 진균의 다양성

유영현 ( Young Hyun You ),이명철 ( Myung Chul Lee ),김종국 ( Jong Guk Kim ) 한국균학회 2014 韓國菌學會誌 Vol.42 No.4

Halophytes of seven species, Carex scabrifolia Steud., Limonium tetragonum Bullock, Salicornia europaea L., Suaeda glauca Bunge, Suaeda japonica Makino, Suaeda maritima Dumort., and Triglochin maritimum L. were collected from the Taean Peninsula. Thirty-seven endophytic fungi were isolated from the root of halophytes, and analyzed using the DNA sequences of internal transcribed spacers (ITS). The diversity of all endophytic fungi was analyzed using diversity indices. The endophytic fungi associated with the halophytes belonged to seven orders; Eurotiales (78%), Capnodiales (5%), Hypocreales (5%), Agaricales (3%), Corticiales (3%), Glomerellales (3%), and Pleosporales (3%). At the phylum level, the endophytic fungi were composed of Ascomycota and Basidiomycota. At the genus level, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Paecilomyces, Penicillium, Phanerochaete, Schizophyllum, Talaromyces, and Verticillium were confirmed. Among them, Penicillium was the most abundant in the roots of the halophytes. This study analyzed the distribution and diversity of endophytic fungi on halophytes in the Taean Peninsula.

순천만에 자생하는 염생식물 근권에서 유래한 해양세균의 계통학적 분석 및 다양성

유영현 ( Young Hyun You ),박종명 ( Jong Myong Park ),이명철 ( Myung Chul Lee ),김종국 ( Jong Guk Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2015 한국미생물·생명공학회지 Vol.43 No.1

순천만의 염생식물 근권에서 정주하는 세균의 분리를 위해 순천만에서 우점하는 자생식물인 칠면초 군락 3개 지점을 선발하여 샘플링 하였다. 시료는 marine broth, trypticsoy broth 한천배지를 통해 분리되었으며, 형태학적인 구분을 통해 순수분리되었다. 분리주의 16S rDNA를 분석하여총 92 균주가 동정되었다. 이들의 유연관계 확인을 위한 계통수 작성 결과, 각각 firmicutes (56.5%), gamma-proteobacteria(29.3%), alpha-proteobacteria (5.4%), actinobacteria (5.4%),bacteroidetes (3.3%)에 속하였다. Shannon’s Diversity index(H``)를 산출하였을 때 각각 1.675, 1.924, 2.04로, 채취 지점별로 종 다양성의 차이를 보였다. The bacterial diversity of the rhizosphere soil of S. japonica native to Suncheon bay was analyzed. Ninety two strains showing different morphological characteristics were isolated from the soils around the community of S. japonica. Bacterial diversity and distributions were studied by phylogenetic analysis of the partial 16S rDNA sequences. Ninety two strains were partially sequenced and analyzed phylogenetically. These strains were composed of 5 phyla firmicutes (56.5%), gamma-proteobacteria (29.3%), alpha-proteobacteria (5.4%), actinobacteria (5.4%), bacteroidetes (3.3%) and Shannon’s diversity index (H``) were different from each of sampling sites (1.675, 1.924 and 2.04). Eleven isolates were presumed to be novel species candidates based on similarity analysis of the 16s rRNA gene sequences. Overall, Firmicutes and gamma-proteobacteria of the rhizosphere soil of S. japonica showed a high diversity.

단문 : 흰쥐의 섬유아세포 L-929를 이용한 새로운 Soft Contact Lens 소재의 생물안전성 검증

유영현 ( Young Hyun You ),남주형 ( Joo Hyeung Nam ),김병길 ( Bieong Kil Kim ),김순복 ( Soon Bok Kim ),문익재 ( Ik Jae Moon ),김종필 ( Jong Pil Kim ),서영배 ( Young Bae Seu ) 한국미생물 · 생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.37 No.1