| 초록 |
□ 연구개요 기후변화와 이상기온으로 인해 전 세계적으로 가뭄 피해가 발생하고 있으며, 강수량 변화로 인한 토양의 염화로 인해 작물생육에 큰 피해를 주고 있음. 따라서 작물의 가뭄 및 염분 피해를 극복하고 식량문제를 해결하기 위하여 근권 미생물을 이용하여 작물의 내재해성을 증가시키는 연구는 보다 빠르고 친환경적인 해결책 중 하나가 될 것임. 본 연구에서는 옥수수에서 뿌리에서 분리한 식물 생장촉진 근권세균 Burkholderia pyrrocinia CNUC9과 Microbacterium azadirachtae CNUC13을 이용하여 식물의 생장촉진, 내재해성 활성 증가에 관여하는 2차 대사물질 및 휘발성 물질 분석, 식물의 생리적, 형태적 변화 분석, 스트레스 저항성 유전자 발현 패턴 분석 등 가뭄/염분 스트레스 완화 기작 분석에 관한 연구를 목적으로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 국내 근권에서 분리한 유용미생물을 이용하여 미생물들이 생산하는 활성 물질을 분석하고 미생물에 의한 작물의 생장 촉진 및 내재해성 활성 증가 기작의 분석에 최종 목표를 둔다 목표 1. 작물의 근권에서 세균 분리 및 PGPR 스크리닝 - 옥수수 근권에서 139 종의 세균을 분리하였고 식물 생장 호르몬 분비, 항균 활성, 인산 분해, 시데로포어 생성 등을 기준으로 식물 생장에 도움을 주는 PGPR의 특성을 가지고 있는 24 균주 선발. 목표 2. CNUC9 균주가 생성하는 휘발성 유기물질 (VOCs)에 의한 식물의 염분 스트레스 저항성 유도 분석 - Auxin, ACC-demainase등 식물의 성장과 내재성 유도에 도움을 주는 물질을 생성하는 Burkholderia pyrrocinia CNUC9 균주를 이용하여 염분 스트레스 상황에서 이 균주가 생성하는 VOCs에 의한 식물 생장 촉진 작용과 내염기작 분석. 목표 3. CNUC13 균주에 의한 옥수수의 염분 스트레스 저항성 유도 분석 - 다량의 Auxin을 생성하는 CNUC13 균주를 옥수수 종자에 처리하여 CNUC13 균주에 의해 옥수수의 내염기작 및 식물생장촉진 활성 검정. 목표 4. CNUC13 균주가 생성하는 휘발성 유기물질에 의한 식물의 가뭄 저항성 유도 분석 - CNUC13 균주가 생성하는 VOCs에 의한 식물 생장 촉진과 가뭄 저항성이 유도 기작을 분석하기 위해 관련 유전자 발현 패턴 변화 □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - B. pyrrocinea CNUC9 균주의 경우, 항균 활성 물질인 pyrronitrin을 생성하는 유전자를 포함하고 있으며 이 균주가 생성하는 휘발성 유기물질 역시 항균 활성을 지니고 있음. 따라서 이 균주 혹은 활성 휘발성 물질을 이용한 친환경 농자재로 개발 가능성이 있음. 특히 휘발성 물질의 경우 식물의 직접적인 처리가 아닌 공기로의 전파가 가능하므로 식품 안정성 문제에서 벗어날 수 있으며 새로운 방식의 친환경 농법의 개발이 가능함 - M. azadirachtae CNUC13 균주의 경우, 종자의 직접 처리 및 휘발성 물질에 의한 간접 처리에 의해서도 식물의 비생물적 스트레스 증진 기작을 유도하는 것으로 확인되어 향후 효율적인 처리 기법을 개발하여 친환경 농자재로 개발하는 과정이 필요함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
