To investigate the effects of ozonated water concentration and soaking time on adventitious root formation of willow, we studied the efficiency of root cuttings in the revegetation technology of biological engineering of willows. The ozonated water concentrations were used for 5 minutes and 2 hours at 1, 5, 10, 15, 20 ppm by soaking method and then the shoot characteristics were observed. The number and length of adventitious roots were determined. The results indicated that 20 ppm of ozonated water for 2 hours and 1 ppm of ozonated water for 5 minutes resulted in leaves turned wither away and no adventitious root production. Considering the appearance, number and length of the adventitious root, soaking willow cuttings into the ozonated water with dissolved ozone concentration, 5 ppm for 2 hours and 10-15 ppm for 5 minutes were suitable for generating adventitious roots.

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.

Background : A series of studies were conducted to optimize adventitious root induction in vitro from explants of Astragalus membranaceus using various nutrient media supplemented with plant hormones. Methods and Results : Levels of active components were analyzed from adventitious roots induced under different media conditions. Among the different media conditions, Murashige and Skoog medium supplemented with 1.0㎎• ℓ −1 indole-3-butyric acid resulted in the greatest adventitious root induction rate. The amount of the major active component of the adventitious roots of Ama1, calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside was higher than that of other adventitious root samples. Conclusions : These results suggest that the adventitious roots of A. membranaceus could be used for the commercial production of medicines.

We have established adventitious root culture systems of Codonopsis lanceolata, Codonopsis pilosula and Codonopsis ussuriensis. Root segments of C. lanceolata were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 0.5mg/l NAA and produced 18.8±1.9 roots per explant. Root segments of C. pilosula were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 1.0mg/l NAA and produced 8.5±1.8 roots per explant. Leaf segments of C. ussuriensis were the best explants for induction of adventitious roots and the number of adventitious root for explant was highest on solid medium with 0.5mg/l NAA and produced 7.8±0.4 roots per explant. In liquid culture, the best production of adventitious root (fresh weight) was obtained in 1/2 MS medium with 1.0mg/l NAA. This study demonstrated for the first time to produce adventitious roots in C. pilosula and C. ussuriensis.

The production of adventitious roots derived from root explant of Echinacea angustifolia and its secondary metabolite content were assessed in different types and levels of auxin. The induction of adventitious roots from root explant cultured in Murashige and Skoog solid medium supplemented with 1.0 mg/L indole -3-butyric acid (IBA) attained highest as 20.87 mg fresh weight and 3.07 mg dry weight per culture but root suspension culture at the same concentration of IBA enhanced biomass production as 3.07 g fresh weight and 0.38 g per culture after 4 weeks in culture. 3.0 mg/L α-naphthalene acetic acid (NAA) treatment had similar effect on root biomass production as 3.07 g fresh weight and 0.38 g per culture with liquid suspension culture, whereas adventitious roots exposed to over 3.0-5.0 mg/L IBA or 5.0 mg/L NAA were less responsive by reducing the number of adventitious roots and/or changing root morphology such as short and thick. The content of secondary metabolites such as phenolic, flavonoids and total caffeic acid in adventitious roots cultured on MS medium supplemented with 1.0 mg/L IBA were attained highest as 27.20, 9.60. 10.67 mg/g dry weight, respectively. Overall, the best production of root biomass and secondary metabolites were given by 1.0 mg/L IBA.

본 실험은 여우구슬의 기내 부정근 유도 및 증식조건의 확립을 목적으로 수행되었다. 우선 여우구슬의 기내 발아체로부터 부위를 달리하여 부정근을 유도한 결과 줄기부위는 뿌리보다 양호한 부정근의 유도를 보였다. 또한 유도된 부정근을 이용하여 옥신의 종류(IAA, IBA, NAA와 2.4-D)에 따른 부정근 유도율을 조사한 결과 IBA와 NAA는 IAA와 2.4-D보다 높은 유도율을 보였다. IBA의 농도에 따른 유도율과 증식효율은 IBA가 0.5 mg/L첨가되었을 때 가장 높은 유도 및 증식효율을 보였다. 최적의 액체배지조건을 확인하고자 IBA의 농도는 0.5 mg/L로 첨가하고 sucrose의 농도를 달리하여 실험한 결과 sucrose는 30 g/L 첨가 되었을 때 가장 높은 생중량과 건중량을 나타냈다. 액체배양된 여우구슬의 부정근을 각각 MS, 1/2MS, 1/3MS배지에 30 g/L sucrose, 0.5 mg/L IBA가 첨가된 5 L 용량의 생물반응기에 4주간 배양한 결과 1/2MS 배지에서 양호한 생장을 보였다. 본 실험에서는 여우구슬의 종자발아체를 이용하여 부정근의 유도 및 증식조건에 필요한 기내배양조건과 2차적으로 유도된 부정근을 이용하여 플라스크와 생물반응기 배양을 통한 효율적인 증식조건을 확립하였다.

홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 이용하여 기내 부정근의 생산 체계를 확립하였다. 먼저 홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 0.1, 1.0, 3.0 및 5,0 mg/L의 IBA와 sucrose가 10, 30, 50 및 100 g/L가 첨가된 MS 배지위에 치상하여 부정근의 유도율을 조사하였다. 부정근의 유도는 잎, 줄기 절편에서 IBA의 농도가 5.0 mg/L 일때 가장 높은 유도율을 보였으며, 뿌리 절편은 IBA 3.0 mg/L 첨가된 배지에서 부정근 유도율이 가장 높았다. Sucrose의 농도는 30 g/L가 첨가되었을 때 잎, 줄기, 뿌리 절편에서 높은 유도율을 나타났다. 고체배지 조건에서 부정근의 유도율이 가장 우수한 조건을 기본으로 액체배양을 실시하였으며, 염의 농도에 따른 부정근의 증식조건을 조사하였다. 1/3MS 배지에서 홍경천의 부정근을 배양하였을 때 1/2MS, MS 액체 배지조건 보다 약 2배, 2.5배의 부정근 생장량을 보였다.

쥐오줌풀 부정근으로부터 valepotriates와 valerenic acids 함량을 증진시키고자 다양한 elicitor를 처리하였다. 쥐오줌풀 부정근의 생장은 YE 처리구를 제외한 모든 처리구에서 대조구에 비해 감소하였다. 그러나 valepotriates와 valerenic acids 생산은 모든 처리구에서 대조구에 비해 증가하였으며 특히, valepotriates는 100 μM MeJA 처리구에서 12.56 ± 0.78 mg/l, valerenic acids는 1 g/l YE 처리구에서 10.63 ± 1.1 mg/l 로 가장 높았으며, 이는 대조구에 비해 1.6배와 1.8배의 생산성증가를 가져왔다.

인삼 부정근의 생장과 ginsenosides 함량에 미치는 elicitor의 영향을 조사한 결과 chitosan처리구의 생장량은 10 mg/L에서 가장 양호하였으며, ginsenosides의 함량은 5 mg/L처리농도에서 14.48 mg/g . DW로 대조구에 비해 약9%의 함량증대를 가져왔다. 세포내에서 이차대사계를 활성화시키는 중간 신호전달 물질(signal transducer)로 알려진 jasmonic acid를 인삼 부정근 배양에 처리한 결과 부정근의 생장량은 10 uM 처리구에서 ginsenosides함량이 가장 양호하였으나, 인삼 부정근의 생장은 다소 억제되었다.

인삼 천풍의 배(embryo)로부터 부정근을 유도하고 배양배지조성, 식물 호르몬과 인삼염의 농도가 인삼부정근의 생장과 ginsenosides의 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 배지 종류별 인삼 부정근의 생장량은 B5, WPM, MS 배지 순으로 높았으며, ginsenosides 함량은 B5배지에서 가장 높았으며 panaxa triol계 사포닌 보다 panaxa diol계 사포닌이 증가하였다. 식물 생장조절제 처리구에서의 인삼부정근의 생장량은 kinetin 0.1 mg/L에서 높게 나타났으며 , ginsenosides 함량은 kinetin 0.01 mg/L에서 오히려 높게 나타났다. 특히 kinetin 0.01 mg/L 첨가에서 ginsenoside Rb1의 함량이 크게 증가하였다. KH2PO4를 추가 첨가 할때에는 부정근의 생장에 2.5 mM에서 대조구에 비해 양호하였으나, ginsenosides의 함량은 1.25 mM에서 높았으며 , 특히 ginsenosides Re의 급격한 증가로 인하여 panaxatriol계 사포닌의 함량이 증가되었다.

시호(柴湖)(Bupleurum falcatum L.) 캘러스로부터 부정근(不定根) 형성(形成)에 미치는 생장조절물질(生長調節物質)의 영향을 조사하였다. 시호(柴胡)의 부정근(不定根) 유도(誘導)에는 2, 4-D 0.1 mg/l 가 가장 좋았으며, 부정측근(不定側根)의 형성에서도 동일하였다. 또한 생장조절물질별(生長調節物質別)로 일정시간 전처리(前處理)하여 생장조절물질(生長調節物質) 무처리(無處理) 배지(培地)에 치상하였을 때도 2, 4-D전처리(前處理)에서 캘러스 형성이 가장 좋았다. 시호의 마이크로 캘러스를 120시간 전처리하여 생장조절물질(生長謂節物質) 무처리배지(無處理培地)에 배양하는 것이 부정근(不定根) 형성(形成)이 양호하였으며, 4주 간격으로 계대배양(繼代培養)하는 것이 캘러스 형성에 가장 효과적이었다.