새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조 류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이 고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하 천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신 경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었 다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대 량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었 다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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.

국내 출원 예정인 알스트로메리아 유망 교잡 계통 C269의 기내번식체계 조건 구명을 통해 국산묘의 안정적인 보급에 기 여하고자 본 연구를 수행하였다. 생장점을 MS배지에 치상하 여 초대배양 후, 준비된 근경 생장점은 근경 증식을 위해 6-Benzylaminopurin(BAP)와 Kinetin(KIN)처리를 하였다. KIN 처리구의 경우, 신초 발생량이 많고 조밀하게 생장 했다. 이는 근경 증식을 위한 근경 분리가 힘들어 근경 증식에는 적합하 지 않았다. BAP 처리구의 경우 0.2mg·L-1이하의 농도 배지 에서 키운 근경을 분리하여 증식 시키는 것이 적합할 것으로 생각되었다. 뿌리 발근 배지는 1-Naphthaleneacetic acid(NAA) 0.25mg·L-1첨가 배지에서 가장 많은 뿌리가 발생되었다. 하 지만, NAA 호르몬 처리에 의한 비정상적인 뿌리 비대가 발생 되었다. 반대로 무처리구에서는 정상적인 뿌리, 세근 및 뿌리 털 발생이 더 좋았다. 순화 과정 중에는 호르몬 처리구 보다 무처리구가 많은 생존률을 보였을 뿐만 아니라 신초 발생 및 지상부 생육도 무처리구에서 왕성하였다. 결론적으로 알스트 로메리아 교잡 계통 C269는 BAP 0.2mg·L-1처리에서 근경을 증식한 후 MS 배지로 옮겨 치상 후 발근을 유도하여 순화를 시키는 것이 효과적인 증식체계로 판단되었다.

산겨릅나무(Acer tegmentosum Max)는 단풍나무과의 약용식물로 기내 대량증식 및 발근에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 구명하고, 순화조건을 검증하여 대량생산조건을 확립하기 위해 수행되었다. 산겨릅나무의 종자 소독 후 1.0mg l-1 GA3가 첨가된 MS배지에서 발아시켜 기내식물체를 확보하였고, 생장에 적합한 최적배지 구명을 위해 7종류의 다양한 식물배지에서 4주간 배양한 결과, WPM 배지가 가장 효과적이었다. 액아배양을 통한 대량증식에 최적 조건을 구명하기 위하여 4종의 cytokinin의 다양한 농도별 처리를 통해서 8주 동안 배양한 결과, 1.0mg l-1 Zeatin이 첨가된 배지에서 평균 3.3개의 다경줄기가 유도되었다. 기내발근에는 0.5mg l-1 2.4.-D가 단독 첨가된 배지에서 뿌리 수가 높았고, 다신초 개체는 기외의 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량생산 조건을 확립하였다.

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.

1. ‘Florex Gold’ 품종의 측아 기내배양에서 auxin류의 단용처리는 multiple shoot 발생을 유도하지 못했다. Callus 형성은 2,4-D 1.0 mg/L 처리구에서 63.3%로 가장 높았고, multiple shoot 형성은 cytokinin인 zeatin 1.0 mg/L 처리구에서 평균 8.1개로 가장 높게 나타났다. 2. ‘Florex Gold’의 증식 실험에서 callus 형성은 NAA 1.0 mg/L와 BA 1.0 mg/L이 혼용처리된 MS 배지에서 26(86.7%)개의 절편체에서 발생해 가장 높았다. 또한 동일한 배지 조건이 multiple shoot발생에도 가장 효과적이었고, 평균 16.9개(평균길이4.6 cm)의 신초가 발생하였다. 3. ‘Florex Gold’ 신초의 발근유도 실험에서 2,4-D 1.0 mg/L처리가 절편체당 평균 6.7(3.2 cm)개의 뿌리를 유도하여 ‘Florex Gold’ 신초의 발근 유도에 가장 적합한 것으로 나타난 반면 NAA는 발근유도에 부적합 한 것으로 나타났다.

고로쇠나무, 붉은고로쇠나무, 우산고로쇠나무 실생묘(6년생)의 녹지삽목 대량증식 방법을 밝히기 위해 수종별로 삽목시기, 삽수부위 및 옥신처리를 하여 자동안개관수장치가 설치된 무가온 비닐하우스에 삽목을 실시하였다. 고로쇠나무류의 삽목 후 발근 개시일과 완료일은 고로쇠나무가 20일과 45일, 붉은 고로쇠나무와 우산고로쇠나무는 30일과 60일로 나타났다. 3수종의 삽목 발근율에 대한 삽목시기, 삽수부위, 옥신의 처리 효과는 모두 고도의 유의적인 차이(P <0.0001)가 나타났고, 뿌리수는 옥신처리간에만 고도의 유의성(P <0.0001)이 인정되었다. 삽목시기의 효과는 7월 1일 삽목의 평균 발근율이 73.0%로 6월 1일 삽목(51.6%)보다 21.4% 이상 높았고 뿌리수와 뿌리길이의 발달도 좋았다. 삽수부위의 효과는 하단부의 발근율(72.4%)이 상단부보다 20.2% 높고, 뿌리수와 뿌리길이는 유의적인 차이가 없었다. 각 수종에 공통적으로 적용할 수 있는 옥신처리는 IBA 100ppm과 무처리로 높은 발근율을 보였으나 뿌리발달은 좋지 않았다. 각 처리에 대한 상호작용의 발근 효과에서 발근율은 3수종 모두 고도의 유의성(P <0.0001)이 인정되었으며, 뿌리수에 대한 상호작용은 수종마다 달랐다. 발근율이 가장 좋은 각 처리간 조합은 고로쇠나무의 경우 7월 1일 삽목시기+하단부+무처리로 발근율이 100%로 나타났고, 붉은고로쇠나무는 7월 1일 삽목+하단부+IBA 100ppm(96.7%)이었으며, 우산고로쇠나무는 7월 1일삽목+하단부+무처리(88.7%)가 가장 좋은 발근율을 나타냈다.

잎응애 토착천적인 응애혹파리의 대량증식을 위한 기주식물을 선발하기 위하여 기주식물별 점박이응애의 증식수를 조사한 결과 처리후 30일째 강낭콩이 873마리, 미니장미가 536마리, 접시꽃이 1,032마리였다. 응애혹파리의 실내 대량증식용 기주식물로는 증식수가 많고, 잎의 노후화도 늦어지는 접시꽃이 선발되었다. 기주식물별 응애혹파리의 증식수를 시험한 결과 응애혹파리를 10마리 처리한 후 90일째 강낭콩, 미니장미, 접시꽃에서의 증식수는 각각 87.2마리, 미니장미 82.4마리, 접시꽃 187.0마리로 접시꽃에서 증식수가 가장 많았다. 또한 기주식물체별 특징은 강낭콩은 증식수가 적고 자주 식물체를 교체해야 하는 번거로움이 있으나, 소자본 및 협소한 곳에서는 어울리는 기주식물체였다. 미니장미는 잎의 크기가 적고 점박이응애의 밀도가 증가하면 잎이 탈색되어 낙엽이 지는 단점이 있어 응애혹파리의 증식용 기주식물로는 적합하지 않았다. 접시꽃은 잎이 크고 점박이응애의 밀도가 높아져도 잎이 노화되거나 낙엽화가 늦어 응애혹파리의 대량증식에 적절한 기주식물이었다.

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.