난 시장이 확대되고 있지만 일반대중이 선호하고 있는 동양계 심비디움 난은 대부분 수입 또는 산채에 의존하여 고가로 판매되고 있고, 서양계 심비디움은 외국 품종에 대한 로열티 지불 등의 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 관상가치가 있고 대량증식이 가능하여 외국산 품종을 대체할 수 있는 소형 심비디움 난을 육성하고자 하였다. 동양계 및 서양계 심 비디움의 교배종인 "동양"의 바이러스 무병주를 생장점배양에 의해 기내에서 대량증식을 하던 중, 잎무늬 돌연변

한국에서 ‘가가이모과잎'이라고 불리는 인도의 전통 식물 약재인 Gymnema sylvestre는 당뇨의 원인인 생체 내당의 대사를 조절하는 약재로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 Gymnema sylvestre 잎으로부터 인공적으로 조직 배양한 캘러스를 대량 배양하였다. 배양된 캘러스부터 추출물을 얻은 후 지방 전구 세포인 3T3-Ll 세포를 이용하여 항비만 효과를 관찰하였다. 결과적으로, Gymnema sylvestre 잎으로부터 조직 배양한 캘러스 추출물은 지방 전구 세포의 지방세포로의 분화뿐만 아니라 세포 내 지질 축적을 억제 하였다. 또한 지방세포의 형성을 조절하는 초기 지방세포 내의 전사인자인 C/EBP-α 발현을 억제하면서 인슐린에 의해 유도된 지방세포의 분화를 억제하였다. 따라서 이러한 결과들은 피부를 위한 화장품 성분으로서 응용 가능성을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

할미꽃의 정단 분열조직배양에 의한 기내 효율적 미세번식에 미치는 식물생장조절물질의 효과를 조사하기 위해 2,4-D, NAA, kinetin, TDZ와 BA를 혼용처리한 MS배지에 정단분열조직을 배양하였다. 배지내 2,4-D와 kinetin, 2,4-D와 TDZ, NAA와 TDZ 혼용처리는 캘러스 유도에 효과적이지 못하였으나 NAA와 BA가 혼용 처리되었을 때 배발생적 또는 기관분화성 캘러스가 유도되었다. 특히 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA 혼용처리된 MS 배지에서는 캘러스로부터 고빈도로(62%) 신초가 형성되어 캘러스 유도 및 신초형성에 적합하였다. 적합배지에 10% coconut water를 첨가하여 30일마다 계대배양 하므로 캘러스 증식률, 신초 분화율 및 신초 신장이 현저히 증가되었는데, 그 결과 절편체 당 평균 12.9개의 shoot bud를 분리할 수 있었다. 할미꽃 기내 유도된 식물체에서 뿌리는 쉽게 분화되지 못하였으나 9.0mg/L NAA 단용 또는 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA 혼용처리된 MS배지에서 캘러스를 통해서만 분화되었다. 이들 뿌리는 동일 배지에서 캘러스유도 및 식물체 분화를 반복적으로 실시하는 시원체가 되기도 하였다.

에키네시아는 미국 북미 대평원에 서식하는 야생 식물로 수세기 동안 감기나 또 다른 바이러스 감염에 의한 질병에 대하여 면역 기능을 증진 시키는 전통 식물 약재로 널리 사용되어 왔다. 최근에 에키네시아 추출물은 피부 보호를 위한 화장품 원료로서 응용되어 오고 있다. 이에 본 연구에서는 에키네시아를 인공적으로 조직배양하여 얻어낸 캘러스로부터 부정근을 유도하여, 대단위 배양을 한 부정근을 추출하여 화장품 성분으로서의 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고된 논문에서 에키네시아 추출물은 항산화 효과 및 면역증진효과는 보고되었지만 다른 효능에 대한 연구는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 피부 보호에 대한 화장품 원료로서의 응용을 위한 항산화, 미백 및 주름과 관련한 효능 효과를 평가하였다. 조직 배양한 에키네시아 추출물의 효능 효과 평가 결과, 추출물 농도 2 %까지 세포독성이 나타나지 않았으며, 외부환경에 의한 피부노화 및 피부색, 기미, 주근깨 등과 같은 피부현상에 중요한 영향을 미치는 인자인 활성산소종의 소거 효과가 우수함을 확인하였으며, 또한 B16 melanoma 세포 내에서 tyrosinase의 발현을 농도 의존적으로 감소시키고 멜라닌 합성을 억제하였다. 피부 주름과 관련하여 진피층의 extracellular matrix (ECM) degradation에 관여하는 콜라겐 분해효소인 MMP-1, MMP-2의 발현을 억제하였다.

조직배양에 의한 네리네 기내 대량증식 조건을 확립하고자 대량증식 배지선발, 자구비대 및 출현율 향상을 위한 첨가물질, 배양부위별 증식효율 등에 관한 연구를 수행하였다. 네리네 기내 대량증식을 위한 생장조정제 처리결과 자구형성수는 단용처리보다 혼용처리에서 효과적이었다. 생장조정제 처리별 자구수에서 Nerine bowdenii ‘Favorite’ 와 Nerine sarniensis ‘Red’ 모두 NAA 0~0.5 + BA 0.5~2.0mg · L-1에서 무처리 1.2개보다 66%~100%향상된 1.8~2.4개로 효과적이었다. 자구비대 및 출현율 향상을 위한 최적 배지원과 농도는 Glucose 7%로 가장 양호한 자구비대 및 순화시기에 관련 없는 높은 출현율을 보였다. 또한 질소원으로는 질산태와 암모니아태 질소 혼용 40mM에서 토양내 자구 출현율이 가장 높았다. 배양부위별 증식효율은 재료 확보가 제한적인 생장점 배양보다는 인편번식 배양이 54배 높은 증식효율을 보였으며, 인편번식 배양을 위한 부위로는 중인편이 양호한 생장 및 가장 높은 자구 형성(1.8개/절편)이 가능하였다.

벼의 캘러스를 대상으로 Tos17 활성 증가를 이용하여 새로운 돌연변이체의 유발 및 선발에 대한 연구는 많이 시도되어 왔다. 일품벼에서 배양된 캘러스를 이용하여 배양기간 및 배양조건에 따른 retrotransposon(Tos17)의 활성화를 유도함을 일차적인 목적으로 하고, 이에 따른 재분화 개체를 통하여 다양한 돌연변이체(M1)를 얻음과 동시에 세대의 진전에 따른 돌연변이체(M2, M3)가 나타내는 표현형과 Tos17과의 연관성을 확인하여 특정 유전자의 cloning을 향후 목적으로 하고 있다. 1. 본 연구에서는 배양기간에 따라 총 371개체의 M1 돌연변이체를 얻었다. 2. 각각의 배양기간 단계별 재분화 식물체에서 얻어진 Tos17의 활성정도를 나타내는 Southern blot의 결과 normal 즉, 기본 식물인 일품벼는 5개의 copy수를 가지고 있는 것을 알 수 있었으며, 1개월 7개, 2개월 8개, 3개월 9.5개, 5개월 12개, 6개월 6개, 7개월 13.5개, 8개월 17.5개의 band를 확인할 수 있었다. 3. Tos17의 Southern blot의 결과, 3~5개월의 배양기간이 경과해야만 기본 copy의 2배수로 Tos17이 활성화됨을 알 수 있었다. 향후 M1돌연변이체의 세대진전을 통하여 M2, M3 세대 등의 다양한 재조합 개체의 확보 및 분석이 중요하다. 또한 다양한 형태로 원하는 돌연변이를 선발하는 screening 방법을 개발하는 것이 시급하고 중요한 과제이다.

엽, 엽병과 화뢰 등의 치상 절편체 부위 모두에서 캘러스가 형성되었으며 특히 화뢰에서 캘러스 형성률이 71.6%로 가장 높았다. 화뢰배양시 2.0mg · L-1 2,4-D와 1.0mg · L-1 TDZ의 혼용처리구에서 캘러스 형성이 77.8%로 양호했으며 신초 재분화율 역시 42.6%를 보였다. 캘러스 형성과 신초 재분화를 동시에 시킬 때 1/2 MS배지가 효과적이었는데 1/2 MS배지에서 캘러스 형성률은 46.3%, 신초 재분화율은 13.0%,그리고 발근율은 13.0%를 보였다. 캘러스를 통한 신초의 재분화를 위해 1/2 MS배지에 2.0mg · L-1 2,4-D와 1.0mg · L-1 BA를 첨가했을 때 신초 재분화율은 74.1%를 보였고 절편체당 신초수는 2.4개로 좋았다. 발근율은 대조구에서 57.8%로 낮았으나 1.5mg · L-1 NAA 첨가된 배지에서 97.8%로 높았다. 재분화된 기내 식물체를 원예용 상토에 순화했을 때 생존률이 86.1%로 높았으며 초장, 근장, 생체중 역시 양호하였다.