<h1>서 론</h1><p>무분별한 화학비료 및 농약의 사용은 토양의 비옥도를 감소시켰으며 이로 인해 식물의 생장저해와 더불어 농업의 생산성이 떨어지는 결과를 초래하였다. 이외에도 화학비료 및 농약의 사용으로 인한 환경과 식품 안전상의 문제에 대한 대처 수단으로써 미생물 제제가 주목받아 왔지만 아직까지도 비료 시장에서 미생물 제제는 극히 일부분을 차지하고 있다. 현재 판매되고 있는 주요 미생물 제제는 질소 고정 비료와 인산 가용화 비료로 각각 \( 80,14 \% \) 정도의 점유율을 차지하고 있다.</p><p>식물의 생장과 발달에 필요한 대부분의 영양소들은 토양에서 불용성의 형태로 존재하고 있어서 식물이 이용하는 데 어려움이 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위해서 식물은 뿌리 삼출물을 분비함으로써 근권의 미생물을 이용한다. 식물 생장 촉진 근권 미생물(PGPR, plant growth promoting rhizobacteria)은 식물의 근권에 존재하면서 식물 생장을 촉진시키는 미생물로 직접적으로는 질소고정능, siderophore 생성능, 미네랄 가용화능 및 환경스트레스와 관련된 indole-\(3\)-acetic acid (IAA)와 amino-cyclopropane-\(1\)-carboxylate (ACC) deaminase를 생성함으로써 식물의 생장을 도와주는 것으로 알려져 있다. 질소는 식물과 미생물을 포함한 모든 생물체의 생장에 필수적인 중요한 영양소 중 하나로 대부분의 PGPR은 질소 고정능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 철이 결핍된 조건에서 PGPR은 철을 흡수하기 위해 siderophore라는 철 이온 결합 물질을 분비하여 철의 이용률을 높임으로써 식물의 생장을 촉진할 뿐만 아니라 식물 병원성 곰팡이와의 철 경쟁을 통해 식물 병원성 곰팡이의 생장을 억제하여 방제 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이외에도 PGPR에 의해 생성되는 여러 유기산과 유기 화합물은 불용성 인산, 규소, 아연과 같은 미네랄을 가용화하여 식물에 유효도(availability)를 증가시킴으로써 식물의 생장에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.</p><p>PGPR은 식물 뿌리 주변에 서식하면서 식물에 의해 삼출되는 트립토판을 이용하여 IAA를 생성하며, 생성된 IAA는 ACC를 합성함으로써 식물 내에 에틸렌 수준을 증가시켜 식물의 생장에 도움을 준다. 그러나, IAA 및 외부 환경 스트레스에 의해 생성되는 에틸렌의 수준이 과도하게 증가하면 뿌리 신장의 저해 및 노화와 세포의 손상이 가속화되어 식물의 생장을 저해한다. 이러한 문제는 근권 미생물이 ACC deaminase를 생성함으로써 에틸렌의 전구체인 ACC를 ammonia와 alpha-ketobutyrate로 분해하여 식물 내의 에틸렌 수준을 감소시킬 수 있으며 이를 통해 외부 환경 스트레스로부터 식물의 생장에 도움을 줄 수 있다. 간접적으로는 영양분의 경쟁, 암모니아, cyanogens, alcohols, 세포벽 분해 효소, 이차대사산물 등을 통하여 생물학적 또는 비생물학적 스트레스를 완화시켜 줌으로써 식물 생장에 도움을 준다. 따라서, 미네랄 영양분 공급과 식물 생장 촉진, 식물 병원성 곰팡이와 세균에 대한 항진균 활성 및 항균 활성을 동시에 가진 균주를 선별하기 위해서 근권 토양과 뿌리로부터 미생물을 분리하여 미네랄 가용화능, 식물 병원성 곰팡이와 세균에 대한 항진균 활성 및 항균 활성, 식물 생장 촉진 활성을 평가하였다.</p>
철이 식물에 어떤 영향을 미칠 수 있는가?
철의 이용률을 높임으로써 식물의 생장을 촉진할 뿐만 아니라 식물 병원성 곰팡이와의 철 경쟁을 통해 식물 병원성 곰팡이의 생장을 억제하여 방제 활성을 나타내는 것