Isolation of marine bacteria from Undaria pinnatifida

Abstract

본 연구에서는 미역에 공생하는 해양 세균을 분리 배양한 뒤, 분자 계통학적인 방법으로 동정하였다. 완도에서 양식된 남방형 미역과 부산 기장에서 양식된 북방형 미역 각각 1개체씩을 선택하여 멸균된 면도칼로 잘게 썰었다. 잘게 썬 미역을 1.5 ㎖ microtube로 옮긴 후 멸균 해수 1 ㎖를 넣고 vortexing하였다. 원심분리 후 상층액을 취하여 R2A 고체배지에 도말한 뒤, 10℃ 또는 20℃에서 4 - 10일 동안 배양하였다. 이때 원액, 1/10, 1/100, 1/1000 희석 용액을 각각의 배지에 도말하였다. 형성된 콜로니는 계대 배양하여 순수한 단일 균주를 분리하였으며 남방형 미역에서 17개, 북방형 미역에서 50개, 총 67개의 균주를 확보하였다. 이들의 16S rRNA 유전자를 PCR 방법으로 증폭한 뒤 염기서열을 분석한 결과, 다수의 균주가 동일한 염기서열을 보였으며 최종적으로 북방형 미역에서 6개, 남방형 미역에서 5개의 해양세균을 확인할 수 있었다. 이들은 Psychrobacter aquimaris, P. faecalis, P. fozii, P. marincola, P. nivimaris, P. okhotskensis, Psychromonas arctica, Bacillus psychrodurans 총 8개의 해양 세균과 97% 이상의 높은 염기서열 유사성을 보였다. 미역 공생 균주와 상동성이 높은 세균 중에서 P. faecalis와 Bacillus psychrodurans를 제외한 나머지 세균은 다양한 해양 환경에서 분리된 해양 세균이었다. 이중 Psychrobacter aquimaris, P. fozii, 그리고 P. marincola는 해수에서 분리되었으며, P. nivimaris는 해양유기물 그리고 Psychromonas arctica는 바이오필름(biofilm)에서 분리되었다. 미역이 해수에서 양식된다는 것과 16S rRNA 유전자 분석 결과를 고려해 볼 때, 미역 공생 균주가 기존의 해양 세균과 동일 종일 것으로 추정되었다. 또한 P. fozii, P. okhotskensis, 그리고 Psychromonas arctica는 저온에서 잘 자라는 내냉성 또는 호냉성 세균이었다. 미역이 겨울에 양식되는 것을 고려해 볼 때, 미역의 공생 세균도 내냉성 균주일 가능성이 있다고 판단된다. 앞으로 FISH (Fluorescence In Situ Hybridization)과 같은 방법으로 미역에서 분리된 이들 해양 세균의 공생 여부와 공생 위치를 정확하게 추적하고자 한다.