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.

Background : Adenophora triphylla var japonica is a perennial herb that belongs to Campanulaceae. Radix Adenophorae is a dried rhizome of A. triphylla and same genus plant. It has contains chemicals such as cycloartenyl acetate, lupenone, β-sitosterol, taraxerone, octacosanoic acid, and praeruptorin A. Radix Adenophorae considered to be effective regulating humoral and cellular immunity, antimutation, restraining adenocarcinoma cell, strengthening cardiac function, allaying a fever, and easing pain and cough. In this study, we tried to establish a mass production system of A. triphylla which has high economic value as a medicinal herb by plant tissue culture in order to cultivate standard varieties. Methods and Results : In this study, A. triphylla internode was used as a explant and it was surface sterilized by 1% sodium hypochlorite for 5 minutes, consequently several times washed with ddH2O. Further it was placed in to MS medium including with axillary bud. The 1/2MS, B5, SH was used in this research. And the plant growth regulator of 0.1 - 2 ㎎/ℓ auxins (NAA, IBA) and cytokines (BA) were used respectively to achieve multiple shoots. The whole study was carried out in the department of Herbal crop research, Eumseong, RDA. Conclusion : In this study we obtained, 6.2 multi-shoots per an explant, and the shoot growth was also favorable in the presence of 1.0 ㎎/ℓ BA and 1.0 ㎎/ℓ IBA.

기관배양을 통한 대량증식 방법의 일환으로 액아배양을 이용한 multiple shoot 유도 조건을 조사하였다. 기내 배양 중인 식물체로부터 액아를 절취하여 TDZ와 BA를 각각 농도 별로 첨가한 MS배지와 1/2 MS배지에서 6주간 배양한 결과, MS기본배지에 0.005 mg·L-1 TDZ가 첨가된 처리구에서 효과가 가장 양호하였다. 한편 발생된 신초를 1 mg·L-1 GA3와 0.5 mg·L-1 IBA가 첨가된 1/2 MS배지에 배양했을 때 뿌리의 발생과 신장이 가장 양호하였다. 발근된 식물체를 포트에서 순화시켜 온실로 이식하였을 때 90%에 가까운 생존율을 보였으며 형태적인 변이 없이 생장하였다. 이상의 결과는 액아유도를 통한 대량번식의 가능성을 제시한다.

액아가 포함된 줄기절편을 0.5 mgl-1 BA와 함께 IAA, NAA, 2,4-D를 농도별 (1,2,3 mgl-1)로 조합한 MS기본배지에 치상하여 신초를 유도하였다. 액아로부터 신초의 형성은 0.5 mgl-1 BA와 2;mgl-1 IAA를 혼합처리한 배지에서 57%의 효율로 가장 높게 나타났다. 신초로부터 발근은 MS배지에 IBA를 1 mgl-1를 첨가하였을 때 가장 좋았다. 발생한 root의 길이는 평균 4주 후 약 4 cm로 측정되었다.

약용으로 널리 이용되는 산수유(Cornus officinalisis)의 기내육종을 위한 기초 연구로 액아배양을 통한 기내 대량증식 가성을 검토한 결과, 1) 액아 배양에 적합한 배지로는 MS 배지와 DKW 배지가 77%의 신초형성율을 보여 가장 양호하였고 WPM과 GD배지는 다소 저조하였다. 2) 얻어진 기내 Shoot의 증식에는 DKW가 6.8개의 신초를 형성하고 신초장이 4.5cm, 엽수도 10.8개로 가장 우수하였고 B5 〉 GD 〉 MS 〉WPM의 순이었다. 3) Shoot 증식에 적합한 sucrose의 농도는 MS배지의 경우 3%가 좋았으며, 농도가 높아질수록 신초의 기내 생육에 제한적이었으며, 활성탄의 영향으로는 배지내 농도가 2 g / l 까지 증가할 수록 개체의 생육이 양호한 경향이었다. 4) MS배지의 경우 무기염류의 농도는 2MS에 비하여 1/4MS까지 낮아질수록 기내 생육에 적합하였다. 5) Shoot증식을 위하여 BA 0.5mg / l에 auxin을 종류별로 혼합 첨가한 결과 2,4-D 첨가구의 경우 Callus의 생장이 가장 왕성하였으나 Shoot 증식에는 극히 제한적이었고, IAA와 IBA 처리는 Callus가 전혀 유기되지 않는 반면 multiple shoot가 형성되었으며, NAA에서는 Callus형성과 Shoot증식 이 모두 이루어졌다. 6) 신초의 기내 발근유도 시험에서는 MS매지에 NAA 0.5mg / l 와 BA 0.5mg / l를 첨가한 처리에서 신초로부터 정상근이 분화 되었으나 5% 비율로 낮았다.

우리나라에서 고구마 장려품종인 홍미와 신미를 액아배양시 explant의 크기 NAA, BA 및 kinetin의 농도가 기관분화와 생육에 미치는 영향을 구명하고저 본 실험을 실시하였으며 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5mm되는 explant 배양이 2mm explant 배양보다 기관분화 및 생육이 좋았으며 홍미는 MS 배양에 NAA 0.1mg/ 와 kinetin 1mg/ 을 조합처리할 때 신미는 MS배지에 NAA 0.1mg/ 와 kinetin 1mg/ 을 조합처리할 때와 kinetin 1mg/ , BA 0.1mg/ 을 단독처리할 때 shoot의 분화가 좋았다. 2. 뿌리분화는 홍미와 신미가 비슷한 결과를 보였으며 NAA 0.lmg/ 와 kinetin 1mg/ 을 조합처이한 배지에서 뿌리수와 뿌리길이가 증가하였다. 3. BA의 농도가 증가함에 따라 비정상 식물체의 출현이 많았으며 한 개의 explant에서 여러개의 shoot의 길이가 짧았다. 4. 이차계대배양에서 shoot의 분화 및 생장은 NAA 0.1mg/ 와 kinetin 1mg/ 가 첨가된 배지에서 좋은 결과를 보였고 뿌리의 분화는 0.1 mg/ BA에 첨가된 배지에서 가장 효과적이었다.