본 연구는 종자의 높은 유지 함량으로 인해 식･약용 및 바이오에너지 원료 소재로 활용 가치가 높은 문관과(Xanthoceras sorbifolium)의 부정아 유도를 통한 기내 재분화 기술을 개발하기 위해 수행되었다. 미성숙 종자 절편을 0.5 mg l-1 6-benzylaminopurine (BA)이 포함된 MS 배지에 치상하였을 때 부정아 유도율은 68.6%로 나타났으나, 성숙 종자 절편을 이용하였을 때 상대적으로 매우 낮은 비율(2.86%)로 유도되었다. 부정아 유도를 위해 싸이토키닌류의 종류를 달리하여 치상하였을 때 thidazuron (TDZ)과 BA가 포함된 배지에서 70% 이상이 유도되었다. 유도된 부정아의 증식을 위해서 절간을 BA와 TDZ이 혼용 처리된 배지에 치상하였을 때 최대 94.29%까지 신초 유도율이 증가되는 것을 확인하였다. 이 후 유도된 신초는 정상적인 발근과정을 거쳐 식물체로 재분화되었다. 본 연구에서 제시된 문관과의 부정아 유도 방법을 이용하여 안정적인 종묘확보에 활용될 수 있을 것이다.

국화 ‘백마’의 잎 절편체로부터 신초 기관형성을 통한 식물체 재분화 기술을 개발하고자 배지조성과 배양기간을 달리하여 실험을 실시하였다. 잎 절편체를 식물생장조절제와 AgNO3의 농도를 달리 한 11가지 배지에서 배양하였을 때 bud는 형성되었으나 신초로의 발달은 이루어지지 않았다. Bud 유도 이후 신초 형성을 유도하고자, 서로 다른 식물생장조절제 조성을 가진 배지를 이용한 2단계의 실험을 수행하였다. Bud유도배지(BA 0.2 mg/L, IAA 1.0mg/L, 2,4-D 1.0mg/L를 첨가한 MS 배지)에서 1-4주간 배양한 후 신초 형성배지(식물생장조절제 무첨가, BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L와 AgNO3 5.0 mg/L 또는 BA 1.0 mg/L, NAA 1.0 mg/L와 AgNO3 5.0 mg/L를 각각 첨가한 MS 배지)로 옮겨 배양하였다. Bud 유도에 이어 신초 형성을 위해서는 bud 유도 배지에서 3주 이상의 배양기간이 필요하였으며, bud 유도배지에서 4주간 배양한 후 BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L와 AgNO3 5.0 mg/L를 첨가한 신초 형성배지로 옮겨 4주간 배양한 처리에서 신초 형성율은 50.0%, 절편체당 신초 수는 1.6개로 가장 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 재생된 신초는 신초 형성배지에서 8주간 배양 후 신장하였으며, 1 cm 이상 신장된 신초를 분리하여 발근을 유도한 후 활착시켜 온실에서 재배하였을 때 식물체는 정상적인 표현형을 보여주었다.

본 연구는 기내에서 발아된 까마중 유식물체의 조직별로 신초 및 뿌리 유도를 통해 효율적인 재분화 조건을 확립하고자 실시하였다. 신초 형성은 식물체 부위별로 서로 달랐으며, 잎에서의 신초 형성빈도가 자엽이나 하백축 그리고 상배축보다 높았다. 절편체당 신초의 수는 잎과 자엽에서 다소 많았으며, 신초의 길이도 다른 부위에 비해 잎과 자엽에서 빠른 증식과 신장을 나타내었다. 특히, 2.0 mg L-1 BAP가 첨가된 배지에서 재분화율, 신초의 수와 길이가 증가하여 2.0 mg L-1 BAP가 고빈도 신초의 유도 및 생장에 효율적인 것으로 판단되었다. 뿌리분화는 IBA와 IAA가 NAA보다 더 효과적인 것으로 나타났으며, 0.05 mg L-1 IAA가 첨가된 배지에서 뿌리 형성율이 90%이며, 뿌리의 갯수와 길이도 각각 평균 4.0개와 7.82 cm로 가장 양호하게 나타났다. 더욱이 배양토에 이식한 재분화체는 100%의 생존율을 보였으며 정상적인 식물체로 생장하였다. 이러한 결과를 토대로 2.0 mg L-1 BAP 조건에서의 잎 절편에서 다발성 신초 유도, 그리고 0.05 mg L-1 IAA 조건에서의 뿌리형성 유도가 까마중의 대량번식을 위한 최적의 조건임을 알 수 있었다.

미류나무 절간조직(2년생)을 이용하여 식물생장조절물질이 함유된 MS배지에서 대량의 식물체를 증식시켰다. 대부분의 식물체는 BA 1.0 + TDZ 0.1 mg/L가 함유한 배지에서 줄기의 형성층 부분에서 절편당 24.6 ± 4.6개의 줄기가 유기되었으며, 몇몇 줄기는 피목 부분의 조직에서 유기되었다. 신장된 줄기는 NAA 0.01 mg/L가 포함된 배지에서 94.6%의 발근이 이루어졌다. 신장된 줄기의 발근은 식물생장조절물질에 따라 차이를 보여 NAA와 IBA에서 90% 이상의 발근이 촉진되었으나, cytokinin류를 처리한 시료에서는 50% 이하의 낮은 발근율을 나타냈다. 발근된 유식 물체는 Cell-tray의 인공상토(peatmoss : vermiculite : perlite = 1 : 1 : 1)에 이식하여 8주간 생육후 98%의 높은 생존율을 나타냈다. 본 연구결과, 2년생 미루나무류의 줄기에서 직접 대량의 줄기를 유도하여 대량증식과정을 단순화 시켰을 뿐만 아니라 조직배양묘 경화시 multi-cap을 이용하여 생존율을 향상시킬 수 있었다.

유색 칼라 세 품종(Sunlight, Chiante, Pink Persuation)의 기내 급속증식체계를 확립코자 정단분 열조직을 배양함에 있어 callus, 신초 및 뿌리 분화에 미치는 식물생장조절물질의 효과와 sucrose가 기내 괴경 형성 및 비대에 미치는 효과를 조사하였다. 식물체는 캘러스를 통하거나 또는 치상체에서 직접 분화되는 두 경로로 형성되었으며 2.0 mg/L BA 단용 처리에서 Sunlight품종은 53.3% 캘러스를, Chiante 품종은 56.7% 직접 신초를 형성하였다. 2.0-3.0 mg/L BA 단용 처리는 품종별로 식물체재 분화 빈도가 20-70%로 차이가 있었으나 세 품종 모두 3.0 mg/L. BA 단용 처리에서 신초 분화가 양호하였다. 다아체 형성에 미치는 cytokinin의 효과는 Sunlight품종은 1.0 mg/L 2ip 처리로 16개체를, Chiante 품종은 5.0 mg/L BA를 처리로 14개체를, Pink Persuasion품종은 1.0 mg/L BA처리로 12개체를 형성하였다. NAA는 세품종 뿌리분화에 효과가 없었으며 Sunlight 와 Chiante 품종은 1.0 mg/L IAA에서, Pink Persuasion 품종은 2.0 mg/L IBA가 효과적이었다. 괴경형성에 미치는 sucrose는 Sunlight 품종은 90 g/L, Chiante 및 Pink Persuasion 품종은 70 g/L 가 괴경 형성 및 비대에 효과적이었다.

노각나무의 기내번식법을 개발하기 위하여 성숙 배조직을 절편으로 MS 배지에 BA 및 NAA의 단독 또는 혼용처리로 부정아 유도에 미치는 효과를 조사하였다. 대체적으로 BA의 단독 처리가 부정아 유도에 효과적이었으며 1.0mg/L 처리 시 절편 당 약 11개의 부정아가 유도되었다 NAA와의 혼용 처리 시는 대체로 부정아 유도 율이 저조하였으나 0.5mg/L이상의 BA를 처리하였을 때 일부 혼용 효과를 확인할 수 있었다 생장조절제의 처리에 따라 부정아의 형태에 많은 차이를 나타내어 BA와 NAA의 혼용처리 시는 BA 단독처리 시보다 짧고 진녹색의 부정아로 유도되었고, 뿌리 발달은 0.5mg/L의 NAA 처리구에서 가장 높아 정상적인 식물체로 재분화 되었다. 본 연구는 노각나무의 성숙 배조직을 절편으로 기내 식물체 유도가 가능함을 보여 주었다.