서 론
내생균류는 숙주식물에 해로운 영향 없이 살아있는 식물체 내에 존재하며 식물과 공생을 이루며 살아간다[1]. 내생균류는 기후에 따라 식물체 내에서 다양하게 존재하며 이차대사산물과 생물학적 조절인자 등을 생성하여 숙주식물이 외부 환경의 생물학적 또는 비생물학적 스트레스에 대한 저항성 및 영양분 획득에 더 유리하게 도와준다[2-5].
Sordariomycetes강은 Ascomycota문에서 두 번째로 큰 강으로[6], 32개 목, 105개 과, 1,331개 속, 10,000개 이상의 종으로 구성되어 있다[7]. 대부분의 종들은 육상생태계(terrestrial)에 존재하지만, 일부 종들은 수생태계(aquatic habitats)에서도 발견된다[6, 8].
본 연구에서는 제주의 습지식물로부터 분리한 내생균류 3종(Acremonium tubakii, Colletotrichum cliviae, Cylindrocarpon pauciseptatum)이 Sordariomycetes에 속하는 국내 미기록종으로 보고하고자 한다.
재료 및 방법
제주도 습지(수장동 습지, 남생이 못)에서 2016년 8월에 수생식물을 채집하였다(Table 1). 채집한 수생식물의 뿌리는 내생균류를 분리하기 위하여 뿌리의 외부를 Tween80과 1% 차아산염소나트륨(NaOCl)을 이용하여 표면소독 하였다. 세척한 뿌리는 1 cm 길이로 잘라 Hagem media (HM; 5% C6H12O6 [w/v], 5% malt extract [w/v], 1.5% agar [w/v], 0.05% KH2PO4 [w/v], 0.05% NH4Cl [w/v], 0.05% MgSO4·7H2O [w/v], 0.05% FeCl3 [w/v])에 올려 25°C에서 일주일간 배양하였다. 자른 뿌리의 단면에 균사가 나타나면 순수분리를 위하여 HM 배지에 계대배양 하였다. 분리한 균의 균사체 확보를 위하여 potato dextrose agar (PDA; Difco, Detroit, MI, USA)에 계대배양 하였다[9].
분리된 균의 동정을 위하여 균사체는 2 mL 튜브에 glass bead와 함께 넣어 균질화시킨 뒤 NucleoSpin Plant Ⅱ kit (Macherey-Nagel, Düren, Germany)를 이용하여 genomic DNA를 추출하였다. 추출된 genomic DNA는 internal transcribed spacer (ITS) 영역의 증폭을 위하여 primer로 ITS1 (5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3')과 ITS4 (5'-TCCTCCGCTTATT GATATGC-3')를 이용하여 PCR을 진행하였다[10]. PCR 산물은 Bioedit 7.2.5를 이용하여 DNA 염기서열을 정렬 및 편집하였다[11]. 비교 염기서열은 NCBI의 GenBank를 이용하여 유사도가 가장 높은 종을 기준으로 동정하였다. 계통수 작성은 neighbor-joining method로 MEGA7을 이용하였다[12]. 분리된 균은 NCBI Genbank에 등록하여 accession number를 부여 받았다.
결과 및 고찰
Acremonium tubakii W. Gams. (Fig. 1)
ITS rDNA 영역의 염기서열(KY988411)을 NCBI에 등록된 염기서열과 비교하여 분석한 결과, 이 종은 A. tubakii (Genbank accession number KF915990)와 100%의 상동성을 보였으며, 계통수 상에서도 A. tubakii group에 속하는 것을 확인하였다.
이 균주는 PDA 배지에 배양하였을 때 25°C에서 7일 동안 20 mm 정도로 느리게 생장하였으며, 균사체는 전체적으로 흰색을 띄었다. Acremonium속은 대부분 배지 상에서 느리게 생장한다고 보고된 바 있다[13].
이 균주의 포자는 PDA 배지에 배양하였을 때 14일 이후에 생성하였다. 포자 형태는 끝이 둥근 방망이 형태이며 균사와 포자가 연결된 체인 형태가 관찰되었는데 이것은 Acremonium속에서 대부분 나타나는 특징이다[13]. 크기는 길이 7~10 µm × 폭 3~5 µm이다.
Specimen examined 대한민국 제주특별자치도 제주시, 수생식물 마름, 2016년 8월 10일 채집, NNIBRFG2982, 국립낙동강생물자원관
Synonym Cephalosporium polyaleurum Tubaki
Colletotrichum cliviae Y. L. Yang, Z. Y. Liu, K.D. Hyde & L. Cai. (Fig. 2)
ITS rDNA 영역의 염기서열(KY988414)을 NCBI에 등록된 염기서열과 비교하여 분석한 결과, 이 종은 C. cliviae (Genbank accession number KY986892)와 100%의 상동성을 보였으며, 계통수 상에서도 C. cliviae group에 속하는 것을 확인하였다. C. cliviae는 잎에 점(leaf spot)이 생기는 병원성을 띄거나 징후가 없는 내생균으로 식물체에 존재한다고 보고된 바 있다[14].
최초 보고된 바에 의하면 PDA 배지 상에서 흰색을 띄다가 5일 후부터 어두운 암녹색을 띈다고 하였다[15]. 이 균주 또한 PDA 배지에서 배양하였을 때 25°C에서 7일동안 60 mm 생장하였으며, 균사체는 전체적으로 어두운 녹색을 띄었다. 투명하고 약간 굽은 형태의 포자를 가졌으며 끝부분은 둥근 형태였다. 크기는 길이 21~23 µm × 폭 3~5 µm이다.
Specimen examined 대한민국 제주특별자치도 제주시, 수생식물 마름, 2016년 8월 10일 채집, NNIBRFG2984, 국립낙동강생물자원관
Cylindrocarpon pauciseptatum Schroers & Crous, Mycol. Res. (Fig. 3)
ITS rDNA 영역의 염기서열(KY988477)을 NCBI에 등록된 염기서열과 비교하여 분석한 결과, 이 종은 C. pauciseptatum (Genbank accession number JF735305)와 99.8%의 상동성을 보였으며, 계통수 상에서도 C. pauciseptatum group에 속하는 것을 확인하였다. C. paucisep-tatum은 식물체에 내생균으로 존재하며 뿌리 등에서 분리되어 보고된 바 있다[16].
최초 보고 된 바에 의하면 이 종은 20°C 또는 25°C에서 잘 생장하며 PDA 배지에서 배양하였을 때 흰색에서 갈색으로 생장한다고 하였다[17]. 이 균주 또한 PDA 배지에서 배양하였을 때 25°C에서 7일동안 25 mm로 생장하였다. 균사체는 가운데 부분이 흰색을 띄다가 가장자리로 갈수록 황토색과 갈색, 노란색을 띄면서 생장하였다. 포자는 2개에서 4개의 격막으로 나누어져 있는 원주형(cylindronical) 모양의 포자를 가졌으며 약간 굽어져 있고 끝 부분은 둥근 형태였다. 크기는 길이 36~38 µm × 폭 4~6 µm이다.
Specimen examined 대한민국 제주특별자치도 제주시, 수생식물 좁은미꾸리낚시, 2016년 8월 9일 채집, NNIBRFG3040, 국립낙동강생물자원관