사업성과

토착 미생물을 이용한 환경 친화적 다기능 미생물제제 개발 및 현장 적용기술 개발

구분 : 조사연구 연구책임자 : 이동헌 소속 : 제주대학교 기초과학연구소
연구기간 : 2014. 04. 16 ~ 2014. 12. 31 연구비 : 40 연구년도 : 2014
요약문 : 이동헌 최종보고서 요약문.pdf   
보고서 : 이동헌_토착 미생물을 이용한 환경 친화적 다기능 미생물제제 개발 및 현장 적용기술 개발.pdf   
  • 연구목적
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    산업의 발달로 화학농약의 사용이 지속적으로 증가되면서 지난 수십 년 동안 주위 환경이 상당히 영향을 받아 토양, 하천, 해양 환경오염으로 생태계 파괴가 이루어 졌다. 최근 환경오염과 농산물의 안정성에 대한 소비자들의 인식이 변화되면서 유기농산물에 대한 수용가 증가하고 있으며, 안전한 농작물에 대한 소비자들의 관심은 웰빙을 넘어 로하스(LOHAS)라는 새로운 문화를 형성하고 있으며, 국가 간의 자유로운 교역(FTA)의 확대로 인한 현 시점에서 농산물 공급자 간의 글로벌 경쟁이 가속화되고 있는 실정이다. 최근 우리 농산업의 국제 경쟁력 확보를 위하여 친환경 안전 농산물 생산은 피할 수 없게 되었다. 이를 위해 반드시 필요한 것이 화학농약을 대체할 수 있는 우수한 생물농약의 개발과 보급이며, 이것은 정부에서 추진하고 있는 3차 친환경농업육성 5개년 계획의 2015년까지 친환경농산물의 생산 비중 10% 확대와 화학농약 사용량의 감소를 위하여 필수적이다. 이러한 정부의 정책에 부응하여 제주도 지자체에서는 핵심산업인 청정 1차 산업육성의 일환으로 농업환경과 지하수 및 연안 해안을 보호하기 위해 화학농약 사용을 근절하기 위해 대책을 단계별로 추진하고 있다. 최근 기상이변으로 인한 일조량 부족, 빈번한 태풍, 이상기온 등으로 작물의 생육불량과 더불어 많은 병해가 발생되어 수량과 품질저하를 가져오고 있다. 이와 같이 식물에 발생한 병해는 작물에 피해를 가하여 세계적으로 약 200조원에 달할 만큼 경제적으로 엄청 큰손실을 주고 있다. 식물병해를 방제하기 위하여 현재까지는 유기합성 농약을 기초로 한 화학방제 시스템이 주가되어 왔으나 농약의 오남용, 독성, 환경오염 및 자연생태계에 미치는 악영향과 약제내성의 출현 등에 이한 약효감소 등의 부작용이 증가되고 있는 실정이다. 따라서 다양한 식물병을 동시에 방제할 수 있을 뿐만 아니라 식물생장 촉진 및 화학농약 분해를 할 수 있는 광범위한 스펙트럼을 지닌 미생물 소재를 발굴하고, 이들에 초점을 맞추어 다양한 환경 친화적 다기능 미생물제제 개발을 위한 배양 조건 확립을 통하여 가격경쟁력을 갖춘 친화경농자재 및 생물농약의 소재의 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서 기존미생물제제의 단점을 해결하고 활성이 뛰어나고 스펙트럼이 광범위한 우수한 다기능성 미생물제제를 개발하고자 한다.

               
  • 주요연구내용
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    본 연구개발의 목표 달성을 위해 우선, 1차년도에는 제주지역 작물별 질병현황과 화학농약 사용 현황을 문헌을 이용하여 조사하여 기초자료를 얻을 것이며, 이를 바탕으로 식물생장촉진, 화학농약 분해 등 우수한 토착미생물 자원을 탐색 및 확보하여 Library를 작성할 것이다. 선발된 미생물의 특성을 조사하여 미생물자원 라이브러리 구축하고 이를 바탕으로 환경정화용 미생물자원 data base 구축하고자 한다. 그리고 우수한 환경 친화적 다기능성 미생물을 대상으로 신규성 규명하고자 한다. 신규성 규명은 배양적, 생리․생화학적 방법과 분자계통학적 분류를 통해 신규성을 규명할 것이다. 2차년도에는 1차년도에 선발된 우수한 미생물자원을 이용하여 다기능성 미생물제제의 최적 조건을 확립하고 미생물제제의 활성 검증을 알아보기 위하여 실험실 및 현장에 적용하여 평가할 것이다.

               
  • 연구결과 활용계획
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    1) 실용화기술 개발에 관련된 기초자료를 제공

    2) 생물농약(천연물)으로 개발하여 농작물 주요 병해 방제제로 확대 적용

    3) 친환경 미생물제제를 생산 농민 수요자에게 공급함으로써 화학 합성농약을 대체

    4) 지적재산권 및 신개발 기술을 도내 관련 기관 및 산업체에서 전수하여 산업화 추진

               
  • 연구결과
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    1) 제주지역 곶자왈, 과수원, 밭작물 경작지로부터 유용 미생물 120종 순수 분리 및

    확보

    2) 확보된 균주로부터 2가지 이상 기능성 균주 70종 선별

    3) 분리된 균주를 계통분류학적 방법으로 동정하여 신종 후보 7균주 확보

    4) 제초제 성분인 glysophate 분해 후보 균주 10종 선별

    4) 008 균주는 전분, 단백질, 셀룰로오스, 난용성 인산염 분해능뿐만 아니라

    siderophore 생산하고 진균에 대하여 길항 능력 우수한 균주로 다기능성 균주로

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  • 연구결과 활용실적
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