고추 세균성 점무늬병원균(Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria)의 항균활성 Streptomyces sp. JR-24 균주의 분리 및 분류학적 특성

한송이,이효진,황경숙,Han, Song-Ih,Lee, Hyo-Jin,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.4

Fifty Actinobacteria strains were isolated from rhizosphere soil of Sasa borealis. In the course of screening for antibacterial activity against bacterial leaf spot of pepper (Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria) of isolates, 12 isolates showed strong antibiotic activity. Basis on the 16S rRNA gene sequence, they were belonging to Streptomyces cluster II. Strain JR-24 exhibited strong antibiotic activity against X. axonopodis pv. vesicatoria, had a minimum inhibitory concentration of 10 ${\mu}l$/disc. The strain JR-24 was most closely related to Streptomyces galbus $DSM40089^T$ (98.1%), Streptomyces longwoodensis $LMG20096^T$ (98%) and Streptomyces capoamus $JCM4734^T$ (97.8%). When assayed with the API 20NE and 50 CHE kit, it is positive for utilization of L-arabinose, D-fructose, D-glucose, D-galactose and hydrolysis of gelatin, protein, starch. The strains contained iso-$C_{14:0}$ (25.93%), iso-$C_{15:0}$ (10.13%), anteiso-$C_{15:0}$ (19.29%) and iso-$C_{16:0}$ (20.35%) as major fatty acids and MK-9 (H4), MK-9 (H6), and MK-9 (H8) as the isoprenoid quinone. Strain JR-24 was suggested new species of genus Streptomyces by nearest neighbors of genotypic relationships and phenotypic characterization. This study was important to microbial resources investigation for environment-friendly agriculture. 조릿대 근권토양으로부터 분리한 방선균 50균주를 대상으로 고추 세균성 점무늬병원균(Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria)의 항균활성 12균주를 선발하였다. 이들 항균활성 12균주의 계통학적 위치를 검토한 결과, 모두 Streptomyces 속의 Cluster II에 속하는 특징을 나타내었다. JR-24 균주는 최소저해 농도(MIC) 10 ${\mu}l$/disc를 나타내었으며, 배양액 5 ${\mu}l$/ml를 처리 하여 12시간 배양한 결과 Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria에 강한 생육저해효과를 나타내어 최우수 균주로 선발되었다. 항균활성 균주 JR-24의 16S rRNA 유전자 염기서열을 검토한 결과, Streptomyces galbus $DSM40089^T$ (X79852)와 98.1%, Streptomyces longwoodensis $LMG20096^T$ (AJ781356)와 98% 그리고 Streptomyces capoamus $JCM4734^T$ (AB045877)와 97.8%의 상동성을 나타내었다. API 20NE와 API 50CHE를 이용하여 JR-24 균주의 생리 생화학적 특성을 확인한 결과, L-arabinose, D-fructose, D-glucose, D-galactose을 이용하며 gelatin, protein, starch에 대하여 분해능이 있는 것으로 확인되었다. 주요지방산으로는 iso-$C_{14:0}$ (25.93%), iso-$C_{15:0}$ (10.13%), anteiso-$C_{15:0}$ (19.29%) 그리고 iso-$C_{16:0}$ (20.35%) 등을 함유하였으며, 퀴논종은 MK-9 ($H_4$) 4.37%, MK-9 ($H_6$) 51.22% 그리고 MK-9 ($H_8$) 49.47%로 동정되었다. Streptomyces sp. JR-24 균주의 계통학적 특성을 근연종인 Streptomyces galbus $DSM40089^T$와 비교한 결과, 다수의 표현형적 및 계통학적 차이를 나타내었다. 본 연구에서 분리된 Streptomyces sp. JR-24는 친환경 미생물제제 개발을 위한 유전자원 확보에 있어서 매우 큰의의가 있을 것으로 사료 된다.

상수리림 부식층으로부터 방향족 화합물 분해세균의 분리 및 세균군집의 계통학적 특성

한송이,Han, Song-Ih 한국미생물학회 2016 미생물학회지 Vol.52 No.2

In this study, we isolated aromatic compounds (lignin polymers) utilizing bacteria in humus layer of oak forest and investigated phylogenetic characteristics and correlation with major bacterial populations in the humus layer by pyrosequencing. Forty-two isolates using aromatic compounds such as p-anisic acid, benzoic acid, ferulic acid and p-coumaric acid were isolated and phylogentic analyses based on 16S rRNA gene sequences showed that the isolates belonged to the genus Rhizobium, Sphingomonas, Burkhorlderia, and Pseudomonas. Among these, Burkhorlderia species which belong to Betaproteobacteria class occupied 83% among the isolates. The bacterial populations in humus layer of oak forest were characterized by next generation pyrosequencing based on 16S rRNA gene sequences. The humus sample produced 7,862 reads, 1,821 OTUs and 6.76 variability index with 97% of significance level, respectively. Bacterial populations consist of 22 phyla and Betaproteobacteria were the major phylum consisting of 15 genera including Burkholderia, Polaromonas, Ralstoria, Zoogloea, and Variovorax. Approximately fifty percentage of them was Burkholderia. Burkholderia as the majority of population in the humus was considered to play a role in degrading lignin in humus layer of oak forest. 본 연구에서는 상수리림 부식층으로부터 방향족 화합물(리그닌 polymers) 분해세균을 분리하여 계통학적 특성을 밝히고, pyrosequencing 계통분석을 통해 부식층 내 주요 세균군집과의 상관관계를 검토하고자 하였다. 방향족 화합물(p-anisic acid, benzoic acid, ferulic acid 및 p-coumaric acid)을 이용하는 세균 42균주를 분리하여 16S rRNA 계통해석한 결과, Rhizobium, Sphingomonas, Burkhorlderia, Pseudomonas 계통군으로 확인되었다. 이들 방향족화합물 분해세균 중 Burkhorlderia 계통군은 전체 분리균주의 83%로 높은 비율을 차지하였다. 차세대 염기서열 분석법(pyrosequencing)을 이용하여 부식층시료로부터 7,862개의 16S rRNA 유전자 염기서열을 얻었으며, 유의성 97% 수준에서 1,821 OTUs와 다양성 지수 6.76가 확인되었다. 상수리림 부식층 내 세균군집은 총 22개 문(phylum)으로 구성되었으며, 주요 세균군집으로 확인된 ${\beta}$-proteobacteria 계통군은 Burkholderia, Polaromonas, Ralstoria, Zoogloea, Variovorax를 포함하는 15개 속으로 세분류 되었다. 이들 세균 중 약 50%가 Burkholderia 속으로 확인되었다. 상수리림 부식층 내 우점군집으로 밝혀진 Burkholderia 계통군은 산림 생태계에서 리그닌 분해 대사 과정에 중요한 미생물생태학적 역할을 수행하는 것으로 판단되었다.

활엽수림과 침엽수림 부식토 내 세균군집의 계통학적 특성 비교

한송이,조민혜,황경숙,Han, Song-Ih,Cho, Min-Hye,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2008 미생물학회지 Vol.44 No.3

충남 계룡산 북사면 지역의 대표군락인 상수리림과 소나무림 부식토의 화학적 및 미생물학적 특성을 비교검토한 결과, 상수리림 부식토의 pH는 $5.3\pm0.4$, 소나무림의 pH는 $4.1\pm0.9$이었으며, 소나무림 부식토 내 탄질율은 $21.76\pm8%$로 상수리림보다 높게 나타났다. 상수리림과 소나무림 부식토 내 총 유기산은 각각 69.57 mM/g dry soil, 153.72 mM/g dry soil로 나타났으며 소나무림 부식토 내 glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid 및 acetic acid의 함량이 상수리림 부식토에 비해 약 $1.5\sim4.5$배 높게 나타났다. 상수리림 부식토 내 전세균수는 소나무림 보다 약 16배, 생균수는 약 2배 높게 검출되었다. 각 부식토로부터 직접 DNA를 추출하여 16S rRNA-ARDRA법에 의한 세균군집의 계통학적 특성을 평가한 결과, 상수리림 부식토로부터 분리된 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}-$, ${\delta}$-Proteobacteria, Firmicutes, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 7개 계통군이 확인되었고, 소나무림 부식토외 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia 그리고 Bacteroidetes의 8개의 계통군이 확인되었다. Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 소나무림 부식토 내 세균군집의 다양도는 3.63으로 상수리림보다 높게 나타났으며 PCA 분석을 실시한 결과, Clusters I에 속하는 모든 clone은 상수리림 부식토에서 유래된 clone이었으며, Clusters II에 속하는 clone의 67%, Clusters III에 속하는 clone의 63%가 소나무림 부식층 토양으로부터 유래된 clone으로 확인되어 상수리림과 소나무림 부식토내 세균 군집구조는 매우 특징적인 계통학적 특성을 나타내었다. Chemical and microbial characteristics of bacterial populations were investigated in a quercus and pine humus forest soil. Soil pH was $5.3\pm0.4$ and $4.1\pm0.9$ from each sample of a quercus and pine humus forest soil; C/N ratio of humus forest soil was $17.84\pm4.6%$ and $21.76\pm8%$, respectively. Total organic acid was investigated as 69.57 mM/g dry soil and 53.72 mM/g dry soil in each humus forest soil. Glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid and acetic acid of pine humus forest soil were $1.5\sim4.5$ times higher than those of quercus humus forest soil. As we evaluated phylogenetic characteristics of bacterial populations by 16S rRNA-ARDRA analysis with DNA extracted from each humus forest soil. Based on the 16S rRNA sequences, 44 clone from ARDRA groups of quercus humus forest soil were classified into 7 phyla: ${\alpha},{\beta},{\gamma},{\delta}$-Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, and Firmicutes. Thirty-two clone from ARDRA groups of pine humus forest soil were classified into 8 phyla: ${\alpha},{\beta},{\gamma}$-Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroides, Verrucomicrobia, Planctomycetes, and Gemmatomonadetes. According to PCA (Principal Component Analysis) based on 16S rRNA base sequence, there were three main groups of bacteria. All clone of Cluster I were originated from quercus humus forest soil, while 67% clone of Cluster II and 63% clone of Clusters III were separated from pine humus forest soil.

16S rDNA-ARDRA법을 이용한 소나무림과 상수리나무림 토양 내 VBNC 세균군집의 계통학적 특성 비교

한송이,김윤지,황경숙,Han Song-Ih,Kim Youn-Ji,Whang Kyung-Sook 한국미생물학회 2006 미생물학회지 Vol.42 No.2

직접 생균수 측정법(DVC)과 평판계수법(PC)을 이용하여 소나무림과 상수리나무림 토양에 분포하는 세균군집의 정량적 평가를 실시한 결과, DVC법에 의해 계수된 생균수에 대해 평판법에 의해 계수된 생균수 1% 미만으로 나타났다. 이상의 결과로부터 산림토양 내에 평판배양법으로는 배양이 곤란한 난배양성(viable but non culturable; VBNC) 세균이 99% 이상 존재해 있는 것으로 판단되었다. 이들 VBNC 세균의 군집구조 해석을 위하여 토양으로부터 직접 DNA를 추출하고 16S rDNA-ARDRA 분석을 통하여 계통학적 특성을 검토하였다. 소나무림과 삼수리나무림 토양으로부터 각각 111 clones, 108 clones을 획득하고 HaeIII 절편양상에 따라 30 groups과 26 groups의 ARDRA group으로 분류하였다. 각 ARDRA group으로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA 염기서 열을 결정한 결과, 소나무림 토양의 경우 ${\alpha}$-proteobacteria (12 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (3 clones), ${\delta}$-proteobncteria (1clone), Flexibacter/Cytophaga (1 clone), Actinobacteria (4 clones), Acidobacteria (4 clones), 그리고 Planctomycetes (5 clone)의 7개의 계통군이 확인되었으며, 상수리나무림 토양에서는 ${\alpha}$-proteobacteria (4 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (2 clones), Actinobacteria (10 clones), Acidobacteria (8 clones), Planctomycetes (1 clone), 그리고 Verrucomicrobia (1clone)로 6개의 다양한 계통군이 확인되었다. 이상, 소나무림과 상수리나무림 토양 내에 존재하는 99% 이상의 VBNC 세균군집의 대부분은 미배양성 혹은 미동정균으로 계통학적으로 다양한 미지의 미생물로 구성되어 있음이 확인되었다. In this study was performed to analyze quantitatively the number of viable but non-culturable bacteria in the Pine and Quercus forest soil by improved direct viable count (DVC) and plate count (PC) methods. The number of living bacteria of Pine and Quercus forest soil by PC method were less then 1% of DVC method. This result showed that viable but non-culturable (VBNC) bacteria existed in the forest soil with high percentage. Diversity and structure of VBNC bacterial populations in forest soil were analyzed by direct extracting of DNA and 16S rDNA-ARDRA from Pine and Quercus forest soil. Each of them obtained 111 clones and 108 clones from Pine and Quercus forest soil. Thirty different RFLP types were detected from Pine forest soil and twenty-six different RFLP types were detected from Quercus forest soil by HeaIII. From ARDRA groups, dominant clones were selected for determining their phylogenetic characteristics based on 16S rDNA sequence. Based on the 16S rDNA sequences, dominant clones from ARDRA groups of Pine forest soil were classified into 7 major phylogenetic groups ${\alpha}$-proteobacteria (12 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (3 clones), ${\delta}$-proteobacteria (1 clone), Flexibacter/Cytophaga (1 clone), Actinobacteria (4 clones), Acidobacteria (4 clones), Planctomycetes (5 clones). Also, dominant clones from ARDRA groups of Quercus forest soil were classified into 6 major phylogenetic groups : ${\alpha}$-proteobacte,ia (4clones), ${\gamma}$-proteobacteria (2 clones), Actinobacteria (10 clones), Acidobacteria (8 clones), Planctomycetes (1 clone), and Verrucomicobia (1 clone). Result of phylogeneric analysis of microbial community from Pine and Quercus forest soils were mostly confirmed at uncultured or unidentified bacteria, VBNC bacteria of over 99% existent in forest soil were confirmed variable composition of unknown micro-organism.

상수리나무림의 토양 층위별 세균군집의 계통학적 특성

한송이,Han, Song-Ih 한국미생물학회 2015 미생물학회지 Vol.51 No.2

상수리림 산림토양 각 층위 내 물리 화학적, 미생물학적 환경변수간 상관관계를 확인한 결과, 낙엽 분해 층(F)과 부식층(H)은 각 환경변수와 높은 상관관계를 갖는 특징을 나타내었다. 특히, F층에서는 pH가 C 그리고 N과 높은 상관관계를 나타내었고, 부식층(H)에서는 각종 유기산이 토양 세균 밀도와 높은 상관관계를 나타내었다. 상수리림 산림토양의 층위별 세균군집 구조의 계통해석을 위해 각 층위의 계절별 시료로부터 DNA를 직접 추출하고 DGGE 분석한 결과 낙엽층(L)의 경우 43 bands, F층은 42 bands, H층은 43 bands 그리고 근권 토양층(A)은 47 bands로 총 175 bands가 상수리림 산림토양의 DGGE 주요 bands로 선발되었다. 확보된 총 175 DGGE 주요 bands의 16S rRNA 유전자 염기서열 정보를 바탕으로 세균군집의 계통 해석한 결과, 7개 phylum에 32개 order로 세 분류되었다. 각 order에 속하는 염기서열을 heat map 분석하고 상수리림 산림토양의 각 층위을 clustering 한 결과 F층과 H층이 L층 그리고 A층과 서로 다른 cluster를 형성하는 것이 확인되었다. 또한, 산림토양의 각 층위에 존재하는 세균군집 중 약 50%가 ${\alpha}$-proteobacteria로 우점계통군으로 나타났다. 특히, Rhizobiales, Burkholderiales, 그리고 Actinobacteriales 목은 모든 계절과 모든 층위에서 보여지는 세균군집으로 확인되어 상수리림 산림토양에서 대표적인 토착세균 군집임이 확인되었다. We have examined the correlation between the physicochemical and microbiological environment variables for the different layers of oak forest soil in Mt. Gyeryong, Korea. The result shows that there is a high correlation in the environment variables between the soil parameters of the fermented (F) layer and humus (H) layer. In particular, the pH level in the F layer shows a high correlation with C and N, while the various organic acids of the H layer turns out to be closely correlated with soil bacteria density. As we evaluated phylogenetic characteristics of bacterial populations by DGGE analysis with DNA extracted. Total of 175 bands including 43 bands from litter (L) layer, 42 bands from F layer, 43 bands from H layer and 47 bands from rhizosphere (A) layer were selected as the major DGGE band of oak forest soil. Based on the 16S rRNA gene sequences, 175 DGGE bands were classified into 32 orders in 7 phylum. The heat map was analyzed in order to compare the quantity of the base sequences of each order and based on the clustering of the different layers of oak forest soil, the result confirms that the F layer and H layer belong to a different cluster from that of L layer and A layer. Furthermore, it also showed that approximately 50% of the total microbial population in different layers is ${\alpha}$-proteobacteria, which indicates that they belong to the dominant system group. In particular, Rhizobiales, Burkholderiales and Actinobacteriales were observed in all the seasons and layers of oak forest soil, which confirms that they are the indigenous soil bacterial community in oak forest soil.

소규모 오페라 하우스의 확산설계

한송이(Song Ih Han),이평직(Pyoung Jik Lee),서춘기(Chun Ki Seo),전진용(Jin Yong Jeon) 한국소음진동공학회 2008 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.11

DNA 직접추출법에 따른 산림토양 부식층 내 세균군집의 계통학적 다양성 비교

손희성,한송이,황경숙,Son, Hee-Seong,Han, Song-Ih,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2007 미생물학회지 Vol.43 No.3

개량된 manual법과 ISOIL kit를 이용하여 산림토양의 부식층 토양시료로부터 추출한 DNA를 대상으로 16S rDNA PCR 증폭산물을 cloning하고 구축된 clone에 대해 ARDRA cluster분식을 수행한 결과, 개량된 manual법에 의해 구축된 136 clones은 45개 ARDRA cluster로, ISOIL kit를 이용한 경우 충 76 clones은 44개 ARDRA cluster로 분류되었다. 각clone cluster로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA염기서열을 결정한 결과, ISOIL kit의 경우 44개 대표clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 3개 phylum계통군이 확인되었으며, 개량된 manual법에 의한 45개 대표 clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria, Bacteroides, Verrucomicrobia, Planctomycetes, 그리고 Gemmatomonadetes의 충 6개 phylum의 다양한 계통군이 검출되었다. 이상의 결과로부터 개량된 manual법에 의래 추출된 DNA를 대상으로 계통학적 군집해석을 수행한 결과가 보다 더 다양한 계통군을 검출할 수 있음이 밝혀졌다. 한편, ISOIL kit를 이용하여 구축된 총clone중 약40%가${\alpha}-proteobacteria$ 계통군에 속하였으며, 약 30%가 ${\gamma}-Proteobacteria$ 계통군에 속하여 우점 계통군으로 확인된 반면, manual법에 의해 구축된 clone의 41%가 Acidobacteria 계통군에 속하였고 ${\alpha}-proteobacteria$(28%)가 우점 계통군으로 분포하는 계통학적 특징을 나타내어 DNA추출법에 따라 토양 세균군집 구조의 계통학적 특성 이 상이하게 나타나고 있음을 알 수 있었다. The principal objective of this study was to analyze 16S rDNA-ARDRA of the humus forest soil via an improved manual method and an ISOIL kit on the basis of the UPGMA clustering of the 16S rDNA combined profile, 44 ARDRA clusters of 76 clones via the ISOIL kit method and 45 ARDRA clusters of 136 clones via the improved manual method. On the basis of the 16S rDNA sequences, 44 clones from the ARDRA clusters by the ISOIL kit were classified into 3 phyla : ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria and Actinobacteria. Using the improved manual method, the specimens were classified into 6 phyla : the ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria, Bacteroides, Verrucomicrobia, Planctomycetes and Gemmatomonadetes. As a result, the modified manual method indicated greater phylogenetic diversity than was detected by the ISOIL kit. Approximately 40 percent of the total clones were identified as ${\alpha}-Proteobacteria$ and 30 percent of the total clones were ${\gamma}-Proteobacteria$ and assigned to dominant phylogenetic groups using the ISOIL kit. Using the modified manual method, 41 percent of the total clones were identified as Acidobacteria and 28 percent of total clones were identified as ${\alpha}-proteobacteria$ and assigned to dominant phylogenetic groups.

조릿대 대나무림 토양 내 방선균군집의 계통학적 특성

이효진,한송이,황경숙,Lee, Hyo-Jin,Han, Song-Ih,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2016 미생물학회지 Vol.52 No.1

본 연구에서는 차세대 염기서열분석(pyrosequencing) 기술을 이용해 조릿대(Sasa borealis) 대나무림의 낙엽층과 근권 토양 내 주요 군집인 방선균군집의 계통학적 특성을 분석하여 방선균 유전자원 다양성 확보를 위한 기반 연구를 수행하고자 하였다. 낙엽층 시료 내 세균군집은 2,588 OTUs, 다양성 지수 7.55로 나타났으며, 근권토양 시료의 경우 2,868 OTUs, 다양성 지수 8.15로 다양한 세균군집이 균등하게 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 대나무림 토양시료 내 세균군집은 총 35개의 문으로 구성되었으며, Proteobacteria (51-60%), Bacteroidetes (16-20%), Acidobacteria (4-16%) 그리고 Actinobacteria (4-14%) 계통군이 주요 세균군집으로 확인되었다. 특히, Actinobacteria은 총 6목 35과 121속의 다양한 방선균이 분포하였으며, 전체 방선균군집의 83%가 Actinomycetales 목으로 확인되었다. 이들 Actinomycetales 목은 28개 과로 구성되었으며, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae 그리고 Streptomycetaceae는 조릿대 대나무림의 낙엽층과 근권토양에서 풍부도가 가장 높고 변이가 적은 대표 방선균군집으로 확인되었다. In this study, a pyrosequencing was performed and analyzed to verify the phylogenetic diversity of actinomycetes in the bamboo (Sasa borealis) soil as a base study to obtain the genetic resources of actinomycetes. It was found that the rhizosphere soil had much various distribution in bacterial communities showing a diversity of 8.15 with 2,868 OTUs, while the litter layer showed a diversity of 7.55 with 2,588 OTUs. The bacterial community in the bamboo soil was composed of 35 phyla and the predominant phyla were Proteobacteria (51-60%), Bacteroidetes (16-20%), Acidobacteria (4-16%) and Actinobacteria (4-14%). In particular, Actinobacteria including Micromonosporaceae and Streptomycetaceae had a diverse distribution of actinomycetes within the six orders, 35 families and 121 genera, and it was characterized that about 83% of actinomycetes within Actinomycetales belonged to the 28 families. Among the dominant actinobacterial populations, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae were representative family groups in the bamboo soils.

무당벌레 소화기관으로부터 장내세균의 분리 및 계통학적 다양성

김기광,한송이,문청원,유용만,황경숙,Kim, Ki-Kwang,Han, Song-Ih,Moon, Chung-Won,Yu, Yong-Man,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2011 미생물학회지 Vol.47 No.1

각 지역에서 수집한 무당벌레(JK, CK, CJ)의 소화기관을 채취하여 장내세균의 밀도를 조사한 결과, 호기배양의 경우 $6.0{\times}10^4$ CFU/gut, 혐기배양 결과 $8.0{\times}10^6$ CFU/gut로 계수되었다. 호기적 조건에서 배양된 세균 집락은 총 7가지 형태로 분류되었으며, 혐기적 조건에서 배양된 집락은 총 3가지 형태로 유사한 특징을 나타내었다. 무당벌레 각 소화기관으로부터 호기성세균 34균주와 혐기성세균 82균주, 총 116균주의 장내세균을 순수분리하였다. 호기성 세균 34균주를 대상으로 16S rRNA 유전자 염기서열을 해석한 결과, ${\alpha}$-Proteobacteria (3균주), ${\gamma}$-Proteobacteria (2 균주), Firmicutes (24 균주), Actinobacteria (4 균주) 그리고 Deinococcus-Thermus (1균주) 계통군으로 분류되었다. Firmicutes 계통군의 Bacillus thuringiensis와 Staphylococcus 속의 다양한 종은 JK, CK 및 CI 무당벌레 소화기관에서 모두 공통적으로 분리되었다. 형태적으로 유사한 혐기세균의 16S rRNA-ARDRA 패턴양상을 분석하여 유사도 70%에서 비교한 결과, 17개 ARDRA group으로 분류되었다. 각 ARDRA group에 속하는 대표 혐기성세균의 16S rRNA 유전자 염기서열을 해석한 결과, 무당벌레 소화기관에서 분리된 모든 혐기성 장내세균은 ${\gamma}$-Proteobacteria 계통군에 속하는 것으로 나타났으며 Hafnia alvei, Enterobacter ludwigii, Enterobacter kobei, Pseudomonas oryzihabitans 그리고 Pseudomonas koreensis와 높은 유연관계를 갖는 것으로 확인되었다. 무당벌레 소화기관으로부터 분리된 전체 장내세균의 약 70%가 ${\gamma}$-Proteobacteria 계통군에 속하였으며, 23%가 Firmicutes 계통군으로 무당벌레 소화기관 내 주요 계통군임이 확인되었다. Bacterial density distributions of gut microbes in the digestive organs of Harmonia axyridis collected from three different sources (JK, CK, and CJ) were $6.0{\times}10^4$ CFU/gut under aerobic culture condition and $8.0{\times}10^6$ CFU/gut under anaerobic culture condition. Seven colony types were observed under aerobic condition and three types of similarity were detected under anaerobic condition. In total, 116 strains, including 34 strains under aerobic condition, were isolated from the digestive organs of H. axyridis. Based on the analysis of the 16S rRNA gene sequence, aerobic gut microbes were assigned to the Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, and Deinococcus-Thermus. A large number of isolates belonged to the genus Bacillus and Staphylococcus of the Firmicutes commonly found in H. axyridis from different sites. Anaerobic gut microbes were found to be similar according to colony morphological, phylogenetic analysis using ARDRA. Eighty-two anaerobic gut microbes were clustered into 17 different ARDRA types according to HaeIII. Representative anaerobic gut microbes in each ARDRA group were divided into five species of ${\gamma}$-Proteobacteria based on 16S rRNA gene sequence analysis; Hafnia alvei, Enterobacter ludwigii, Enterobacter kobei, Pseudomonas oryzihabitans and Pseudomonas koreensis. Phylogenetic analysis indicated that about 70% of the isolates belonged to ${\gamma}$-Proteobacteria, suggesting predominance of gut microbes.

닭우모 단백질 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양 내 세균군집의 계통 해석

김세종,한송이,황경숙,Kim, Se-Jong,Han, Song-Ih,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2013 미생물학회지 Vol.49 No.4

As a result of conducting a cultural experiment of tomato using chicken feather protein hydrolysate (CPH) which was mass produced by keratin protein degrading bacterium Chryseobacterium sp. FBF-7 (KACC 91463P), we found that the stem and the root of tomato showed significant improvement in growth. For the purpose of phylogenic interpretation, a comparison was drawn between the effect of CPH, a treated CPH and untreated, on the changes of bacterial populations by 454 pyrosequencing based on 16S rRNA gene sequences. Tomato rhizosphere soil untreated with CPH (NCPH) showed 6.54 Shannon index from 3,281 sequence reads, and the rhizosphere soil treated with CPH (TCPH) showed 6.33 Shannon index from 2,167 sequence reads, displaying that it does not affect the diversity. Bacterial populations were composed of 19 phyla in the rhizosphere soil, and the phylum Proteobacteria occupied 40% of total bacterial populations. Bradyrhizobium, Agromonas, Nitrobacter, and Afipia (BANA group) which belong to Bradyrhizobiaceae were abundant and commonly detected in both the treated and untreated soils, suggesting the dominance of bacterial group in rhizosphere soil. The results obtained showed that CPH treatment does not affect the indigenous bacterial populations present in the rhizosphere soil. 케라틴 단백질 분해 세균 Chryseobacterium sp. FBF-7(KACC 91463P)을 이용하여 대량생산한 닭우모 단백질 가수분해물(CPH)을 토마토에 처리한 결과, 토마토 줄기와 뿌리의 생장이 현저하게 증가되었다. 닭우모 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양 내 세균군집 변동에 대한 계통학적 해석을 위하여 16S rRNA 유전자 서열을 기반으로 454 pyrosequencing을 수행하였다. 가수분해물을 처리하지 않은 토마토 근권토양(NCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(3,281 reads)과 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양(TCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(2,167 reads)은 각각 6.33과 6.54의 다양성 지수를 나타내어 세균군집의 다양성에는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 각 토마토 근권토양에는 총 19개의 문(phyla)의 세균이 존재하였고, 이중의 약 40%가 Proteobacteria이었다. Proteobacteria의 Bradyrhizobiaceae에 속하는 Bradyrhizobium, Agromonas, Nitrobacter 그리고 Afipia (BANA group)는 NCPH와 TCPH의 모든 근권토양에서 우점을 이루어 닭우모 가수분해믈 처리에 의해 토양 토착세균 군집에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.