• Horticultural Science & Technology
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• v.35 no.1
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• pp.46-58
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• 2017

This study was conducted to investigate the optimal conditions for spore germination, prothallus propagation, sporophyte formation and seedling growth in Microlepia strigosa (Thunb.) C. Presl. Spore germination and prothallus development were promoted by low concentrations of Knop medium nutrient solution. The optimal medium for prothallus propagation and antheridium formation was 2X MS medium with 3% sucrose. The activated charcoal content of the medium did not affect prothallus proliferation. Among the various combinations of culture soil (bedding soil, peat moss, perlite and decomposed granite), a mixture of bedding soil, peat moss and decomposed granite at a ratio of 1 : 1 : 1 (v : v : v) had a positive effect on sporophyte formation. The most efficient conditions for promoting the growth of whole plants (sporophyte seedlings) were 50 - cell plug trays filled with a mixture of bedding soil and decomposed granite at a 2 : 1 (v : v) ratio.

• Journal of Plant Biotechnology
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• v.44 no.4
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• pp.454-461
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• 2017

This study was conducted to investigate the optimal conditions for spore germination, prothallus propagation, sporophyte formation, and seedling growth in Polystichum braunii (Spenn.) $F{\acute{e}}e$. The rate of spore germination and early prothalium development was high in Knop (41.2%), which had low mineral content. The optimal medium for prothallus propagation and sexual organ formation was 2MS medium (2% sucrose). Among the various mixtures of cultivation soil (bedding soil, peat moss, perlite, and decomposed granite), a mixture of bedding soil and decomposed granite at a ratio of 2:1 (v:v) had a positive effect on sporophyte formation (276.3 ea/$7.5m^2$). The most efficient conditions for promoting the growth of sporophytes were pots filled with only bedding soil.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.32 no.4
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• pp.290-295
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• 2019

This study was carried out to select the optimal condition for prothallus propagation and sporophyte formation of Leptogramma pozoi (Lag.) Ching subsp. mollissima (Fisch. ex Kunze) Nakaike and to provide basic data for mass production system. In the propagation, 300 mg of prothallus were inoculated in different kinds of medium [1/4, 1/2, Murashige and Skoog (MS), Knop], sucrose (0, 1, 2, 3, 4%), and cultured for 8 weeks. Sporophyte formation studies were carried out by inoculating blended prothallus into artificial soils. The soils were mixed with horticultural substrate, peatmoss, perlite, and decomposed granite at different ratios or only with the horticultural substrate. Then the prothallus was cultivated for 12 weeks to figure out the formation and growth of the sporophytes. The growth and development of prothalli were excellent on MS medium. According to medium components, prothallus growth was favorable in all treatments except 0% sucrose treatment and the highest in 2% sucrose. In the experiment of soil mixtures, sporophyte formation was the highest in the horticultural substrate:perlite 2:1 (v:v) and horticultural substrate:decomposed granite 2:1 (v:v) treatment, and the overall growth was good in the horticultural substrate:decomposed granite 2:1 (v:v) mixed soil.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2019.04a
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• pp.56-56
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• 2019

본 연구는 식용과 약용으로 이용되는 국내 자생식물인 야산고비(Onoclea sensibilis var. interrupta Maxim.)를 기내에서 대량증식하기 위한 조건을 구명하기 위하여 수행되었다. 무가온 온실에서 수집한 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득하였으며, 계대배양하며 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체의 대량증식을 위해 전엽체 0.3g을 메스로 균일하게 다진 후 증류수 1ml와 함께 배지에 고루 펼쳐서 배양하는 방법을 사용하였으며, 증식에 미치는 배지의 영향을 확인하기 위하여 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS배지를 조성하여 8주간 배양하였다. 이후, 증식이 우수한 배지를 선정하여 sucrose와 질소급원의 농도를 조절하였으며, 활성탄을 첨가하여 증식에 미치는 영향을 확인하였다. 배지종류 실험의 결과, 생체중이 1MS에서 10.2g으로 초기 접종량에 비해 가장 많이 증가하였으며, 현미경을 이용하여 관찰한 결과에서도 정상적인 전엽체의 형태인 심장형으로 발달하였다. 증식이 우수하였던 1MS배지에 sucrose의 농도를 조절하여 배양한 결과에서는 1%의 처리구에서 가장 증식률이 좋았으며, 질소급원의 경우 30mM의 농도로 조절한 처리구가 가장 좋은 결과를 보였다. 배지 내 활성탄의 첨가는 처리구당 증가된 전엽체의 생체중이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 포자체 대량 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하기 위하여 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 조성한 배양토에 기내에서 배양한 전엽체 1g을 증류수와 함께 블렌더를 이용하여 10초간 분쇄하여 토양표면에 고루 분주하였다. 이후 12주간 재배한 결과, 모든 토양조합에서 포자체가 형성되었다. 그중 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트 당 405.0개로 가장 많은 포자체가 형성되었으며, 전체적인 생육 또한 비교적 양호한 결과를 보였다. 따라서 야산 고비의 전엽체 대량증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1%의 sucrose와 질소급원의 농도를 30mM로 조절한 1MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.29 no.4
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• pp.400-406
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• 2016

This study was conducted to determine the optimal conditions of growth medium, temperature, and light quality for efficient propagation of Lygodium japonicum spores. The rate of spore germination and prothalium development was high in Knop and 1/8MS and 1/4MS media, which had low mineral content; in particular, the germination rate exceeded 74%, and the germinated spores developed into heart-shaped prothallia. However, in Knop‘s medium with the lowest mineral content, a rapid prothallium senescence was observed; in 1/4MS medium, prothallium development was delayed. Germination rate increased with the increase in temperature and reached its maximum, 86.7%, at 30℃; however, at this temperature, the prothallia were thinner and abnormal development of rhizoids was observed compared to normally developed prothallia and rhizoids at 25℃. Therefore, the results suggested that the optimal temperature for L. japonicum spore germination was 25℃. The rate of germination was also measured under different light conditions, and the highest rate of 90.6% was observed under LED red light compared to fluorescent (77.2%) or LED blue (5.4%) lights. The germinated spores developed into heart-shaped prothallia under LED red light; however, 15 days after seeding, prothallium development decreased and the became elongated. In contrast, a normal and continuous development of heart-shaped prothallia was observed under fluorescent light.

• Horticultural Science & Technology
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• v.35 no.4
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• pp.480-489
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• 2017

We investigated a suitable method for in vitro germination of spores, propagation of prothalli, and the formation of sporophytes in the fern Dryopteris nipponensis Koidz. Spore germination rate was relatively high regardless of culture medium. Prothallus development was faster in Knop medium than in Murashige and Skoog (MS) media. Prothalli used in all experiments were obtained from germinated spores, and were cultivated in different concentrations of media components. The active formation of sexual organs such as antheridium made 1MS medium suitable for prothallus propagation, although there was a lower propagation ratio compared to Knop medium. Growth and morphogenesis of prothalli were most effective on 1MS medium containing 2% sucrose, and 60 mM of total nitrogen source with 20:40 mM ratio of $NH_4{^+}:NO_3{^-}$. To select a suitable soil composition for sporophyte formation, ground prothalli were cultivated on single and mixed soils using bed soil, peat moss, perlite, and decomposed granite for 14 weeks. Bed soil promoted sporophyte formation and growth regardless of single or mixed use. In particular, a mixture of bed soil and decomposed granite in a 2:1 ratio (v:v) led to accelerated sporophyte formation ($0.83/cm^2$).

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.23-23
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• 2018

본 연구는 참우드풀과 우드풀의 중간형으로 알려진 좀우드풀(Woodsia intermedia Tagawa)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 기내 외 번식조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 포자를 발아시켜 획득한 전엽체를 8주 간격으로 계대배양하면서 확보하였다. 전엽체 증식에 적합한 배양조건을 탐색하고자, 전엽체 300mg을 다진 후 배지종류(Knop, 1/4, 1/2 및 1MS)와 배지구성물질(sucrose와 활성탄)의 농도를 달리하여 8주간 배양하였다. 배양실은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$와 광도 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구결과, Knop배지에서 생체중이 2.4g으로 전엽체의 증식이 가장 왕성하였다. 한편 MS계열 배지는 농도에 관계없이 매우 저조한 증식을 보였다. Sucrose는 0.5%를 첨가한 배지에서 생체중의 증가량이 가장 컸으며, 활성탄은 첨가농도에 관계없이 유사한 증식수준을 나타냈다. 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 인공토양(원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토)의 비율을 달리하여 5종류의 혼합토양을 조성하였다. 혼합토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하고, 준비된 전엽체 1g을 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주하여 11주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구에서 포자체의 형성이 확인되었으며, 특히 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트당 421.0개의 많은 포자체가 형성되었다. 다음으로 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토, 피트모스, 마사토를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양, 원예상토 단용, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양 순으로 각 228.0, 203.3, 126.8, 91.5개 형성되었다. 따라서 좀우드풀의 포자체를 대량으로 생산하기 위해서는 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양에 전엽체를 분주하여 재배하는 방법이 효과적일 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.22-22
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• 2018

실고사리[Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.]는 국내 자생하는 덩굴성 양치식물로 유인재배가 용이하여 실내 외 조경 및 관상소재로 활용이 가능하다. 한방에서는 전초를 해금사초, 포자를 해금사, 뿌리와 지하경을 해금사근이라 약재로 사용한다. 본 연구는 관상 및 약재로 이용이 가능한 실고사리의 대량생산을 위한 기내 외 번식방법을 개발하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 성체를 수집하여 청주의 일반하우스에 식재하여 성숙한 포자를 채취하였다. 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 연구의 재료를 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교 하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS배지와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양방법은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다져서 배양하는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark)로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구의 생체중은 초기접종량 보다 11배 이상 증가하였고, 그 중 1MS배지에서는 전엽체의 생체중이 7.3g으로 가장 많이 증가하였다. 뿐만 아니라, 형태형성도 우수하여 모두 정상적인 전엽체의 형태인 하트형으로 발달이 유도되었다. 전엽체로부터 포자체 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 혼합토양을 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 사각분의 토양표면에 균일하게 분주하는 방법을 사용하였다. 이후 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark), 습도($72{\pm}2.0%$)를 유지하면서 10주간 재배되었다. 연구결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트 및 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 498.0, 402.5, 482.5개의 포자체가 형성되어 사각분 면적대비 7.16개($cm^2$)가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 및 SPAD value 등이 우수하였다.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.19 no.2
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• pp.259-264
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• 2006

This experiment was conducted to investigate the effects of medium composition, physical condition and growth regulators on prothallus proliferation in 3 fern species belonging to Aspleniaceae (Asplenium incisum, Camptosorus sibiricus and Phyllitis scolopendrium). In all of the 3 species, the effective medium for prothallus proliferation was Murashige and Skoog's basal medium with 1% sucrose and pH 5.8. The optimum $NH_4^+:NO_3^-$ concentration ratio of protahllus proliferation was 20:40mM (1:2 ratio) in A. incisum and P. scolopendrium and 30:30mM (1:1 ratio) in C. sibiricus. However, agar content of medium did not affect the rate of prothallus proliferation. Among the selected 6 kinds of growth regulators (NAA, IAA, 2,4-D, BAP, kinetin and lip), cytokinins generally has a promotive effect, but auxins showed an inhibitory effect on prothallus growth.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.40-40
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• 2018

비고사리과(Lindsaeaceae) 버들일엽[Laxqgramme saliciblia (Makino) Makino]은 잎이 녹색의 단엽으로 버들처럼 보여 관상가치가 높아 조경소재로 이용되는 착생식물이다. 또한 식물구계학적 특정식물종 V급, 적색자료집 VU급, 국외반출 승인대상종에 수록된 식물로 생태학적 보전이 요구되며, 개체수도 적은 편으로 알려져 있다. 본 연구는 보전이 요구되는 버들일엽의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 기내 외 번식조건을 구명하고자 수행되었다. 서귀포시 상효동 일대에서 식물을 획득하였으며, 기내에서 포자를 발아시켜 획득한 전엽체를 8주 간격으로 계대배양하면서 실험재료를 확보하였다. 전엽체 증식에 적합한 배양배지를 선발하고자, 전엽체 300mg을 다진 후 배지종류와 농도를 달리한 배지(Knop, 1/4, 1/2 및 1MS)에 8주간 배양하였다. 배양실은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 1/2MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.8g으로 가장 많이 증가하였으며, 형태형성의 발달도 주걱형의 전엽체로 정상적으로 발달하였다. 기외 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 인공토양(원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토)의 비율을 달리하여 5종류의 혼합토양을 조성하였다. 준비된 토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하고, 전엽체 1g을 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주하여 16주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 연구의 결과, 원예상토가 많은 비율로 혼합된 처리에서 포자체의 형성이 확인되었다. 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토 단용한 토양에서 각 28.5, 23.0, 22.3개로 조사되었다.