Cell growth and gomisin J production by suspension cultures of Schisandra chinensis Baillon were investigated under various culture media, initial sucrose concentrations, shaking speeds, and inoculum sizes. Callus was induced from in vitro cultivated leaf segments on MS medium supplemented with 1 mg/l NAA. The maximum dry cell weight of 2.23 g was obtained at inoculum size of 0.5 g fresh cell weight and in MB5 medium supplemented with 1 mg/l NAA, 3% sucrose after 8 weeks. The production of gomisin J in suspension cell cultures was maximized in WPM medium containing 5% sucrose. The shaking speed for maintaining maximal cell dry weight was 100 rpm while the best shaking speed for gomisin J accumulation was 140 rpm.

참돌꽃의 캘러스는 0.5 mg/l NAA와 1 mg/l BA가 조합 첨가된 1/2MS 배지에서 유도하였으며, 현탁세포배양은 0.5 mg/l NAA와 1 mg/l BA가 조합 첨가된 2B5 배지에서 확립되었다. 한편, 참돌꽃 뿌리로부터 반복된 silicagel colum chromatography와 분취 HPLC를 통하여 순수한 salidroside 결정을 얻었으며, 얻어진 결정체는 1H-NMR, 13C-NMR 및 1H-1H COSY 등의 분광학적 분석으로 구조를 동정 확인하였다. 확립된 세포배양계에서 salidroside 함량은 원뿌리 0.17%에 비교하여 광배양(0.12%) 암배양 (0.286%) 및 sucrose 5%에서 함량이 0.41% 까지의 함량변화를 나타내었다.

심장질환 및 암치료에 약제로 사용되어지는 D. purpurea의 잎 절편으로부터 신초의 재분화와 증식을 시도하였다. MS 배지에 2 mg/l BA와 0.1 mg/l IAA를 조합하여 처리하였을 때 잎절편으로부터 부정아가 형성되었다. 유기된 부정아로부터 신초의 증식은 식물생장조절물질이 첨가된 B5 배지에서 배양 5주 후 약 21개의 신초가 분화되었으며, 신초의 길이 신장과 생육은 WPM 배지와 MS 배지에서 가장 양호한 것으로 나타났다. 한편 기내 증식된 신초로 부터의 발근은 1 mg/l IBA를 첨가된 MS 배지에서 신초당 21.5개가 형성 되었다.

번행초(Tetragonia tetragonoides)의 잎 절편으로부터 기내(in vitro) 증식을 유도 하였다. 2 mg/L BA와 0.5 mg/L NAA가 조합 처리된 MS 기본배지에서 잎 절편으로부터 직접 기관형성 과정을 통하여 부정아가 형성 되었다. 유기한 부정아는 절취하여 2 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA이 첨가된 MS배지로 옮겨 유묘의 대량 증식을 시도하였으며, 배양 3주 후 신초의 지속적인 성장을 위해 무기염의 농도가 두배로 증가된 2MS배지로 옮겨 배양 하였다. 증식된 신초로부터 발근은 식물성장조절물질이 첨가되지 않은 1/2MS와 MS배지 모두에서 이루어 졌다.

대황(Rheum undulatum L.)의 형질전환된 뿌리의 기내(in vitro)배양으로부터 quinone계 알칼로이드 물질인 anthraquinone의 생산성을 확인하고자 하였다. 형질전환된 뿌리로부터 anthraquinone의 생산에 있어서 배지, 초기 pH, 탄소원의 농도, 광 그리고 elicitors의 영향을 조사 하였다. 형질전환된 뿌리는 6% sucrose와 0.5 mg/l GA3 그리고 50 mg/l chitosan이 첨가된 WPM 배지에 치상한 후 16/8의 광조건(16μmol m2s1)하에서 배양시 0.18 mg(생중량)의 anthraquinone의 생산성을 보여주었다. 이와같은 함량은 재배근의 약 1.3배에 해당된다.

하늘타리 (T. kirilowii)의 기내 (in vitro) 대량증식을 위하여 줄기절편을 2 mg/L BA가 첨가된 MS 배지에 치상하였을 때 정단부위가 포함된 줄기절편의 기저부로부터 다수의 부정아가 형성되었다. 부정아는 정상적인 신초로 분화하였으며, 이와같이 형성 된 신초는 0.5 mg/L BA가 첨가된 MS 배지로 옮겼을 때 4주 후 시료당 17.3±0.2개의 신초로 재분화하였다. 신초의 증식에 있어서 배지내 탄소원으로는 3% sucrose가 적절하였으며, 고형물질에 의한 영향은 확인할 수 없었다. 한편 신초의 발근은 무기염 의 농도가 절반으로 줄어 든 1/2MS 배지 (2% sucrose, 0.3% phytagel, pH 5.7)에서 신초당 4.3±0.02개로 96%이상 형성 되었다.

기내 배양 과정에서 식물성장조절물질의 처리 없이도 성장속도가 매우 빠르고, 모식물체와 동일한 성분의 대사물질을 생합성하는 화학적 전형성능을 나타내는 형질전환된 뿌리 즉, 모상근을 이용하여 약리물질을 생산하고자 대황 모상근을 유도하고 이로부터 추출한 물질의 세포독성을 조사하였다. 1. 수층과 클로로포름 층으로부터 얻은 대황 모상근 추출물 모두 농도의 증가에 따라 세포에 미치는 독성이 증가하였다. 2. 클로로포름층으로부터 얻은 대황 모상근 추출물이 수층으로부터 얻은 대황 추출물보다 세포에 미치는 독성이 크게 나타났다. 클로로포름층 분획의 MTT50, NR50 SRB50은 각각 289.3μg/ml, 302.7μg/ml, 433.8μg/ml이었고, 수층 분획물의 MTT50, NR50 SRB50은 각각 475.8μg/ml, 428.3μg/ml, 549.5μg/ml 이었다. 3. 세포독성 측정방법에 따라 차이를 보였으며 수층 분획의 경우 NR정량법에서 클로로포름층 분획의 경우 MTT정량법에서 독성 정도가 더 높게 나타났다.

약용식물의 기내 (in vitro) 배양에 의한 유용물질의 생산을 위하여 대황 (Rheum undulatum L.)의 유묘 조직 절편에 Agrobacterium rhizogenes A4을 감염시켜 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 부정 근인 모상근은 WPM 배지에서 RCM 배지의 3.4배의 성장률 증가를 나타내었으며, 지표 물질인 tannin의 생산량 또한 동일 배지에서 가장 높았다. 배지내 식물성장조절물질의 처리에 의한 모상근의 성장 및 tannin 생산촉진 효과는 식물성장조절물질을 처리하지 않은 대조구에 비해 2 mg/L IAA 처리구와 0.5 mg/L ABA 처리구에서 각기 1.7배의 성장 (0.72 g dry weight/flask)과 1.4배의 tannin (0.67 mg/g fresh weight)의 생산량 증가를 가져왔다. 배지내 탄소원인 sucrose 는 3%와 5%에서 최대성장 (0.54 g dry weight/flask)과 tannin 생산 (0.46 mg/g fresh weight)을 보였으며, chitosan의 농도는 50 mg/L 처리구에서 tannin의 생합성에 영향을 주었다.