본 연구는 산업화 유망 식물인 회화나무의 이차대사산물 대량생산용 캘러스 확보에 필요한 기초조건을 확인하고자 수행하였다. 기내 배양한 회화나무 하배축을 2.0 mg·L-1 NAA + 0.1 mg·L-1 TDZ 배지에서 배양하였을 때 유백색의 부드러운 캘러스가 형성되었고, 캘러스 형성률 100±0.0%, 캘러스 형성에 걸리는 기간 7.1±0.03일, 캘러스 무게 249.8±12.73 mg으로 가장 효과적임을 확인하였다. 또한, 하배축에서 유도한 캘러스는 백색광 조건의 1.0 mg·L-1 IBA + 0.1 mg·L-1 TDZ 처리 배지에서 배양하였을 때 연노란색의 단단한 캘러스가 다량으로 형성되었고, 캘러스 생체중 186±5.4 mg, 면적 40.6±1.6 mm2으로 가장 무겁고, 크기가 우수한 것을 확인하였다. 기내 배양한 캘러스 소재 추출물의 추출수율은 50% 에탄올 추출 시 59%, 물 추출 시 54%로 확인하였고, 추출물 내 유효성분으로 마키아인 함량은 1.68 mg·g-1으로 검출되었다. 본 연구의 결과는 산업화 식물로써 유망있는 수종인 회화나무의 기내 대량증식과 이차대사산물 생산성을 향상할 수 있는 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

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.

Bulbophyllum auricomum Lindl. is a rare orchid and has flowers with an attractive fragrance. The present study investigated the tissue culture method for micropropagation. Capsules derived from artificial self-pollination were obtained for the best seed germination in MS basal medium. Plant growth regulators (1.0 mg·L-1 of BAP and 2.0 mg·L-1 of NAA) were affected by callus induction from subcultured pseudobulb explants. For the callus subculture, different natural plant extracts were tested in 11 treatment media. Among them, MS medium with 150 mL·L-1 of coconut water was generally effective in fresh weight (1.75 ± 0.08) and (3.01 ± 0.20) of callus proliferation and PLBs induction at 1 and 2 months, respectively, followed by an MS combination of 30 g·L-1 of banana and 20 g·L-1 of potato extract. The results of a comparative study of different MS mediums containing plant growth regulators with a natural extract combination and MS medium supplemented with natural extract only showed that MS medium supplemented with a combination of natural extracts (150 mL·L-1 of coconut water) and plant growth regulators (2.0 mg·L-1 of BAP and 1.0 mg·L-1 of NAA) obtained the highest shoot regeneration (3.37 ± 0.17) and (6.41 ± 0.68) after 1 month and 2 months of culturing, respectively.

Plant regeneration from stems and leaves was carried out for the growth of biomass, hybrid poplar(Populus alba x P. glandulosa)clone, which has various uses for plant purification. Callus was well induced when stem and leaf tissues were cultured in 1.0 mg/L 2,4-D containing MS medium. Shoot regeneration was best induced by zeatin among growth regulators, and Plant regeneration was more regenerated in leaf-derived callus than in stem-derived callus. The growth of regenerated shoots at high and low concentrations of zeatin was similar to that of the control at low concentrations. As the concentration of growth regulators increased, the growth of regenerated shoots showed a big difference among individuals. Hybrid poplar showed color variation of plant stem in medium containing high concentration of growth regulator. Regenerated individuals were in vitro rooted in MS medium containing 0.5 mg/L IBA after 2 weeks of culture. and transferred to the greenhouse for acclimatization. The study is believed to be widely used for the induction of in vitro variants through organogenesis.

본 연구는 Trapa Japonica를 껍질을 벗긴 알맹이와 껍질, 그리고 알맹이와 껍질, 캘러스배양물을 추출한 추출물의 항산화, 항염증 효과를 평가하였다. RAW 264.7 세포와 HaCaT 세포를 사용하여 조사한 각각의 독성은 껍질 추출물에서 100 ㎍/㎖의 농도에서 각각 45.8 ± 1.5 %와 51.1 ± 1.0 %의 세포 생존률을 보였으며 그 이상의 농도에서 더 낮은 세포 생존률을 나타내었다. 총폴리페놀 함량은 껍질과 캘러스배양 추출물에서 각각 213.20 ± 15.78 ㎎/g , 205.20 ± 18.97 ㎎/g의 함량을 보였으며 플라보노이드 함량도 껍질 추출물은 29.30 ± 3.24㎎/g, 캘러스배양 추출물은 37.4 ± 7.43 ㎎/g으로 다른 추출물에 비 해 높은 함량을 나타내었다. 세포 독성은 알맹이 추출물과 캘러스배양 추출물에서는 세포 독성이 거의 나타나지 않았다. 항산화 활성을 확인하기 위한 1, 1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) 라디컬 감소는 추출물 농도 0.005 ~ 1000 ㎍/㎖ 범위에서 껍질 추출물 67.53 ± 1.5 % ~ 75.75 ± 0.5 %의 소거능을 보였으며 캘러스배양 추출물은 3.1 ± 0.1 % ~ 77.32 ± 0.5 %의 감소효과를 보였다. 모든 추출물을 6.25, 12.5, 25, 50 ㎍/㎖ 농도에서 LPS로 유도된 Nitric Oxide (NO) 생성량을 측정한 결과 유의한 (p < 0.05, p < 0.01)의 감소가 나타났다.

Browning is one of the key factors that influenced the callus subculture of tree peony (Paeonia suffruticosa Andr.). Effects of medium composition and exogenous hormones: macro elements of Murashige and Skoog (MS salts) and iron salt (Fe2+), pH, agar and 6-benzylaminopurine (6-BA), 1-naphthaleneacetic acid (NAA) and kinetin (KT) on the callus browning of P. suffruticosa ‘Shan Hu Tai’ in vitro were studied in this paper. Results showed that the browning of P. suffruticosa callus were more sensitive to KT than 6-BA in different concentrations of 6-BA and KT separately with different concentrations of NAA, and reduced to the lowest (13.3%) under 0.5 mg·L-1 NAA plus 0.3 mg·L-1 KT. 1/4 × MS plus 1/4 × Fe2+ was the best basic medium in which the browning rate was only 18.2%. The browning rate of the callus was the lowest of 4.0% under pH 6.5 and the callus grew better in 7.0 g·L-1 agar than others. This study indicated that the best medium preventing P. suffruticosa callus in vitro from browning was: 1/4 × MS medium supplemented with 6.95 mg·L-1Fe2+, 0.3 mg·L-1 KT, 0.5 mg·L-1 NAA, 6.0 g·L-1 agar and 30 g·L-1 sucrose in pH 6.5.

잔디에 있어서 낮은 형질전환 효율의 직접적인 원인 중 에 하나인 낮은 캘러스 유도율과 식물체 재분화율을 개선 시키기 위하여 잔디 완숙종자의 전처리의 효과를 비교해 보았다. 살균한 잔디종자에 swelling 처리를 10분간 실시한 후, sea sand를 이용 하여 sea sand와 종자의 비율을 1:1로 한 다음, shaking 처리는 vortex speed 6 (1,000 rpm)에서 처 리시간은 10분간 전처리를 실시하였을 때 무처리구에 비해 2배 이상의 배양 효율을 나타내었다. 또한 sea sand로 전처 리한 잔디종자로부터 형성된 캘러스를 식물체 재분화 유도 배지에 치상했을 그 효율이 훨씬 더 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 연중 아무 때나 이용할 수 있는 장점을 지닌 잔디 완숙종자로부터 유도시킨 캘러스 세포를 이용하여 Agrobacterium으로 형질전환하는데 있어서 그 효 율을 향상 시키는데 큰 기여를 할 것으로 추측된다.

양파는 Allium에 속하는 조미채소로 한국을 포함한 동아시아 지역에서 경제적으로 중요한 작물이다. 본 연구에서는 슈퍼생생과 뉴마르스 양파 2개 품종의 인경 부위를 이용하여 kinetin 농도 별 백색 체세포배 캘러스 형성율을 조사하였다. 양파의 백색 체세포배 캘러스를 얻기 위하여 실시된 배양 조건은 1mg/L 2.4-D를 첨가한 B5배지를 기본으로 25℃ Dark에서 배양하였다. 관찰하고자 한 kinetin의 농도는 0mg/L, 0.1mg/L, 0.3mg/L, 1mg/L, 3mg/L로 정하여 실험하였으며, MSB배지에서 배양된 2개 품종의 양파인경을 얇게 잘라 B5배지에 치상하였다. 양파의 인경 조직 중 가장 안쪽 부분부터 반응이 시작되어 백색 체세포 배 캘러스가 형성되는 것을 kinetin 농도 별로 배양한 2주 후부터 관찰할 수 있었다. 양파 2개 품종의 인경 조직을 B5배지에 배양한 8주 후에 백색 체세포 배 캘러스 형성율을 조사하였다. 그 결과 슈퍼생생과 뉴마르스의 인경 조직에서 1mg/L 2,4-D와 0.3mg/L 그리고 1mg/L kinetin이 혼용처리 된 B5배지에서 73%와 66.7%로가장 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 확립된 슈퍼생생과 뉴마르스의 인경 조직을 이용한 백색 체세포배 캘러스 형성 조사 결과는 추후 양파의 식물체 재분화 유도 및 대량증식 연구분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

미치광이풀 부정근으로부터 탈분화 및 재분화에 미치는 세포소기관의 형태 및 tropane alkaloids의 함량 변화를 TEM과 HPLC를 사용하여 조사하였다. Scopolamine and hyoscyamine 및 세포 소기관의 형태변화는 세포분화 및 탈분화 단계마다 차이를 보였다. 부정근은 배양 20일후에는 캘러스가 형성되었고, 배양 60일부터 줄기원기가 발생하였으며, 이후 완전한 줄기로 발달하였다. 부정근 정단부 조직을 TEM 분석 결과 핵, 액포, 전분체, 미토콘드리아, 골지체, 세포벽 등 다양한 세포소기관들이 형성되었으나, 배양 20일후부터는 소기관들이 적게 관찰되었다. 그러나 분화가 시작되는 배양 40일 후 callus 세포에는 다수의 전분체 등 다양한 세포소기관들이 다시 관찰되었고, 배양 60일 이후에는 다시 전분립의 수가 감소하였다. 배양 80일째 세포는 전분립이 거의 관찰되지 않았으나, 미토콘드리아, 골지체 등 다양한 세포소기관들이 다시 관찰되었다. 한편, scopolamine과 hyoscyamine 함량은 배양 60일부터 다소 증가하다가 이후 90일까지 급격히 증가하였고, 이후에는 급격한 감소를 보였다. 본 연구 결과 tropane alkaloid 생합성은 탈분화 및 분화 과정에 영향을 받으며, 세포 내 전분립 생성은 기관분화와 더불어 물질생합성과 매우 밀접한 관련성이 있을 것으로 추정된다.

A method for rapid micropropagation of Ophiopogon japonicus through plant regeneration from leaf, rhizome and root explants derived calli has been developed. Leaf, rhizome and root segments were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with plant growth regulators (2,4-D, NAA, IAA; 0~3.0 mg/ L) for callus induction. Callus production was highest at 1.0 mg/L 2,4-D where 91%. These calli were transferred to MS medium supplemented with various concentrations of 2,4-D (0, 0.5, 1.0, 3.0 mg/L) in combination with 6-benzyladenine (BA: 0, 0.5, 1.0 and 3.0 mg/L) for adventitious shoot regeneration. The addition of low concentration of 2,4-D into BA containing medium significantly increased the frequency of shoot regeneration in both leaf, rhizome and root derived calli. The highest frequency of adventitious shoot (88%) formation was on MS medium supplemented with 0.5 mg/L 2,4-D and 1.0 mg/L BA. For rooting of the shoots, half-strength MS medium supplemented with different concentrations of plant growth regulators (2,4-D, IBA, NAA) 0, 0.1, 1.0, 3.0 mg/L was tried. The optimal results was observed on half-strength MS medium supplemented with 3.0 mg/L NAA (average of 42.9 roots per explant). In vitro raised plantlets were acclimatized and transferred to soil with 100% success. This in vitro propagation protocol would be useful for conservation as well as mass propagation of this medical plant.

This experiments were carried out to find out the effects of different explant materials, kinds and concentration of plant growth regulators on the in vitro regeneration of Iris pseudoacorus L. The effects of growth regulators on regeneration from three explant sources (root, rhizome and leaf) were more or less same. Explants produced only callus with 2,4-D treatment and other regulators had no effects. The highest frequency of callus induction (rhizome: 84%) was on MS media supplemented with 1.0 mg/L 2,4-D. For plant regeneration, when calli were transferred to the first media supplemented with 1.0 mg/L BA and 1.0 mg/L 2,4- D. Regenerated plants were successfully acclimatized in soil containing a mixture of vermiculite : perlite : leafmold (1 : 1 : 1), and their survival was high.

The extracellular polysaccharide production from suspension culture of Aloe vera L. was analyzed, and the optimization for suspension cultivation was investigated. From specific polysaccharide assay of glucomannan, FT-IR and 1H NMR spectrum, the extracellular polysacchride from suspension culture was found to be similar to β-1,4-glucomannan originated from Aloe vera fresh leaf. The polysaccharide existed in an acetylated form and its molecular weight by gel permeation chromatography was estimated to be 490 kD (Mn = 440 kD; polydispersity = 1.115). From medium optimization by simplex-cemtroid design using MINITAB®, the callus growth on the 2,4-D of 11.82 μM, kinetin of 13.84 μM and α-naphthalene acetic acid of 4.34 μM was turned out to be significantly superior than the growth on the other culture media combinations. Under this optimal culture media, other conditions such as the suspension culture's temperature, pH and the growth terms were determined. These results showed that the callus growth was optimum at 25oC, pH 5.5 and in 2 weeks. The maximum levels of growth and extracellular polysaccharide production of callus by optimal conditions were about 20.4 and 2.5 g/L, respectively, showing the profile of extracellular polysaccharide production was closely related to the callus growth.

A callus formation from Aloe vera L. was inducted, and the tissue cultivation of induced callus was investigated. As a result of using a combined growth factors kinetin and NAA (or 2,4-D) varying from 0.5 to 30 μM and 3% sucrose in MS solid medium, the callus grew better than using either kinetin or auxins alone. Supplementation of 2,4-D in the combined growth factor formulation showed an enhanced callus growth. The maximum callus growth occurred when kinetin 5 μM and 2,4-D 30 μM were added in the MS medium. The optimal culture conditions for the callus growth were 25oC, pH 5.5 and 8-10 weeks of cultivation, yielding callus weight of 11.03 mg/aloe tissue (0.5 cm2). Water or ethanol (60%, v/v) extracts from Aloe callus contained the bioactives contents of fresh Aloe vera gel such as glucomannan, and the level of total phenolics content was much higher than that of Aloe vera whole leaf, suggesting the possibility as an alternative production method of Aloe vera bioactives.

Gene manipulation of Siberian wildrye grass through transgenic technology can modify grass feature for further improvement in the forage production. In order to optimize transformation conditions of Siberian wildrye grass, the effects of transformation efficiency was investigated with GUS gene. Seed-derived calli were infected and co-cultured with Agrobacterium tumefaciens carrying the binary vector pCAMBIA3301 encoding the GUS gene in the T-DNA region. The effects of several factors on transformation and the expression of the GUS gene were investigated. The highest transformation efficiency was obtained when embryogenic calli were inoculated with Agrobacterium strain EHA101 in the presence of 200 μM acetosyringone and coculture for 5 days. The present study was framed and materialized to standardize an efficient, high frequency and reproducible genetic transformation protocol for aromatic Siberian wildrye grass using Agrobacterium tumefaciens.

갈대의 성숙종자로부터 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 종자로부터 캘러스 유도 및 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 종자로부터 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 1.0 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA가 첨가된 MS 배지에서 가장 높은 빈도로 캘러스가 유도되었다. 캘러스로부터 식물체 재분화는 cytokinin류인 BA와 kinetin이 첨가되지 않은 MS 배지에서 59.6%로 높은 재분화 효율을 나타내었

버뮤다그라스는 현재 난지형 목초자원으로 많이 이용되고 있을 뿐만 아니라, 잔디용으로도 많이 이용되고 있는 품종 중의 하나이다. 그러나 난지형 목초인 버뮤다그라스는 동절기의 동해를 받아 일부 고사하거나 생육이 불량하며, 여름철 병해충 등의 발생으로 유지 관리가 어려운 단점이 있다. 따라서 버뮤다그라스의 이러한 문제점을 개선하기 위해서는 동해와 같은 각종 환경 스트레스에 잘 견디는 신품종개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 버뮤다그라스의 성숙종자로부터 생

Siberian wildrye grass는 몽골지역 방목 초지에 넓게 분포하는 대표적인 초종으로 사료가치가 높고 장기간 이용 할 수 있는 장점 등으로 그 중요성이 증대되고 있다. 그러나 최근 기후 변화로 인한 사막화로 초지의 면적이 점점 줄어들고 있는 추세이다. 따라서 환경에 대한 적응성이 우수한 신품종을 개발할 목적으로 우선 효율적인 기내배양 조건을 확립하고자 하였다. Siberian wildrye grass의 최적의 기내배양 조건을 확립하기 위하여