Lysine is the first essential amino acid for optimal nutrient quality in rice grain. For the narrow genetic diversities of lysine contents in rice, somaclonal variation was the source of mutation in our breeding program. Biochemical selection was conducted using 1 mM S-(2-aminoethyl) cysteine followed by two passages of 5 mM lysine plus threonine in the callus subculture medium. The lysine contents in endosperm of all progenies recovered from the biochemical selection were higher than those of their donor cultivar 'Hwayeongbyeo'. These elevated lysine levels of mutants were successfully transmitted to M4 generation. The lysine contents in endosperm varied 3.85 to 4.80% compare to their donor cultivar 'Hwayeongbyeo' was 3.85%. Three of high-lysine germplasms, Lys-l, Lys-2 and Lys-7 were selected by biochemical selection and rapid screening methods. DNA analysis showed that a new insertion of Tos 17 which mapped to rice chromosome 11 on the high-lysine mutant, Lys-2.

인삼 callus의 기내배양에 의해서 항암물질을 대량생산하기 위한 연구의 일환으로 인삼 callus의 polyacetylene생산에 미치는 전구물질 및 elicitor의 효과를 조사하였다. 5mg/l의 L-phenylalanine첨가배지에서 인삼 callus의 생장과 polyacethylene합성이 가장 양호하였으며 panaxynol뿐만 아니라 panaxydol도 형성되었다. 반면에 α-methyl-D.L.methionine과 D.L.-norleucine 첨가구에서는 polyacetylene이 전혀 생성되지 않았다. Elicitor로 사용되는 nigeran은 농도가 높아질수록 인삼 callus의 생장을 억제시키지만 polyacetylene생성에는 전혀 영향을 미치지 못했다. 그러나 chitosan은 0.5mg/l의 농도에서 는 인삼 callus의 생장과 polyacetylene의 생성에 영향을 주지 못하였으나, 1mg/l 이상 처리구에서는 panaxynol은 검출되지 않았지만 panaxydol은 검출되었다.

오차드그래스의 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 'Roughrider' 품종의 성숙종자로부터 최적 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 미치는 배지첨가물질의 영향을 조사하였다. 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 생장조절 물질로는 3 mg/L 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 식물체 재분화에는 1 mg/L 2,4-D와 3 mg/L BA가 첨가된 배지에 캘러스를 배양했을 때 36.3%의 재분화율을 나타내었다. 캘러스 유도배지와 재분화배지에 1 g/L의 casein hydrolysate와 300 mg/L의 proline을 동시에 첨가해주었을 때 캘러스 유도율과 재분화율이 각각 57.3%와 60.7%로 증가되었다. 또한 항산화물질로서 10 mg/L의 AgNO3 와 40 mg/L의 cysteine을 첨가해준 과 켈러스 유도율 재분화율 각각 68.7%와 71.7%까지 증가되었다. 본 연구를 통하여 확립된 성숙종자로부터 효율적인 배발생 캘러스의 유도 및 식물체 재분화 체계는 유전자 형질전환을 통한 신품종 오차드그래스 개발에 유용하게 응용되어질 수 있을 것이다.

약용식물로 쓰이는 선피막이 (Hydrocotyle maritima Honda)를 기내에서 재분화 가능성에 대해 조사하였다. 선피막이의 엽병 절편체를 식물생장조절제 (0~5 mg/l, NAA와 0~5 mg/l 2,4-D)가 단독 또는 0.1~2 mg/l BA와 조합 첨가된 배지 에서 6주동안 배양하였다. 2,4-D 또는 NAA을 단독으로 처리해도 캘러스가 발생하나, 가장 좋은 결과는 각각 0~5 mg/l BA, 5 mg/l NAA와 0.5 mg/l BA조합구에서 나타났다. Kinetin를 3 mg/l로 처리시 캘러스로부터 가장 많은 신초 (캘러스당 12개)을 발생시켰다. 또한, 0.5 mg/l 2,4-D와 0.5 mg/l BA가 첨가된 배지에서 유도된 배 발생 캘러스를 호르몬이 없는 배지에서 배양하였을 때, 체세포 배가 분화되었고, 식물체로 더 잘 발달하였다.

Immature and mature embryos of 18 Korean wheat genotypes were cultured in vitro to develop an efficient method of callus formation and plant regeneration, and to compare the responses of both embryo cultures. Immature and mature embryos were placed on a solid agar medium containing the MS salts and vitamins, 30g/l maltose, 2 mg/l 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), and amino acids. The developed calli were maintained on regeneration medium containing MS salts and B5 vitamins, 20 g/l sucrose, and the combination of two plant growth regulators, 6-benzylaminopurine (BAP) and indole-3-acetic acid (IAA). Immature embryos in most genotypes showed high efficiency of callus induction except three genotypes; Eunpamil, Chunggemil, and Namhaemil, and significant differences among the genotypes. Plant regeneration of calli induced from immature embryos showed high efficiency in Geurumil (56.5%), Tapdongmil (50.5%), Gobunmil (45.5%), and Urimil(42.2%). The analysis of variance showed significant differences for regeneration frequency among the genotypes. Mature embryos showed low callus induction frequency compared with that in immature embryos, and significant differences among the genotypes. Plant regeneration of calli induced from mature embryos showed high efficiency in Keumkangmil (33.33%), Tapdongmil(28.13%), and Geurumil (27.78%). The analysis of variance showed significant differences for plant regeneration frequency among the genotypes.

동진벼의 현미에서 캘러스를 유도하여 증식할 경우 Ge첨가가 캘러스 내의 Ge함량에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 배지별 Ge농도에 따른 캘러스 증식율과 캘러스내 Ge 및 무기원소의 함량은 N6배지보다는 MS배지에서 캘러스증식이 좋았으며, 캘러스 내 K함량을 제외하고는 Ge 및 기타 무기원소의 함량이 대체로 높았다. N6배지와 MS배지 내 Ge농도가 높을수록 캘러스 증식율은 감소되나 캘러스 내 Ge함량은 증가되었고 Ca, Mg, K의 함량은 감소되며 Fe, Mn, Zn, Cu의 함량 등은 Ge농도 100～200 mg/ 까지는 증가되나 그 이상 농도에서는 감소되는 경향이었다. Ge의 종류 및 농도에 따른 캘러스 내 Ge함량은 처리 한 Ge농도가 높을수록 증가되었는데, Ge 시용량이 100 mg/ 이하에서는 무기ee(GeOf) 처리가 유기Ge(Ge-132) 처리보다 캘러스 내 Ge함 량이 높았으나, 그 이상의 농도에서는 유기 Ge처리가 무기Ge처리보다 캘러스 내 Ge함량이 높았고 캘러스 활력도 좋았다. 배지의 pH가 낮을수록 캘러스의 활력은 떨어지나 캘러스 내 Ge함량은 높았으며, citric acid 와 myo-inositol의 0.1～l.0 mM을 배지에 처리한 경우 무시용보다 캘러스 생육이나 캘러스 내Ge 및 기타 무기원소의 함량이 증가되었는데, citric acid보다는 myo-inositol의 시용에서 더 증가되었다.

일정세기 이상의 자력을 통과한 물(자화수)을 이용하여 벼 callus 유기 및 식물체 재분화 효율을 높이고자 팔공벼를 대상으로 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼 callus 유기효율은 자화수 처리한 도체, 액체배지에서 공히 이온수 처리보다 상대적으로 각각 30%, 16% 높았으며 절대빈도에서도 고체, 액체배지 각각 27.3%, 15.4%를 나타내어 일반적인 증류수 이용배지보다 대체로 높은 경향이었다 2. 식물체 재분화 효율에서도 자화수 처리한 고체배지에서 44.7%로 이온수 처리의 39.3%보다 5.4%높았으나, 액체배지의 경우 오히려 이온수의 재분화율이 다소 높았으나 유의성은 없었다. 3. 재분화된 식물체의 초기생육을 조사한 결과 자화수 처리가 이온수 처리보다 3일 후 50%, 7일 후 36%의 신장효과가 있었다. 4. 배지내 용존산소량을 측정한 결과, 자화수처리 배지에서 배양전 5.64ppm으로 이온수처리 배지보다 용존산소량이 18.9% 높았으나 배양 4 주후에는 자화수 및 이온수 처리 배지 각각 4.55ppm, 4.45ppm으로 비슷하였다. 5. 배지의 온도별 pH 변화를 조사한 결과 자화수 처리 배지의 pH가 이온수처리 pH보다 0.10～0.30정도 높았다. 6. 따라서 벼 ⇒allus 유기 및 식물체 재분화 효율을 높이는데 700 Gauss의 자력을 통과한 물(자화수)의 처리가 이온수 처리 보다 효과적이었으며 앞으로 좀더 정밀한 기초연구가 필요하다고 생각된다.

1. 지황의 잎 조직에서 캘러스 유도는 옥신류와 사이토키닌류의 단독처리보다는 BA와 NAA를 혼합처리하는 경우에 캘러스 유도가 잘 되었다. 2. 옥신류의 embryogenic 캘러스 유도는 5% 정도로 극히 낮았으나 사이토키닌류를 처리한 경우는 40~55%로 높아졌다. 3. BA 4mg/1 NAA 0.5mg/1 처리에서 embryogenic 캘러스 유도가 가장 양호하였다. 4. 배지 종류별로는 Linsmaier-Skoog배지가 embryogenic 캘러스 유도와 유도량이 가장 많았다. 5. Embryogenic 캘러스 유지도 BA 4mg/1과 NAA 0.5mg /1 처리 에서 가장 효과적 이었다. 6. 계대배양 회수가 증가할수록 캘러스 생장량은 증가하였지만 embryogenic 캘러스 빈도는 감소되는 경향을 보였다. 7. 현탁배양시 체세포배 생산은 BA 1mg/1처리 에서 가장 많았다 8. 체세포배에서 식물체 분화는 식물 생장조절제가 처리되지 않은 1/2 LS기본배지에서 가장 잘 되었으며 토양활착율은 75% 정도이었다.

본 연구는 기내에서 두릅의 잎조직배양을 통한 효율적인 종묘대량증식체계를 확립하기 위한 기초연구로서 엽내으로부터 캘루스 유기 및 식물체 재분화를 시도한 결과이다. 1. 유연조직으로부터 캘루스 유기는 1.0mg/1 Thidiazuron 첨가배지에서 70%의 유기율을 보였다. 2. 0.1～0.2mg/1 Dicamba 및 1.0mg/1 Picloram 첨가가 캘루스의 증식에 효과가 있었다. 3. 호르몬 첨가배지에서는 식물체 재분화가 이루어지지 않은 반면 Hormon-free 배지에서 shoot 및 root의 분화가 이루어져 완전한 식물체를 얻었다.

본 연구에서는 탄소원, 질소원의 비율, inositol 및 비타민이 박하정유 생산과 멘톨생합성에 미치는 영향을 조사한 결과 암모니아태질소와 초산태질소의 비율이 1:2일 때 사용한 배지에 관계없이 정유생산이 많았다. 멘톨 생합성이 높았던 경우는 LS배지에서는 암모니아태와 질산태질소의 비율이 1 : 3이었고 MS배지에서는 1 : 2이었다. Sucrose 대신 glucose를 사용하였을 때는 사용한 배지에 관계없이 정유생산과 멘톨 생합성이 모두 감소하였다. Inositol의 농도를 증가하였을 경우 세포의 생장량은 증가하였으나 멘톨 함량은 감소하였다. 비타민 농도를 기본배지의 두배로 하였을 때 LS배지에서는 정유함량이 증가하였으나 MS배지에서는 감소하였다. 멘톨 함량은 모두 감소하였다.

약용으로 널리 이용되는 산수유(Cornus officinalisis)의 기내육종을 위한 기초 연구로 액아배양을 통한 기내 대량증식 가성을 검토한 결과, 1) 액아 배양에 적합한 배지로는 MS 배지와 DKW 배지가 77%의 신초형성율을 보여 가장 양호하였고 WPM과 GD배지는 다소 저조하였다. 2) 얻어진 기내 Shoot의 증식에는 DKW가 6.8개의 신초를 형성하고 신초장이 4.5cm, 엽수도 10.8개로 가장 우수하였고 B5 〉 GD 〉 MS 〉WPM의 순이었다. 3) Shoot 증식에 적합한 sucrose의 농도는 MS배지의 경우 3%가 좋았으며, 농도가 높아질수록 신초의 기내 생육에 제한적이었으며, 활성탄의 영향으로는 배지내 농도가 2 g / l 까지 증가할 수록 개체의 생육이 양호한 경향이었다. 4) MS배지의 경우 무기염류의 농도는 2MS에 비하여 1/4MS까지 낮아질수록 기내 생육에 적합하였다. 5) Shoot증식을 위하여 BA 0.5mg / l에 auxin을 종류별로 혼합 첨가한 결과 2,4-D 첨가구의 경우 Callus의 생장이 가장 왕성하였으나 Shoot 증식에는 극히 제한적이었고, IAA와 IBA 처리는 Callus가 전혀 유기되지 않는 반면 multiple shoot가 형성되었으며, NAA에서는 Callus형성과 Shoot증식 이 모두 이루어졌다. 6) 신초의 기내 발근유도 시험에서는 MS매지에 NAA 0.5mg / l 와 BA 0.5mg / l를 첨가한 처리에서 신초로부터 정상근이 분화 되었으나 5% 비율로 낮았다.

벼 약배양에 있어서 기본배지 및 배지내 첨가물질이 callus유기와 식물체분화에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. callus 유기 및 식물체분화는 N6기본배지에서 가장 높았으며 Indica형 품종보다는 Japonica형 품종에서 그 효율이 더욱 높게 나타났다. 2. 약치상후 callus유기는 기본배지의 종류에 관계없이 20~40일 사이에 90% 이상이 유기되었다. 3. 식물체분화는 callus유기배지의 영향을 크게 받으며 Miller 배지에서 유기된 callus의 식물체분화는 N6나 MS배지에 비하여 저조하였다. 4. N6배지내에 포함된 질소원중 (NH4 )2 SO4 의 함량을 31.5mM로 조절하였을 때 callus 및 식물체분화율이 향상되었다. 5. 생장조정제 첨가에 있어 2,4-D단독 처리보다는 NAA 2mg/ 에 Kinetin 1mg/ 를 혼용 처리하였을 때 callus유기 뿐 아니라 식물체분화율도 향상되었다. 6. Indica형 품종의 callus유기에 대한 DL-Ala-nine 첨가효과는 약을 저온처리하였을 때 높게 나타났다.

감자의 생장점배양시 기본배지의 종류 및 기본배지에 첨가되는 2,4-D, NAA 및 Benzyladenine이 감자의 생장점으로부터의 기관의 분화 및 생장과 Callus의 유기에 미치는 영향을 구명하고져 본실험을 준행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기본배지중에 Benzyladenine (BA)의 농도를 증가시킬수록 감자 생장점에서 유기된 경의 신장은 현저히 촉진되었으나 BA를 첨가함 배지상에서는 근 및 Callus는 전혀 유기되지 않았다. 2. NAA를 0.5ppm 이상 함유하고 있는 배지상에서는 경의 분화가 완전히 억제되었고 모두 Callus가 유기되었으며 NAA의 농도를 증가시킬수록 Callus의 생장은 촉진되었다. 3. 2.4-D 1.0ppm 이하 함유하는 배지상에서 경의 분화가 완전히 억제되었고 Callus가 유기되었으며 Callus 생장율은 2.4-D 농도가 높을수록 많았는데 2,4-D보다는 NAA 첨가배지사에서 Callus의 생장율은 현저한 증가를 보였다. 4. NAA만을 첨가한 배지상에서는 경의 분화 및 생장이 억제되었으나 BA와 NAA를 조합처리하였을 때는 NAA 0.01ppm에서보다 0.1ppm에서 경의 분화 및 생장이 현저히 증가되었으며 2,4-D와 BA의 조합처리에서도 같은 경향이었던 바 BA와 NAA 혹은 2,4-D의 조합처리시에는 경의 분화 및 신장이 촉진되는 방향으로의 교호작용이 현저하였다. 5. 엽편보다는 경편에서 Callus의 유기 및 생장이 양호하였으며 이들 경엽조직편으로부터의 Callus 유기 및 생장에는 NAA보다는 2,4-D가 더욱 효과적이 었다. 6. MS 표준배지보다는 MS배지의 농도를 12 로 희석하여 배지중의 무기성분 농도를 저하시킨 배지상에서 거의 경의 분화 및 신장이 현저히 촉진되었다. 7. 감자 생장점배양시 경의 유기 및 생장에는 MS 12 배지에 BA 1.0ppm 및 NAA 혹은 2,4-D 0.1ppm을 첨가한 배지가 가장 효과적이었다.

고려인삼의 배 및 기엽조직편에서의 Callus의 유기및 기관의 분화에 지치는 NAA, 2,4-D 및 BA의 영향을 구명하는 한편 인삼의 영양번식방법을 찾고져 본 실험을 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. NAA는 발근에 탁칠한 효과를 보었는데 NAA의 농도가 높을수록 발근량은 증가되었으며 NAA, 2.0mg/l 이상을 첨가한 배지상에서는 줄기의 양단에서 모두 발근하는 경우도 있었다. 2. NAA 4.0ppm까지는 NAA의 정도를 지연시킬수록 Callus의 생장량은 직선적인 증가를 보였으며 엽보다는 기편에서 Callus가 잘 유기되었고 생장도 빨랐으나 Callus의 유기 및 생장에는 NAA보다는 2,4-D가 현저히 효과적이었다. 3. BA는 발근을 억제하는 효과가 현저하였으며, BA 단독으로는 Callus를 유기하는 효과가 전혀 없었으나 BA를 NAA나 2,4-D와 조합처리할 경우 Callls의 유기 및 생장이 배이상 촉진되었는데 Callus의 유기 및 생장을 촉진시키는 교호효과는 NAA와 BA보다는 2,4-D와 BA간에서 현저히 높았다. 4. 배배양에 있어서 NAA 2.0mg/l를 첨가한 배지상에서늘 기의 발생이 현저히 많았던 바 4개 이상의 기이 발생된 개체의 비율이 22.2%였고 8개 이상의 기이 발생된 개체도 있었다. NAA8.0mg/l 첨가한 배지상에서도 기엽은 정상적인 생장을 보였으나 뿌리의 발생량이 아주 많았고 기의 기부에 상당량의 Caillus도 생성되었다. 5. 3매의 소엽이 부착된 기을 1.5cm의 길이로 절단하여 NAA 1.0mg/l를 첨가한 Blayde의 한천배지에 이식하였던 바 기의 기부에서 다수의 뿌리가 발생하여 정상적인 인삼묘를 얻을 수 있었는데 이 실험의 결과는 인삼의 영양번식의 가능성을 명백히 시사하고 있다.량과 재식주수와는 Asymptotic relation을 보였으며 10a당 5,000～10,000주까지는 건엽이 급증하였고, 10.000～20,000주는 그 증가가 수만하며 20.000주 이상에서는 증가율이 더욱 둔화되었다. 따라서 20,000주가 적정재식주수라고 할 수 있다. 7. 수원, 청주, 목포, 제주에서 스테비아 활착과 생육은 양호하였으나 생육성기의 한발은 수량감수원인이 되었다. 정식기가 6월 20일로 늦으면 적기보다 건엽수량이 현저하게 감수되었다. 8. 3월 20일 정식의 보온단일구에서 단일감응으로 건엽수량이 낮았으나 보온 장일 및 보온 자연일장은 보온효과가 크게 나타났다. 4월 20일 이후 안식에서는 보온효과는 인정되지 않았다. 9. Stevioside 함량은 상부엽에서 높았으며 지상 20cm 부위는 현저하게 낮았다 건엽과 Stevioside 수량은 대체로 60～120cm에 집중되어 있었으며 그 집중정도는 품종에 따라 큰 차이가 있었다. 10. 발뢰까지는 수확기를 지연시킬 수록 건엽수량은 현저하게 증가되었으며 발뢰 이후에는 수확기를 지연시켜도 수량 차이는 인정되지 않는다. Stevioside 함량은 발뢰기에 가장 높았고 이보다 빠르거나 늦게 수확할 때 감소하는 경향을 보였다. 건엽수량과 Stevioside 함량을 고려한 수확적기는 발뢰시부터 개화전까지이고 수원 지방에서는 9월 10일～9월 15일경이었다. 11. 영양계의 Stevioside와 Rebaudioside 함량범위는 각각 5.4～l4.3%, 1.5～8.3%로 변이폭이 크며 Stevioside와 Rebaudioside 함량간에는 일정한 경향이 없었다. 저온처리에 의한 임실장해정도와 출수기의 저온처리에 의한 임실장해정도간에는 유의한 정의 상관을 보였으며 또한 저온에 의하여 이삭 추출도가 낮거나 간장단축율이

고려인삼의 배 및 식물조직편의 탈분화와 Callus의 유기 및 생장에 미치는 2,4-D 및 Bengyladenine의 효과를 구명하고 Callus와 유기 및 생장에 필요한 2,4-D의 최저 및 최적농도를 밝히고져 본연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2,4-D를 0.1mg/l 첨가한 배지상에서는 인나의 배나 식물편에서 Callus가 전혀 유기되지 않았으나 0.5mg/l 처리한 배지상에서는 전체배의 13 에서 Callus가 유기되었으며 식물편에서는 모두 약간의 Callus가 유기되었다. 2. Callus의 유기는 2,4-D를 5.0mg/l처리한 배지에서 가장 빨랐으나 Callus의 생장량은 1.0~2.0mg/l의 2,4-D를 첨가한 배지에서 현저히 않은 경향이었다. 3. 2,4-D를 0.5mg/l첨가한 배지에 이식한 배에서는 자엽이 Callus화되어 Callus가 어느 정도 성장한 후 상배축의 기부에서 5~6개이상의 구슬모양의 신아가 형성되었다. 4. Benzyladenine은 근, 경 및 엽의 생장을 억제하고 자엽의 신장비대를 조장하였으며 고농도의 BenByladenine은 Callus의 유기를 억제하는 효과가 현저하였다. 5. 2,4-D 0.1mg/l 및 Benzyladenine 1.0mg/l를 조합처리한 배지상에 이식된 배의 상배축 기부에서도 5개이상의 구슬모양의 신아가 형성되었다.

인삼의 재배 및 기내재양시 Callus 조직의 유기와 생장 및 Callus조직으로부터 근 및 경엽의 재분화에 미치는 온도의 영향을 구명하고자 본실험을 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 17℃ 내지 21℃ 에서는 배에서 발아한 유묘가 정상적인 성장을 보였으며 특히 21℃ 에서 가장 왕성한 생육을 보였으나 25℃ 에서는 경의 신장이 억제되고 엽의 엽록소가 퇴화되었으며 29℃ 에서는 잎은 백화고사하고 생육이 정지 되었다. 2. 2년근인삼의 생육역시 17℃ ~21℃ 에서는 정상적이 었으나 25℃ 에서는 경엽의 신장이 억제되고 엽중앙부의 엽록소가 퇴화되는 현상을 보였으며 29℃ 에서 가장 왕성하였다. 4. Callus조직으로부터의 근의 재분화는 고온에서 축진되었으며 29℃ 에서 발근량이 가장 많았으나 25℃ 이상의 온도에서는 경엽의 분화가 거의 없었다. 5. 25℃ 이상에서 배양하던 Callus를 21℃ 로 배양온도를 낮추면 Callus에서 아가 형성되고 경엽이 분화신장된다.