본 연구는 산업화 유망 식물인 회화나무의 이차대사산물 대량생산용 캘러스 확보에 필요한 기초조건을 확인하고자 수행하였다. 기내 배양한 회화나무 하배축을 2.0 mg·L-1 NAA + 0.1 mg·L-1 TDZ 배지에서 배양하였을 때 유백색의 부드러운 캘러스가 형성되었고, 캘러스 형성률 100±0.0%, 캘러스 형성에 걸리는 기간 7.1±0.03일, 캘러스 무게 249.8±12.73 mg으로 가장 효과적임을 확인하였다. 또한, 하배축에서 유도한 캘러스는 백색광 조건의 1.0 mg·L-1 IBA + 0.1 mg·L-1 TDZ 처리 배지에서 배양하였을 때 연노란색의 단단한 캘러스가 다량으로 형성되었고, 캘러스 생체중 186±5.4 mg, 면적 40.6±1.6 mm2으로 가장 무겁고, 크기가 우수한 것을 확인하였다. 기내 배양한 캘러스 소재 추출물의 추출수율은 50% 에탄올 추출 시 59%, 물 추출 시 54%로 확인하였고, 추출물 내 유효성분으로 마키아인 함량은 1.68 mg·g-1으로 검출되었다. 본 연구의 결과는 산업화 식물로써 유망있는 수종인 회화나무의 기내 대량증식과 이차대사산물 생산성을 향상할 수 있는 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구는 대한민국 울릉도 특산식물인 추산쑥부쟁이(Aster × chusanensis Y.S.Lim, Hyun, Y.D.Kim & H.C.Shin)의 기내 대량증식체계 확립을 위해 시토키닌 계열 식물생장조절 제를 첨가하여 캘러스 및 신초 형성 조건을 구명하고자 수행 하였다. 실험결과, 추산쑥부쟁이의 줄기 절편체에서 캘러스 와 신초가 형성되었다. 캘러스 형성률은 TDZ 3.0mg·L-1처 리구에서 88.9%로 가장 높았고 BAP 3.0mg·L-1와 Zeatin 3.0mg·L-1 처리구는 66.7%, 2iP 3.0mg·L-1 처리구에서는 11.1%였다. 신초 형성률은 모든 처리구에서 77% 이상이고 특히 TDZ처리구와 Zeatin 처리구에서 100%였다. 그러나 TDZ처리구에서는 형성된 신초가 부풀어 오르거나, 잎에 과수 성이 나타나는 등 형태적 기형이 나타났다. Zeatin처리구에 서 발생한 신초는 정상적인 형태를 나타났다. 잎 절편체에서 는 캘러스, 신초가 발생하지 않았으며 절편체가 탈색하며 고 사하는 것을 확인하였다. 종합적으로 추산쑥부쟁이의 캘러 스 및 신초 형성을 위해서는 줄기 절편체를 배양 재료로 이 용하는 것이 효과적으로 확인되었다. 캘러스 유도에는 TDZ 3.0mg·L-1처리가 가장 효과적이었고, 추후 NAA와 같은 옥신 을 함께 첨가하여 증식 효과를 분석하는 연구가 필요할 것이 다. 또한, 신초 유도에도 TDZ 3.0mg·L-1 처리가 효과적이었 으나 장기간, 고농도로 사용할 경우 형태적인 기형이 발생할 수 있어 정상적인 식물생산에 부적합한 것으로 확인되었다. 따라서 형태적 기형이 발생하지 않은 아데닌 유도체형 시토키 닌인 Zeatin을 활용하는 것을 추천한다. 본 연구는 울릉도 특 산식물인 추산쑥부쟁이의 기내 대량증식과 생태계 유지에 필 요한 종 공급을 위한 대량증식 체계 구축을 위한 자료로 활용 할 수 있을 것이다.
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.
본 연구는 조직배양을 이용한 효율적인 블루베리의 묘 생산 체계 개발을 위하여 수행되었다. 신초형성을 위한 초대배양을 위해서는 WPM 배지가 MS 배지보다 신초형성률 , 마디수, 신초장 등에 있어서 유의적으로 우수하였다. 식물 생장 조절제가 신초형성에 미치는 식물생장조절제의 영향을 조사하기 위해서는 zeatin(1, 2mg·L-1), 2iP(10, 15mg·L-1), 그리고 BA(4, 6mg·L-1)를 처리하였으며, 신초의 증식에 미치는 영향을 확인하기 위해서는 zeatin(0.5mg·L-1), 2iP(10, 15mg·L-1), 그리고 BA(0.05mg·L-1)를 처리하였다. 신초형성 에 미치는 결과는 zeatin 처리가 신초형성률, 마디수, 신 초장 등에서 유의적으로 효과적이었다. 반면 무처리와 BA 처리에서는 신초가 형성되지 않았으며, 2iP 처리의 경우 신초형성률이 낮았다. 기내 삽목으로 생산된 블루 베리 신초의 계대배양에 있어 신초 발생 및 생장에 미치는 영향은 zeatin을 농도별로 처리한 결과, 모든 농도에서 신초의 형성률과 형성된 신초의 개수는 유의적 차이를 보이지 않은 반면 zeatin의 농도가 증가할수록 신초의 마디수는 증가하나 신초장은 짧아지는 경향을 보였다. 신초 증식을 위한 적정한 zeatin 농도는 0.5mg·L-1 였다.
양파는 Allium에 속하는 조미채소로 한국을 포함한 동아시아 지역에서 경제적으로 중요한 작물이다. 본 연구에서는 슈퍼생생과 뉴마르스 양파 2개 품종의 인경 부위를 이용하여 kinetin 농도 별 백색 체세포배 캘러스 형성율을 조사하였다. 양파의 백색 체세포배 캘러스를 얻기 위하여 실시된 배양 조건은 1mg/L 2.4-D를 첨가한 B5배지를 기본으로 25℃ Dark에서 배양하였다. 관찰하고자 한 kinetin의 농도는 0mg/L, 0.1mg/L, 0.3mg/L, 1mg/L, 3mg/L로 정하여 실험하였으며, MSB배지에서 배양된 2개 품종의 양파인경을 얇게 잘라 B5배지에 치상하였다. 양파의 인경 조직 중 가장 안쪽 부분부터 반응이 시작되어 백색 체세포 배 캘러스가 형성되는 것을 kinetin 농도 별로 배양한 2주 후부터 관찰할 수 있었다. 양파 2개 품종의 인경 조직을 B5배지에 배양한 8주 후에 백색 체세포 배 캘러스 형성율을 조사하였다. 그 결과 슈퍼생생과 뉴마르스의 인경 조직에서 1mg/L 2,4-D와 0.3mg/L 그리고 1mg/L kinetin이 혼용처리 된 B5배지에서 73%와 66.7%로가장 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 확립된 슈퍼생생과 뉴마르스의 인경 조직을 이용한 백색 체세포배 캘러스 형성 조사 결과는 추후 양파의 식물체 재분화 유도 및 대량증식 연구분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
우수한 고구마 종순 생산을 위해 식물생장조절제인 BA, kinetin, 2,4-D를 농도별 조합한 처리용액에서 고구마를 생육시켰다. 연구의 결과, 고구마 종순의 초장 길이는 BA 3 mg·L-1 처리구에서 53.5 cm로 가장 길었고, 2,4-D 1 mg·L-1 처리구에서 9.00 cm로 가장 짧았다. 고구마 종순의 절수는 BA 3mg·L-1 처리구에서 20개로 가장 많았고, 2,4-D 1 mg·L-1 처리구에서 9개로 가장 적었다. 고구마 종순 5엽의 크기는 2,4-D가 첨가된 모든 처리구들에서 대조구보다 작았지만, 엽의 길이는 kinetin 1mg·L-1에서 6.00 cm로 다른 처리구보다 길이가 길었고, 엽의 넓이는 kinetin 2 mg·L-1처리구에서 대조구와 비슷한 수준을 보였다. 고구마 종순의 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째 절간들의 직경을 측정했을 때, 첫 번째 절간에서는 BA 2 mg·L-1 처리구와 BA 2 mg·L-1과 2,4-D 1 mg·L-1이 첨가된 혼용처리구에서 2.4 mm로 가장 두꺼웠고, 세 번째와 다섯 번째 절간들에서는 BA 1 mg·L-1 처리구에서 각각 3.72 mm, 4.32 mm로 가장 두꺼웠다. 따라서 시토키닌류의 식물생장조절제인 BA를 처리했을 때 고구마 종순 생육이 비교적 우수한 것을 확인할 수 있었다.
솔나리의 무병균주 획득과 기내 대량증식을 위해 식물생장조절물질이 인편의 재분화에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행한 결과 인편은 캘러스가 유기된 2주 후 분화가 관찰되었고, 배양 4주 후에는 잎, 뿌리, 소인편이 생성되었다. TDZ 0.1 mg/L + NAA 0.01 mg/L를 첨가한 처리구에서 잎의 분화율이 87.5%로 가장 높았으며, 뿌리 분화율은 BA 0.2 mg/L 첨가구가 81.8%로 가장 높은 분화율을 보였다. 캘러스 형성률은 TDZ를 포함한 배지에서 형성 되었다. 한 인편당 생성된 잎과 인편의 수는 TDZ 0.1 mg/L가 5.7개로 가장 많은 수가 분화 되었으며 식물체의 전체 길이와 잎 길이 그리고 뿌리 길이는 Zeatin 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L가 10.5 cm로 가장 길었고, 인편의 길이는 TDZ 0.1 mg/L 처리구에서 1.4 cm로 가장 길었다.
생장조절물질과 광도가 국화 경정배양에 미치는 영향 을 조사하였다. 다신초(multiple shoots) 형성은 국화 경 정을 MS배지에 kinetin 2.0mg · L-1와 NAA 0.2mg · L-1 첨가된 배지에 배양하였을 때 촉진되었으며, 형성된 다 신초는 MS배지에 kinetin 2.0mg · L-1와 NAA 0.02 mg · L-1 첨가된 배지에 배양하였을 때 생육이 촉진되었 다. 한편, 국화 경정을 NAA 0.2mg·L-1와 BA 1.0mg · L- 1가 첨가된 배지에 배양하였을 경우에는 절편체당 신초 형성 수가 6.9개로 가장 많았으나 형성된 신초의 대부분 이 유리질화 되었다. 기내에서 국화묘의 생장은 광도 100 μmol · m-2 · s-1 PPFD에서 신초의 길이와 엽록소 함량이 가장 높았다.
본 실험은 고품질의 콩나물 생산을 위한 기초연구로서 식물생장조절제를 이용한 세근발생 억제 및 하배축비대촉진을 위한 처리 방법을 구명하고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 식물생장조절제 중 GA3나 NAA 처리는 세근발생 억제효과가 미약하였다. 반면 BAP처이믐 세근발생이 전혀 일어나지 않았고 하배축의 비대를 촉진하였는데, 저농도인 10mg·L-1 및 15mg·L-1 처리에서도 그 효과가 인정되었다. BAP의 처리시간은 짧을수록 하배축 비대가 촉진되었고 하배축 비대를 촉진하는 처리시간은 6시간 처리였다. BAP 처리 후 24시간 간격으로 관수는 세근 발생율이 낮았고 하배축 비대는 촉진되었다. 인돌비는 적정농도로 알려져 있는 4.2%보다 낮은 농도인 1.1%용액을 처리하더라도 세근 발생이 크게 문제되지 않았다.
본(本) 실험(實驗)은 벼에 있어서 냉해(冷害)로 인(因)하여 매년(每年) 막대한 수확량(收穫量)의 감소(減少)를 생육시기별(生有時期別) 생장조절제(生長調節劑) 처리(處理)에 의한 재배적(栽培的) 방법(方法)을 통하여 그 피해(被害)를 감소(減少)시키고, 생장조절제(生長調節劑)에 대한 벼의 생리학적(生理學的) 활동(活動)과 농업적(農業的) 특성(特性), 수량구성요소(收量構成要素), 근활력(根活力), Chlorophyll 함량(含量) 등(等)의 변화(變化)를 통하여 수확량(收穫量)에 관계(關係)는 요소(要素)를 규명(糾明)하고, 벼 재배(栽培) 방법(力法)에 있어서 기초(基礎) 자료(資科)로써 이용(利用)하고자 실시(實施)하여 얻은 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. 저온(低溫)조건하에서 처리(處理)된 모든 생장조절제(生長調節劑)는 농도(濃度)에 관계(關係)없이 초장(草長), 분니 등의 벼 생유지연(生有遲延)을 다소 경감(輕減)시켰으며, 특(特)히 ABA는 농도(濃度)에 관계(關係)없이 초장(草長), 분니수등에 있어서 다른 생장조절제(生長調節劑)보다 그 효과(效果)가 두드러진 것을 알 수 있었다. 저온(低溫) 조건하(條件下)에서의 chlorophyll함량(含量)은 무처리구(無處理品)에 비하여 감소(減少)되나 식물생장조절제(植物生長調節劑)를 처리(處理)함으로써 Chlorophyll함량(含量)이 증가(增加)되었고, 또한 근활력(根活力)도 chlorophyll함량(含量)과 같은 경향(傾向)을 나타내었다. 생육(生有) 초기(初期)의 생장(生長) 조절제(調節劑)의 처리(處理)는 수량(收量) 구성요소(構成要素)의 감소(減少)를 경감(輕減)시켜 주었으며, 이는 수량(收量)에 직후(直接) 영향(影響)을 미쳐 냉해(冷害)로 인(因)한 수량감소(收量減少)를 경향(經向)시켰으며, 특(特)히 Abscissic acid처리(處理)의 효과(效果)는 뚜렷하게 나타났다. 그러나 저온하(低溫下)에서 수잉기때 생장조절제(生長調節劑) 처리(處理)는 영양생장(營養生長)에 별다른 효과(效果)를 나타내지 않았으나 수량구성요소(收量構成要素)에는 다소 영향(影響)을 미쳐 수량(收量)에 관여(關與)하는 것으로 나타났다. 저온조건하(低溫條件下)에서의 생장조절제(生長調節劑)의 처리(處理)는 처리시기(處理時期)에 따라 다소 차이(差異)가 있지만 수량손실(收量損失) 경감(輕減)에 크게 영향(影響)을 미친 것으로 사료(思料)된다.
기관분화(器官分化)된 유채의 조직으로부터 재분화되는 식물체의 획득빈도를 높이고자 이에 관여하는 몇가지 요인에 대한 실험을 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 유채의 종자, 무균배양(無菌培養)된 자엽(子葉), 하배축(下胚軸) 및 엽절편(葉切片)배양에서 명상태에서 보다는 암상태에서 캘러스의 생장이 왕성하였고, 하배축(下胚軸)과 자엽조직(子葉組織)에서 형성된 캘러스에서 shoot 분화능력이 높은 편이었다. 자엽(子葉) 및 하배축(下胚軸) 조직(組織)의 캘러스형성에는 2, 4-D 단용보다 2, 4-D와 kinetin 또는 BAP를 혼용하는 것이 효과적이었으며, 자엽조직(子葉組織)의 경우는 2, 4-D(1.0 mg/)와 0.1mg/의 kinetin이 첨가된 배지에 형성된 캘러스를 0.1mg/의 NAA와 2.0 mg/의 kinetin이 첨가된 배치에 이식하였을 때 shoot 분화율이 16.7%로 가장 높게 나타났다. 하배축(下胚軸) 조직(組織)에서는 1.0mg/의 2, 4-D와 0.5mg/의 kinetin이 첨가된 배지에서 형성된 캘러스를 0.1mg/의 NAA와 4.0mg/의 kinetin이 혼용된 배지에 이식하였을 때 shoot 분화율(分化率)이 24%로 가장 높게 나타났다. 자엽(子葉) 및 하배축(下胚軸) 조직(組織)의 캘러스 형성과 shoot분화능력의 유채 품종간(品種間) 차이는 매우 뚜렷하게 인정되었고, 자엽(子葉)보다는 하배축(下胚軸) 조직(組織)에서 형성된 캘러스에서 shoot 분화능력이 현저히 높게 나타났다.
Background : Rhododendron brachycarpum belong to Ericaceae family is northern herbaceous plant and grows high in mountains of Korea. Traditionally, this plants have been used to treat arthralgia, neuralgia, hypertension, roborant and diuretic. In spite of medicinal values, natural populations are decresing due to climate change and grows slowly. Therefore it need to secure plant materials and in vitro culture is able to the alternative methods. In this study, we examined the effect of PGRs treatment using leaf and petiole explants.
Methods and Results : The effects of the different surface sterilization agents (NaOCl and HgCl2) and time were tested. Best results with lower contamination and higher explants survival were recorded with 2 - 4% NaOCl for 1 minutes and 0.5 - 1.0% AgNO3. Callus was obtained when cultured onto MS medium using different concentration and combination of 2,4-D, BA and NAA. Maxium induction of callus was obtained from combinations of 2.0 ㎎ l-1 2,4-D and 1.0 - 2.0 ㎎ l-1 BA from leaf explants. Petiole explants were more effective to induce callus than leaf explants from combination of 1.0 ㎎ l-1 2,4-D and 0.1 - 1.0 ㎎ l-1 BA.
Conclusion : The resultes provide that different explants and PGRs combinations were good source of callus induction.
Background : Korean ginseng require 3 - 4 years to produce mature seeds from their mother plants. Therfore, it takes over 20 years to genetic fixation by artificial crossing of 8 generation. Anther culture is a useful method for obtaining homozygotes in only one generation. However, there is not much research on ginseng yet. In this study, we investigated the callus induction of anther depending on the type and concentration of the plant growth regulators in Panax ginseng C. A. Meyer.
Methods and Results : Flower buds of P. ginseng were cold pretreated at 2 days before the anthers were plated on the induction medium. The flower buds were immersed in 70% ethanol for 30 sec min, washed two times with sterile distilled water, surface-sterilized in 2% sodium hypochlorite solution for 20 min, then rinsed five times with sterile distilled water. The anthers were placed on Petri dishes containting fifteen different concentrations and combinations of 2,4-D, NAA, BAP and KT. Callus induction was significantly influenced by the type and combination of plant growth regulators. The highest callus induction rate was observed in GR5 medium at 79.2%. The 2,4-D mediums had significantly higher callus induction than the NAA medium, and 2,4-D 1 ㎎/ℓ have a higher callus induction rate than the other concentrations. The increase of callus induction rate was not observed by the addition of cytokinin, but the callus induction rate was gradually decreased as the BAP concentration was increased. There was no difference in callus induction rate between BAP and KT.
Conclusion : The important factor for inducing callus of ginseng anther was the addition of 2,4-D, and no effect of cytokinin addition could be found.