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.

본 연구는 한국에 자생하는 대표적인 식충식물인 끈끈이주 걱(Drosera rotundifolia)에 있어서 기내 대량번식 체계를 확립 하기 위해 잎 부위별로 절편체(엽신, 사각형으로 자른 엽신, 엽병, 엽신+엽병, 엽신+엽병의 중앙에 칼집)를 달리하여 신초 증식 및 재분화에 적합한 배지농도(1/4MS, 1/2MS, 1MS, 2MS) 및 배양방법(고체 및 액체배지 그리고 암 4주후 명 1주, 암 2 주후 명 3주, 명 5주처리)을 구명하고자 하였다. 고체배지의 경우, 식물체 재생율과 신초수는 1/4MS~1/2MS배지에서 사각 형으로 자른 엽신 절편(100%, 1.8개)과 엽신+엽병 절편(100%, 1.6~1.8개)에서 가장 높게 나타났다. 액체배지의 경우, 식물체 재생율은 1/2MS배지의 사각형으로 자른 엽신 절편에서 100%, 신초수는 1/4MS와 1/2MS배지의 사각형으로 자른 엽신과 엽 신+엽병(중앙-칼집) 절편에서 2.6~2.7개로 높게 나타났다. 고 체배지와 액체배지를 비교해 볼 때, 액체배지에서 5주간 배양 한 결과가 고체배지에서 8주간 배양한 결과보다 좋은 것으로 나타나 끈끈이주걱의 재분화를 위해서는 액체배양이 효율적 인 것으로 판단된다. 배양조건에서는 암 4주 후 명 1주 처리 와 암 2주 처리 후 명 3주 처리의 1/4MS배지에서 신초수가 각각 3.5개, 3.6개로 가장 높았으나 생장상태를 고려한다면 암 2 주처리후 명 3주처리의 1/4MS배지가 가장 좋은 것으로 판단 된다. 본 실험에서는 오히려 cytokinin이 첨가된 배지보다는 첨가되지 않은 배지에서 신초 및 뿌리생장이 양호한 것으로 나타났다.

국내 육성 프리지아(Freesia)가 농가에 보급되고 시간이 지나면서 바이러스에 감염되거나 품질이 저하되는 문제가 발생하고 있다. 고품질을 유지하기 위해서는 생장점 배양을 통해 무병종구를 만들고 기내에서 급속 대량증식하여 농가에 보급하는 일이 시급하다. 본 연구에서는국내에서 육성된 프리지아 ‘Shiny Gold’와 ‘Gold Rich’의자구를 이용하여 효과적인 급속 대량증식 기술을 찾고자실험을 수행하였다. 배지는 MS기본배지에 호르몬을 첨가하지 않은 배지와 5.0mg•L−1 NAA+5.0mg•L−1 Kinetin를 넣은 호르몬배지 2종류를 이용하였다. 치상방법은 자구를 횡으로 절단한 절편체를 정상으로 치상(정상치상)한경우와 위아래를 거꾸로 치상(역위치상)하는 2가지 방법을 이용하였다. 치상한 절편체는 23oC의 암배양실에서 5주간 배양한 후, 광도 60µmol•m−2s−1 (16/8, 주/야)의 광환경으로 옮겨 주었다. 치상 10주째에 두 품종 모두 역위치상하였을 때, 정상치상에 비해 부정아 발생이 2~6배 정도 증가하였다. 이러한 결과는 호르몬 유무에 상관없이 비슷한 결과를 보였다. 역위치상하고 19주 후 ‘ShinyGold’의 신초수는 기본배지에서 절편체당 42.7개로 정상치상에 비해 약 2.5배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 17.7개로 정상치상에 비해 약 7.1배 증가되었다. ‘GoldRich’를 역위치상 하였을 때, 기본배지에서는 신초수가 절편체당 55.4개로 대조구에 비해 약 1.7배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 61.0개로 대조구에 비해 약 2.4배증가되었다. 결론적으로 프리지아 자구를 기내에서 급속대량증식 하고자 할 때, 호르몬 유무와 상관없이 자구를횡으로 절단하여 역위치상 하는 방법이 효율적이라는 것을 알 수 있었다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 초본성 식물로써, 중요 한약재인 반하[半夏: Pinellia ternata(Thunb.) Makino]의 국내 자생 동속 종으로 활용가치가 높은 식물이나 반하에 비해 생리학 및 유전학 등 관련 연구가 거의 진행되지 않았다. 본 연구는 대반하의 소괴경 형성 및 분화에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 규명하고, 유전적인 안전성 및 토양환경 순화조건을 검증하여 향후 반하의 대체 약재로 활용시 이용가능한 배양묘 대량생산조건을 확립하기 위하여 수행되었다. 자생지에서 채집한 대반하는 소독 후 MS 기본배지에서 배양하여 기내식물체를 확보하였고, 소괴경 분화와 비대 최적배지 규명을 위해서 10종류의 다양한 식물배지에서 6주간 배양 한 결과, Nitsch & Nitsch(NN) 배지에서 가장 효과적이었다. 기내 배양 시 발생한 캘러스를 이용하여 식물체 최적 재분화 조건을 규명하기 위하여, 명/암 반응과 BA 호르몬의 다양한 농도별(0.5ppm-3.0ppm) 처리를 통해서 4주 동안 배양한 결과, 명상태에서 BA 1.0 ppm이 첨가된 배지에서 가장 효과가 높았다. 최적 기내배양 및 재분화 개체는 2주 후 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량 생산조건을 설정하였다. 기내배양 및 재분화를 통해 생산된 배양묘의 유전적 안전성을 검증하기 위해서 각 증식 단계별 식물조직 및 캘러스 시료의 RAPD genomic profile을 분석한 결과, 원 식물체와 각 단계별 개체의 유전적 안전성이 증명되었다.

This study was conducted to establish the optimal condition for conservation of genetic resources and micropropagation of Lilium cernum. Induction of bulbet of L. cernum was highly effective (9.2 bulb/explant) on 1/2 SH (Schenk and Hildebrandt) medium supplemented with 1.0 mg/L TDZ (Thidiazuron) and 0.1 mg/L NAA (Naphthaleneacetic acid). The treatment of 0.1 mg/L NAA increased root development (6.4 root/explant) under the in vitro condition. In addition, treatments of AC (Activated Charcoal) and ventilation were enhanced to develop number of shoots and to elongate length of leaf, bulb and root. Futhermore, the process of short-term soil acclimatization was promoted to strengthen the plantlets induced under the in vitro condition.

자생 상록양치류의 대량번식의 체계확립을 위해 기내배양 식물체의 순화기에 있어 순화기 용토종류와 용토내의 pH, 관비효과를 위해 ammonium nitrate 그리고 차광율을 조사한 결과는 다음과 같다. 자생상록 양치류의 순화기에 이식용토 종류를 달리하여 더부살이고사리 외 4종의 상록자생 양치류의 전엽체를 이식함에 있어 전반적으로 상토+마사+펄라이트(2:1:1) 조합에서 포자체의 형성과 생장이 양호하였다. 자생상록 양치류의 순화용토 내에 적합한 pH는 공시식물 종에 따라 적성 pH의 요구성이 pH 5.5～7.5로 다양하게 보였으며, 순화기에 차광 효과는 30%와 50% 차광에서 무차광구에 비해 포자체 형성과 생장이 증가하였다. 또한 순화기의 관비에 관한 효과는 ammonium nitrate 0.5 g/ℓ 첨가가 순화기에 효과적임을 알 수 있었다.

자생 상록양치류의 대량번식의 체계를 위해 배양조건에 따른 전엽체 유도와 발달에 미치는 배지, 질소급원, 탄소원, 생장조절물질의 조합 및 배양조건를 조사한 결과는 다음과 같다. 전엽체증식에 있어 적절한 배지는 4종 모두 MS배지가 전엽체의 증식에 가장 양호하였고, 질소량이 NH4+:NO3-이 20:40mM로 첨가된 배지에서 가장 양호하였는데, 특히 큰봉의꼬리(Pteris cretica)에서는 NH4+:NO3-이 60:0보다 20:40mM에서 생체중이 1.48g으로 4.1배로 증가를 보여 가장 양호하였다. 탄소원인 sucrose 농도별로 전엽체의 증식에 큰 차이를 보였는데, 큰봉의꼬리(Pteris cretica)에 있어 3% 첨가구에서 대조구에 비해 7.7배로 전엽체의 증식이 가장 양호하였고, 배지내의 NaH2PO4 100mg/L에서 더부살이고사리(Polystichum lepidocaulon)의 경우에 있어 가장 양호하였으며 전반적으로 유사한 경향을 보였다. 생장조절 물질에 대한 생육반응에 있어 골고사리와 버들참빗은 NAA 0.1mg/L에서 볼 수 있었으나, 돌담고사리 경우에는 Kinetin 0.01∼10mg/L와 NAA 0.01∼1mg/L에서는 효과의 차이를 볼 수 없었다. 손고비에서는 전반적으로 무처리구에서 전엽체 증식이 가장 현저하였다. 배양시 광조건은 1,000 Lux의 광도에서 배양한 것이 전엽체 증식률이 가장 높았으며, 배양방법에 있어 큰봉의꼬리(Pteris cretica)는 액체배양에서는 1.59g에 비해 고체배양에서 3.34g으로 2.1배의 현저한 증가를 볼 수 있었다.

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.

This study was conducted to investigate the effect of growth regulators and medium composition on the growth of each stage in apical meristem culture for mass propagation of Zanthoxylum piperitum var. inerme Makino. The source material, shoot tip segments were taken from three-years old graft trees. Apical meristems were cultured in vitro on basal MS, GD, WS, half strength MS(1/2MS) and half strength GD(1/2GD) media supplemented with various concentrations for growth regulators(BA, IBA) and inorganic nutrients. The results summarized are as follows: 1. In culture establishment stage, ratio of culture establishment was 96.7% and the best resuit was obtained using MS medium supplemented with 1.0mg/l BA and 0.2mg/l IBA. 2. In shoot multitication stage, both shoot multiplication and growth were achieved in average 5.6cm. These results were obtained on in MS medium supplemented with 1.0mg/l BA and 0.2mg/l IBA. 3. In roothing stage, phloroglucinol(PG) acted as IBA synergist in root initiation. The most faverable combinations for root development was half-strength MS medium supplemented with 162mg/l PG and 0.2mg/l IBA, and ratio of rooting was 58.0%. 4. In Vitro formed plantlets were transplanted to paper pots in greenhouse with 85% of relative humidity. 96% of survival rate was obtained from artificial soil mix having same volume of sand, vermiculite, peat, and soil.

반하〔Pinellia ternata(Thunb.) Briet〕의 조직을 기내배양하여 callus 유기, 기관분화 및 자구를 증식시키는데 적합한 배지와 배양부위를 선정코저 Mur-ushige & Skoog 배지에 2,4-D와 kinetin의 첨가량을 달리하여 검토하였고 또한 배양온도 및 배지의 pH 영향을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Callus 유기는 배양 5~7일 후에 엽조직 및생장점조직의 절단면에서 관찰할 수 있었으며 2,4-D 2.0mg/ ＋kinetin 0.2mg/ 을 첨가한 구에서 callus의 형성 및 생장이 가장 양호하였다. 2. 자구의 형성은 엽조직 및 생장점조직을 2,4 -D 2.0mg/ ＋kinetin 0.2mg/ 또는 2.4-D 2.0g/ ＋kinetin 2.0mg/ 을 첨가한 배지에서 양호하였고 근 및 괴경조직에서는 자구가 전혀 ？성되지 않았다. 3. 엽의 부위별 자구형성능력은 Petiole이 자구형성수, 크기, 엽면적 및 생체중에 있어서 marginal meristem, minor vein area 및 intercostal area 보다 양호하였다. 4. 경의 부위별 자구형성능력은 상부위 조직일수록 자구의 형성수 크기, 엽면적 및 생체중이 양호하였으나 하부위일수록 불량하였다. 5. 배양온도는 25℃ 에서 callus 유기, 크기 및 생체중이 가장 양호하였다. 6. 배지의 pH는 4.5~7.5에서 모두 callus가 유기되었으나 그중 pH 6.0 배지에서 가장 양호하였다. 7. 재생되는 식물체 일부가 광엽화되는 경향이었으며 소수의 albino 식물체와 변이체도 관찰할 수 있었다.