포플러(Populus spp.)와  버드나무(Salix spp.) 근권에서 식물생장 관련 주요 세균군의 분포와 기능적 중요성 평가

이석희1*, 박준영1, 공현종1, 김대솔1, 임혜민2, 강준원1

(1경북대학교 임학과, 2국립산림과학원 산림생명자원부)

Assessment of Functionally Important Bacterial Taxa in Populus and Salix Rhizospheres in Republic of Korea

Seok-hui Lee1*, Jun-young Park1, Hyeon-Jong Kong1, Dae-sol Kim1, Hyemin Lim2, Jun Won Kang1

(1Department of Forestry, Kyungpook National University,

2Department of Forest Bioresources, National Institute of Forest Science)

요약: 본 연구는 국내에 분포하는 Populus spp.와 Salix spp.의 근권과 뿌리 조직에서 분리된 배양가능 세균군의 특성과 기능적 중요성을 정량적으로 규명하고자 수행되었다. 두 수종에서 총 333균주가 분리되었으며, 이들은 근권 토양과 뿌리 내 배양가능 세균 속의 88-95%를 대표하였다. IAA 생산 능력은 수종 간 차이는 없었으나, 뿌리 유래 균주에서 더 높은 비율이 확인되었다. 회귀·이항 분석을 통해 과 수준에서는 Paenibacillaceae, Planococcaceae, Comamonadaceae가 IAA 생산과 밀접하게 연관된 핵심 분류군으로 도출되었고, 속 수준에서는 Paenibacillus, Gottfriedia, Variovorax, Paraburkholderia 등이 유의한 IAA 생산 속으로 확인되었다. PICRUSt2 기반 기능 예측에서는 Rhizobiaceae, Burkholderiaceae, Pseudomonadaceae가 질소대사 및 식물 병원균 상호작용 관련 기능에서 높은 잠재력을 나타냈다. 네트워크 분석에서는 Legionella, Bdellovibrio, Mucilaginibacter 등이 모듈 간 연결을 담당하는 keystone taxa로 분류되었다. 본 연구는 Populus spp. 및 Salix spp. 근권 미생물군의 기능적 구조를 규명함으로써 향후 식물생장 촉진 미생물 활용 전략 수립에 기초자료를 제공한다.

Abstract: This study investigated the diversity and functional importance of culturable bacterial communities associated with the rhizosphere and root tissues of Populus and Salix species in Korea. A total of 333 isolates represented 88-95 percent of the culturable genera in each compartment. Although IAA production did not differ between host species, root-derived isolates showed a higher proportion of IAA producers. Regression and binomial analyses identified Paenibacillaceae, Planococcaceae, and Comamonadaceae as key families, and Paenibacillus, Gottfriedia, Variovorax, and Paraburkholderia as important IAA-producing genera. PICRUSt2 predictions indicated that Rhizobiaceae, Burkholderiaceae, and Pseudomonadaceae were enriched in nitrogen metabolism and plant?pathogen interaction functions. Network analysis revealed Legionella, Bdellovibrio, and Mucilaginibacter as keystone connectors. These findings provide foundational insight for developing microbe-based strategies to enhance Salicaceae growth.

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 산림과학기술 연구개발사업(RS-2024-00404388)과 국립산림과학원(FG0402-2022-01-2025)의 지원에 의하여 이루어진 것입니다.