한국에서 알스트로메리아(Alstroemeria)는 저온 작물로 난 방비 절감 효과가 있고 장식용 절화 소재로 꾸준히 소비되어, 일정 재배면적이 유지되고 있다. 본 연구는 알스트로메리아 ‘한에로스’의 기내 대량증식과 뿌리 발근 조건을 구명하고 무 균묘 생산 시스템을 구축하기 위해 수행했다. 기내 대량 증식 조건 구명 실험에는 Murashige and Skoog(MS) 배지(3% sucrose, 0.25% gelrite)에 BA 단용 처리(BA 0.25, 0.5, 0.75mg･L-1)와 NAA 0.2mg･L-1에 BA를 농도(BA 0.25, 0.5, 0.75mg･L-1)에 따라 혼용 처리하였다. 발근 조건 구명을 위 해 MS배지(3% sucrose, 0.25% gelrite)에 BA 0.25 mg･L-1 단용 처리와 BA 0.25mg･L-1에 NAA를 농도(NAA 0.1, 0.2, 0.3mg･L-1)에 따라 혼용 처리하였다. 뿌리줄기 증식 실험 결 과, 호르몬 첨가에 따른 생육차이는 뿌리줄기 수를 제외한 나 머지 부분에서 뚜렷하게 확인되었다. 단용 처리구 보다 혼용 처리구에서 많은 신초가 유도되었다. BA 0.5mg･L-1와 NAA 0.2mg･L-1 혼용 배지에서 가장 많은 1.43개의 신초가 유도되 었다. 발근 실험 결과, ‘한에로스’는 BA 0.25mg･L-1 와 NAA 0.3mg･L-1 혼용 배지에서 뿌리 수가 3.96개로 가장 많고, 뿌 리가 짧고 두꺼워 순화 과정 중에 뿌리 손실이 적었다. 또한, 순화 과정 중 묘가 고사하지 않았다. 종합적으로, ‘한에로스’ 는 BA 0.5mg･L-1와 NAA0.2 mg･L-1 혼용 배지에서 증식을 하는 것이 적절하며, BA 0.25mg･L-1와 NAA 0.3mg･L-1 혼 용 배지에서 발근 후 순화하는 것이 최적의 기내 배양 조건으 로 사료된다. 본 연구의 결과로 알스트로메리아 무균묘의 보 급 확대에 기여하고자 한다.

고품질의 공정묘를 생산하기 위해 접목 및 활착 이후 순화는 출하 전의 묘소질을 감소시키지 않는 중요한 육묘단계이다. 적절한 순화 조건은 2차 육묘시기 전 묘소질을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 묘의 생육촉진에 효과적이다. 따라서 본 연구는 공정묘의 순화시 적절한 차광조건을 확인하기 위해 수행되었다. 실험 작물은 토마토와 고추를 이용하였으며, 두 작물 모두 활착이 끝난 뒤 벤로형 유리온실에 있는 베드에 터널을 설치하여 차광 처리를 하였다. 차광률은 35%, 55%, 75% 그리고 95%로 진행했고, 차광기간을 1주와 2주로 진행하였으며, 무처리를 대조구로 하였다. 토마토 접목묘의 경우 차광기간 1주, 차광률 55%에서 초장, 경경, 지하부의 건물중, 엽면적이 유의성 있게 우수하였다. 고추 접목묘는 초장, 경경, 엽면적은 차광기간 2주, 차광률 35%에서 가장 높았으나 묘소질을 판단하는 지표인 지하부의 건물중, 충실도, T/R율은 차광기간 1주, 차광률 55%에 비해 낮게 나타났다. 따라서 묘소질을 고려하였을 때, 토마토와 고추 접목묘의 순화시 차광기간 1주, 차광률 55% 처리를 하는 것이 묘소질이 우수한 묘를 생산하는데 적합한 것으로 판단된다.

본 연구는 스프레이 국화의 기내 대량 증식을 위한 적정 배지를 선발하고, 발근시 절편체의 부위와 순화시기가 조직배양 묘의 품질에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 먼저 대량증식을 위한 적정 배지를 선발하기 위해 서로 다른 조성의 식물생장조절물질을 첨가한 MS배지에 ‘Field Green’, ‘Green Diamond’, ‘Snow Pangpang’ 등 스프레이 국화 3품 종을 기내배양 하였다. 배양 6주 후의 배양체의 생육을 조사한 결과, MS+NAA 0.1 mg·L-1의 배양체의 초장이 무처리에 비해 1.5~2.0배 더 길었고, 줄기의 두께도 더 두꺼웠다. 그러나 BA 0.1 mg·L-1 이상이 첨가된 모든 배지에서는 캘러스와 다신초가 유도되었고 뿌리가 발생하지 않았으며, 신초와 마디의 길이가 짧아졌다. 따라서, MS+NAA 0.1 mg·L-1 배지가 스프레이 국화의 기내 대량증식 단계에 가장 효율적인 것으로 선발되었다. 두번째로 스프레이 국화 우량묘를 양성하기 위하 여 ‘Field Green’ 품종에서 생장점을 포함하고 있는 줄기의 선단부와 액아를 포함하는 줄기의 중단부를 각각 기내배양 한 후, 배양 2주 후부터 일주일 간격으로 순화하여 순화된 묘의 생육특성을 조사하였다. 그 결과, 선단부 배양체의 뿌리출현일수가 11.2일로 중단부 배양체보다 1.7일 더 빨랐으며, 순화율 과 생장의 균일성도 순화시기에 관계없이 중단부 배양체보다 더 좋았다. 또한 초장, 엽수, 줄기의 굵기, 생체중과 같은 조직 배양묘의 소질과 관련된 특성도 선단부 배양체에서 더 좋게 나타났다. 순화시기에 따른 묘 소질 조사에서는 기내배양 2주 후에 순화한 선단부 배양체의 경우 최종 조사일에 초장이 3.8±0.5 cm로 가장 짧았지만, 줄기의 굵기와 생체중은 1.5±0.2 mm와 1.3±0.3g으로 기내배양 3주와 4주 후에 순화한 묘에 비해 1.5~2.0배 더 두껍고 무거워 품질이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로 스프레이 국화의 조직배양 우량묘를 양성하기 위해서는 기내 발근시 줄기의 선단부를 절편체로 사용 하고, 기내배양 2주 후에 짧고 굵은 뿌리가 발생하기 시작했을 때 순화하는 것이 적절하다.

강원도에서 육성한 유색칼라 ‘Lip Glow’와 외국품종인 ‘Captain Safari’ 조직배양묘의 최적 순화 기술 개발로 종구 자 급화 및 농가 실질 소득 증대에 기여하고자 본 연구를 실시하 였다. 순화실은 하우스 형태(1.2 × 6 × 1.5m)이며, 차광(0, 50%)과 흑색차광망(50, 90%) + PE 필름으로 밀폐한 것을 비 교하였다. ‘Lip Glow’의 순화는 흑색차광망 90% + PE 필름 처 리에서 23일째부터 초장이 가장 크고 엽수가 많았고 이후 생 육속도도 빨랐다. 정식 후 45일째의 근수가 많고 근장도 길었 으며, 생체중은 무차광의 1.6배, 건조중은 1.4배 무거웠고, 괴 경 생존율은 81.1%로 무차광 34.2%에 비해 우수하였다. 유색 칼라 ‘Captain Safari’의 순화는 흑색차광망 50% + PE 필름과 흑색차광망 90% + PE 필름 처리에서 23일과 30일째 초장이 크고 엽수가 많았고 이후 생육속도도 빨랐다. 정식 후 45일째 흑색차광망 50% + PE 필름 처리의 초장이 가장 크고 및 엽장 도 가장 많았다. 정식 후 61일째 차광 50% + PE 필름 처리에 서 근수 8.9개로 가장 많고, 근장 13.1cm로 가장 길고, 생체중 5.6g로 무차광의 1.9배, 건조중 1.0g로 무차광의 2.6배 더 무 거웠다. 수확 후 괴경중은 차광 50% + PE 필름 처리에서 5.6g으로 가장 무겁고, 구주도 6.7cm로 가장 컸으며, 생존율 60.6%로 가장 높았지만 차광 50%와 차광 90% + PE 필름 처 리와 유의차는 없었다. 따라서 유색칼라 조직배양묘의 최적 순화 기술로 국내품종인 ‘Lip Glow’는 차광 90% + PE 필름 처 리가, 외국품종인 ‘Captain Safari’ 는 PE 필름 여부와 관계없 이 차광 50% 이상 처리가 효과적이었다.

본 연구는 토마토 플러그묘의 접목후, 순화과정에서 단기간 광조사 여부가 접목 활착율과 묘소질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시 되었다. 공시 품종으로 ‘B-Blocking’, ‘Kanbarune’, ‘High-Power’의 3종류 대목 품종에 방울토마토 ‘Choice’ 품종을 각각 접목한 뒤, 활착실에서 10일간 적색LED 광조사구와 무처리 (대조구)로 나누어 접목 활착율과 묘소질을 조사하였다. 적색 LED 광조사구의 접목 활착율은 대목품종에 관계 없이 무처리구에 비해 높았다. 광조사구 접목 활착율은 세 품종 모두 90% 이상으로 품종간의 유의성이 없었으나, 무처리구의 접목 활착율은 35~72% 정도로 품종에 따른 차이가 매우 컸다. 활착기간 중 곰팡이병 이병율도 ‘Kanbarune’를 제외하고 광조사구가 무처리구에 비해 저하하는 경향을 보였으나, 품종간 유의차는 나타나지 않았다. 묘소질은 경경, 엽수, 엽록소 함량을 제외한 모든 생육지표에서 LED광 조사구가 우수한 결과를 나타내었으나, 처리에 따른 대목 품종간 유의차는 전반적으로 나타나지 않았다. 지하부 생육에서 평균 근경을 제외한 뿌리 표면적, 전근장, root tip수는 광조사구가 무처리구에 비해 모든 품종에서 우세하였다.

접목 후 활착환경의 관리는 접목의 성공여부를 결정하는 중요한 요인이다. 일반적으로 활착초기 접목부위의 캘러스 분화를 촉진하고 식물체의 지나친 위조를 막기 위해 25~30℃ 정도 온도와 90% 이상의 높음상대습도 조건하에서 관리하다가 활착이 진행됨에 따라 점차 온도 및 상대습도를 낮추고, 광 조사량을 늘려주는 환경관리방법이 제시되고 있다(Kim 등, 2001). 본 연구에서는 고추 접목묘의 활착 및 생육향상을 위한 활착단계별 환경조건을 제시하고자, 활착기간 중 온도, 상대습도 및 광 조건이 접목활착률 및 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 암조건 하에서 총 6일간의 접목활착기간을 3단계로 나누어, 활착 1단계는 온도 30℃, 상대습도 95% 조건하에서, 활착 2, 3단계에서는 온도(20℃, 25℃, 및 30℃) 및 상대습도(75%, 85%, 및 95%) 조건을 달리 처리하였을 때, 접목활착률 및 생육을 조사하였다. 고추 접목묘의 활착을 위해서는 활착 초기 30℃, 95% 상대습도 조건에서 2일정도 관리한 후, 이후 4일간은 온도와 상대습도 조건을 각각 20~25℃, 75~85% 정도로 낮추어 주는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 또한 접목활착기간 동안 온도 30℃, 상대습도 85% 및 암 조건을 대조구로 하여, 활착기간 중 온도(25℃ 및 30℃), 상대습도(65%, 75%, 및 85%) 및 광 조건(광 조사 유무, 광 조건 45±2μmol·m-2·s-1)을 달리하여 처리하였 때, 접목 활착률은 처리간 차이가 없었으며 활착기간 중 저온 저습의 광조사 기간이 길수록 생육이 증가하는 경향을 보여, 25℃ 온도조건하에서 저광 조사 및 65% 까지의 저습 조건이 고추 접목묘의 활착 및 생육촉진에 효과적인 것으로 판단된다.

본 연구는 감마선 조사 및 배양방법을 이용하여 유 용한 변이체를 선발하고, 그 특성을 관찰하기 위해 수 행되었다. 기내 신초수의 증식은 MS 배지 내에 NAA 0.2mg·L-1에 BA의 농도가 1.0mg·L-1로 증가할수록 양호한 반면 신초의 길이와 뿌리형성율은 감소되었다. 계대배양을 3회 수행한 후 온실에서 순화 및 삽목하였다. 감마선으로 조사된 총 370 개체들은 감마선의 조 사선량에 관계없이 토양이식 후 생존율이 97% 이상이 었다. 조사된 개체들 중 변이의 빈도는 감마선의 선량 이 증가할수록 높아졌다. 50Gy 조사구에서는 화색과 화형의 변이가 각각 28.2와 15.4%로 확인되었다. 화 색과 화형은 다양한 변화를 나타냈으며 줄기색 또한 변화되었다. 예를 들면 흰색에 옅은 자주색의 관상화는 흰색, 적자색, 노랑색 또는 연분홍색 등으로, 흰색이었 던 설상화는 연한 자주색이나 적자색으로 바뀌었다. 설 상화의 길이와 폭 및 화경의 크기가 달라진 개체 및 줄기에서 안토시아닌 색소가 제거된 개체도 관찰되었 다. 본 연구결과 국화 ‘Argus’에서 기내 배양체에 30- 50Gy의 감마선 조사에 의해 화색, 화형 및 줄기색의 다양한 돌연변이체를 선발할 수 있었다.

Background : Oplopanax elatus, comnonly called Asian devil’s club, is distributed in the northern high mountains of the Korean peninsula, northeastern China, and southeastern Russia. Its root is traditionally used to treat asthma, depressive states, chronic fatigue syndrome, and hypertension, neurasthenia, hypopiesis, schizophrenia, cardiovascular problems, diabetes mellitus, impotence, emaciation, hypotension cough, rheumatism, arthritis, gastrointestinal disorders, and wounds. Plant cell and tissue culture techniques for the mass production of adventitious roots in suspension culture allows a high proliferation rate, stable accumulation rate, and production of valuable compounds. Methods and Results : The plants were cultured on 1/4 MS medium with 1% sucrose and 1% plant agar for 3 month and they transferred to pot. The pots were contained of soil, soil + pelite (1 : 1), and soil + sand (1 : 1), respectively. The plants were measured plant length, leaf length, and leaf number. The number of leaves have represented as similar result of 7.44 ± 1.34 ㎝ in soil and 7.56 ± 1.26 ㎝ on soil + pelite. The 3.22 ± 0.53 ㎝ of plant length and the 6.57 ± 0.51 ㎝ of leaves length were highest on soil. Conclusion : The survival rate depending on soil types of Oplopanax elatus was confirmed to exist in these cases of soil and soil+pelite. However, they all died in condition of soil+vermiculite. The number of leaves have no difference and the length of plant and the length of leaves were longest on soil.

본 연구는 인삼 기내에서 생산된 재분화 식물체의 토양 순화를 위해 순화과정을 단축하고 생존율을 높일 수 있는 방법을 개발하기 위하여 실시하였다. GA3를 0.4mg l-1로 9시간을 처리하였을 때 토양에서 생존율은 59.6%로 가장 높게 나타났으며, 그 다음이 1mg l-1에서 9시간을 처리하였 때 43.7%의 생존율을 나타냈다. 재분화 식물체의 뿌리길이가 4 cm 이상일 때는 48개체가 생존하여 생존율은 53.3%로 처리 중 가장 높게 나타났으며, 뿌리 무게는 4 g 이상일때는 46.7%가 생존하여 가장 높은 비율을 나타냈다. 4년생 때 지상부 생육 특성을 조사한 결과, 초장은 35.3 cm, 경장은 18.3 cm, 엽장은 12.1 cm, 엽폭은 4.8 cm로 이식 재배한 연풍의 생육 특성과 비교해 보면 재분화 식물체의 생육이 약간 떨어짐을 볼 수 있었다. 3년생 때 지하부 특성을 보면 근장은 15.3 cm, 동장은 4.5 cm, 동직경은 2.1 cm, 그리고 근중은 15.4 g으로 지하부도 지상부와 마찬가지로 대조구인 묘삼을 이식하여 재배한 처리구에 비하여 생육이 약간 떨어졌다.

본 실험은 새우난초의 기내 다신초 유도를 통한 재분화 조건의 확립과 이를 통한 토양순화을 목적으로 수행되었다. 우선 새우난초의 유식물체로부터 잎, 구경, 뿌리를 달리하여 부정아을 유도한 결과, 잎 부위는 구경이나 뿌리보다 양호한 부정아의 유도를 보였다. 또한, 부정아 유도시 3.0 mg/L의 BA와 1.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 부정아 유도율을 보였다. 유도된 부정아을 이용하여 GA3의 농도에 따른 다신초 증식률을 조사한 결과, 3.0 mg/L의 GA3가 포함된 배지에서 가장높은 결과를 보였다. 최적의 발근조건을 확인하고자 IBA와 NAA의 농도는 달리하여 실험한 결과, 3.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 발근수와 발근길이를 보였다. 발근이 되어 모본과 유사하게 배양된 새우난초의 유식물체를 모래단용상, 모래와 TKS-II를 1:1로 배합한 ST혼용상, 펄라이트 단용상, 펄라이트와 TKS-II를 1:1로 배합한 PT혼용상, TKS-II단용상을 조성하여 심재한 후 신장률, 줄기직경, 뿌리길이, 생존률을 조사한 결과 모래와 펄라이트에 TKS-II를 1:1로 혼용하여 제조된 배양토에서 가장 양호한 결과를 보였다.

가시오갈피 체세포 배를 이용한 우량종묘의 대량생산체계를 확립할 목적으로 체세포 배의 생물반응기 배양을 통해 얻은 식물체의 순화에 관한 기초시험을 수행하였다. 가시오갈피 기내배양 식물체의 토양활착은 밀폐된 공간보다 비가림 하지 않은 차광막조건에서 양호하였고 순화에는 Klasmann 상토와 원예용상토가 좋았다. 배양실 10도와 차광막에서 3월20일 순화한 기내식물체의 순화 율은 모두 90% 이상으로 양호하였다. 배양실조건에서는 26℃의 순화온도에서는 10% 이하의 극히 저조한 순화 생존율을 보였으나 포장 차광막조건에서는 최고 온도가 30℃를 넘는 5월20일 순화 처리구에서도 68%의 높은 순화생존율을 보여 불리한 환경조건에서 차광막순화가 순화에 더욱 적합하였다. 차광조건으로는 50% 차광망 처리가 적합하였다. 차광막에서 순화한 식물체의 묘 소질은 3월10일 순화를 시작한 식물체가 가장 좋았다.

가시오갈피의 꽃봉오리 엽병, 줄기, 줄기마디, 뿌리, 꽃대, 잎 등 조직으로 부터 캘러스가 유기 되었으며 캘러스 유기재료로는 꽃봉오리, 엽병, 줄기, 줄기 마디, 뿌리 등이 적합하였다. 캘러스 유기율은 한국산 가시오갈피가 일본산과 러시아산보나 높게 나타났다. 캘러스유기에는 2.4-D와 TDZ조합처리가 효과적이었으며 한국가시오갈피의 엽병, 줄기, 액아, 뿌리절편으로부터 형성된 캘러스에서 배발생 캘러스가 형성되었으며 줄기에서 형성된 캘러스로부터 한국, 일본, 러시아산 가시오갈피 모두에서 배발생캘러스가 형성되었다. 엽병에서 형성된 캘러스로부터 배발생캘러스의 유기율이 가장 높았으며 2.4-D 1mg/l 처리가 가장 효과적이었다. 액체배지에서의 체세포배의 생장에는 생장조절물질을 첨가하지 않은 MS기본배지가 적합하였다. 기내에서 잎과 뿌리 분화가 이루어지고 건실하게 자란 식물체를 온실에 옮겨 순화하였을 경우 99.1%의 생존율을 보였다.

생물반응기에서 배양 수확한 신초의 발근과 순화조건을 알기 위하여 실험한 결과는 다음과 같다. 배양배지는 MS 기본배지의 농도를 반으로 줄이고 아가 농도를 1.2%로 하는 것이 신초의 발근과 순화에 유리하였다. 여과막이 부착된 배양병에서 신초를 생육시키는 것이 밀폐된 배양병에서 생육시킨 것보다 생육이 양호하고 생존율도 높았다. 배지에 paclobutrazol을 0.3-0.4mg/l로 처리한 경우 신초의 발근과 생육이 양호하였다.

1. Bulb 유래 식물체 재분화는 식물생장조절물질이 첨가되지 않은 1/4MS 액체 배지에서 잎과 뿌리분화 및 생장, bulb 분화가 양호하였다. 2. 캘러스 현탁배양의 경우 2,4-D 1mg/ l 를 처리한 액체배지는 배발생 캘러스를 증가하였다. 식물생장조절제가 처리되지 않은 액체배지는 캘러스가 활성을 잃었고, 활성 감소는 salt strength가 감소함에 따라 급격히 감소하였다. 그리고 생장조절제가 처리되지 않는 액체배지에서 소수의 캘러스로부터 잎의 분화가 관찰되었다. 3. 솔나리 잎, 뿌리, 인편 중 재분화 식물체 유도는 인편이 가장 적합하며, 인편을 치상하였을 때, 잎의 분화는 MS 기본 배지에 NAA 1mg/ l 첨가와 1.5%의 sucrose 첨가한 곳에서 가장 양호하였다. 잎의 생장은 MS 기본 배지에 NAA 1mg / l를 첨가와 3.0%의 sucrose를 처리한 곳에서 관찰되었다. 뿌리의 분화 및 생장, 인편의 분화는 MS기본 배지에 NAA 1mg / l 를 첨가와 6%의 sucrose를 첨가한 배지에서 가장 양호함을 나타내었다. 4. 고체배지에서 잎의 분화는 spermidine에 비해 spermine첨가가 효과적이었고, 잎의 신장은 spermidine처리가 보다 효과적이었다. 뿌리의 분화 및 생장은 spermine처리에 의해 양호한 결과를 나타내었고, 인편의 분화는 spermidine첨가에서만이 나타났다. 액체배지에서 spermine과 spermidine 1mg/ l 를 처리하였을 때 잎, 뿌리 모두 분화하였다. Spermine 1mg/ l 를 첨가한 한 플라스크에서는 체세포 배 발생 이 관찰되었는데, 이는 2, 4-D 1mg/ l 를 처리한 액체배지에서 나타나는 것과 유사함을 나타내었다. 솔나리 인편배양에서 polyamine의 처리는 액체배지보다 고체배지가 효과적이었다. 5. 솔나리 인편배양을 통해 분화된 식물체의 토양순화 실험에서, 재분화된 식물체의 생존률은 vermiculite + perlite (1 : 1 by volume)에서 96.3%를 나타내어 가장 양호한 결과를 얻었고, 순화된 식물체의 뿌리 생장은 peat moss에서 가장 양호하였다.