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.

This study was conducted to investigate optimum conditions for mass production of ntagonistic microbes Alcaligenes sp. HC12. Alcaligenes sp. HC12 had a potent biological control agent to control browning disease caused by Pseudomonas agarici. Alcaligenes sp. HC12 markedly showed the antagonistic activity against Pseudomonas agarici, the most destructive pathogen of cultivated mushrooms. To define the optimum conditions for the mass production of the Alcaligenes sp. HC12, we have investigated optimum culture conditions and effects of various nutrient source on the bacterial growth. The optimum initial pH and temperature were determined as pH 9.0 and 30o, respectively. The optimal concentration of medium elements for the growth of pathogen inhibitor bacterium(Alcaligenes sp. HC12) was determined as follows: 0.5% dextrine, 1.5% yest extract, 1.0% NaNO3, 0.5% KH2PO4, and 1.5% asparagine.

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.

This study investigated the effects of the light conditions on the productivity of scenedesmus dimorphus in the continuous mass cultivation system. To compare the algal productivity according to the light conditions, S. dimorphus was cultivated continuously under the wide range of light intensity(200-600 PPFD) and various light wavelength(white light and red-blue mixed light). After 100 days of cultivation under the different light intensity, the productivity of S. dimorphus increased as light intensity decreased. So, the productivity was maximized as 100 mg/L/d when light intensity was 200 PPFD. In case of light wavelength, the productivity of S. dimorphus was enhanced about 20% with the white light compared to that of the red-blue mixed light. Consequently, the optimal light conditions for the continuous mass cultivation of S. dimorphus were 200 PPFD as light intensity and white light as light wavelength.

버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas tolaasii에 대한 길항미생물로 보고된 Pseudomonas azotoformans HC5 균주의 배양적 특성과 대량 배양을 위한 최적배양조건을 설정하였다. HC5 균주의 생육온도는 10~20oC, pH는 6.0~9.0의 범위에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 1 mM 농도로 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 15oC, pH 6, 탄소원 0.6% adonitol, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 0.8% NH4H2PO4,아미노산 0.2% asparagine 그리고 무기염류는 5 mM MgSO4에서 왕성한 생육을 보였다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 초본성 식물로써, 중요 한약재인 반하[半夏: Pinellia ternata(Thunb.) Makino]의 국내 자생 동속 종으로 활용가치가 높은 식물이나 반하에 비해 생리학 및 유전학 등 관련 연구가 거의 진행되지 않았다. 본 연구는 대반하의 소괴경 형성 및 분화에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 규명하고, 유전적인 안전성 및 토양환경 순화조건을 검증하여 향후 반하의 대체 약재로 활용시 이용가능한 배양묘 대량생산조건을 확립하기 위하여 수행되었다. 자생지에서 채집한 대반하는 소독 후 MS 기본배지에서 배양하여 기내식물체를 확보하였고, 소괴경 분화와 비대 최적배지 규명을 위해서 10종류의 다양한 식물배지에서 6주간 배양 한 결과, Nitsch & Nitsch(NN) 배지에서 가장 효과적이었다. 기내 배양 시 발생한 캘러스를 이용하여 식물체 최적 재분화 조건을 규명하기 위하여, 명/암 반응과 BA 호르몬의 다양한 농도별(0.5ppm-3.0ppm) 처리를 통해서 4주 동안 배양한 결과, 명상태에서 BA 1.0 ppm이 첨가된 배지에서 가장 효과가 높았다. 최적 기내배양 및 재분화 개체는 2주 후 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량 생산조건을 설정하였다. 기내배양 및 재분화를 통해 생산된 배양묘의 유전적 안전성을 검증하기 위해서 각 증식 단계별 식물조직 및 캘러스 시료의 RAPD genomic profile을 분석한 결과, 원 식물체와 각 단계별 개체의 유전적 안전성이 증명되었다.

버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas tolaasii에대한 독소저해균으로 보고된 Pseudomonas sp. HC1 균주의 배양적 특성과 최적 배양을 위한 대량배지를 선발하였다. CH1균주의 생육온도는 20~40oC, pH는 5.0~11.0까지넓은 범위에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 1mM 농도로 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다.또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 0.1%에서 4.0%까지 배지에첨가하여 배양후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 20oC, pH5, 탄소원 0.9%dextrine, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원0.5% (NH4)2HPO4, 아미노산 3.0% cysteine, 무기염류4mM FeCl3에서 왕성한 생육을 보였다.

본 연구에서는 우단일엽(Pyrrosia linearifolia)의 전 엽체 및 포자체의 생활환을 이용한 주년 대량번식체계의 기초를 제공하기 위하여 전엽체 증식 및 포자체를 이용한 식물체 재생에 미치는 기내 환경요소를 구명하였다. 전엽 체 증식은 2MS배지에서 가장 왕성하였다. 질소급원 또한 첨가량이 많아질수록 증식율과 생육이 우수하였으며, 120mM 첨가구에서 생육이 가장 왕성하였다. 전엽체 증 식에 가장 적합한 sucrose의 첨가농도는 3%였다. IAA, NAA, BA 및 kinetin을 5~20 μM정도 첨가하는 것은 전엽체의 생육을 촉진하였으나, 2iP는 전엽체의 생육을 억제하였다. 액체배지에서는 전엽체의 생육이 억제되었 으나, 진탕배양했을 때에는 고체배지와 증식량이 유사하 였으며, 생식기관 또한 정상적으로 형성되었다. 포자체의 엽신과 근경의 절편을 다져서 배양한 결과, 근경 절편 에서만 포자체가 재생되었다. 곱게 다진 근경의 절편은 1/8MS배지에서 포자체 재생이 가장 왕성하였으나, 재 생된 포자체의 생육은 1/2MS배지에서 가장 우수하였다. 1/8MS배지에서 포자체 재생 및 생육을 촉진시킬 수 있는 적정 sucrose의 첨가 농도는 1%이며, NaH2PO4를 50~ 100mg·L−1 첨가하는 것은 균질배양한 근경의 절편에서 포자체가 형성되는 것을 촉진하였다.

Pteris cretica ‘Wilsonii’의 대량생산에 적합한 배양 환경을 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 포자는 7주 안에 모두 발아하였다. Knop과 Hyponex배지에서 전 엽체 증식이 왕성하였지만, 전엽체의 생육에는 Hyponex 배지가 더 유용하였다. MS배지에서는 전엽체가 괴사하 였으며, 질소급원과 sucrose의 농도를 조절한 경우에도 sucrose 무첨가구를 제외한 모든 첨가구에서 전엽체가 괴사하였다. Sucrose 1%와 agar 0.6%를 첨가한 Hyponex배지가 전엽체의 증식과 생육에 가장 적합한 것으로 나타났다. 접종방법을 달리한 결과, Hyponex배 지에서는 다져서 접종하는 전엽체의 증식 및 생육에 효과적이었지만, MS배지에서는 전엽체의 군집을 4등 분하여 접종한 처리구에서 전엽체의 증식 및 생육이 우수하였다. 고체배지에서 배양하는 것이 액체배지에서 배양하는 것보다 효과적이었다. 액체배양은 전엽체의 괴사를 유도하였다. 액체진탕배양한 전엽체는 생육은 우수하였으나 고체배양한 전엽체에 비하여 증식이 억 제되었다.

Monascus anka KFCC 4478의 적색소 생산력을 증가시키기 위하여 발효조 배양조건을 검토한 후, 탄소원을 연속적 또는 간헐적으로 공급하는 유기배양을 하였다. 5l 용량의 발효조를 이용하여 배양시 교반속도 200rpm, 통기량 1vvm 및 종균 접종량 10%(v/v)일 때 색소 생성량이 최대였다. 또한 벽면에 부착된 균사체를 재접종함으로써 색소 생성력이 향상되었다. Intermittent feeding fed-batch culture에 의하여 배양 9일만에 30g/l의 건조균체와 350(A_495)의 색소가 생성되었으며, continuous feeding fed-batch culture에 의하여 22g/l의 건조균체와 190(A_495)의 색소가 얻어졌다. 따라서 본 균주에 의하여 적색소를 생산코자 할 경우는 회분배양보다 유기배양이 더 우수한 것으로 나타났다.

Bacillus genus are found abundantly in various sites and their secondary metabolites were used as potential agents in agriculture, notably plant growth promoting and bio-control. The objective of this study was to develop the culture conditions of GH1-13 strain including higher cell growth, stable endospore-forming and enhancement of potential agents which are related with plant growth promoting and phytopathogen suppression. The optimal carbon and nitrogen sources were determined by glucose and soy bean flour, respectively, then resulted in 7.5×109 cells/mL, 6.8×109 endospore cells/mL and sporulation yield of 90% after 30 h cultivation in 500 L submerged fermenter at 37℃, pH 7.0. Cells and cell-free supernatant of GH1-13 strains showed the potent antifungal activity against phytopathogenic fungi of Colletotrichum gloeosporioides. It was also confirmed that indole-3-acetic acid (IAA) production of GH1-13 strain was greatly increased by addition of 0.3% tryptophan.

Background : Ligusticum chuanxiong Hort is a perennial herb of the Umbelliferae family and an important traditional oriental medicinal plant. The compounds contained in L. chuanxiong can be divided into five kinds, essential oil, alkaloids, phenolic acids, phthalide lactones, and other constituents. These compounds have cardiovascular and cerebrovascular effects, antioxidants, neuroprotection, anti-fibrinolytic, antidotes, anti-inflammatory and antitumor activities. In this study, we anticipated to establish the in vitro propagation system of L. chuanxiong, 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, L. chuanxiong nodes was used as an explant and it was surface sterilized by 2% sodium hypochlorite for 1 minutes, then washed with ddH2O several times. Further the surface sterilized nodes were placed on MS basal media. Multiple shoots were induced on MS, SH, WPM media with 0.1 - 2 ㎎/ℓ auxin (NAA, IBA) and cytokine (BA). In this study we obtained 4.6 multi-shoots per an explant, and growth of the shoot was also favorable in the presence of 1.0 ㎎/ℓ BA. Subsequent transfer of these regenerated shoots on 1/2 MS media resulted in root formation. The rooted plantlets were able to grow in soil after 3 weeks of acclimatization. Conclusion : The optimal conditions for in vitro propagation of L. chuanxiong were established through this experiment.

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.