본 연구는 우리나라 주요 재배종인 Muscari armeniacum ‘Early Giant’ 품종을 사용하여 엽절편체로 부터 직접적으로 신초재생과 체세포배 발생에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하였다. 무스카리의 엽조직으 로부터 캘러스 과정을 거치지 않은 직접 신초형성은 2,4-D 0.1 mg·L−1가 함유된 배지에서 가장 좋았다. 반면, 체세포배 발생은 생장조절제를 첨가하지 않는 대조구와 IPA 0.1~1.0 mg·L−1가 함유된 농도의 배지에서 비교적 양호하였다. 무스카리의 엽조직으로부터 재생된 자구를 기외로 이식했을 때 맹아율은 모든 처리구에서 80%이상 으로 높았으며 특히 NAA 0.1mg·L−1, IPA 1.0~3.0mg·L−1 배지에서 재생된 자구의 생장이 양호하였다.

Background : Platycodon grandiflorum has been used as food material and a traditional medicine in Korea. In order to develop an efficient in vitro micropropagation technique for a rare plant species and conservation for inbred line of plant breeding. Methods and Results : Plant regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis was investigated in Platycodon grandiflorum. Leaf, stem, root tissues of 7-day-old seedlings were cultured on 1/2MS medium containing various concentration (0, 0.5, 1 and 2 ㎎/L) of IBA, BA and NAA. The results showed that 1/2MS medium supplemented with BA+NAA 2.0 ㎎/L yielded the highest callus formation ratio of 73.5%. When various tissues (leaf, stem, root) were tested on 1/2MS medium containing BA 2.0 ㎎/L+ NAA 2.0 ㎎/L for somatic embryogenesis, the optimum tissue for embryogenic shoot induction was stem tissue. Callus were cultured on MS medium containing various concentration (0, 0.5 and 1 ㎎/L) of BA and NAA. The best rooting rate was achieved by three different medium (B5, 1/2MS and MS) and 1/2MS medium cultured the highest rooting ratio (82%). Conclusion : This study suggested that above micropropagation techniques can be used for rapid multiplication as well as in vitro or in vivo conservation of the Platycodon species.

Plant regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis was investigated in Korean soybean cultivars including Cheongja 3, Jinpumkong 2, Taekwangkong and Uram. Cotyledon, cotyledon+hypocotyl and hypocotyl segments of 7-day-old seedlings were cultured on MS medium containing various concentration (0, 1, 2 and 4 ㎎/L) of BA and TDZ. The results showed that MS medium supplemented with BA 2.0 ㎎/L yielded the highest shoot formation ratio of 83.3%. In 4 cultivars, Taekwangkong showed the highest ratio of shoot formation. When various sizes of immature cotyledons (S: 1∼ 2 ㎜, M: 3∼5 ㎜, L: 6∼8 ㎜) were tested on MS medium containing 2,4-D 40 ㎎/L for somatic embryogenesis, the optimum size for embryogenic callus induction was 3∼5 ㎜ in length of immature cotyledons. In 4 cultivars, Taekwangkong showed the highest percentage of embryogenic callus induction. The results indicate that Taekwangkong is the best soybean cultivar for plant regeneration via organogenesis and embryogenic callus induction among the 4 cultivars.

Scutellaria baicalensis Georgi (SJ) is a perennial plant and its root has been used in oriental traditional medicine for treatment of fever, inflammation, diarrhea and anticancer effect, etc. In this study, plant tissue culture system for SJ was developed. Stem piece of younger plant was optimum explant for callus induction and growth on MS medium supplemented with NAA 1.0 ㎎/L plus BA 0.5 ㎎/L. Plantlet regeneration through callus culture was well on MS medium containing NAA 1.0 mg/L. SJ has been known biologically active substances such as baicalin, baiclein, and wogonin. This study was carried out to examine the effect of plant growth regulators for production of baicalin, baicalein, and wogonin through callus culture. The HPLC pattern of callus extract was identical to that of standard solution, it shows that the callus produced by tissue culture has the same flavonoids composition of SJ. Baicalin, baicalein, and wogonin production was 471.5~52.8 ㎍/g, 137.6~4.0 ㎍/g, and 16.6~1.3 ㎍/g, respectively, on MS media with nine different plant growth regulator combinations. This may indicate that plant tissue culture of SJ possible to produce the biologically active substances effectively.

The aim of the present study was to update the calibration that is used for the measurement of the total nitrogen content in the rice plant samples by using the visible and near infrared spectrum. Before the equation merge, correlation coefficient of calibration equation for nitrogen content on each rice parts was 0.945 (Leaf), 0.928 (Stem), and 0.864 (Whole plant), respectively. In the calibration models created by each part in the rice plant under the various regression method, the calibration model for the leaf was recorded with relatively high accuracy. Among of those, the calibration equation developed by Partial least squares (PLS) method was more accurate than the Multiple linear regression (MLR) method. The calibration equation was sensitive based on variety and location variations. However, we have merged and enlarged various of the samples that made not only to measure the nitrogen content more accurately, but also later sampling populations became more diversified. After merging, R2 value becomes more accurate and significantly to 0.950 (L.), 0.974 (S.), 0.940 (W.). Also, after removal of outlier, R2 values increased into 0.998, 0.995, and 0.997. In view of the results so far achieved, Standard error of prediction (SEP) and SEP (C) were reduced in the stem and whole plant. Biases were reduced in the leaf, stem as well as whole plant. Slopes were high in the stem. Standard deviation reduced in the stem but R2 was high in the stem and whole plant. Result was indicated that calibration equation make update, and updating robust calibration equation from merge function and multi-variate calibration.

An effective rapid propagation method was established through in vitro cultures of the medicinal plant, Cudrania tricuspidata. In vitro plantlets were obtained from in vitro germinated seeds. The various levels of cytokinins (BAP, Kinetin and TDZ) were tested on multiple shoot formation from plantlets. BAP (1.0 mg/l) treatment induced highest number of multiple shoots. Single shoot cultures gave higher initial shoot numbers than 5 shoots per culture. Among the various culture media, the shoot elongation was optimal on 2 MS basal medium without growth regulators. The IAA (2.0 mg/l) treatment induced highest number of roots. IBA (2.0 mg/l) treatment more promoted in vitro root growth than other concentrations. Rooted shoots were transferred directly to small pots with an artificial soil and successfully acclimatized.

자연산 인진호와 조직 배양체의 유용 생리활성을 살펴 보았다. 우선, 항암 효과를 살펴보기 위하여 인간 폐암세포(A549)와 위암세포(AGS), 인간 간암세포(Hep3B)와 유방암 세포(MCF7) 4가지 암세포주를 이용하여 세포 생육 저해능을 측정하였다. MTT assay의 경우 1.0g/l 의 농도에서 캘러스가 A549와 ACS에 대해 각각 약 45%와 42%로 모상근과 기내배양에 비해 높은 세포 생육 저해능을 나타내었고, 자연산 인진호는 약 45%와 38%로 캘러스와 비슷한 항암 활성을 나타내었다. SRB assay의 경우도 캘러스가 가장 높은 항암 효과를 나타내었는데 대체적으로 약 55% 이상의 암세포 저해율을 나타내었으며, 자연산 인진호의 항암 활성에 비해서도 높은 수치를 나타내었다. 면역세포를 이용한 생육도와 cytokine의 분비량을 측정한 결과 B 세포의 생육도는 6일째까지 계속적인 증가를 가져왔고, 이에 따라 cytokine의 분비량 또한 TNF-α와 IL-6 모두 6일째까지 증가하는 경향을 나타내었다. 면역세포의 생육도의 경우는 자연산 인진호가 가장 높은 생육도를 나타내었고, 인진호의 기내배양, 모상근, 캘러스 중에서는 모상근에서 가장 높은 생육도를 나타내었다. Ctyokine의 경우도 TNF-α에서 자연산 인진호의 분비량이 가장 많았고, 배양 방법에 따른 인진호의 경우 캘러스가 가장 많은 분비량을 나타내었다. IL-6의 경우는 모든 sample에서 control에 비해 높은 분비량을 나타내었고, 자연산 인진호와 기내배양, 모상근, 캘러스와 비교했을 때 큰 차이를 나타내지 않았다. HPLC 분석을 통한 추출물의 물질 비교 분석 결과 기내배양과 모상근에서는 자연산 인진호에 비해 주요 성분 peak인 artemisidin 면적이 모두 낮은 경향을 나타내었고, 캘러스의 경우는 일반 인진호에 비해 peak의 면적이 비슷한 경향을 나타법으로서, 캘러스가 다른 조직 배양체보다 인진호의 주요 성분인 artemisidin 성분의 함량이 더 높은 것으로 나타나 캘러스가 기내배양이나 모상근 보다 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 사료되어진다. 이와 같이 자연산 인진호와 조직 배양체의 항암 효과나 면역활성에서 큰 차이를 나타내지 않았기 때문에, 이러한 조직배양체가 자연산 인진호를 대체 할 수 있는 하나의 방법으로서 환경적인 측면과 자원 보존적인 측면에서 볼 때 가치있는 결과라고 사료된다.

돈분뇨 발효액을 이용하여 녹색꽃양배추, 양미나리 관비재배 효과를 검정하고 이때의 적정 액비농도를 구명하고자 돈분뇨 발효액을 5, 10, 25 그리고 50배 희석(Ef. 5, Ef. 10, Ef. 25, Ef. 50)하여 시험한 결과는 다음과 같다. 작물 재배 후 토양분석결과 두 작물 공히 산도 및 칼륨은 액비농도가 진한 Ef. 5 처리구에서 낮았으나, Ef. 25, Ef. 50 처리구에서는 높았다. 반면 전기 전도도, 인산, 유기물함량, 그리고 질산태 질소는 액비농도가 낮은 Ef. 50 처리구에서 낮았으며, Ef. 5 처리구에서는 높아지는 경향이었다. 식물체 분석은 두작물 공히 총 질소는 액비농도가 진해짐에 따라 식물체내의 농도가 증가되었다. 유효 인산은 처리구에 관계없이 큰 차이가 없었다. 생육과 수량을 살펴보면 녹색꽃양배추의 경우 엽장, 엽폭 및 초장은 Ef. 50에서 생육이 가장 좋았다. 화뢰고와 화뢰폭은 액비농도가 낮은 Ef. 25와 Ef. 50 처리구에서 큰 것으로 나타났으며, 화뢰중 또한 무거웠다. 양미나리 는 엽장에서 Ef. 25와 Ef. 50 처리구에서 컸으며 ,수량은 관행대비 Ef. 25와 Ef. 50 처리구에서 각각 2배 증수되었으나, 고농도 처리인 Ef. 5에서 큰 폭으로 감소되었다. 이상의 결과 녹색꽃양배추 및 양미나리의 관비재배시 발효돈분뇨의 희석농도는 25∼50배가 적정한 것으로 나타났다.

1. 캘러스 유기는 잎과 화뢰의 유조직에서 잘 되었으며 유엽(65%)이 화기(44%)보다 양호하였고 엽령별 캘러스 유기율은 5,7엽기에서 각각 46% 와 40%의 캘러스유기율을 나타낸 반면 3엽기에서 74%로 가장 높았다. 2. 성숙엽의 배양에서 참시호는 2,4-D2mg / l+TDZ 1mg / l 혼합배지에서 가장 높은 캘러스 유기율(92%)을 나타냈으며 삼도시호는 2,4-D 2mg / l+BA 0.5 1mg / l 에서 캘러스유기 (48%)가 양호하였다. 3. 2,4-D 1-2mg / l와 TDZ 0.1-lmg / l가 첨가된 배지에서 치상 후 15-20일에 캘러스유기율이 50%를 넘었으며 캘러스증식은 Kinetin 3mg / l와 GA 1mg / l 및 GA 1mg / l+TDZ 1mg / l 혼합처리에서 양호하였다. 4. 시호의 체세포조직배양에 적합한 광도는3000Lux이었으며 온도는 25℃가 적온이었다. 5. 체세포배 형성에 있어서 MS배지가 1 / 2MS배지보다 더 효과적이었으며 식물체의 재분화와 재분화된 식물체의 생장에는 1 / 2X MS배지가 1X MS배지보다 더 효과적이었다.

본 연구는 기내에서 두릅의 잎조직배양을 통한 효율적인 종묘대량증식체계를 확립하기 위한 기초연구로서 엽내으로부터 캘루스 유기 및 식물체 재분화를 시도한 결과이다. 1. 유연조직으로부터 캘루스 유기는 1.0mg/1 Thidiazuron 첨가배지에서 70%의 유기율을 보였다. 2. 0.1～0.2mg/1 Dicamba 및 1.0mg/1 Picloram 첨가가 캘루스의 증식에 효과가 있었다. 3. 호르몬 첨가배지에서는 식물체 재분화가 이루어지지 않은 반면 Hormon-free 배지에서 shoot 및 root의 분화가 이루어져 완전한 식물체를 얻었다.

황금(黃芩)(Scutellaria baicalensis)의 엽조직(葉組織)을 배양(培養)하여 기내(器內) 종묘(種苗)를 대양증식(大量增殖)시키고 유기(誘起)된 Callus 내(內)의 약효성분(藥效成分)을 검정(檢定)하여 2차(次) 산물(産物)의 효율적(效率的)인 이용(利用)을 도모하기 위하여 식물생장조절제(植物生長調節劑)가 캘러스유기 및 기관분화에 미치는 영향을 조사(調査)하였다. 엽(葉)으로부터 캘러스 유기(誘起)는 NAA 0.5mg / l 의 단독처리(單獨處理)에서 양호(良好)했으며, 혼합처리(混合處理)에서는 NAA 0.5mg / l 와 zeatin 0.5mg /l 의 처리구(處理區)에서 양호(良好)하였다. 캘러스로부터 식물체(植物體) 재분화(再分化)를 위해서는 BAP 1.0mg / l + NAA 0.5mg / l 와 zeatin 1.0mg / l + NAA 0.5, 1.0mg / L 혼합처리구(混合處理區)에서 가장 효과적(效果的)이었다. 2차(次) 산물(産物)의 이용(利用)을 위해 캘러스를 TLC법(法)에 의해 성분분석(成分分析)한 결과(結果) baicalin의 존재(存在)를 확인하였다.

콩에서의 조직배양 가능성을 알아보고자 콩 유묘를 기내에서 배양시킨 뒤, 여러 부위를 채취하여 각기 다른 배지 치상한 결과는 다음과 같다. 1. 줄기정단조직 배양에서는 대부분 shoot가 분화되어 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 2. 자엽절 조직배양에서는 multiple shoots가 나타나 대량증식에 유용했으나 배지에 따른 영향이 컸다. 3. 배축 및 상배축 조직배양에서는 callus만 분화되엇다. 4. 엽조직배양에서는 callus 분화 후 계대배양했을 때 shoot가 분화되었으나 완전한 식물체를 얻기는 힘들었다.

벼의 약배양효율을 증진시키는데 관여하는 요인들의 중요성을 검토하기 위하여 13개의 품종, 4개조합의 F1 , 7개조합의 F2 를 공시하여 이들의 약을 R2 배지에서 배양하였다. 유전자형간 약배양능력의 차이와 함께 약에 대한 저온처리, 배지의 당함량, 배지에 대한 생장조절제 첨가 등의 단독효과 및 유전자형과의 복합효과가 검토될 수 있도록 실험이 수행되었다. 1. 동일한 환경에서 재배된 벼품종 및 교배조합별 F1 들의 약배양능력간에는 큰 차이가 인정되었으며 포장에서 재배된 F2 들도 교배조합간에 평균 약배양능력이 크게 달랐다. 2. 동일한 교배조합의 F2 개체들 간에도 Callus분화율이 큰 변이를 보이고 있어 약배양능력이 유전변이를 보이는 형질임이 확인되었다. 3. 약을 배지에 치상하기 전 8℃ 에 5-10일간 온도처리하는 것은 Callus 분화율을 향상시키는데 효과적이었는데 그 효과는 약배양능력이 높은 품종에서 더 컸다. 4. R2 배지의 당함량은 3-4%인 것이 Callus분화에 좋았으며 3-5%사이에서는 유전자형과의 복합효과가 인정되지 않았다. 5. R2 배지에서는 NAA만을 첨가하는 것이 Callus 분화율을 높이는데 효과적이었으며 약배양능력이 높은 유전자형을 이용했을 때 그 효과가 훨씬 더 컸다. 6. 약배양능력이 높은 유전자형을 선발, 이용하는 것이 약배양에 관여하는 요인들의 효율도 높일 수 있어 그 중요성이 가장 크다고 할 수 있다.

인삼의 재배 및 기내재양시 Callus 조직의 유기와 생장 및 Callus조직으로부터 근 및 경엽의 재분화에 미치는 온도의 영향을 구명하고자 본실험을 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 17℃ 내지 21℃ 에서는 배에서 발아한 유묘가 정상적인 성장을 보였으며 특히 21℃ 에서 가장 왕성한 생육을 보였으나 25℃ 에서는 경의 신장이 억제되고 엽의 엽록소가 퇴화되었으며 29℃ 에서는 잎은 백화고사하고 생육이 정지 되었다. 2. 2년근인삼의 생육역시 17℃ ~21℃ 에서는 정상적이 었으나 25℃ 에서는 경엽의 신장이 억제되고 엽중앙부의 엽록소가 퇴화되는 현상을 보였으며 29℃ 에서 가장 왕성하였다. 4. Callus조직으로부터의 근의 재분화는 고온에서 축진되었으며 29℃ 에서 발근량이 가장 많았으나 25℃ 이상의 온도에서는 경엽의 분화가 거의 없었다. 5. 25℃ 이상에서 배양하던 Callus를 21℃ 로 배양온도를 낮추면 Callus에서 아가 형성되고 경엽이 분화신장된다.