| 초록 |
□ 연구개요 정부의 '쌀 적정생산 계획'에 따라 추진 중인 벼 재배면적 감축에 따라 논에서 벼 대신 다른 밭작물을 경작하도록 유도하고 있음. 본 연구팀은 이에 발생하는 현안들을 살펴토토 가입머니, 발생하는 문제점을 해결하기 위해 논 토양의 숨어있는 잠재적인 불용성 규산염을 이용하고자 하며, 그 방법으로 친환경적인 규산가용화균을 활용하여 밭작물의 규소 흡수 증진을 유도하여 논 환경 적응에 도움이 되고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 · 논 토양과 습지로부터 규산가용화균을 분리해 최종선발균을 Pseudomonas psychrotolerans CS51로 동정한 후 최적배양조건을 설정하였음. CS51 균주가 이차대사물질로 IAA와 지베렐린을 생성하는 것을 확인하였음. · 선발된 CS51을 대표적인 밭작물인 콩에 처리하였을 때 균 단독으로 처리한 구간보다 불용성규산염을 처리한 후 균주를 처리한 구간에서 콩의 생육이 증가함을 확인하였으며 식물체 내 규소함량 또한 증가함을 확인하였음. · 논 환경 적응성을 알아보기 위해 과습환경을 조성하여 실험한 결과, 수분 스트레스에 관여하는 ABA 함량은 무처리구에 비해 불용성규산염과 CS51 복합 처리구에서 그 함량이 감소하였고, 반면에 JA는 그 함량이 증가하고, SA 함량은 불용성규산염 단독 처리구에서 무처리구보다 두 배 정도 함량이 높게 검출된 반면, 불용성규산염과 CS51 복합 처리구에서는 무처리구보다 함량이 감소하였다. 이는 논 토양의 과다한 염 축적으로 인해 식물이 스트레스를 받아 호르몬 함량이 증가하였지만, CS51의 식물호르몬 조절을 통해 침수에 대한 저항성이 증진되었다고 판단됨. · 2DE 이미지 분석을 통해 침수 여부에 따른 밭작물의 특이단백질 발현을 조사한 결과, 발현량 증감 폭이 높은 7개의 spot을 선별해 동정하였고, 비생물적 스트레스 관련 유전자인 TOC1이 불용성규산염과 CS51 복합처리구에서 하향조절되는 양상을 발견하였음. · 구성아미노산은 비침수구간이 침수구간보다 함량이 두 배 이상 검출된 것으로 보아 침수여부에 따른 차이가 매우 컸으며 처리구 간에는 불용성규산염과 CS51 복합 처리구가 아미노산 함량이 높았음. 이는 CS51에 의해 가용화된 규소가 식물체 내로 흡수되면서 질소 이용효율을 높여 구성아미노산 함량이 증가한 것으로 판단됨. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구팀은 논에 집적되어있는 불용성규산염을 규산가용화균을 이용하여 밭작물의 염류 및 과습 조건에서의 생리적, 생화학적 및 분자학적 특성을 연구함으로써 식물-미생물 상호작용에 대한 기초 자료를 확립하였음. 또한, 본 연구결과를 바탕으로 밭작물의 논 토양의 이용성을 증대시키고 순환 농법의 새로운 형태 구현, 미생물 농업을 통한 지력 증진 효과 및 이를 통한 수량성 증가, 품질 증가를 토대로 농가의 소득 증대에 기여할 것으로 판단됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
