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[충북대학교] 미생물 유전체, 기능분석 및 토성, 작물 맞춤형 생물비료 개발

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

저온에서 식물의 생장을 촉진하는 슈도모나스 반코버런시스 OB155 균주 및 이의 용도

보유기관 및 연구자 : 충북대학교 산학협력단 / 사동민

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술의 특장점: ○ (슈도모나스 반코버런시스 OB155 균주) 저온에서 식물의 생장을 촉진시킴과 동시에 식물의 저온 스트레스 저항성을 증진시킴
○ (ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylate) 분해 효소(ACC deaminase) 활성 우수) 식물이 스트레스에 노출 시 발생되는 스트레스 에틸렌 생합성의 전구물질, Indole acetic acid(IAA) 생산능, 인산가용화능, siderophoere 생성능 우수
○ (OB155 균주가 군집하여 서식) 식물체내에서 확인함으로써 보다 직접적으로 식물의 저온 내성 증진 및 생장촉진이 관여하는 것을 확인

기존 기술 대비 우수성: ○ 저온에 내성을 가지면서 식물생장촉진 효능이 우수한 슈도모나스 반코버런시스 OB155 균주를 토마토에 접종함으로써 식물체 내 활성산소 발생을 억제하여 토마토의 저온 스트레스 완화
○ 동절기 재배 유묘 및 작물의 저온 스트레스 저감을 통한 친환경적인 재배기술을 개발 가능하게 할 상토첨가용 생물비료
○ 식물생장촉진 효능이 우수한 상토첨가용 생물비료의 유전체를 명확하게 규명하여 경제적이고 친환경적인 생물비료의 개발
○ 생물비료 사용기술의 확립으로 고효율 생물비료의 현장 적용 확대 가능
○ 건전 작물재배 기술 및 화학비료 절감 등의 작물 생산 기술을 개발의 기반 마련
○ 메타분석을 이용하여 환경요인에 따른 토성 및 재배조건에 따른 생물비료의 데이터베이스 구축
○ 생물비료 사용매뉴얼 등의 작성을 통해 생물비료에 대한 농가의 불신 회복

[저온 스트레스 조건에서 OB155 균주의 접종에 따른 프롤린 함량 및 항산화 효소 활성]

시장동향: ○ 2020년 국내 생물비료 시장 368억 전망
- 세계 비료 시장은 2016년 1,243억 달러 → 2020년 1,469억 달러로 성장 전망
- 세계 생물비료 시장은 2016년 15억 달러에 → 2018년에는 17억 9,000만 달러로 성장 예상
- 미국에서만 생물비료 시장 수익 2018년에 약 2억 달러 이상 전망
- 국내 비료 시장은 2016년 1조 8,000억 원 규모로 이 중 생물비료의 비중은 1.65% 차지
- 국내 생물비료 시장은 2016년 297억 원 → 2020년 368억 원으로 성장 예상 (연평균 5.5%)

[국내 생물비료 시장 현황 및 전망(좌), 세계 생물비료 시장 현황 및 전망(우)]

경제적 효과: ○ 농업 생산성 향상과 환경보존이라는 미래농업의 두마리 토끼 잡는 미생물
- 화학농약/비료 사용에 따른 농업생태계 오염에 대한 우려 및 안전농산물에 대한 소비자 요구가 증가
- 저온 미생물을 이용하여 작물의 내한성을 높일 수 있어 겨울철 재배하는 친환경 농산물로 우위 선점화
- 농약, 미생물비료, 종자코팅제, 토양개량제 등 다양한 미생물 제품으로 확대 적용 가능