| 저자(한글) |
ZHAO, Ji-rui,LI, Xiao-jun,MENG, Jian-yu,LI, Heng,WANG, Rui-gang,FENG, Fu-ying |
| 초록 |
[목적] 미생물 토양피각(Microbial soil crusts, MSCs)은 토양 황막화 억제, 황막지역의 생태환경 복원에 대해 중요한 역할을 일으킨다. MSCs 중의 미생물, 특히 섬유소 분해세균(cellulose degrading bacteria, CDB)은 안정적이고 또 생태환경을 복원하는 기능을 갖고 있다. 외래 섬유소 유도는 MSCs 중 섬유소 분해세균의 다양성 및 MSCs 형성과 발전 중에서 그 세균 작용의 중요한 경로를 전면적으로 인식하는 것이다. [기법] 미생물 토양피각에 대해 각각 밀짚(Wheat straw), 톱밥(Sawdust) 목재칩(Wood chips) 2가지 유형의 섬유소 재료를 첨가하여 유도하였으며, PCR-DGGE방법으로 세균군집 변화를 분석하였다. [결과] 외래 섬유소, 특히 밀짚의 첨가는 MSCs 중 세균의 풍부도와 다양성을 신속하게 향상시켰으며, 세균 풍부도는 약 66.7%, Shannon-Weiner 지수는 약 15.8% 향상시켰다. 같은 방법으로 처리한 샘플의 클러스터 위치는 비교적 가까웠는데 이는 섬유소가 MSCs 세균군집 변화에서 주도적 역할을 일으킨다는 것을 설명한다. 세균군집 구조 조성은 섬유소를 첨가하고 유도한 후 변화가 발생하였으며, 밀짚 유도 샘플과 동시간대 대조군 샘플의 차이는 제일 컸으나 각 샘플 중 Firmieutes와 Alphaproteobacteria는 여전히 우점군집으로 되었다. 얻은 DGGE 밴드 서열 중 13개는 섬유소 분해세균 서열과의 상동성이 유사하였으며, 그들이 대표하는 세균은 가능하게 섬유소 분해 능력을 갖고 있었는데, 그 중 혐기성의 클로스트리듐(Clostridium)속이 차지하는 비례는 제일 컸고 약 46.1%였으며, 다음으로 바실루스속(Bacillus)인데 약 30% 차지하였다. 섬유소 분해 과정 중 유도는 MSCs 발육에 중요한 역할을 일으킨 일부 군집, 예로 Microcoleus vaginatus와 일부 Alphaproteobacteria 군집의 세균 등의 풍도와 다양성을 증가시켰으며, 그들 중 일부는 다당류 물질등을 분비하여 토양 알갱이 접착현상을 강화시켰고, 일부는 그 고정탄소 혹은 고정질소 등 능력으로 토양 영양수준을 향상시켰다. [결론] 외래 섬유소가 MSCs 세균군집 구조를 유도하는 변화법칙을 인식함으로써 MSCs 중 섬유소 분해세균의 다양성 및 MSCs 형성과 발전에 대한 섬유소 분해세균의 작용에 기초를 제공하였으며, 동시에 황막생태계 복원의 실천방법에 이론적 근거를 제공하였다. |
