• 한국자원식물학회지
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• 제22권4호
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• pp.337-342
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• 2009

본 연구는 식용 양치식물인 고사리의 대량번식체계를 확립하기 위하여 기내에서 전엽체 증식에 미치는 배지종류, 당의 종류와 농도, agar 농도, 전엽체 접종량 및 배양기간의 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. MS배지를 기본으로 하여 배지구성물질을 1/4${\sim}$2배 첨가한 배지와 Hyponex를 0.1${\sim}$0.4%에서 전엽체를 배양한 결과 2MS배지에서 전엽체의 생육이 가장 왕성하였으며, MS배지 구성물질들 중 인산염이 고사리 전엽체의 증식에 가장 영향이 큰 것으로 나타났다. 탄소원의 종류 및 농도별로는 sucrose와 glucose 공히 1% 이상을 첨가한 구에서 전엽체의 생육이 비슷한 경향을 보였다. Agar의 첨가량은 전엽체의 증식에 큰 영향을 미치지 않았으며, agar를 첨가하지 않은 액체배지에서도 전엽체 증식이 왕성하였다. 액체배지 100 mL에 전엽체를 각각 100과 200 mg 접종하여 22일 동안 진탕배양한 결과, 전엽체는 20일 이후에는 증가속도가 완만해지는 경향을 보였으며, 초기 접종량이 20일 후 전엽체 증식에 큰 영향을 미치지 않으므로 100 mg을 곱게 다져 진탕배양 한 후, 20일 후 계대배양 하여 증식시키거나, 기외로 이식하여 포자체를 형성하는 것이 유리한 것으로 사료되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권2호
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• pp.155-161
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• 2008

본 연구는 더덕의 부정근 배양조건과 생물반응기를 이용한 대량생산 체계를 확립하고자 수행하였다. 먼저 기내 식물체를 이용하여 잎, 줄기와 뿌리로부터 부정근을 유도하였다. 부정근의 유도는 줄기에서 가장 높은 결과를 보였다. 또한, 오옥신 종류별 (NAA, IBA와 IAA) 처리시 절편당 부정근 유도수는 1.0 mg/L IBA에서 $9.9{\pm}1.2$개로 가장 양호 하였다. 그렇지만 유도된 부정근의 길이생장은 0.1 mg/L IBA에서 가장 활발하였다. 최적조건의 액체배지 조성을 선발하고자 생체중 0.2 g의 부정근을 각각 MS, 1/2 MS 및 1/3 MS 액체배지가 든 250 mL 삼각플라스크에 접종한 결과 1/2 MS 배지에서 가장 양호한 생장을 보였다. 액체배지조건에서 진탕배양된 더덕 부정근으로 5 L 용량의 공기부양식 생물반응기에 4주간 배양한 결과 1/2 MS에 1.0 mg/L IBA가 첨가된 배지에서 대조구에 비해 16배의 증식이 이루어졌다. 본 연구에서는 더덕 식물체를 이용하여 부정근을 유도 및 증식에 필요한 배양 조건을 조사하였고, 유도된 부정근을 공기부양식 생물반응기에서 대량증식 할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.1-6
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• 2009

MS배지와 PM (Potato medium)배지 (MS배지에서 $NH_4NO_3$ 와 $KNO_3$의 양은 1/2, $CaCl_2$는 2배 첨가하고 나머지는 동일)에서 대서, 자심, 추백, 하령 4 품종 감자줄기의 기내 대량증식을 위해 실험하였다. 고체배지에서 배양초기 ($1{\sim}2$주)에 대서와 자심은 MS배지에서 줄기의 신장이 가장 우수하였고, 하령과 추백은 PM배지가 효과적이었지만 배양후기인 4주 째에는 두 배지 사이에 차이가 없었다. 액체 정치배양한 배지에서는 고체배지와 달리 배양초기에는 생장이 늦었고 배양 1주 후부터 감자 (4 cm 이상)줄기 발생률이 급격히 증가하기 시작하였고, 4주까지 꾸준히 생장을 지속하였다. 바이오리액터에서 줄기의 생장은 품종에 따라 차이를 보였다. 특히 추백과 자심은 액아 발생뿐만 아니라 줄기신장이 1/4 PM배지가 우수하였고, 대서는 1/2 PM배지에서 액아발생이 왕성하였다. 한편, 하령은 다른 품종에 비해 생장이 늦었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권4호
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• pp.217-223
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• 2013

국내 자생하는 야생칡(Pueraria lobata)은 푸에라린, 다이드진, 다이드제인 등 다양한 이소플라본을 함유하고 있는 주요한 콩과 약용작물이다. 이들 이소플라본은 장내에서 특정 세균과 반응으로 생물전환이 일어나 디하이드로다이드제인, 테트라하이드로다이드제인을 거쳐 약리작용이 타 이소플라본 보다 월등한 이퀄로 물질대사가 이루어지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내 야생칡으로부터 유도된 캘러스를 이용하여 배양배지, 배양조건 및 배양기간에 따른 캘러스의 증식과 이소플라본의 합성 정도를 구명하고 배양된 캘러스 추출물을 생물전환 능력이 있는 것으로 밝혀진 Pediococcus pentosaceus 균주와의 반응을 통하여 이퀄 전구체인 디하이드로다이드제인의 생합성을 구명하고자 수행되었다. 캘러스의 증식은 광조건에서 1.0 mg/L TDZ과 1.0 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 12일 배양했을 때 가장 좋다. 푸에라린 함량은 암조건에서 2.0 mg/L kinetin과 1.0 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 16일 배양했을 때 가장 높게 나타났으나, 다이드진과 다이드제인 함량은 처리에 따른 유의한 차이가 나타나지 않았다. 캘러스 추출물을 P. pentosaceus 균주와 반응하여 발효시켰을 때 생물전환에 의해 이퀄의 전구체인 디하이드로다이드제인이 성공적으로 생합성되는 것이 확인되었다. 본 연구의 결과는 국내 야생칡을 대상으로 캘러스의 대량증식을 통한 이퀄의 전구물질인 이소플라본의 대량생산에 기여할 수 있으며, 기내에서 생물전환을 통하여 이퀄을 생산하기 위한 기반이 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.217-223
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• 2005

액체배양을 통한 부채마의 부정근 배양시 첨가되는 생장 조절제의 종류와 농도에 따른 부정근의 생장과 steroidal saponin 생산과의 관계를 조사하였다. NAA와 BA 농도별 부정근 생장은 NAA를 단독으로 1.0 mg/L를 처리한 곳에서 가장 효과적이었으나 NAA에 BA를 첨가하면 부정근의 생장에 오히려 억제효과를 보였다. 20종의 각각 다른 배양주로부터 dioscin, prosapogenin A 및 prosapogenin C의 함량을 조사한 결과 배양주에 따라 큰 차이를 보였는데, 그 중 dioscin 함량이 건물당 2.5%로 가장 높았던 10번 배양주를 선발하였다. 부정근에 함유된 세 종류의 steroidal saponin 함량은 부정근의 생장이 왕성한 4주까지는 낮으나 부정근의 생장이 거의 정지되는 5주째에 급격히 증가하였다. Dioscin과 prosapogenin C의 함량은 NAA보다 IBA를 처리한곳에서 현저히 높으나 prosapogenin A의 함량은 이들 두성분의 종류와 농도에 영향을 받지 않았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.19-23
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• 2002

Lilium asiatic hybrid 'Hae Hwa'의 인편 및 자구절편 배양으로 신초 cluster를 유도하여 자구를 대량증식하고, 형성된 신초 cluster에서 정상적인 자구를 대량생산하고자 일련의 실험을 실시하였다. MS배지에 BA 1.0mg/L와 IAA 0.5 mg/L가 첨가된 배지에서 신초 cluster의 유도는 인편보다 자구절편을 배양하는 것이 효과적이었다. MS배지에 BA 5.0 mg/L와 IAA 0.5 mg/L 첨가배지에서 신초수 및 신초무게가 양호하여 형성된 신초 cluster 절편에서 신초 cluster의 증식에 적합하였다. 또한 자구의 비대는 MS 배지에 sucrose 60∼90 g/L가 첨가된 배지에서 양호하였다. MS배지에 sucrose 30∼90 g/L를 주입한 5L airlift 생물반응기에 신초 cluster 절편체를 배양한 결과, 신초만 무성하게 자랐고 자구비대는 불량하였다. 신초 cluster를 8주간 배양한 후에 2배 MS 염류와 sucrose 250g/L, 활성탄 5 g/L를 포함한 액체배지를 동일용기에 첨가하여 배양한 결과, 명배양에서 형성된 자구수는 증가하였으나 소자구의 생장은 명, 암 모두 비슷하였다. 이로써 형성된 소자구의 무게가 53∼68 mg이며, BA 5.0 mg/L와 IAA 0.5 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 신초 cluster를 증식한 후, 액체배지 첨가방법에 의하여 효율적인 소자구의 생산이 이루어졌다.

• 화훼연구
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• 제18권2호
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• pp.83-86
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• 2010

바위떡풀의 기내 배양시 MS배지의 농도별로 12주간 배양한 결과 1/2 MS 배지에서 신초길이 1.9 cm, 엽수 24.7매, 뿌리수 8.0개, 신초수 절편당 11.0개로 1 MS나 2 MS 배지에 비해 효과적이었다. 1/2 MS배지를 기본으로 하여 생장조절제를 첨가하여 8주간 배양한 결과 CPPU 농도처리시 신초길이와 뿌리수는 무처리구에서 많았으나 신초수에 있어서는 농도가 높아질수록 많아져 $2.00mg{\cdot}L^{-1}$ 농도 처리구에서 8.2개로 가장 많아 증식에 유리한 것으로 나타났으나 TDZ, zeatin과 BA처리는 무처리에 비해 처리효과가 없는 것으로 나타났다. 그러므로 바위떡풀을 조직배양 방법을 이용하여 대량증식 시키고자 할 때에는 생장점을 초대배양(MS배지)한 후 신초를 CPPU $2.00mg{\cdot}L^{-1}$ 을 첨가한 1/2 MS배지에 치상하여 다신초를 발생시킨 후 다시 신초를 하나씩 분리하여 1/2 MS배지에 계대하여 배양한 후 순화하면 다량의 식물을 획득할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.278-286
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• 2021

유전자 가위 기술 등 생명공학 기술을 콩에 적용하여 새로운 품종을 개발하기 위해서는 효율적인 조직배양 기술이 필수적이다. 식물의 유전형은 조직배양 효율에 의존하는 형질전환 기술의 성공 여부를 결정짓는 중요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 우리나라 콩 핵심 집단 내 21개 자원들을 선발하여, 외래 품종 2종과 함께 조직배양 효율을 조사하였다. 그 결과, 근연 관계가 높은 Kwangan, Anpyeong, Seonam은 발아율과 재분화 효율이 높았으며, Daepung, Daewon 품종은 발아율과 재분화율 모두 낮게 관찰되었다. 또한 3종의 외래 품종에서는 표준 유전체 해독에 사용된 Williams82와 Jack, Maverick 모두 높은 조직배양 효율을 보였다. 조직배양 효율이 높은 자원들을 대상으로 Agrobacterium법에 의한 형질전환을 수행하여 PCR 및 bar-strip 분석한 결과 Kwangan, Pungwon, Seonam, 그리고 Maverick 품종에서 제초제 저항성 유전자의 삽입을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 바탕으로 농업적 가치가 높은 다양한 콩 품종들의 형질전환을 통한 새로운 품종 개발이 가능할 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.57-57
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• 2019

본 연구는 관상 및 조경용으로 개발이 가능한 남방계 양치식물인 점고사리[Hypolepis punctata (Thunb.) Mett.]의 전엽체 증식 및 포자체 형성에 적합한 배양조건을 구명하고자 수행되었다. 무가온 온실에서 성숙한 포자엽을 채집한 후 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득하였으며, 8주 간격으로 계대배양 하여 실험의 재료로 사용하였다. 배지종류에 따른 전엽체의 증식 및 형태형성을 확인하고자, 배양된 전엽체 0.3g을 메스로 잘게 다진 후, 농도를 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS배지에 8주간 배양하였다. 이후 선발된 배지를 기준으로 sucrose, 활성탄, 질소급원의 농도를 조절하여 전엽체의 증식과 형태형성을 확인하였다. 그 결과, 1MS배지에서 전엽체의 생체중이 초기 접종량인 0.3g에 비해 10.7배 증가한 3.2g으로 가장 높은 증가율을 보였다. 형태관찰에서도 장정기의 형성이 관찰되었으며, 전엽체의 쿠션조직이 비교적 잘 발달하였다. 전엽체 증식에 가장 좋은 효과를 보인 1MS배지를 기준으로 sucrose의 농도를 0-4%로 달리하여 실험한 결과, 1%의 처리구에서 6.7g으로 가장 높은 생체중을 보였다. 활성탄의 농도를 0-0.8%로 첨가한 네 처리구 중에서는 0.8%의 처리구에서 14.2g으로 무처리구에 비해 생체중이 2배 이상 증가하였다. 전엽체의 형태 또한 정상적인 발달을 보였다. 질소급원의 비율을 30-120mM로 조절한 배지에서는 60mM의 처리구에서 4.9g으로 가장 높은 생체중을보였다. 이후 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 구명하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 달리하여 5종류의 배양토를 조성하였다. 혼합된 토양은 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진 하였으며, 배양된 전엽체 1g을 증류수와 함께 10초간 분쇄한 다음 준비된 토양표면에 분주하여 재배하였다. 12주간의 재배 결과, 원예상토를 단용한 토양에서 포자체의 수가 포트당 250.0개로 가장 많이 형성되었으며, 포자체의 생육 또한 다른 처리구에 비해 우수한 결과를 보였다. 한편 피트모스가 혼합된 토양에서는 포자체가 형성되지 않았다. 따라서 점고사리의 전엽체 대량증식에 적합한 배지는 sucrose 1%와 질소급원의 농도를 60mM, 활성탄을 0.8% 첨가한 1MS배지로 판단되며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토를 단용한 토양이 적합하다고 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권2호
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• pp.119-126
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• 2019

본 연구는 다양한 분야에서 활용이 가능한 봉의꼬리과 가지고비고사리[Coniogramme japonica (Thunb.) Diels]의 전엽체와 포자체의 대량번식을 위한 적정 배양방법을 구명하고자 수행되었다. 전엽체 증식을 위해 기내에서 발아하여 계대배양한 전엽체를 재료로 사용하여 1/4-1배로 조절한 MS 배지와 Knop 배지에 10주간 배양한 결과, 1MS 배지에서 전엽체의 생체중이 14.5 g으로 가장 많이 증가하였다. 이후 1MS 배지에 sucrose와 활성탄, 질소급원의 농도를 다르게 조절하여 8주간 배양한 결과, 3%의 sucrose 농도에서 전엽체의 생체중이 10.8 g으로 증식률이 가장 좋았다. 활성탄의 경우 네 처리구가 8.8 ~ 10.8 g 범위로 농도에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 질소급원은 ${NH_4}^+:{NO_3}^-$의 비를 1:2로 하여 30, 60, 120 mM의 농도로 첨가한 결과, 세 처리구 모두 생체중에 유의한 차이가 없었으며 비슷한 수준으로 증가하였다. 토양종류에 따른 포자체의 형성을 실험한 결과, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 228.0개로 가장 많은 포자체가 형성되었다. 반면에 피트모스와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양을 제외하고 피트모스가 첨가된 토양에서는 포자체가 형성되지 않았다.