화학영양성분과 광파장조절에 의한 송이 성장 촉진 = Growth enhancement of tricholoma matsutake mycelia treated with nutrient source and various wavelengths

국문 초록 (Abstract)

송이는 소나무와 공생관계에 있는 곰팡이로서 가을철에 자실체를 형성하는 대표적인 담자균류의 버섯이다. 송이버섯과 소나무의 공생은 소나무의 뿌리에 송이균사가 외생균근을 형성하면서 이루어진다.
본 연구에서는 소나무 뿌리를 찾아가는 송이 균사의 숙주인식능력을 탄소원에 대한 화학주성으로 나타내어 현미경관찰과 성장을 측정하였으며, 또한 여러 가지 파장의 광을 조사할 때 균사의 성장에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다.
앞서 언급한 송이균사의 특성을 시험하기 위해서는 먼저 송이 균사를 분리하고 확인하는 작업이 선행되어야 하기때문에, 유전자 분석방법인 RAPD를 이용하여 송이버섯에 특이성이 있다고 보고한 TMF, TMR 두 개의 primer로 DNA 밴드를 분석하였다. KCTC와 임업연구원에서 분양받은 균사의 DNA와, 실험실에서 직접 조직 분리한 균사의 DNA, 그리고 산지에서 직접 채취한 송이버섯 조직의 DNA를 PCR 하여 동일한 크기의 DNA밴드를 나타내는지 확인하였다. RAPD결과 실험실에서 조직분리한 두 개의 균사를 제외한 나머지 균사가 모두 자실체와 동일한 DNA밴드를 나타내어 그 중 기초배양에서 가장 생장 활성이 좋은 T. matsutake FRI91009균사를 다음 실험에 사용하였다.
송이균사의 화학주성을 측정하기 위한 각 탄소원에 대한 실험은 30일간 배양한 결과 다당류인 Starch에서 18.2mm로 가장 바른 탄소원 인식과 성장을 나타내었으며, 단당류인 Glucose와 8orbito1에서도 각각 15.3mm, 12.4mm로 바른 성장을 보였다.
파장별 광 조사에 따른 균사의 성장실험은 셀로판지를 이용하여 파장범위를 설정한 후 24℃ 배양기에서 45일간 배양한 결과 광을 차단하였을 때 37.1mm인데 비해 470-480nm파장의 청색 광에서는 42.8mm로 가장 좋은 성장을 보였으며 510-520nm파장의 녹색 광에서는 38.0mm로 성장이 양호하였으며 광을 차단하였을 때와 동일한 수준을 나타내었다
마지막으로 위의 두가지 실험에서 나온 결과를 토대로 성장이 양호하였던 청색 광하에서 각 탄소원에 대해 액체배양을 시도하였다. 30일간 배양 후 건조중량을 측정한 결과 Starch를 첨가한 배지에서 0.8964g로 성장이 가장 좋았으며 Lee[6]등의 탄소원에 대한 성장실험에서와 비교할 때 광파장 처리를 하지않았을 때 보다 양호한 성장차이를 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Tricholoma matsutake is a fungus symbiotically related with Pine tree and it is a representative mushroom of Basidiomycota formatting fruiting body in autumn. Tricholoma matsutake, a ectotrophic mycorrhiza of the root of Pine tree, is a symbionts.
This study measured chemotaxis of carbon source of Tricholoma matsutake mycelium to find host-finding ability of root of Pine tree and investigated the effect of irradiating light of various vvave1engths on mycelia growth.
For this study, identification and isolation of Tricholoma matsutake mycelium was carried out.
Mycelia supplied by KCTC and Forest Research Institute(FRI) and isolated in our laboratory were confirmed by the RAPD(Random Amplified Polymorphisms DNA) using TME, TMR primers to equalize DNA band with tissue of Tricholoma matsutake basidiocarp collected in Yangyang. From the result of RAPD, all of the mycelia sequenced the same DNA band with basidiocarp to be the 370 base pair except two mycelia isolated in our laboratory. Among them Tricholoma FRI91009, the best grown mycelia, was used for this study.
The experiment for each carbon source to measure chemotaxis of Tricholoma FRI91009 showed the best growth 18.2mm/30days and recognition of carbon source in starch. The growth of mycelia was excellent in glucose and in sorbitol, 15.3mm/30days and 12.4mm/30days, respectively.
The range of the irradiated light was controlled using cellophane paper in the culture experiment of T. matsutake FRI91009. The mycelia growth in 24℃ incubator was 37.1mm/45days in dark culture environment, 38.0mm/45days in 510-520nm, and the best growth was 42.%nm/45days in 470·-4?Onm vvave1ength.
Last of all, on the basis of the results obtained from the previous two experiments, liquid culture media of various carbon sources were tried under the blue light irradiation.
After 30 days of cultivation, as the result of measurement of dried mass, in the medium that starch was added, the growth was best. On comparison with the growth experiment about carbon source carried out by Lee[6] et al, a little difference between not using irradiation and using irradiation was confirmed.

목차 (Table of Contents)

• CONTENTS = i
• LIST OF FIGURE = iii
• LIST OF TABLES = v
• 요약문 = vi
• 1. 서론 = 1
• 2. 이론 = 3
• 2.1. RAPD(Randomly amplified polymorphismal DNA) = 3
• 2.2. 화학 주성(Chmotaxis) = 3
• 2.2.1. 균류의 영양요구 = 3
• 2.2.2. 탄소와 에너지원 = 6
• 2.3. 빛이 균류 성장에 미치는 영향 = 8
• 3. 실험 재료 및 방법 = 9
• 3.1. 사용된 송이균주 = 9
• 3.2. 송이균사 배양조건 = 9
• 3.3. PCR-RAPD를 이용한 송이자실체와 송이균사의 동일성 확인 = 12
• 3.3.1. DNA 추출 = 12
• 3.3.2. PCR(polymerase chain reation) 반응 = 13
• 3.4. 발효조 배양을 통한 pH 변화와 균사 성장량 측정 = 13
• 3.5. 여러 가지 탄소원에 대한 Tricholoma matsutake FR191009 균사의 화학주성 = 15
• 3.6. 송이균사의 슬라이드 배양을 통한 현미경관찰 = 17
• 3.7. 광 조사와 각 파장별 송이균사 성장실험 = 19
• 3.7.1. 광원 및 균사 접종 = 19
• 3.7.2. 파장 범위 설정 = 19
• 3.8. 마사토배지를 이용한 천연영양원 농도별 T.matsutake FR19009균사의 활착가능성 시험 = 24
• 4. 결과 및 고찰 = 26
• 4.1. PCR-RAPD를 이용한 유전자 분석 결과 = 26
• 4.2. T.matsutake FRI9I009 균사체 성장량에 따른 pH변화 = 29
• 4.3. T.matsutake FRI91009균사의 탄소원에 대한 화학주성 = 31
• 4.4. 슬라이드배양을 통한 T.matsutake FRI91009균사의 관찰 = 33
• 4.5. 광파장이 T.matsutake FRI91009 균사의 성장에 미치는 영향 = 38
• 4.6. T.matsutake FRI91009균사의 성장에서 광파장과 탄소원의 복합영향 = 41
• 4.7. 마사토배지를 이용한 천영영양원 농도별 T.matsutake FRI91009균사의 성장결과 = 43
• 5. 결론 = 44
• 6. 참고문헌 = 46
• ABSTRACT IN ENGLISH = 50
• Appendix = 52