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.

Eucalyptus pellita의 유엽을 재료로 효율적인 재분화 시스템을 확립시켰다. 부정줄기는 MS배지에 1.0㎎l-1 benzyl aminopurine(BA)과 1.0㎎l-1 naphthalene acetic acid (NAA)가 첨가된 배지의 유엽에 서 유도되었다. 그리고 절편의 종류와 위치에 따라 다양한 재분화 반응을 보였다. Auxin과 cytokinin이 혼합 첨가된 배지에서 엽병이 포함된 유엽의 잎 절편(LP)은 잎 끝이 포함된 유엽(LT)의 절편과 비교하여 더 높은 재분화율을 보여주었다. 줄기와 뿌리의 길이신장은 호르몬이 무첨가된 1/2 Woody Plant Medium(WPM)배지에서 이루어 졌다. 이렇게 유도된 식물체는 성공적으로 온실에 이식되었다.

바위떡풀의 기내 배양시 MS배지의 농도별로 12주간 배양한 결과 1/2 MS 배지에서 신초길이 1.9 cm, 엽수 24.7매, 뿌리수 8.0개, 신초수 절편당 11.0개로 1 MS나 2 MS 배지에 비해 효과적이었다. 1/2 MS배지를 기본으 로 하여 생장조절제를 첨가하여 8주간 배양한 결과 CPPU 농도처리시 신초길이와 뿌리수는 무처리구에서 많았으나 신초수에 있어서는 농도가 높아질수록 많아져 2.00 mg·L−1농도 처리구에서 8.2개로 가장 많아 증식에 유리한 것으로 나타났으나 TDZ, zeatin과 BA처리는 무처리에 비해 처리효과가 없는 것으로 나타났다. 그러므 로 바위떡풀을 조직배양 방법을 이용하여 대량증식 시키 고자 할 때에는 생장점을 초대배양(MS배지)한 후 신초를 CPPU 2.00mg·L−1을 첨가한 1/2 MS배지에 치상하여 다 신초를 발생시킨 후 다시 신초를 하나씩 분리하여 1/2 MS 배지에 계대하여 배양한 후 순화하면 다량의 식물을 획득 할 수 있을 것으로 생각된다.

호접란 조직배양시 발생하는 체세포변이의 발생을 줄 이기 위한 적절한 다신초 유기배양 조건과 계대배양 조 건에 관한 연구를 실시하였다. 다신초 유기 및 증식의 적 정 배지로서는 1/2 MS 배지가 VW 배지와 Hyponex 배 지보다 더 효율적이었다. 다신초 유기에 적절한 생장조 절제 농도는 BA 5mg · L-1와 TDZ 1mg · L-1가 적절하였 다. 계대 배양의 횟수가 증가할수록 기형 신초수의 발생 이 증가하였다. 그러나 2개월마다 3회 계대배양할 때까 지는 기형 신초가 거의 발생하지 않았다. 특히 핑크계 호 접란 품종에서 6회 이상 계대할 경우 기형 신초 발생율 이 30%에 육박하였고 배지내 페놀 물질의 집적이 더 많 이 관찰되었다. 식물체를 배지에 치상한 후 2개월이 지 나 처음으로 계대 배양하였을 때 모든 품종에서 기형 신 초 발생이 거의 없었지만, 이후 계대배양 기간이 증가함 에 따라 기형 신초 발생율과 고사율이 증가하였다. 그러 므로 적어도 2개월에 한 번씩 계대 배양하는 것이 바람 직한 것으로 판단되었다.

Soybean is the one of recalcitrant legume species for shoot induction. Shoot regeneration via direct organogenesis was investigated in five soybean cultivars, ‘Dawon’, ‘Pungsan’, ‘Daewon’, ‘Taekwang’ and ‘Chongdoo 1’ by using cotyledonary node explants. Out of 5 soybean cultivars, an efficient shoot regeneration condition was developed in the two soybean cultivars, ‘Dawon’ and ‘Pungsan’. When various kinds of plant growth regulators with different concentration were estimated, the optimum medium condition for shoot induction in both soybean cultivars was MS + B5 vitamin supplemented with BA at concentration 2 ㎎/L. In addition, shoot formation efficiency was increased with 97.09% and 93.88% by the pretreatment of BA onto the explants before in vitro culture in both cultivars. Shoot induction in ‘Dawon’ cultivar was originated from epidermal tissue and sub-epidermal layers when histological changes were investigated under shoot regeneration after culturing cotyledonary node segments on shoot induction medium for 0 to 21 days. Especially, cell dedifferentiation was observed from parenchyma cells to meristematic cell in 3-day cultured segments.

An efficient shoot regeneration condition for pea cv. ‘Sparkle’ was developed by using optimum explant, plant growth regulator concentrations, and pretreatment of BA onto explant. The average shoot number per explant showed the highest on two kinds of shoot induction media (MSB5 media containing 2 ㎎/L BA and a combination of 2 ㎎/L BA and 1 ㎎/L TDZ) when cotyledonary node explants were cultured. Moreover, the pretreatment of explant in 200 ㎎/L BA solution was found to be more effective in shoot induction than that of non-pretreatment. By histological study, cell division and proto-meristem were formed near the surface of the sub-epidermal and epidermal cell layers of cotyledonary node in earlier than 3 days after culture. The analysis of genetic stability of regenerants by using thirteen ISSR markers showed that in vitro regenerated plants showed polymorphism with 8.3% compared with their mother plants.

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.

본 연구에서는 헛개나무 조직 배양에서 체세포배 유토 및 식물체 재분화를 위한 적절한 배지, 생장조절물질, 탄소원 그리고 배양 환경을 조사하였으며 대량 번식 시스템을 위해 체세포 배로부터 식물체로 재분화 하기전 세포 동조화와 건실한 유묘 생산에 최적인 배양 조건을 조사하였다. 강원도 양양 헛개나무 자생지에서 채취한 종자를 배배양하여 기내 발아시킴으로 기내 식물체를 얻었으며 이를 본실험에 이용하였다. 기내 발아후 7-14일 된 식물체의 자엽과 잎 절편을NAA를 처리한 배지에 배양했을 때 callus 상태를 거치지 않고 직접 shoot가 유기되었는데 NAA 0.5mg/에서 43.6%로 형성율이 가장 높았으며 절편체 당 shoot의 수도 2.8개였다. NAA와 BA 조합처리 하였을 때 BA 0.1mg/ + NAA 1mg/에서 38.1%의 형성율을 보였으며 절편체 당 shoot의 수는 4개 이상으로 유기 되었다. 체세포배는 NAA와 2,4-D의 단독처리 또는 BA와의 조합처리에서 발생하였으며 직접 체세포배 또는 배발생 캘러스가 형성하였다. BA 0.1mg/ + 2,4-D 1mg/ 또는 BA 0.1mg/ + NAA 1mg/ 에서 발생한 배발생 캘러스의 생장과 성숙 및 발아에 최적 배양 조건을 조사하였을 때 GA3 1mg/ 을 처리하여 배 발아를 촉진시켰으며 자엽은 발달하지 못하고 하배축이 신장하여 유근이 발생한 형태의 유묘를 생산하였다.

모시풀의 경편과 흡지의 배양을 통하여 완전한 식물체를 대량증식하기 위하여 소독방법과 생장조절제 처리 효과에 대한 기내배양을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 모시풀 경편 배양시 소독은 초음파세체기를 이용한 2% NaClO를 20분 동안 하였을때 오염률이 3.3%로 가장 낮았으며, 식물체도 79%가 생존하였고, 건실한 묘를 생산할 수 있었다. 2. 생장조절제 처리효과에서는 NAA(0.02mg/ )+ BA(1.5mg/ ) + GA3(0.1mg/ ) 혼합처리가 캘러스 형성이 안되고, 식물체 형성률이 96%였으며, 건실한 묘를 생산할 수 있었다. 3. 치상부위별로는 흡지보다 경편배양이, 품종별로는 개량종인 서방종보다 재래종인 보성종이 증식효률이 높았다. 4. 순화 효율은 상토 배합과 호르몬 처리에 있어서 버미큐라이트 : 모래 ：황토 =1 : 1 : 1의 배합과 NAA 1000ppm을 30분간 담근 후 이식한 순화율이 99%로서 건실하였으며, 식물체는 대부분 정상이었다.

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.