본 연구는 최근 한방자원, 사료자원, 바이오에너지 자원 등 다양하게 이용되는 국내 자생 억새(Miscanthus sinensis)의 대량생산 및 신품종 개발을 위한 조직배양체계 확립을 위해 수행되었다. 이를 위해 억새 완숙종자로부터의 캘러스 유도와 재분화를 위한 식물생장조절제의 적정농도를 규명하였다. 억새의 성숙종자유래 배발생 캘러스 유도를 위해 2,4-D, IBA, NAA를 1~10 mg·L-1의 농도로 단용 처리한 결과, 5 mg·L-1 2,4-D 처리에서 가장 높은 85.3%의 캘러스 유도율과 캘러스의 증식을 보였으며 조직배양 과정 중 갈변화율도 가장 낮았다. 또한, 캘러스의 재분화를 위해 옥신인 NAA와 Kinetin, 2-iP, 또는 BAP 등의 사이토키닌을 혼용 처리한 결과, 각각 19.0%~59.0%, 23.0%~67.3%, 14.7%~83.7%의 재분화율을 보여 NAA와 BAP의 혼용 처리구가 NAA와 Kinetin 또는 2-iP와 혼용 처리구보다 식물체 재분화에 효과적이었다. 특히 3 mg·L-1 NAA와 5 mg·L-1 BAP 혼용 처리된 배지에서의 재분화율이 83.7%로 가장 높게 나타났으며, 캘러스 당 재분화 식물체 개수도 5.5개로 동일농도의 2-iP 또는 Kinetin 혼용 처리 시 2.1 및 2.0개보다 많았다. 본 연구결과 억새 성숙 종자로부터의 배발생 캘러스 유도에는 5 mg·L-1 2,4-D가 그리고 캘러스의 재분화에는 3 mg·L-1 NAA와 5 mg·L-1 BAP 혼용 처리가 가장 효율적이었다. 본 연구를 통해 확립된 조직배양체계는 억새의 대량생산 및 신품종 개발에 유용할 것으로 판단된다.

갯방풍의 캘러스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지의 조건은 1∼2 mg/L, 2,4-D와 1∼2 mg/L BA 혼용처리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정아 발생 양상과 달리 엽조직에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직별 캘러스의 식물체 분화율은 식물생장 조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이었다. 이후 분화된 식물체를 계대배양하여 대량증식을 위해 multiple shoot를 발생시키고 뿌리를 발생시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.

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.

Mature embryos of five oat genotypes were cultured to develop an efficient method of callus induction and plant regeneration. Murashige and Skoog(MS) and N6 media supplemented with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and kinetin were used for callus induction. Percentage of callus induction showed significant among the combinations of plant growth regulators. Callus induction showed high efficiency in medium containing 3 mg/~ell of 2,4-D. The high frequency of callus induction was obtained in Gwiri37. For plant regeneration, calli induced from mature embryos were transferred onto MS and N6 media supplemented with combinations of 6-benzyladenine (BA) and naphthaleneacetic acid (NAA) for 5 weeks. Percentage of plant regeneration showed high in MS medium containing 0.2 mg/~ell of NAA and 1 mg/~ell of BA. The callus initiation medium affected the subsequent plant regeneration. Treatment with 3 mg/~ell of 2,4-D, and 3 mg/~ell of 2,4-D and 3 mg/~ell of kinetin in callus induction media showed high frequency for plant regeneration. Plant regeneration frequency among the genotypes showed significant. Especially, Gwiri37 showed high regeneration frequency. Regenerated shoots were treated with 200, 350 and 500 mg/~ell of indole-3-butyric acid (IBA) transferred onto half-strength MS medium without plant growth regulators. Treatment of shoots with IBA induced root formation rapidly

본 연구에서는 헛개나무 조직 배양에서 체세포배 유토 및 식물체 재분화를 위한 적절한 배지, 생장조절물질, 탄소원 그리고 배양 환경을 조사하였으며 대량 번식 시스템을 위해 체세포 배로부터 식물체로 재분화 하기전 세포 동조화와 건실한 유묘 생산에 최적인 배양 조건을 조사하였다. 강원도 양양 헛개나무 자생지에서 채취한 종자를 배배양하여 기내 발아시킴으로 기내 식물체를 얻었으며 이를 본실험에 이용하였다. 기내 발아후 7-14일 된 식물체의 자엽과 잎 절편을NAA를 처리한 배지에 배양했을 때 callus 상태를 거치지 않고 직접 shoot가 유기되었는데 NAA 0.5mg/에서 43.6%로 형성율이 가장 높았으며 절편체 당 shoot의 수도 2.8개였다. NAA와 BA 조합처리 하였을 때 BA 0.1mg/ + NAA 1mg/에서 38.1%의 형성율을 보였으며 절편체 당 shoot의 수는 4개 이상으로 유기 되었다. 체세포배는 NAA와 2,4-D의 단독처리 또는 BA와의 조합처리에서 발생하였으며 직접 체세포배 또는 배발생 캘러스가 형성하였다. BA 0.1mg/ + 2,4-D 1mg/ 또는 BA 0.1mg/ + NAA 1mg/ 에서 발생한 배발생 캘러스의 생장과 성숙 및 발아에 최적 배양 조건을 조사하였을 때 GA3 1mg/ 을 처리하여 배 발아를 촉진시켰으며 자엽은 발달하지 못하고 하배축이 신장하여 유근이 발생한 형태의 유묘를 생산하였다.

The effect of carbenicillin on the dedifferentiation and the regeneration efficiency of plant tissues of horseradish(Armoracia rusticana) was evaluated, Inhibition effect for callus initiation was observed when leaf blade, root and petiole segments were grown on MS medium containing 500 mg/L to 2000 mg/L carbenicillin and 0.5 mg/L 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The regeneration of horseradish shoots from leaf blade, root and petiole explants were decreased as the addition of carbenicillin increased from 1000 mg/L to 2000 mg/L in MS medium containing 0.5 mg/L of 6-benzylaminopurine (BAP) or kinetin. Especially, 500 mg/L carbenicillin treatment significantly inhibited shoot induction when leaf blade explants were grown on hormone-free MS medium. It was suggested that the toxic effects of combinations of carbenicillin and 2,4-D may be due to high auxin activity levels.

식용 또는 약용으로 그 이용가치를 충분히 가지고 있는 강활의 미숙화서, 줄기, 그리고 엽병으로부터 캘러스 유도와 식물체 발생에 관하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 캘러스 유도와 증식정도는 미숙화서를 2,4-D 2mg/l 첨가배지에 치상했을 때 가장 양호하였 다. 2. 2,4-D 1mg/l와 2mg/l 첨가배지에서 미숙화서로부터 유도된 담황색의 유연한 캘러스 표면에 희고 단단한 embryogenic 캘러스가 발생하였고, 그외 배지에서는 발생하지 않았다. 3. 줄기 발생은 2,4-D 0.1mg/l와 Kinetin 1mg/l 그리고 2,4-D 0.5mg/l와 Kinetin 2mg/l를 각각 조합한 배지에서 가장 효율적이었다. 4. 캘러스 유도와 식물체 재생에 가장 적합한 재료는 미숙화서라 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.

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.

Hordeora spontaneum의 7계통의 trisomic 식물체에서 미숙배를 채취하여 2.4-D 1mg/ 와 2mg/ 가 첨가된 B5배지와 CI 배지에 치상하여 callus 형성을 유도했다. Callus 유기는 2.4-D 1mg/ 첨가구에서는 B5배지보다 CI배지에서 양호하였으나, 2mg/ 첨가구에서는 B5배지와 CI배지간에 차이가 없었다. 또 trisomic type에 따른 callus유기율에서도 차이는 인정되지 않았으며, 평균 Callus 유기율은 83 %였다. 식물체재생에서는 kinetin 1mg/ 첨가구가 무첨가구보다 양호하고, 무첨가구에서는 B5배지보다 SI 배지가 좋은 경향을 나타냈으나 다같이 유의차는 없었다. 합계 46개체가 재생되었으며 그후 17개체가 엽녹소 결핍개체였고 재생율은 7.6%였다.

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.