$\underline{Rhizobium} \underline{japonicum}$ strains have been isolated from soybean root nodules collected throughout the country to study their several characteristics.
The isolates were divided into two groups according to their growth rates. Fast growing isolates produced acid on yeast extract mannitol medium, while slow growing isolates not. Sucrose was utilized by the strains of fast growing isolates and slow growing isolates did not grow on sucrose as the sole carbon source.
A modified gel electrophoresis technique provided a reproducible way of dectecting plasmids with molecular weight ranging from 50 to 600 kb harboured in fast growing isolates. One isolate, $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-41, contained only one ccc-DNA and four strains showed more than one plasmid band.
Selected strain, $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271, has three plasmids. The smallest plasmid, pRja271a, was eliminated by incubation at high temperature. This cured strain did not lose nodulation ability suggesting that pRja271a is not related to symbiosis.
Large plasmids from fast-growers did not have any DNA homology with $\underline{nif}$ structural gene of $\underline{Klebsiella} \underline{pneumoniae}$. Homology bands were detected from the total DNA of $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271 digested with various restriction enzyme, single band in HindIII digests and two homology bands in others. Molecular weights of these fragments were estimated.
Transposon Tn5 was transferred into KR1017, spectinomycin resistant strain of $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271, by conjugation with suicide plasmid vehicle containing Tn5. Transferred Tn5 was stably maintained and specified kanamycin resistance in new host.
대두에 뿌리혹을 형성하는 $\underline{Rhizobium} \underline{japonicum}$을 한국에서 분리하여 여러 생리학적인 특성을 조사한 결과 생장 속도에 따라 두 집단으로 나눌 수 있었다. 생장 속도가 빠른 집단은 YM 배지에서 산을 생성하는 반면 생장 속도가 느린 집단은 산을 생성하지 않았다. 또 대부분의 미생물이 잘 이용하는 sucrose를 유일한 탄소원으로 사용하였을 경우 fast-grower는 잘 자라는 반면 slowp-grower는 전혀 자라지 못하였다.
Fast-grower중 몇 strain 이 1-4개의 plasmid를 가지고 있는 것이 관찰되었고 이들의 분자량은 50-600kb 정도 되는 것으로 계산되었다. 이들 plasmid 와 $\underline{nif}$ KDH probe 사이에서는 homology 가 관찰되지 않았다.
선택된 $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271이 가지고 있는 plasmid 세 개중 분자량이 가장 작은 pRja271a를 39℃ 에서 제거하였는데 이 변이주가 대두에 뿌리혹을 형성하는 것으로 보아 pRja271a 가 공생과는 무관함을 알 수 있었다.
Fast-growers 에 있는 large plasmid 는 $\underline{K}. \underline{pneumoniae}$의 nifKDH gene과는 DNA homology가 없었다. $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271의 전체 DNA를 여러 제한 효소로 자른 뒤 $\underline{nif}$KDH gene과 hybridization시켰는데 이 중 HindIII를 사용하였을 때 한 band만이 homology를 보였고 다른 경우는 두 band가 나타났다.
Transposon Tn5를 $\underline{R}. \underline{japonicum}$ R-271의 spectinomycin 저항성 변이주인 KR1017에 Tn5를 가진 suicide plasmid와의 conjugation을 통해 집어넣었다. 전달된 Transposon Tn5가 새로운 숙주에서 안정되게 유지되고 kanamycin 저항성을 나타내므로써 돌연변이시 유전적 표식으로 이용할 수 있음을 확인하였다.
