청원 소재 음나무(Kalopanax septemlobus)의 미숙종자에서 캘러스를 유도하여 15개의 배발생 캘러스를 얻었다. 증식된 배발생 캘러스를 재료로 체세포배를 유도하여 15개체의 기내 식물체를 얻었다. 체세포배 유도는 1/2 MS배지에 0.1 mg/L abscisic acid (ABA), 7% polyethylene glycol (PEG), 0.02% activated charcoal, 3% sucrose를 첨가하고, 0.5% gelrite로 경화하여 사용하였다. 식물 재생용 배지는 배지는 1/2MS배지에 2% sucrose, 0.3% gelrite로 하였고, 발아 촉진을 위해 GA3 1.0 mg/L 처리 혹은 기본배지를 사용하였다. 15개체의 체세포배 발생 빈도는 다르게 나타났고, 재생된 식물체의 GA3 효과는 크지 않았다. 유전적 다양성을 조사하기 위하여 ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) 표지자 분석을 실시하였다. 5개의 ISSR 프라이머에서 증폭산물을 관찰하였고, 유전적 다양성을 나타내는 P (Percentage of polymorphic loci)값과 S.I. (Shannon’s information index)를 조사하였다. ISSR 마커를 이용하여 재분화 식물체의 유전적 안정성을 분석한 결과, 체세포 유래 재분화된 식물체의 개체간에 유전적 구조가 균일하며, 유전적 변이는 관찰되지 않았다.

Codonopsis lanceolata (Campanulaceae) has been used in traditional medicines, as its roots contain severalkinds of 3,28-bidesmosidic triterpenoid saponin with high medicinal values. In this study, we induced hairy root-derivedtransgenic plants of C. lanceolata and analyzed triterpenoid saponins from the leaf, stem and root. Transgenic plants wereregenerated from the hairy roots via somatic embryogenesis. The saponins are lancemaside A, B and E, foetidissimoside A,and aster saponin Hb. Transgenic plants contained richer triterpenoids saponin than wild-type plants. Major saponin lance-maside A was the most abundant saponin in the stem from transgenic-plant, 4.76㎎·1−¹ dry stem. These results suggest thattransgenic plants of C. lanceolata could be used as medicinal materials for the production of triterpene saponins.

We have established adventitious root culture systems of Codonopsis lanceolata, Codonopsis pilosula and Codonopsis ussuriensis. Root segments of C. lanceolata were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 0.5mg/l NAA and produced 18.8±1.9 roots per explant. Root segments of C. pilosula were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 1.0mg/l NAA and produced 8.5±1.8 roots per explant. Leaf segments of C. ussuriensis were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 0.5mg/l NAA and produced 7.8±0.4 roots per explant. In liquid culture, the best production of adventitious root (fresh weight) was obtained in 1/2 MS medium with 1.0mg/l NAA. This study demonstrated for the first time to produce adventitious roots in C. pilosula and C. ussuriensis.

본 연구는 쌈채소로 각광받고 있지만 산림에서는 희귀한 식물이며 번식이 까다로운 병풍쌈(Cacalia firma)을 기내 번식을 통한 식물체 번식을 위하여 진행되었다. 병풍쌈의 기내 종자발아를 위해서는 종자의 절단 및 GA3처리가 효과적이었다. 종자유래 유식물체의 자엽, 잎, 엽병 및 뿌리절편을 BA가 첨가되 배지에 배양한 결과 엽병 절편당 2.76개로 가장 양호하였다. 부정아 유래 식물체의 엽병 절편을 다양한 종류의 cytokinin(2-iP, kinetin, zeatin, TDZ, 및 BA)를 각각 2 mg·L-1씩 단독 첨가한 배지와, 오옥신으로 NAA 0.5 mg·L-1을 혼합 첨가한 배지에 접종하였다. 그 결과 TDZ와 BA에서 높은 부정아 유도율을 나타냈고, kinetin에선 낮은 부정아 유도율을 보였으며, 2-iP와 zeatin에서는 부정아가 형성되지 않았다. NAA를 혼합한 배지는 단독 처리 배지보다 높은 유도율을 나타냈지만 배양절편당 부정아의 수는 오히려 줄어들었다. 대부분의 부정아는 cytokinin 단독 처리시 배양절편으로부터 직접부정아가 발생되었으며, cytokinin과 NAA 혼합된 배지에서는 일부 캘러스화된 부분에서 부정아가 발생되었다. 이들 부정아는 IBA가 첨가된 배지에 옮겨준 경우 뿌리가 발생되어 식물체로 재생되었다. 재생된 식물체는 토양에 성공적으로 순화되었다.

본 실험은 새우난초의 기내 다신초 유도를 통한 재분화 조건의 확립과 이를 통한 토양순화을 목적으로 수행되었다. 우선 새우난초의 유식물체로부터 잎, 구경, 뿌리를 달리하여 부정아을 유도한 결과, 잎 부위는 구경이나 뿌리보다 양호한 부정아의 유도를 보였다. 또한, 부정아 유도시 3.0 mg/L의 BA와 1.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 부정아 유도율을 보였다. 유도된 부정아을 이용하여 GA3의 농도에 따른 다신초 증식률을 조사한 결과, 3.0 mg/L의 GA3가 포함된 배지에서 가장높은 결과를 보였다. 최적의 발근조건을 확인하고자 IBA와 NAA의 농도는 달리하여 실험한 결과, 3.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 발근수와 발근길이를 보였다. 발근이 되어 모본과 유사하게 배양된 새우난초의 유식물체를 모래단용상, 모래와 TKS-II를 1:1로 배합한 ST혼용상, 펄라이트 단용상, 펄라이트와 TKS-II를 1:1로 배합한 PT혼용상, TKS-II단용상을 조성하여 심재한 후 신장률, 줄기직경, 뿌리길이, 생존률을 조사한 결과 모래와 펄라이트에 TKS-II를 1:1로 혼용하여 제조된 배양토에서 가장 양호한 결과를 보였다.

본 실험은 여우구슬의 기내 부정근 유도 및 증식조건의 확립을 목적으로 수행되었다. 우선 여우구슬의 기내 발아체로부터 부위를 달리하여 부정근을 유도한 결과 줄기부위는 뿌리보다 양호한 부정근의 유도를 보였다. 또한 유도된 부정근을 이용하여 옥신의 종류(IAA, IBA, NAA와 2.4-D)에 따른 부정근 유도율을 조사한 결과 IBA와 NAA는 IAA와 2.4-D보다 높은 유도율을 보였다. IBA의 농도에 따른 유도율과 증식효율은 IBA가 0.5 mg/L첨가되었을 때 가장 높은 유도 및 증식효율을 보였다. 최적의 액체배지조건을 확인하고자 IBA의 농도는 0.5 mg/L로 첨가하고 sucrose의 농도를 달리하여 실험한 결과 sucrose는 30 g/L 첨가 되었을 때 가장 높은 생중량과 건중량을 나타냈다. 액체배양된 여우구슬의 부정근을 각각 MS, 1/2MS, 1/3MS배지에 30 g/L sucrose, 0.5 mg/L IBA가 첨가된 5 L 용량의 생물반응기에 4주간 배양한 결과 1/2MS 배지에서 양호한 생장을 보였다. 본 실험에서는 여우구슬의 종자발아체를 이용하여 부정근의 유도 및 증식조건에 필요한 기내배양조건과 2차적으로 유도된 부정근을 이용하여 플라스크와 생물반응기 배양을 통한 효율적인 증식조건을 확립하였다.

홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 이용하여 기내 부정근의 생산 체계를 확립하였다. 먼저 홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 0.1, 1.0, 3.0 및 5,0 mg/L의 IBA와 sucrose가 10, 30, 50 및 100 g/L가 첨가된 MS 배지위에 치상하여 부정근의 유도율을 조사하였다. 부정근의 유도는 잎, 줄기 절편에서 IBA의 농도가 5.0 mg/L 일때 가장 높은 유도율을 보였으며, 뿌리 절편은 IBA 3.0 mg/L 첨가된 배지에서 부정근 유도율이 가장 높았다. Sucrose의 농도는 30 g/L가 첨가되었을 때 잎, 줄기, 뿌리 절편에서 높은 유도율을 나타났다. 고체배지 조건에서 부정근의 유도율이 가장 우수한 조건을 기본으로 액체배양을 실시하였으며, 염의 농도에 따른 부정근의 증식조건을 조사하였다. 1/3MS 배지에서 홍경천의 부정근을 배양하였을 때 1/2MS, MS 액체 배지조건 보다 약 2배, 2.5배의 부정근 생장량을 보였다.

The effects of red, blue, and far-red light by illumination of light emitting diodes (LEDs) on growth, morphogenesis and eleutheroside contents of in vitro plantlets of Eleutherococcus senticosus were examined. As a control, plantlets were grown under a broad spectrum white fluorescent lamp (16/8 h illumination). The length of plantlets grown under the red/blue LEDs was taller than those under fluorescent lamps. Leaf area, root length and fresh weight of plantlets were highest under blue light compared to other kinds of light sources. Chlorophyll contents in plantlets grown under fluorescent lamps were higher than those in plantlets grown under LED illumination. Production of eleuthroside B and E in plantlets was highest under blue LED. However, production of eleuthroside E1 was highest under fluorescent lamps. These results suggest that plant growth and eleuthroside accumulation can be controlled by wave length of light under LED illumination system.