This study was conducted to selection and investigate appropriate conditions for mass production of antagonistic microbes to control cobweb disease caused by Cladobotryum mycophilum. A grampositive bacterium was isolated from spent substrate of Agaricus bisporus and showed significant antagonistic activity against Cladobotryum mycophilum. The bacterium was identified as Bacillus altitudinis. based on the cultural, biochemical and physiological characteristics, and 16S rRNA sequence. The isolate is saprophytic, but not parasitic nor pathogenic to cultivated mushroom whereas it showed strong inhibitory effects against C. mycophilum cells in vitro. The control efficacy of B. altitudinis HC7 against cobweb disease of C. mycophilum was up to 78.2% on Agaricus bisporus. The suppressive bacterium may be useful for the development of biocontrol system. To define the appropriate conditions for the mass production of the Bacillus altitudinis HC7, we have investigated appropriate culture conditions and effects of various nutrient source on the bacterial growth. The appropriate initial pH and temperature were determined as pH 6.0 and 30oC, respectively. The appropriate concentration of medium elements for the growth of pathogen inhibitor bacterium(Bacillus altitudinis HC7) was determined as follows: 3.0% soluble startch, 10% soytone, 1.0% (NH4)2HPO4, 1.0 mmol KCl, and 0.5% L-asparagine.

본 연구에서는 국내에서 개발된 국내에서 개발된 10개의 양송이 품종을 CAPS 마커를 이용하여 구분하였다. An 등 (2021)이 개발한 CAPS 마커 AB-gCAPs-017, AB-gCAPs- 047, AB-gCAPs-055, AB-gCAPs-071을 이용하여 새아, 새도, 새한, 새연, 새정, 도담, 설강, 다향, 호감, 하담을 구분 할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내 개발 양송이 품종에 대하여 품종간의 구별성과 유전적 다양성을 부여하여 품종 보호에 대한 분자생물학적 근거를 마련하였다.

A diverse group of plant-growth promoting bacteria were isolated in button mushroom (Agaricus bisporus) media to investigate the plant-growth promoting traits of compounds including indole acetic acid (IAA), ammonia, 1-aminocyclopropane-1- carboxylic acid deaminase, siderophore, and hydrogen cyanide. Twenty-one bacterial strains showing positive effects for all the test traits were selected and classified to confirm bacterial diversity in the media habitat. Plant-growth promoting traits of the isolates were also assessed. All strains produced IAA ranging from 20 μg/mL to 250 μg/mL. Most of the isolates produced more than 80% siderophore. Four strains (Pantoea sp., PSB-08, Bacillus sp., PSB-13, Pseudomonas sp., PSB-17, and Enterobacter sp., PSB-21) showed outstanding performances for all the tested traits. In a bioassay of these four strains using mung bean plant, the best growth performances (23.16 cm, 22.98 cm, 2.27 g/plant, and 1.83 g/plant for shoot length, root length, shoot dry weight, and root dry weight, respectively) were obtained from the plants co-inoculated with Bacillus sp., PSB-13. The resultant data indicate that button mushroom media have got a diverse group of bacteria with plant growth promoting abilities. Thus, the media could be a good recycling resource for using to an effective bio-fertilizer.

현재 양송이 품종의 개발은 1980년대에 개발된 방법에 의존하여 진행되고 있다. 유전자가위를 이용한 유전자교정 기술이 다양한 분야에서 각광받고 있고, 이 기술을 버섯 육종에도 적용하기 위하여 진행된 이 연구에서는, CRISPR/Cas9 활용에 필수적인 원형질체 분리 효율을 1.0 × 10 8 /mL까지 안정적으로 끌어올렸고, spermidine을 이용하여PEG 형질전환의 효율 또한 기존 방법에 비해 100배가량 끌어올렸음을 보고한다.

갈색양송이 수집균주를 단포자교배하여 육성한 신품종 ‘진향’의 주요특성은 다음과 같다. ‘진향’의 균사배양, 초발이 소요일수, 자실체 발생소요기간은 대조품종인 ‘다향’ 과 차이없었다. ‘진향’의 갓두께는 ‘다향’ 보다 두꺼웠으며, 갓색은 진했다, ‘진향’자실체 경도와 개체중은 ‘다향’ 보다 다소 높았고, 수량은 14.1 kg/m 2로 ‘다향’의 13.1 kg/ m 2에 비해 8% 증수되어 양송이 재배농가에 보급이 가능할 것으로 예상된다.

현재 양송이 종균은 1980년대 개발된 방법으로 제조되고 있어, 양송이 종균 품질 향상을 위한 새로운 제조 방법을 개발하였다. 그 결과 균사체량이 5.92±0.52 g/L로 가장 많이 배양된 CDB(compost dextrose broth) 배지에서 24oC에서 120 rpm으로 진탕 배양(24시간/일) 하는 통기 식(2.5 L/min) 액체배양법으로 배양기간 10일이 액체 접종원 사용으로 양호했으며, 양송이 밀 배지 종균 생산은 밀 배지 50 g당 액체 접종원 1 ml을 적정 접종량으로 하여 10일 배양하면 종균의 뭉침과 흔드는 작업없이 적절하게 배양되었음을 보고한다.

본 시험은 재배과정 중 배지에서 분리한 미생물의 특성을 조사하여 이들 미생물과 버섯균의 생육과 연관관계를 밝히고자 하였다. 짚, 계분 등 배지 재료에서 분리한 미생 물의 양송이 균주에 대한 억제 정도는 국내 육성 양송이 균주가 외국에서 수입한 양송이 균주 보다 생육 억제 정도가 낮은 경향을 보였다. 양송이 배지 발효 단계별 분리 미생물의 양송이 품종간 균사 생육 억제 정도는 국내 육성 품종인 새도가 다른 품종보다는 생육이 좋았다. 그리고 발효과정이 진행됨에 따라 버섯균에 대한 억제 정도는 약해지는 경향을 보였다. 양송이 배지에서 분리한 미생물을 합성배지(CDA)에 도말한 뒤 버섯균사를 접종하여 균사의 생육을 조사한 결과와 분리균을 도말하고 항온기에서 2일간 배양한 후 배지를 완전히 뒤집어 배지의 뒷면 중앙에 버섯 균사를 접종하여 균사 생육을 조사한 결과를 비교 분석한 결과 양송이균의 생육 정도가 비슷한 경향을 보이는 것으로 보아 양송이 배지에서 분리한 미생물은 분비성 물질을 통해서 버섯균의 생육과 증식에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 양송이 균의 생육을 촉진하는 미생물을 분리한 결과 21균주가 선발되었고 대부분 4차 뒤집기 이후에서 많이 선발되었다. 대표적인 균주로는 Alcaligenes faecalis B-4-28, Comamonas testosteroni B- 4-31, Acinetobacter soli B-4-40 등이 있다.

본 연구에서는 유럽 양송이 자원들을 SSR marker를 통 해 유전적 다양성과 집단 구조, 유전적 분화에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 유럽의 양송이 자원들은 유전적 거리기반의 4개의 그룹으로 나뉘었고 집단구조 분석을 통하여 2개의 subpopulation으로 이루어져 있었다. 본 연구에서 사용한 SSR 마커로 유럽의 양송이 자원들은 지리적 그리고 갓색으로 구분되지 않았다. 유전적 다양성은 유전적 거리기반의 그룹에서는 Group 4, 집단구조 분석을 통한 subpopulation에서는 Pop. 2의 다양성이 높았다. 그리고 양송이 자원들은 유전적 분화가 매우 낮았다. 본 연구의 결과는 차후 양송이의 육종 등에 이용 할 수 있을 것이다.

본 실험은 농가 관행인 굴삭기 뒤집기와 자주식교반기를 이용한 뒤집기 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 야외발효배지의 온도는 자주식교반기 처리에서 뒤집기 후 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 후발효배지의 온도는 농가관행인 굴삭기 처리구에서 온도가 높게 유지되면서 후발효과 진행되었다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포 하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 관여하는 호기성 세균의 밀도는 자주식교반기 처리구에서 상대적으로 높았고, 고온성 발효과정 중 푸른곰팡이균과 중온성 방선균은 생육이 억제되거나 사멸되는 양상을 보였다. 유기물을 분해하는데 중요한 역할을 하고 있는 고온성 방선균은 자주식교반기 처리에서 농가관행보다 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 자주식교반기를 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았고, a, b값은 자주식교반기에 의한 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다. 발효 단계별 배지의 CN율을 조사한 결과 농가관행인 굴삭기의 경우 23.1에서 시작하여 5차 뒤집기에서는 16.2까지 낮아 졌고, 자주식교반기의 경우 23.3에서 16.9로 낮아 졌다. 따라서 처리간에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 처리별 수확량을 조사한 결과 1주기에서는 자주식교반기 처리에서 20% 의 증수효과가 있었고, 2주기에서는 28%, 3주기에서는 26%의 증수효과가 있었으며, 전체적으로 23%의 수량 증대효과가 있었다.

기후변화에 대비하여 고온성 양송이 백색 품종을 육성한 결과는 다음과 같다. 모본은 KMCC00540, KMCC00591, KMCC00643을 선발하였고, ISSR과 SSR마커로 각각 동 핵균주를 선발하여 교잡하였다. 선발 교잡주를 고온 20~25 o C, 습도 80% 이상에서 3반복으로 재배하여 농업적 형질과 자실체 특성의 변이가 가장 적은 것은 Abs4-2016- 121 계통이었다. 이 계통은 KMCC00000와 KMCC0000를 교잡한 계통이며, 경주와 부여 농가에서 현장실증시험결과 Abs4-2016-121 계통이 자실체 경도가 높으며 고온에서 갓 개열이 지연되어 고온성 품종 ‘하담’으로 육성하였다.

본 연구에서는 한국에서 개발한 23개의 양송이 품종과 42개의 도입품종의 유전적 다양성과 집단 구조를 SSR 마커를 이용하여 분석하였다. 양송이 품종의 NA는 약 13, HO는 약 0.59, HE는 약 0.74, PIC값은 약 0.71 이었다. 양송이 품종은 군집분석에 의하여 3개의 Group으로 구분되 었고 다양한 국가의 품종으로 구성된 Group2의 다양성이 높았으며, 구조분석에 의하여 2개의 subpopulation으로 구분되었고, 품종의 수가 많은 Pop2의 다양성이 높았다. 한국의 양송이 품종들은 주로 Group 3에 분포하고, subpopulation 간 분포에는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 결과는 양송이의 육종소재의 개발, 다양성 확보 등과 같은 품종의 개발과정에 이용될 수 있을 것이다.

A gram-positive bacterium was isolated from the spent substrate of Agaricus bisporus that showed a marked antagonistic activity against Pseudomonas agarici. It was identified as Bacillus safensis HC42 based on its cultural, biochemical, and physiological characteristics, and 16S rRNA sequence. B. safensis HC42 was saprophytic, but not parasitic or pathogenic, in cultivated mushrooms and showed strong inhibition of P. agarici in vitro. Moreover, it showed a control efficacy of 66 % against browning disease caused by P. agarici in Agaricus bisporus. Therefore, B. safensis HC42 may be useful in the future for the development of a biocontrol system.

양송이 버섯재배 시 발생하는 긴수염버섯파리(Lycoriella mali)의 효과적인 생물학적 방제를 위하여 곤충병원성 선충인 Steinernema carpocapsae를 이용하였다. 국내에 유통되고 있는 두 제품의 농도는 각각 m2 당 6 × 104과 2.5 × 105이었다. 양송이 버섯시설 내 버섯배지와 상토 에서의 긴수염버섯파리 유충 밀도를 조사한 결과 각각 30 cm2 내 평균 마리 수는 0.8마리와 22.2마리로 상토에서 주로 서식하였다. S. carpocapsae 1회 처리 후 방제효과는 처리 14일 후에 가장 높았다. S. carpocapsae 6 × 104 농도 제품의 2회 처리에 따른 긴수염버섯파리 방제효과는 51.9% 였으며 2.5 × 105 농도 제품의 2회 처리 후 방제효과는 96.8%로서 2.5 × 105 농도가 6 × 104 농도 보다 방제효과가 우수하였다. 살충제인 diflubenzuron 수화제의 방제효과는 50% 이하로 낮은 수준이었다.

양송이는 전 세계적으로 가장 많이 재배하는 버섯으로 특용작물생산실적의 2016년 통계자료에 의하면 국내 생산량은 10,173톤, 국내 생산액은 590억원이다. 현재 10개의 품종이 개발되었지만, 농업인들은 계속적으로 품질이 우수한 버섯 신품종을 요구하고 있다. 이에 우량계통을 육성하기 위해 수집된 170개의 유전자원 중에서 KMCC00754와 KMCC00775은 모균주로 선발되었다. 그리고 KMCC00754에서 120점의 단포자에서 동형핵균주로 추정되는 균주를 25점 선발하였고, KMCC00775에서는 120점의 단포자에서 6점을 AbSSR45마커를 가지고 각각 선발하였다. 이 동형핵균주로 교잡주를 육성하여 다시 SSR마커로 분석하였다. 그 결과 50%의 교잡율로 150점의 교잡주에서 74점이 교잡된 것을 확인하였으며, 이 균주들을 3회 재배하고 특성을 평가하였다. 최종적으로 Abs2-2015-16을 우량계통으로 선발하여 2017년에 신품종 ‘도담’이 육성되었다.

유럽에서 양송이 야외발효에 많이 사용하던 윈드로우터너를 우리나라 실정에 맞게 밀짚대신 볏짚을 사용할 수 있도록 개량 개발하였다. 관행 굴삭기작업과 비교하여 조사한 결과는 다음과 같다. 교반작업 성능은 81 m3 /hr으로 굴삭기 28.6 m3 /hr보다 2.8배 높았으며, 재배사 한 동(균상면적 165 m2 )당 1회 배지교반시간이 46분으로 관행보다 노력을 66% 절감할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 야외발효 말기 배지더미의 온도분포 조사 결과 배지더미 중앙 아래부분의 온도가 관행보다 5℃ 이상 높아 호기발효에 유리한 것으로 나타났으며, 부숙도를 추정할 수 있는 회분조사결과 30.9±1.1%로 나타나 관행 28.4±1.6%보다 부숙정도도 높게 나타났다. 버섯의 농가 재배결과 수확량이 시작기의 경우 관행 대조구 대비 22.9% 증수되는 것으로 나타났다.