• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2023.04a
• /
• pp.34-34
• /
• 2023

화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물체의 기관분화 단계별 시료를 작성하여 이들 몇가지 기관분화에 관련된 유전자의 각 단계별 기관분화체에서 유전자존재와 발현여부를 조사하였다. 또한 식물의 기관분화에 관련된 유전자 정보를 얻기 위하여 일부 유전자의 특성을 정리하였다. 조사된 기관분화 관련 유전자중 탈분화 관련 유전자로는 FIF, RAP2-4 (WIND1) 유전자 등이, shoot 분화 관련 유전자로는 WUS, 부정근 분화관련 유전자로는 OsSCR, WOX11 등, 체세포배발생 관련 유전자로는 BBM1, SERK1, LEC1B, MEA 유전자 등이다. 이들 유전자중 RAP2-4(WID1), FIE, BBM1, SERK1, OsSCR, WOX11, WUS, LEC1B 유전자 등 8종의 기관분화 관련 유전자를 대상으로 화본과 식물의 기관분화의 각 단계별 기관분화체를 작성하여 PCR을 통하여 유전자(gDNA)의 존재여부를 확인한 결과 공시 유전자 모두 홍띠의 각단계 기관분화체에서 존재하였다. 또한 상기 유전자를 사용하여 화본과 식물의 각단계별 기관분화체에 대하여 유전자 발현을 확인한 결과 각단계 기관분화체에서 모두 발현하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 관찰되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11은 15개의 모든 식물체에서 탐색되었으며, 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 이상과 같이 본 연구에서는 식물 기내발생시 기관분화관련 유전자의 동향을 파악하여 식물발생학의 기초자료를 구축하고자 하였다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2020.12a
• /
• pp.54-54
• /
• 2020

지구온난화에 따라 농업부문 신재생에너지의 중요성이 증대되고 있으며, 화본과 식물은 바이오에너지작물의 중요한 소재를 제공하고 있다. 화본과 식물의 기내대량증식연구의 일환으로 홍띠식물의 기내 재생 식물체의 유전적 안정성에 대한 기초자료를 제공할 목적으로 기내배양으로 재분화시킨 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 재분화 식물체 중 녹색체 재생식물체를 대상으로 ISSR 표지를 사용하여 유전적 안정성을 조사하였다. 재분화식물체는 MS (Murashige and Skoog, 1962)배지에 생장조절제를 첨가한 배지에서 배양하였다. 생장점 부위를 적출하여 캘러스를 유도하고(0.1 mg/L 2,4-D와 2 mg/L BA), 캘러스 증식(0.1 mg/L 2,4-D와 0.05 mg/L BA), 신초 재분화( 0.01 mg/L NAA와 2 mg/L BA) 후 MS배지에서 식물체를 양성하고 순화시켰다. 배양은 26±2℃, 25 µmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하에서 실시하였다. 재분화식물체는 홍띠 및 녹색 재분화식물체 2 종류로 나타났는데, 이는 생장점에서는 홍띠가 분화되었음에도 불구하고 생장점 주변조직에서 유래한 녹새체가 분화된 후 우세하게 자라서 녹색재생체가 우점하는 것으로 추정된다. ISSR 분석은 대조구로 모식물체 홍띠를(8개체), 재분화식물체는 녹색체 중, 1년간 노지포장에서 재배중인 녹색체(10개체)와 실험실내 화분에서 재배중인 시료를(10개체) 사용하였다. ISSR 밴드패턴을 비교한 결과, 재분화체는 실내포트 재배식물체 10.3%, 노지1년 재배식물체 8.3%로 대조구의 4.1%보다 유전적 다형성 비율이 2배 이상 높게 나타났다. 또한 재분화식물체들의 유전적 유사도를 평가하고 군집분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2023.04a
• /
• pp.35-35
• /
• 2023

안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4％) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.28 no.6
• /
• pp.323-328
• /
• 2001

In order to optimize the conditions of callus induction and plant regeneration in seed culture of Italian ryegrass, the effects of basic medium and carbon sources on seed culturability and genotypic difference of plant regenerability were investigated. MS medium was better than N6 and B5 medium in enhancing callus growth and plant regeneration. Sucrose was superior to maltose in plant regeneration as carbon source in the medium. The genotypic difference in plant regenerability was obvious among four cultivars of Italian ryegrass tested. 'Rio' and 'Jeanne' showed to have higher regenerability with the frequency of 38% and 56%, respectively.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.26 no.1
• /
• pp.37-40
• /
• 1999

This study was carried out to determine the optimal conditions for the production of plants derived from the unpollinated ovary culture of Chinese chive (Allium tuberosum Rottl.). The Chinese chive collected from Korea showed much higher frequency of plantlet formation than those from Japan in the culture of unpollinated ovaries. Among the collections, 'Youngiljaerae' showed the highest frequency of plantlet formation. The MS basal medium was superior to B/sub 5/ in plantlet formation. The ovaries inoculated on the 2,4-D-free medium were directly induced plantlets without callus formation. Floral parts inoculated as a unit played important roles in callus formation and plant production. The frequency of callus and plantlet formation was higher in the culture of ovary with anthers than that of ovary alone.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• v.36 no.1
• /
• pp.18-22
• /
• 2009

This work was conducted to establish an efficient plant regeneration system for genetic transformation and the in vitro conservation of Sedum sarmentosum genetic resources. Effects of glutamine and $AgNO_3$ on plant regeneration between two genotypes were investigated using MS media supplemented with 0.2 mg/L NM and 3.0 mg/L BA. Calluses were formed on leaf explants placed on MS solid media supplemented with 3 mg/L 2,4-D and 1 mg/L BA. Calluses of Keumsan local strain produced shoots at a frequency of up to 100% after 50 days of culture on medium supplemented with glutamine. The highest number of shoots per callus was 17.6 at 350 mg/L glutamine. However, calluses of Wanju local strain gave rise to no shoots under the same culture conditions. Likewise, calluses of Keumsan local strain produced shoots at a frequency of up to 100% after 50 days of culture on medium supplemented with $AgNO_3$ whereas Wanju local strain sporadically produced shoots. The highest number of shoots per callus of Keumsan local stain was 16.1 at $15{\mu}M$ $AgNO_3$. Regenerated shoots were subcultured on hormone-free MS medium for rooting and shoot growth, and then 3-5 cm high plantlets were transplanted to the artificial soils comprising vermiculite and perlite, where they survived at a frequency of 88-100%. After being transplanted into upland soil:sand (1:1, v/v) in a greenhouse, regenerated plants showed a morphologically normal growth.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.37-37
• /
• 2020

홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물자원의 생장점 부위를 기내 배양하여 기내 식물체 재분화와 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 기내배양은 26±2 ℃, 25 μmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하의 배양실에서, MS (Murashige and Skoog, 1962) 기본배지에 생장조절물질을 첨가하여 조직절편체로부터 식물체를 유도하였다. 캘러스는 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA를 혼용처리하여 생장점 부위로부터 유도하였다. 캘러스 증식은 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지에서, 이들 캘러스로부터 신초 재분화는 0.01 mg/L의 NAA 및 2 mg/L의 BA를 첨가한 배지에서 유도하였다. 다경줄기 형성(multiple shooting) 후 MS배지에서 4주 동안 배양한 재분화식물체는 멸균한 상토(버미큘라이트)를 포함한 배양병에서 7주간 배양한 다음 점차적으로 배양병 뚜껑을 개방(1/10 정도 1차 개방 1주일, 3/10 정도 2차 개방 2주일)하여 직경 6 cm의 컵포트에 이식하여 활착시켰다. 재분화식물체는 붉은색이 사라지고 녹색을 나타내었으며, 일부개체에서만 잎의 일부분만 붉은색을 나타냈다. 이는 생장점 주변조직에서 유래한 재분화체가 우세함으로써 생장점보다는 생장점 주변의 조직을 구성하는 녹색층에서 주로 식물체가 재생되는 것으로 판단된다. 이에 따라 홍띠 대조구식물체 8개체, 활착한 녹색 재분화 식물체 20개체(실내 재배중인 순화체 10개체, 2020년 6개월간 포장에서 재배중인 순화체 10개체)를 대상으로 ISSR분석을 실시하여 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 향후 조직학적 측면에서 신초재분화의 기원에 대한 검토가 필요하다고 사료된다.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.69-76
• /
• 1994

Callus growth and shoot regeneration of Solanum and Lycopersicon depended on genotype, growth regulators, and thiamine concentration. L. peruvianum LA 1277 and L. peruvianum LA 1373 and PI 251301 had the greatest callus growth while L hirsutum LA 1777, L.esculentum 'Diego'and 'Red Plum' had the least callus growth. Lycopersicon penvianum genotypes were superior to L. esculentur genotypes in regenerating plants. MG medium was more effective in regenerating shoots than MS medium. A low level of IAA (0.2mg/L) and high level of BA (2 mg/L) resulted in the greatest shoot regeneration. Shoot growth varied depending on thiamine concentration and genotype. Shoot proliferation of Solanum ptycathum, Solanum nigrum, and L. peruvianum PI 199380 was best on medium with 20 mg/L thiamine. Regeneration of L. peruvianum PI 251301 and PI 128652 was better on medium with 30 and 10mg/L thiamine, respectively.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.65-68
• /
• 1994

Plant regeneration from the stem tissue of Orostachys japonicus A. Beiger was investigated. The calli derived from shoot apex when apex when cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 4mg/L 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)and 2 mg/L benzyl aminopurine (BAP). The calli were developed into shoot to MS medium with 0.5mg/L NAA and 2mg/L and into root with 1mg/L kinetin. The reddish pigment which might be essential for the rootregeneration was observed in the tip of regenerated root.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.143-148
• /
• 1995

The competence of callus formation and plant regeneration from root derived callus was higher in japonica cultivars than those of Tongil-type cultivars of rice. A japonica type cultivars Yeongdeogbyeo, showed the highest capacity (13%) for plant regeneration from root calli of 6 cultivars tested. The callus induced from seed and root tissues maintained higher capacity for plant regeneration during 7 passages of subculture on N$_{6}$ solid media at 2-week intervals. The maximum frequency (2 x 10$^{5}$ mL) of round cells and their cell colonies showed about 24 days after suspension culture of root-derived callus in N$_{6}$ medium with lmg/L 2,4-D, 300mg/L casein hydrolysate, 10mM L-proline, 20g/L sucrose and 30g/L sorbitol. The frequency of somatic embryo formation in suspension cultures of root-derived callus increased with prolonged advance of subculture time from 30 to 90 days, but their regenerative capacities decreased.