울릉도 성인봉의 근권 토양 세균군집 분석

남윤종(Yoon-Jong Nam),윤혁준(Hyeokjun Yoon),김현(Hyun Kim),김종국(Jong-Guk Kim) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.3

본 연구에서는 울릉도 성인봉지역의 근권 토양시료로부터 세균군집의 다양성을 조사하였다. 파이로시퀀싱에 의한 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석결과 총 1,613개 OTUs를 확인했다. 세균 군집 조사결과 문 수준에서 Proteobacteria문이 42.29%, Acidobacteria문이 26.30%, 그리고 Actinobacteria문이 6.89%로 전체세균의 81.47%를 차지하였다. 강 수준에서는 α-proteobacteria강이 36.07%로 우점하고 있었으며, Acidobacteria_c강이 10.65% 차 우점하였다. 과 수준에서는 Bradyrhizobiaceae과가 22.83%로 우점하고 있었으며, Acidobacteriaceae과가 10.62%으로 차 우점하고 있었다. 울릉도와 독도는 환경적으로 유사하지만 울릉도에서의 식물상이 보다 다양하고 개체수가 훨씬 많기 때문에 우점하고 있는 세균의 비율은 높은 차이를 보였지만 비우점 세균들이 차지하는 비율은 다양하게 나타났다. 울릉도와 독도의 세균군집의 다양성 차이는 환경요인에 의한 영향보다 지리적인 위치와 더 관련이 있으며 또한 식생의 유형에 따라 세균 군집의 다양성 영향을 미치는 것으로 보인다. The study of microbial diversity and richness in soil samples from a volcanic island named Ulleungdo, located east of South Korea. The soil bacterial communities on the Ulleungdo were analyzed using pyrosequencing method based on 16S rRNA gene. There were 1,613 operational taxonomic units (OUT) form soil sample. From results of a BLASTN search against the EzTaxon-e database, the validated reads (obtained after sequence preprocessing) were almost all classified at the phylum level. Proteobacteria was the most dominant phylum with 48.28%, followed by acidobacteria (26.30%), actionbacteria (6.89%), Chloroflexi (4.58), Planctomycetes (4.56%), Nitrospirae (1.83%), Bacteroidetes (1.51%), Verrucomicrobia (1.48%), and Gemmatimonadetes (1.11%). α-proteobacteria was the most dominant class with 36.07% followed by Acidobacteria_c (10.65%), Solibacteres (10.64%), δ-proteobacteria (4.42%), γ-proteobacteria (4.29%), Planctomycetacia (4.16%), Actinobacteria_c (4.00%), Betaproteobacteria (3.50%), EU686603_c (2.97%), Ktedonobacteria (2.91%), Acidimicrobiia (1.32%), Verrucomicrobiae (1.27%), Gemmatimonadetes_c (1.11%), Sphingobacteria (1.09%), and GU444092_c (1.06%). Bradyrhizobiaceae was the most dominant family with 22.83% followed by Acidobacteriaceae (10.62%), EU445199_f (5.72%), Planctomycetaceae (4.03%), Solibacteraceae (3.63%), FM209092_f (3.58%), Steroidobacter_f (2.81%), EU686603_f (2.73%), Hyphomicrobiaceae (2.33%), Ktedonobacteraceae (1.75%), AF498716_f (1.46%), Rhizomicrobium_f (1.03%), and Mycobacteriaceae (1.01%). Differences in the diversity of bacterial communities have more to do with geography than the impact on environmental factors and also the type of vegetation seems to affect the diversity of bacterial communities.

독도의 자생식물의 근권에서 분리한 원핵 미생물의 다양성 분석

김예은(Ye-Eun Kim),윤혁준(Hyeokjun Yoon),유영현(Young-Hyun You),김현(Hyun Kim),서영교(Yeonggyo Seo),김미애(Miae Kim),우주리(Ju-Ri Woo),남윤종(Yoon-Jong Nam),이리나(Khalmuratova Irina),이경민(Gyeong-Min Lee),송진하(Jin-Ha Song),진영주(Y 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.4

본 연구에서는 독도에 자생하는 3종의 해안식물 해국(Aster sphathulifolius), 땅채송화(Sedum oryzifolium), 갯까치 수영(Lysimachia mauritiana)을 연구 재료로 사용하였다. 각 식물에서 근권세균을 각 9주씩 분리하고, 동정하여 이들 세균의 다양성을 조사하고 근권 토양의 세균 집단 조성을 분석하였다. 16S rDNA의 염기서열 분석 결과, 계통학적으로 총 4문 19종의 근권세균이 분리, 동정, 확인되었다. 또한 본 실험을 통하여 독도 자생식물 근권 균주의 최적 생육 환경이 확인되었다. S. oryzifolium는 Rhodobacterales목, Micrococcales목, Corynebacteriales목, Flavobacteriales목, Oceanospirillales목, Bacillales목의 세균 균주가 확인되었으며, 자생식물 L. mauritiana에서는 Micrococcales목, Flavobacteriales목, Rhizobiales목, Oceanospirillales목, Rhodobacterales목, Bacillales목의 세균균주가 확인되었다. 자생식물 A. sphathulifolius에서는 Flavobacteriales목, Rhizobiales목, Corynebacteriales목, Micrococcales목, Alteromonadales목 및 Bacillales목의 균주가 분리, 동정, 확인되었다. 본 연구를 바탕으로 3종의 자생식물에서 방선균문(Actinobacteria)과 프로테오박테리아문(Proteobacteria)에 속하는 근권세균이 많이 존재함을 확인할 수 있었다. Three plant species, Aster sphathulifolius, Sedum oryzifolium, and Lysimachia mauritiana, native to the Dokdo Islands in South Korea, were examined for rhizosphere microorganisms by using 16S rDNA sequences. Nine species of rhizosphere microorganisms were isolated from the three native plant species, respectively. Phylogenetic analysis showed that the microorganisms could be classified into 19 species belonging to four phyla (Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes and Proteobacteria), and the characteristics of the microbes were confirmed. Rhizosphere microorganisms from the six orders (Bacillales, Corynebacteriales, Flavobacteriales, Micrococcales, Oceanospirillales, and Rhodobacterales) were isolated from S. oryzifolium. From L. mauritiana, microbes belonging to the seven orders (Bacillales, Flavobacteriales, Micrococcales, Oceanospirillales, Rhizobiales, and Rhodobacterales) were isolated. From A. sphathulifolius, the six orders of rhizosphere microorganisms (Alteromonadales, Bacillales, Corynebacteriales, Flavobacteriales, Micrococcales, and Rhizobiales) were isolated. These data showed that Actinobacteria and Proteobacteria were the dominant phyla for the rhizosphere of all three plants. To confirm the bacterial diversity in rhizospheres, Shannon’s diversity index (H’) was used at the genus level. In these data, the rhizosphere from S. oryzifolium and L. mauritiana had more diverse bacteria compared to that from A. sphathulifolius.

순천만 칠면초의 근권으로부터 분리된 해양세균의 다양성 및 계통학적 분석

유영현(Young-Hyun You),박종명(Jong Myong Park),남윤종(Yoon-Jong Nam),김현(Hyun Kim),이명철(Myung-Chul Lee),김종국(Jong-Guk Kim) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.2

순천만 일대 칠면초 군락의 근권 토양에 존재하는 근권 세균의 다양성 분석을 위해 몇 개 지점을 선정한 후 샘플링을 실시하였다. 채취한 토양시료는 marine broth, tryptic soy broth 한천배지를 이용하면서 세균 집락 간 형태학적인 구분을 통해 순수분리 되었다. 분리된 세균의 genomic DNA를 획득한 후, 각각의 16S rDNA 염기서열을 증폭·분석하여 총 29 strain이 부분동정 되었다. 이들의 유연관계 확인을 위해 계통수를 작성한 결과, 이들은 각각 firmicutes문 (44.8%), gamma-proteobacteria group (27.6%), alpha-proteobacteria group (10.3%), bacteriodetes 문(10.3%), actinobacteria 문(6.8%)에 속하였다. 최우점하는 firmicutes 문에서는 Bacillus 속이, 차 우점하는 gamma-proteobacteria group에서는 각각 Marinobacterium, Halomonas, Vibrio 속이 집중 분포하는 것으로 나타났다. 또한 채취지점별로 몇 가지 척도를 사용하여 다양성 지수를 도출하였을 때, 채취 지점 간 지수의 차이를 보여 전체 순천만 갯벌 중 위치에 따라 상이한 미생물상을 가지는 것으로 추측된다. 분리된 균들 중 일부는 갯벌 특유의 극한환경을 극복하면서 칠면초 근권에서 생존하며 물질순환, 식물생장 촉진 및 병원체 방어작용 유도 등 식물생장에 긍정적 역할을 수행할 것으로 생각된다. Bacterial diversity was studied in the rhizosphere of Suaeda japonica Makino, which is native to Suncheon Bay in South Korea. Soil samples from several sites were diluted serially, and pure isolation was performed by subculture using marine agar and tryptic soy agar media. Genomic DNA was extracted from 29 pure, isolated bacterial strains, after which their 16S rDNA sequences were amplified and analyzed. Phylogenetic analysis was performed to confirm their genetic relationship. The 29 bacterial strains were classified into five groups: phylum Firmicutes (44.8%), Gamma proteobacteria group (27.6%), Alpha proteobacteria group (10.3%), phylum Bacteriodetes (10.3%), and phylum Actinobacteria (6.8%). The most widely distributed genera were Bacillus (phylum Firmicutes), and Marinobacterium, Halomonas, and Vibrio (Gamma proteobacteria group). To confirm the bacterial diversity in rhizospheres of S. japonica, the diversity index was used at the genus level. The results show that bacterial diversity differed at each of the sampling sites. These 29 bacterial strains are thought to play a major role in material cycling at Suncheon Bay, in overcoming the sea/mud flat-specific environmental stress. Furthermore, some strains are assumed to be involved in a positive interaction with the halophyte S. japonica, as rhizospheric flora, with induction of growth promotion and plant defense mechanism.

무제치늪에 자생하는 식물의 뿌리에서 분리한 내생진균의 군집분석 및 다양성 분석

천우재(Woo-Jae Cheon),최혜림(Hye-Rim Choi),김현(Hyun Kim),남윤종(Yoon-Jong Nam),오유선(Yoosun Oh),정민지(Minji Jeong),이난영(Nan-Yeong Lee),하상철(Sang-Chul Ha),김종국(Jong-Guk Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.12

이 논문은 무제치늪에서 채집한 기장대풀(Isachne globosa Kuntze), 솔방울고랭이(Scirpus karuisawensis Makino), 이삭귀개(Utricularia racemosa Wall.), 좀개수염(Eriocaulon decemflorum Maxim.)등 4종의 식물 뿌리에서 서식하는 내생곰팡이의 분포 및 다양성을 확인하기 위해 조사하였다. 총 226 균주가 분리되었고, 3문(Phyla), 7강(Class), 10목(Order), 22과(Family), 31(genera)속으로 분리되었다. 내생진균에서 가장 많이 분리된 속은 Acephala (19.9%), Tolypocladium (16.3%), Neopestalotiopsis (11.5%), Perenniporia (7.1%) 순으로 확인하였다. 다양성지수 분석에 있어서, 이삭귀개(Ur)가 다른 식물 종에 비해 종 풍부도 (Menhinick’s index = 2.37), (Margalef’s index = 4.46)와, 종 균등도 (Simpson’s index diversity = 0.91), 그리고 종 다양성(Shannon’s indx = 2.57)로 높게 나왔다. 이러한 분석 결과를 봤을 때, 이삭귀개(Ur)에서 내생진균이 가장 다양하게 서식할 수 있는 것으로 보여진다. Wetlands exhibit intermediate characteristics of both terrestrial and aquatic ecosystems, and the bio-diversity is rich in these unique biological habitats. The symbiotic relationships between plants and fungi that inhabit these wetlands play an important role in natural resource management, biodiversity, and conservation. Accordingly, the mujechi, having academic value for the study of the natural environment, was investigated in terms of genetic diversity of endophytic fungi, which inhabit the roots of wild plants. The internal transcribed spacer (ITS) region was amplified to identify fungal strains. In total, 226 strains were isolated and categorized into three phyla, seven classes, 10 orders, 22 families, and 31 genera. In plants by endophytic fungi were classified in Isachne globosa (Ig) to 19 genera, Scirpus karuisawensis (Sk) to 11 genera, Utricularia racemosa (Ur) to 19 genera, and one incertae sedis, Eriocaulon decemflorum (Ed) to 11 genera. The fungal taxa was identified the genera Acephala (19.9%), Tolypocladium (16.3%), Neopestalotiopsis (11.5%), and Perenniporia (7.1%). The fungal group isolated from Isachne globosa (Ig) grew the largest number of isolated fungal strains. After comprehensive evaluation, the endophytic fungal group from Utricularia racemosa (Ur) ranked highest in diversity analyses. From the roots of wild plant in mujechi-neup, it confirmed the distribution and diversity of endophytic fungi. This study provides the basic data to understand fungal community structure in peat wetlands.