식용백합 Lilium brownii의 국내 생육특성과 인편조직배양에 의한 자구 발생수, 자구중, 자구중은 다음과 같다. 노지조건에서는 5월 25일 개화하였고 무가온하우스는 5월 18일이었으며 초장은 노지 50±3cm, 하우스 54±3cm 였다. 인편착생 위치별 자구 발생수, 자구중, 자구중은 외인편>중인편>내인편 순으로 좋았다. 인편 크기별로는 대인편에서 3.5개로 가장 많았고 인편이 클수록 자구중, 자구중이 좋았다. 대량생산을 위한 BA 농도별 처리는 BA. 1.5mg/l에서 3.8개로 가장 많았고 자구중 및 자구경도 좋았다.
수선화의 기내증식에 미치는 TDZ처리의 가능성을 조사하기 위하여 disk를 붙인 인편을 MS 기본배지에 NAA, BA 및 TDZ을 첨가한 배지에 배양하였다. 인편배양으로부터 자구의 형성 및 직접적인 신초형성에는 5.0 mg/L NAA와 1.0 mg/L BA가 반응이 양호했고 3 mg/L NAA와 0.02 mg/L TDZ을 혼용처리했을 때에도 비교적 양호한 반응을 보였다. 분화된 유식물의 뿌리형성에는 5.0 mg/L NAA와 0.02 mg/L TDZ이 첨가된 배지에서 가장 양호했다. 기내배양에서 얻어 진 식물체의 조직편을 이용하여 기내증식에 미치는 시토키닌의 영향을 조사했던 바 TDZ이 다른 시토키닌보다 효과가 있었고 조직은 인편을 배양했을 때가 자구형성 및 신초 분화가 가장 양호했으며 1.0 mg/L NAA와 0.5 mg/L TDZ을 첨가한 배지에서 여러 조직편으로부터 자구형성 및 신초분화가 가장 양호하여서 수선화의 기내증식 시 TDZ처리의 가능성이 있음이 인지되었다.
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/$\ell$+kinetin 0.2mg/$\ell$을 첨가한 구에서 callus의 형성 및 생장이 가장 양호하였다. 2. 자구의 형성은 엽조직 및 생장점조직을 2,4 -D 2.0mg/$\ell$+kinetin 0.2mg/$\ell$ 또는 2.4-D 2.0g/$\ell$+kinetin 2.0mg/$\ell$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 $25^{\circ}C$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.
배지의 물리성이 몇 가지 나리 품종 자구의 기내 증식과 증식된 자구의 순화에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 기내 인편배양과 자구배양에 의한 자구의 증식은 Oriental hybrid ‘Marco Polo’, ‘Casa Blanca’와 Asiatic hybrid ‘Jolanda’ 세 품종 모두 액체배지보다 고체배지에서 자구로부터 자구를 증식시켰을 때 형성된 자구의 수와 생장이 가장 양호하였다. 기외 순화단계에서는 모든 실험구에서 전배양이 고체배지였던 실험구가 생존율과 맹아율이 가장 높았으며, 특히 전배양에서 자구를 실험재료로 이용했던 실험구가 인편을 이용하였던 것보다 맹아율이 다소 양호하였다.
조직배양에 의한 패모(Fritillaria thuubergii Miq)의 대량번식 체계를 확립하기 위한 기초실험으로써 인편배양시 오염을 감소에 미치는 모구의 표면살균방법, 항생제처리 효과, 모구의 조온처리 기간이 자구형성에 미치는 영향을 구명하고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 포장재배한 패모를 수확한 후 인편 배양하였을 경우 외측인편이 내측인편보다 오염율이 현저히 높아 배양재료로는 부적합하였고, 내측인편은 70% 에탄을에 30분간 침지후 $4{\sim}5%\;sodium\;hypochlorite$ 용액에 $10{\sim}15$분간 표면살균함으로써 오염율을 줄일 수 있었다. 2. 배지내 항생제, 살균제 및 $lncyte^{tm}$첨가가 세균성 오염을 줄이는 데는 효과가 있었으나 곰팡이에 의한 오염은 방지할 수 없었다. 그러나 오염정도를 지연시키는 효과는 있었다. 3. 건조 저장시에는 $10^{\circ}C$에서 $2{\sim}4$주, 습윤저장시에는 $4{\sim}6$에서 자구 형성이 양호하였으며, kinetin첨가는 대조구에 비해 자구형성수를 크게 증가시키지는 않았다. 건조저장시 4주 이후에는 구가 마르면서 고사하는 현상을 나타내어 건조 저장이 패모의 저온처리 방법으로 적당하지 못하다고 생각되었다. 한편, 습윤 저장 6주후 kinetin $3{\sim}5mg/L$첨가구에서는 배양절편체당 10개 이상의 자구가 형성되었다.
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.
높은 포화자속밀도와 낮은 철손을 갖는 Fe/aub 80/B$_{12}$Si$_{8}$ 비정질합금을 일반열처리, 자장열처리시켜 그의 자기적특성과 자구구조와의 관계를 조사하였다. 이를 위하여 Fe$_{80}$B$_{12}$Si$_{8}$ 비정질리본을 단롤법으로 제작하여 결정화온도를 측정하였으며 측정된 결정화온도 이하의 여러 온도에서 30분간 Ar-gas 분위기하에서 일반열처리, 자장열처리를 행하였다. 이와같이 하여 준비된 시료의 자기적특성을 조사하기 위하여 D.C., A.C. Recorking Fluxmeter를 이용하였으며 자구구조는 Bitter method로 관찰하였다. as-cast 상태의 시료를 일반열처리함에 따라 내부응력이 완화되면서 maze자구가 점차 사라지고 wave형태의 180.deg.자구가 관찰되었다. 동시에 자화과정에 있어서 자기이력곡선은 Barkhausen jump가 없어 smooth하였다. 그리고 자장열처리시에는 as-cast 상태나 일반열처리에 비해 자기적특성이 현저하게 향상되었으며 이는 열처리를 행함에 따라 내부응력이 완화되면서 maze 자구가 없어지고 일축자기 이방성으로 리본길이방향에 평행하게 형성된 180.deg.자구에 기인하는 것이라 사료된다. 그리고 자장열처리의 경우, 폭방향으로 열처리한 리본의 자구폭은 길이방향으로 열처리한 리본의 폭보다 미세하였으며 전자의 이력손실이 후자의 것보다 더 컸다.다.
기존의 광학현미경을 분해 하여 Kerr 현미경을 구성한 다음, 180도 자벽을 가지는 극박 3 %Si-Fe에 대해 자구모양을 관찰하였다. CCD 카메라로 취득한 한 단 한 장의 디지털 자구모양으로부터 자구영역의 경계선을 고가의 고속 영상처리장치 없이 결정하였다. 자구모양의 경계선 결정 방법은 디지털 자구모양의 픽셀값을 감산, 적분, 최소자승법의 연산을 이용하는 것이다. 이 방법은 많은 디지털 이미지를 연속적으로 취득하여 다중 합산하는 종래의 방식보다는 비용이 적게 든다. 이 연구 결과로부터 3개의 경계선과 0.085[T]의 자속밀도가 구해져 시편의 중심부와 같이 $180^{\circ}$ 자벽 만이 형성되는 영역이라면 이 방법을 적용할 수 있다.
기내에서 직접 대량 생산하여 생산된 반하 소괴경을 인공재배할 수 있는 온도, 일장 및 생장조절제 반응 등을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 반하 생육에 알맞은 온도 조건은 항온보다는 변온에서 좋았다. 2. 일장 조건은 6시간/일 단일 조건에서 괴경, 물질생산 및 자구생산에 유리하였다. 3. 반하괴경의 수량은 2.4-D 0. 1ppm, Kinetin 10ppm 및 gibberellin 50ppm에서 양호 하였다. 4. 반하의 자구 형성은 2. 4-D 10ppm 과 gibberellin 10ppm에서 좋았다. 5. 콜히친 침지처리는 반하의 생육억제 효과를 나타냈으나 자구의 형성에는 콜히친 0. 05%에서 48시간 침지처리 하였을 때 가장 좋았다. 6. 콜히친 적하처리에서는 콜히친 0. 1%에서 1일 1회 적하처리할 때 괴경건물 생산량이 가장 높았고 자구형성은 콜히친 0.05%에서 매일 1회씩 5일간 적하처리할 때 가장 좋았다.
본 연구는 우리나라 무스카리 우점품종인 'Early Giant'의 대량증식 체계를 구축하기 위하여 잎 절편으로부터 소인경 형성과 비대에 미치는 MS 무기염 농도, 당 농도 및 광조건의 영향을 조사하였다. 무스카리의 잎 절편을 2주간 암 배양 후 MS 기본배지에 NAA $0.01mg{\cdot}L^{-1}$, kinetin $0.2m{\cdot}L^{-1}$, 자당 $30g{\cdot}L^{-1}$와 gelrite $3g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 배지에 16시간 일장으로 명 배양하였을 때 자구형성 및 생육이 가장 양호하였다. 다만, 자구 비대는 MS 배지 내 $60g{\cdot}L^{-1}$ 당 농도에서 촉진되었다. 온실에서 순화된 식물체는 정상적으로 개화하였으며 정식 2년차에 1.5개 내외의 자구를 가진 구를 생산할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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