본 연구는 스프레이 국화의 기내 대량 증식을 위한 적정 배지를 선발하고, 발근시 절편체의 부위와 순화시기가 조직배양 묘의 품질에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 먼저 대량증식을 위한 적정 배지를 선발하기 위해 서로 다른 조성의 식물생장조절물질을 첨가한 MS배지에 ‘Field Green’, ‘Green Diamond’, ‘Snow Pangpang’ 등 스프레이 국화 3품 종을 기내배양 하였다. 배양 6주 후의 배양체의 생육을 조사한 결과, MS+NAA 0.1 mg·L-1의 배양체의 초장이 무처리에 비해 1.5~2.0배 더 길었고, 줄기의 두께도 더 두꺼웠다. 그러나 BA 0.1 mg·L-1 이상이 첨가된 모든 배지에서는 캘러스와 다신초가 유도되었고 뿌리가 발생하지 않았으며, 신초와 마디의 길이가 짧아졌다. 따라서, MS+NAA 0.1 mg·L-1 배지가 스프레이 국화의 기내 대량증식 단계에 가장 효율적인 것으로 선발되었다. 두번째로 스프레이 국화 우량묘를 양성하기 위하 여 ‘Field Green’ 품종에서 생장점을 포함하고 있는 줄기의 선단부와 액아를 포함하는 줄기의 중단부를 각각 기내배양 한 후, 배양 2주 후부터 일주일 간격으로 순화하여 순화된 묘의 생육특성을 조사하였다. 그 결과, 선단부 배양체의 뿌리출현일수가 11.2일로 중단부 배양체보다 1.7일 더 빨랐으며, 순화율 과 생장의 균일성도 순화시기에 관계없이 중단부 배양체보다 더 좋았다. 또한 초장, 엽수, 줄기의 굵기, 생체중과 같은 조직 배양묘의 소질과 관련된 특성도 선단부 배양체에서 더 좋게 나타났다. 순화시기에 따른 묘 소질 조사에서는 기내배양 2주 후에 순화한 선단부 배양체의 경우 최종 조사일에 초장이 3.8±0.5 cm로 가장 짧았지만, 줄기의 굵기와 생체중은 1.5±0.2 mm와 1.3±0.3g으로 기내배양 3주와 4주 후에 순화한 묘에 비해 1.5~2.0배 더 두껍고 무거워 품질이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로 스프레이 국화의 조직배양 우량묘를 양성하기 위해서는 기내 발근시 줄기의 선단부를 절편체로 사용 하고, 기내배양 2주 후에 짧고 굵은 뿌리가 발생하기 시작했을 때 순화하는 것이 적절하다.

고구마 바이러스 무병묘의 기내급속증식을 위한 적정 생장 조절물질 및 sucrose 농도, 최소생장 기내보존(15°C)에 미치는 광의 영향과 생존율 및 기내생장 특성 등을 조사하였다. 고구마 무병묘의 마디배양은 0.2mg·L-1 BA 첨가배지에서 줄기신장, 줄기직경, 잎수, 뿌리수, 생체중 및 건물중 등이 가장 양호하였다. 배양부위 및 배지물리성에 따른 적정 sucrose 농도는 마디배양은 5% sucrose를 첨가한 고체배지에서, 정단배양은 3% sucrose를 첨가한 액체배지에서 줄기두께, 잎수, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중 등의 생육에 가장 효과적이었다. 15°C 저온항온기에서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존은 암상태에서는 3개월 내에 모두 고사하였으나, 적색:청색(7:3) 혼합 LED (150±5μmol·m-2·s-1 PPFD)에서는 5개월까지 100% 생존하였다. 따라서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존에는 광이 필요하며, 샬레에 밀식(10 개체/샬레)할 경우, 좁은 공간에서 대량보존이 가능하였다.

Because freesia is a crop that is typically vegetatively propagated from offsets, a degradation in its genetic character or an onset of after successive culturing over a long period. To produce virus-free freesia corms, apical meristem culture and rapid mass propagation must be established. This study aimed to establish the rapid mass production of in vitro freesia corms using a bioreactor. Shoots (12 – 15 cm in height) obtained from tissue culture were used as the plant material in a balloon-type bubble bioreactor in which medium strength, sucrose concentration, inoculation plant volume, and medium exchange method were determined. Medium strengths tested included full strength (1), 1/2, and 1/4 strength MS medium; sucrose concentration 9% 12%, and 15%, and inoculation plant volumes were tested at 40, 80, 120, and 160 shoots/1L medium. MS medium was supplemented with a 1/2 volume of the initial volume or the medium was completely exchanged with a new medium or not exchanged at all throughout the experiment. Results indicated the best growth of freesia corms at 1/2 strength medium, 9% sucrose, 120 shoots/L medium, with complete medium exchange 4 weeks after initiating the experiment. Under these culturing conditions, corms with 0.5 g fresh weight, 0.15 g d ry w eight, 1 3 mm h eight, a nd 0 .9 mm diaeter were harvested from the bioreactor within only 6 weeks, which were large enough to be planted in field. Thus, our results indicated that the cost and period for the production of freesia corms in vitro can be markedly decreased.

내건성이 우수하다고 판명되어진 비수리(Lespedeza cuneata), 새(Arundinella hirta), 소리쟁이 (Rumex crispus), 장구채(Silene firma), 매듭풀(Kummerowia striata) 5수종의 기내대량증식 조건을 구명하였다. 5종의 선발종 중 비수리는 WPM배지에서 길이생장이 가장 좋았으며, 새는 MS배지, 소리쟁 이는 LP배지에서 장구채는 LP배지, 매듭풀은 SH배지에서 좋은 길이생장을 보였다. 뿌리발생도 수종에 따라 배양배지에 따라 다르게 나타났다. 비수리의 경우 기내발근은 모든 배지에서 뿌리가 발생하지 않 았으며, 새는 MS배지, 소리쟁이는 WPM배지, 장구채는 MS배지, 매듭풀은 1/2MS배지에서 가장 좋은 뿌리생장을 보였다. 잎 갈변은 비수리는 B5배지, 새는 WPM배지, 소리쟁이는 B5배지, 매듭풀은 LP배 지에서 가장 심한 갈변을 보였다. 생존율은 비수리, 소리쟁이, 장구채는 모든배지에서 100% 생존율을 보였으며, 새는 WPM배지에서 25% 생존율을, 매듭풀은 LP배지에서 25%의 낮은 생존율을 나타냈다. 선 발종의 다경줄기를 유도하기 위해 cytokinin을 처리한 결과 비수리의 경우 TDZ 0.5mg/L 처리구, 새는 BA 0.5mg/L, 소리쟁이는 TDZ 0.1mg/L, 장구채는 BA 0.5mg/L, 매듭풀은 BA 0.5mg/L 처리구에서 가장 많은 다경줄기를 형성하였다. cytokinin 처리는 줄기생장, 기내발근 및 다경줄기 유도에 영향을 미쳤다. 기내에서 배양된 식물체는 4종의 인공상토에서 성공적으로 순화되었다. 본 연구 결과들은 내건 성을 가진 5종의 유용식물의 품종개발 및 대량증식에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

This study was conducted to establish a propagation system by shoot tip culture of Hosta plantaginea ‘Joseon’, of which production has increased as landscape plants and cut foliage. We evaluated the effects of culture methods (drum shaker in liquid, filter paper bridge in liquid and solid media), media (1/2MS , 1MS, 2MS), cytokinin (BA, kinetin, TDZ), and light quality (fluorescent lamp, red LED, blue LED, red LED + blue LED) on shoot multiplication and rooting. In the treatment by culture methods, the highest number of shoots (2.4 shoots per explant) was obtained on liquid media with drum shaker (BA 4.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1) and solid medium (BA 4.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1), but the shoots showed vitrification symptoms in liquid media. In media treatment, underground growth was good in 1/2MS and 1MS: overground growth was good in 1MS and 2MS but shoot length of 2MS tended to be shortened. In the treatment by cytokinin, kinetin 2.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1 and k inetin 4.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1 showed the highest number of shoots (3.4 and 3.3 shoots per explant, respectively). In the treatment by light qualities, red LED showed the highest number of shoots, shoot length, leaf number, fresh weight, dry weight, and leaf area. Red LED enhanced shoot length elongation, but chlorophyll content was lower. The content of chlorophyll was highest in blue LED, but the number of the shoots was lower. Shoots were rooted easily on basa MS medium without NAA, showing 100% of rooting. As a result, it might be considered that roughly 6,561 plants can be produced through subculture for one year in vitro from only one shoot tip of H. plantaginea ‘Joseon’ in MS semi-solid medium with BA 4.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1 or with kinetin 4.0 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로써 중국, 일본, 우리나라를 포함한 아시아 전역에 분포하며 꽃과 전초가 아름다워 최근 원예용으로도 많이 이용 되고 있으나 체계적인 대량번식 체계가 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 조직배양을 통해 증식된 대 반하 기내 식물의 토양조성별 괴경 생육을 조사하여 비교하였다. 기내 증식된 대반하 괴경의 크기에 따 라 직경이 1cm 이상인 경우 TypeⅠ, 1cm 이하를 TypeⅡ로 나누어 6종의 조합상토에 파종하여 괴경의 비대와 생육을 조사하였다. 괴경의 비대와 전초의 생육변화를 확인하기 위하여 초장, 잎 수, 마른 잎 수, 괴경 수, 괴경 크기, 생체중 및 건물중을 8주간 변화를 측정한 결과, Type I와 II 모두 코이어 68.0%, 피트모스 14.7%, 펄라이트 3.0%, 버미큘라이트 7.0% 및 제오라이트 7.0%로 구성된 조합상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 특히 TypeⅠ은 조합상토 B에서 괴경 크기와 생체중이 각각 45%와 101%를 보였으며, 이는 생육이 가장 좋지 못했던 처리구인 조합상토 E(코이어 14.3%, 피트모스 14.3%, 펄라이트 42.9%, 버미큘라이트 14.3% 및 제오라이트 14.3%)와 약 2배의 차이를 보였다. 이러한 연구 결과는 종자번식이 어려운 대반하의 기내 대량증식을 통한 육묘에 있어 안정적인 토양 순화와 대규모 배양묘 생산을 위한 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

국내 육성 프리지아(Freesia)가 농가에 보급되고 시간이 지나면서 바이러스에 감염되거나 품질이 저하되는 문제가 발생하고 있다. 고품질을 유지하기 위해서는 생장점 배양을 통해 무병종구를 만들고 기내에서 급속 대량증식하여 농가에 보급하는 일이 시급하다. 본 연구에서는국내에서 육성된 프리지아 ‘Shiny Gold’와 ‘Gold Rich’의자구를 이용하여 효과적인 급속 대량증식 기술을 찾고자실험을 수행하였다. 배지는 MS기본배지에 호르몬을 첨가하지 않은 배지와 5.0mg•L−1 NAA+5.0mg•L−1 Kinetin를 넣은 호르몬배지 2종류를 이용하였다. 치상방법은 자구를 횡으로 절단한 절편체를 정상으로 치상(정상치상)한경우와 위아래를 거꾸로 치상(역위치상)하는 2가지 방법을 이용하였다. 치상한 절편체는 23oC의 암배양실에서 5주간 배양한 후, 광도 60µmol•m−2s−1 (16/8, 주/야)의 광환경으로 옮겨 주었다. 치상 10주째에 두 품종 모두 역위치상하였을 때, 정상치상에 비해 부정아 발생이 2~6배 정도 증가하였다. 이러한 결과는 호르몬 유무에 상관없이 비슷한 결과를 보였다. 역위치상하고 19주 후 ‘ShinyGold’의 신초수는 기본배지에서 절편체당 42.7개로 정상치상에 비해 약 2.5배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 17.7개로 정상치상에 비해 약 7.1배 증가되었다. ‘GoldRich’를 역위치상 하였을 때, 기본배지에서는 신초수가 절편체당 55.4개로 대조구에 비해 약 1.7배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 61.0개로 대조구에 비해 약 2.4배증가되었다. 결론적으로 프리지아 자구를 기내에서 급속대량증식 하고자 할 때, 호르몬 유무와 상관없이 자구를횡으로 절단하여 역위치상 하는 방법이 효율적이라는 것을 알 수 있었다.

향료 및 약용 수종으로 가치 있는 좀목형 (Vitex negundo var. insica)의 기내증식 기술을 개발하고자 3 년생 나무의 당년생 신초지로부터 채취한 신초의 기내 증식 및 발근에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하 였다. 다경줄기 유도는 0.5-2.0 mg/L BA가 첨가된 WPM 배지에서 효과적이었고, 가장 많은 줄기 수 (7.9개/절편)는 1.0 mg/L BA 농도에서 얻었다. 줄기 생장은 WPM 기본배지에서 1-2개의 우세 줄기로 자 라는 특징이 있었고 길이는 3.4 cm 정도이었다. BA 2.0 + GA 0.5 mg/L 혼용처리는 증식과 더불어 생장 을 촉진하는 효과를 보였다. 줄기 증식 시 처리된 생장조절제는 차후의 발근에 영향을 미치는 것으로 나타 났다. 전반적으로 BA 처리로 유도된 줄기는 차후 발근도 잘되었으나 고농도 BA 처리 (4.0 mg/L)는 발근 을 억제하였다. 저농도의 TDZ 처리도 BA 처리와 유사한 경향을 보였으나 0.5 mg/L 농도로 유도된 줄기 는 발근이 현저히 억제되었고 그 이상의 농도에서 유도된 줄기는 전혀 발근되지 못했다. 증식 시 BA에 IBA를 혼용처리하면 증식은 물론 차후의 발근에 가장 좋은 것으로 나타났다. 이상의 결과는 약용가치가 뛰어난 좀목형의 기내배양을 통한 효율적인 증식 가능성을 보여주었다.

이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 CO2 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and CO2 of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 CO2농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and CO2 of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 CO2는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.

본 연구는 묘의 생육을 최대화하기 위하여 생육 단계를 임의로 구분하고 각 단계 별 적정 환경 조건을 확립함에 목적을 두었다. 생육 단계는 총 20일의 배양기간을 6일(1단계), 7일(2단계), 7일(3단계)의 3단계로 구분하였다. 첫 번째 단계는 활착기로서 환경 처리 별 생육에 큰 차이가 나타나지 않았다. 높은 환경 조건에 의한 잎의 장해를 고려하였을 때, 80μmmol·m-2·s-1 의 PPFD 및 대기 중의 CO2 농도가 적합하였다. 두 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 조건이 높아짐에 따라 건물 중을 중심으로 부분적으로 향상되었다. 에너지 효율과 생육을 고려할 때, 160μmmol·m-2·s-1 의 PPFD와 700μmmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 세 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 농도가 높아짐에 따라 유의적으로 생육이 향상되었으며, 잎 및 마디의 발달상태도 현저히 향상되었다. 따라서 보다 적극적으로 생육증진을 고려할 때, 320μmmol·m-2·s-1 PPFD와 1800μmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 생육 단계별 환경 조절은 초기단계에 상대적으로 낮은 조건을 유지하고 후기단계에서 충분한 조건을 제공함으로써 건전한 묘를 생산할 수 있고 에너지 및 물질의 투입량을 절약할 수 있다.

에크네시아의 뿌리로부터 유도된 캘러스에서 부정근 을 유도하고 이를 액체배양을 통해 효율적으로 증식하 는 배지조건을 조사하였다. 실생뿌리로부터 캘러스를 유도하는 조건은 NAA 0.1mg·L-1가 함유된 MS 기본 배지에 sucrose 30g·L-1, 한천 10g·L-1를 처리 한 것 이 가장 양호하였다. 캘러스로부터 부정근의 유도에는 NAA 0.01mg·L-1를 단독처리 한 배지에서 가장 양호 하였으며, NAA에 BA를 첨가하면 오히려 NAA의 부 정근 유도 효과를 감소시켰다. NAA처리는 동일한 농 도의 IBA보다 부정근의 수와 생체중의 증가에 효과적이었으며, 액체배양 후 약 6주후에 생체중이 최고에 달하는 것으로 나타났다. 무기염류는 SH배지 보다 MS배지가 효과적이었는데, 농도는 기본배지의 50% 성분량을 처리하였을 때 가장 양호하였다. 탄소원으로 는 glucose보다 sucrose가 효과적이며 60g·L-1를 처리 하였을 때 가장 효과적이었다. 질소원으로 KNO3와 NH4NO3의 첨가비를 비교한 결과 KNO3와 100%, NH4NO3는 50%를 첨가한 배지가 부정근의 생체중 증 가에 효과적이었다.

본 실험은 식물조직배양 기법을 통하여 한란과 심비디움의 효율적인 증식을 위한 식물 생장조절물질의 적정 처리방법을 구명하고자 수행하였다. 한란의 rhizome 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 2 ppm NAA, 심비디움의 protocorm 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 0.05 ppm NAA에서 아주 양호하였다. Callus 유도의 적정 식물 생장조절물질의 농도는 구명하지 못했다. 한란 rhizome으로부터의 shoot 분화에는 10 ppm BA + 2 ppm NAA, 5 ppm BA + 2ppm NAA, 심비디움 protocorm으로부터의 shoot 분화는 10 ppm Kinetin + 0.05 ppm NAA, 1 ppm Kinetin + 2 ppm NAA에서 비교적 효과적인 것으로 나타났다.

본 연구는 우리나라에 자생하고 있는 비비추속 식물 6종(일월비비추, 주걱비비추, 다도해비비추, 좀비비추, 한라비비추, 흑산도비비추)의 정단을 이용하여 대량증식과 품종개발 등을 위한 기내증식체계를 확립하고자 하였다. 정단은 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 ㎎/L BA와 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 ㎎/L TDZ를 0.1 ㎎/L NAA와 각각 혼용한 조건과 PGRs을 무첨가한 조건(control)의 MS배지에 배양하였다. 배양 8주 후에 embryogenic callus, somatic embryo, crown bud, 그리고 신초와 뿌리의 분화 및 생육, 생체중 등에 대하여 조사하였다. 6종의 비비추 식물 모두에서 control에 비하여 PGRs 처리구의 embryogenic callus와 somatic embryo 형성율, 다신초 분화율이 높았다. 분화된 신초의 개수는 일월비비추는 2.0 ㎎/L TDZ에서 5.4개, 주걱비비추와 다도해비비추는 1.0 ㎎/L TDZ에서 각각 3.3개, 5.8개, 좀비비추는 0.5㎎/L BA에서 11.1개, 흑산도비비추는 0.5 ㎎/L TDZ에서 9.8개, 한라비비추는 1.0 ㎎/L BA, 0.1 ㎎/L TDZ에서 8.1개로 가장 많았다. Somatic embryo 형성에서는 다도해비비추와 흑산도비비추가 처리한 PGRs에 대해 효과적이었고, 일월비비추, 주걱비비추, 좀비비추, 한라비비추에서는 상대적으로 효과가 적었다. 4종의 자생 비비추(일월비비추, 주걱비비추, 다도해비비추, 흑산도비비추)에서 조사된 crown bud도 control에 비하여 PGRs 처리구에서 더 많이 형성되었다. 주걱비비추는 cytokinin의 종류 및 농도와 상관없이 callus와 신초 분화에 큰 효과가 나타나지 않았지만, crown bud의 형성에는 TDZ에서 약간 증가하였다.

This study was performed to develop the mass propagation system using tissue culture technique to supply the seeds of Elephant garlic (Allium ampeloprasum L.) which has difficulty in propagation. Immature spathe of Elephant garlic was cultured on Murashige & Skoog (MS) medium supplemented with two plant growth regulators, naphthaleneacetic acid (NAA) and kinetin. After 6 weeks of culture, the highest number of shoot (14.9/explant) was obtained when the immature spathe with 10 ㎝ length was cultured right after harvesting. In MS medium supplemented with 2 ㎎/L kinetin and 0.5 ㎎/L NAA, the most vigorous growth characteristics was observed, the shoot number was 14.9/explant, its length was 11.3 ㎝, and its fresh weight was 2.5 g. When the bulblets were cultured in MS medium with 2 ㎎/L kinetin and 0.5 ㎎/L NAA, the addition of 30 ㎎/L adenine improved their proliferation and growth significantly, the highest bulblet formation rate (48%) was obtained. The addition of 7% sucrose also increased the bulblet formation rate at the highest frequency of 98.2%. The shoots were shown be more vigorously proliferated at the secondary subculture stage rather than primary culture stage, their propagation rate was 80% after subculture.

Background : Cnidium officinale Makino is a perennial herb of the family Umbelliferae, and an important traditional oriental medicinal plant in China, Japan and Korea. Cnidii Rhizoma, the dried rhizome of C. officinale have been used as traditional oriental medicine in Korea. It has been shown that the cnidii rhizomes are used in the treatment of pain, inflammation, menstrual disturbance, and anti-vitamin deficiency disease, and also act as a blood pressure depressant. In this study, we anticipated to establish the mass propagation system of C. officinale, which is a high economic value as medicinal herb, by plant tissue culture to solve the problem of root stocks contamination. Methods and Results : The whole study was carried out in the department of Herbal crop research, Eumseong, RDA. In this study, C. officinale root bud was used as a explant and it was surface sterilized by 1% sodium hypochlorite for 3 minutes, then several times washed with ddH2O. Multiple shoots were induction them on MS, B5, SH media with 0.1 - 2 ㎎/ℓ auxin (NAA, IBA) and cytokine (BA, Zeatin). In this study we obtained, 7.4 multi-shoots per an explant, and the shoot growth was also favorable in the presence of 0.2 ㎎/ℓ Zeatin. Subsequent transfer of these regenerated shoots on 1/2 SH media resulted in root formation. Rooted plantlets were able to grow in soil after a short period of acclimatization. Conclusion : This experiment was comducted to identify the optimal in vitro propagation condition of C. officinale.