생물다양성 협약은 생물다양성의 보존, 지속가능한 이용, 이익 분배의 이유로 중요한 국제협약 중 하나이다. 이에 따라 생물자원의 주권 확보와 보존 및 지속가능 한 이용의 중요성은 날로 증가하고 있다. 특히, 섬의 동식물들은 희귀생물들로 구성되어 있어 생물다양성 확보에 중요한 역할을 하지만 최근 기후변화에 따른 해수면 상승과 해양오염 등에 의한 생태계 문제로 인해 섬지역의 생물다양성 확보가 필요하다[1].

독도는 크게 동도와 서도로 구분되고, 크고 작은섬이 89개로 구성되어 있다. 기후는 한류와 난류가 접하는 완대류해역에 속하고, 연평균 기온이 약 12℃이며, 내륙과는 차별된 기후 조건을 가진다. 또한, 차별된 기후영향과 강한바람, 염류, 강우로 인한 유기영양분 유실로 인해 독특한 식생을 형성하고 있다[2].

독도에 서식하는 식물로는 29과 48속 49종 1아종 3변종 총 53종류의 식물상이 조사되었다[3]. 이중 왕호장근(Fallopia sachalinensis)은 마디풀과 여러해살이 초본으로 울릉도, 유럽, 북미, 일본에서 자생하는 식물로 알려져 있고 독도에서는 서도에서 군락지가 확인되었다[3,4].

식물이 생장하고 있는 토양에는 여러 종류의 미생물들이 공존하며, 식물생장촉진과 병 억제를 유도하는 유용 미생물도 존재한다[2,5]. 식물의 근권, 근면, 뿌리내생에 서식하며 식물에 생장 촉진 효과를 나타내는 진균류를 식물생장촉진균류(plant growth promoting fungi, PGPF)라 하며, Aspergillus속, Trichoderma속, Phoma속, Penicillium속, Fusarium속, Rhizoctonia속 등의 진균류가 알려져 있다[2,5]. 독도 자생 식물 뿌리에서 분리된 진균류가 지베렐린(gibberellins)을 생산한다는 보고가 알려져 있고, 독도의 미생물 관련 발굴 연구 보고에서는 주로 원핵생물의 신종/미기록종 발굴에 대한 연구가 많이 알려져 있지만[6], 진균에 대한 신종/미기록종 발굴 보고는 거의 이루어져 있지 않아 발굴 가능성이 높은 지역이다[2,6,7]. 최근에 군집 분석 연구가 활발하게 진행되고 있어 독도의 토양에서 분리배양이 어렵거나 미발굴종에 대한 진균 정보를 토대로 신종/미기록종 발굴이 활발하게 진행될 수 있을 것이다[7].

염분이 높은 토양 특성과 척박한 환경인 독도에 자생하는 식물의 근권토양에 분포하는 진균류의 다양성 조사 및 식물 생육과 연관된 진균류 발굴 연구 결과 국내에 보고되지 않는 진균류가 분리되었다. 본 연구에서 독도 왕호장근 근권에서 분리된 국내에 보고되지 않은 진균에 대한 분류학적 특성을 보고하고자 한다.

2020년도에 독도 서도(37.24167, 131.86422)에서 서식하는 왕호장근의 근권 토양시료 50 g을 채집하여 진균분리에 사용하였다. 채집한 시료 5 g을 멸균수에 10배 희석하여 30분간 교반한 뒤 10-5까지 순차적으로 희석하였다. 각각의 희석된 토양시료액 20 μL를 WA 배지에 도말 후 25℃에서 5일간 암배양하였다. 생장한 진균들의 균총을 확인하고 PDA (potato dextrose agar)배지에 계대배양하여 순수분리한 배양체를 확보하였다. 분리한 진균들은 4℃에 보관하며 다음 실험에 사용하였다.

분리한 진균들을 동정하기 위해 형태적 특징과 분자생물학적 특징을 조사하였다. 형태적 특징을 조사하기 위해 PDA배지에 접종 후 25℃에서 7일간 암배양 후 생장량과 균총의 특징을 확인하였다. 또한 동일 조건에서 5일간 배양한 균주들은 광학현미경(Eclipse E800, Nikon, Tokyo, Japan) 하에서 현미경적 특징을 관찰하였고 카메라(DS-Fi1, Nikon)를 이용하여 화상정보를 획득하였다. 분자생물학적 특징을 조사하기 위해 분리균들을 PDB배지에서 25℃에서 3-5일간 진탕배양하였다. 생장한 균사를 수확하여 동결건조 한 뒤 RNeasy® Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)의 공시방법으로 DNA를 추출하였다. ITS1F (5′-CTT GGT CAT TTA GAG GAA GTA A-3′) [8]와 ITS4 (5′-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3′) [9] 프라이머를 사용하여 1차 PCR을 수행하였다. ITS결과에 따라 LR0R (5′-ACC CGC TGA ACT TAA GC-3′)과 LR7 (5′-TAC TAC CAC CAA GAT CT -3′) 프라이머[10]를 사용한 LSU (large subunit)영역 또는 bt2a (5′-TCC CCC CGT CTC CAC TTC TTC ATG -3′) [11]와 T22 (5′-TCT GGA TGT TGT TGG GAA TCC-3′)[12] 프라이머를 사용한 beta-tubulin영역을 증폭하였다. 증폭된 PCR산물은 제노텍(https://www.genotech.co.kr/)에 염기서열 분석을 의뢰하였다.

적요

독도에 자생하는 식물인 왕호장근(Fallopia sachalinensis)의 근권 토양에서 다양한 균류를 분리하였다. 분리균들의 형태적 특징과 rDNA-ITS와 LSU 또는 beta-tubulin 영역 분석을 통한 분자적 특징을 확인하였다. 그 결과 기존에 국내에 보고되지 않은 Penicillium striatisporum, Gongronella sichuanensis 종들이 분리되어 이를 보고하고자 한다. 미기록 종들의 형태적 특징과 분자적특징을 본문에 기술하였다.