• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.43-48
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• 2004

이탈리안 라이그래스의 최적 조직배양 조건을 확립하기 위하여 성숙종자로부터 최적 배발생 캘러스 유도조건 및 효율적인 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 5mg/L 2.4-D가 첨가된 MS배지에서 배발생 캘러스가 가장 높은 빈도로 유도되었다. 식물체 재분화는 배발생 캘러스를 1mg/L 2,4-D와 5mg/L BA가 첨가된 N6배지에서 배양했을 때 70%이상의 재분화율을 나타내었다. 기본배지의 종류에 따른 배양효율의 차이는 캘러스 유도에는 MS배지가, 식물체 재분화에는 N6배지가 효과적이었다. 배발생 캘러스의 형성율은 품종간에 큰 차이가 없었으나, 재분화 능력은 Jeanne 품종이 73%의 가장 높은 재분화율을 나타내어 품종간에 큰 차이를 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 단기간 고효율 재분화 시스템은 분자육종을 통한 신품종 이탈리안 라이그래스의 개발에 유용하게 응용되어질 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권2호
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• pp.133-140
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• 2008

DNA와 histone 단백질의 변형은 식물 발달에 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 식물 조직 배양 및 식물 발달 단계에서 methylation의 영향을 알아보고자 벼 종자로부터 캘러스 형성 및 식물체 재분화 단계에서 demethylation 물질인 5-azacytidine을 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 식물체로의 재분화 능력이 있는 벼 배상체 캘러스는 5-azaC가 첨가된 H6A 배지에서는 형성되지 않았으며 갈색을 띠는 캘러스가 형성되었다. 또한 정상적인 캘러스를 5-azaC가 첨가된 MSRA 재분화 배지에서 배양했을 때도 대조구와는 달리 식물체 재분화는 이루어지지 않았다. 이러한 결과는 5-azaC가 정상적인 배상체 캘러스 및 shoot 분화에 부정적인 영향을 미친다는 것을 나타냈으며 따라서 DNA methylation이 식물 조직배양에서의 정상적인 세포 dedifferentiation과 differentiation에 필수 요인이라는 것을 알 수 있었다. 벼 캘러스 형성 및 재분화 과정 동안의 methylation 영향을 알아보고자 각 단계별로 5-azaC를 처리 후 $GeneFishig^{TM}$ DEG와 DNA chip을 사용하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. Epigenetic regulation, 전자전달, 핵산대사, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자들의 발현이 증가하거나 감소하는 것을 알 수 있었다. 발현 차이가 있는 일부 유전자를 클로닝하여 확인하였고 RT-PCR 및 northern 분석으로 각 단계에서의 발현 차이를 할인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1485-1495
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• 2019

본 연구는 Trapa Japonica를 껍질을 벗긴 알맹이와 껍질, 그리고 알맹이와 껍질, 캘러스배양물을 추출한 추출물의 항산화, 항염증 효과를 평가하였다. RAW 264.7 세포와 HaCaT 세포를 사용하여 조사한 각각의 독성은 껍질 추출물에서 100 ㎍/㎖의 농도에서 각각 45.8 ± 1.5 %와 51.1 ± 1.0 %의 세포 생존률을 보였으며 그 이상의 농도에서 더 낮은 세포 생존률을 나타내었다. 총폴리페놀 함량은 껍질과 캘러스배양 추출물에서 각각 213.20 ± 15.78 mg/g, 205.20 ± 18.97 mg/g의 함량을 보였으며 플라보노이드 함량도 껍질 추출물은 29.30 ± 3.24mg/g, 캘러스배양 추출물은 37.4 ± 7.43 mg/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 나타내었다. 세포 독성은 알맹이 추출물과 캘러스배양 추출물에서는 세포 독성이 거의 나타나지 않았다. 항산화 활성을 확인하기 위한 1, 1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) 라디컬 감소는 추출물 농도 0.005 ~ 1000 ㎍/㎖ 범위에서 껍질 추출물 67.53 ± 1.5 % ~ 75.75 ± 0.5 %의 소거능을 보였으며 캘러스배양 추출물은 3.1 ± 0.1 % ~ 77.32 ± 0.5 %의 감소효과를 보였다. 모든 추출물을 6.25, 12.5, 25, 50 ㎍/㎖ 농도에서 LPS로 유도된 Nitric Oxide (NO) 생성량을 측정한 결과 유의한 (p < 0.05, p < 0.01)의 감소가 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.266-272
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• 2018

본 연구는 백합과에 속하며 환경부에서는 멸종위기종 리스트 중 관심종으로 분류된 층층둥굴레의 기내 증식에 미치는 연근별, 호르몬 종류와 농도별 배양환경을 조사하기 위해 수행되었다. 효과적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 0.1, 0.5, 1.0, $1.5mg{\cdot}L^{-1}$의 2,4-D가 첨가된 MS배지에 1, 3, 5년생 층층 둥굴레 근경을 치상한 후에 캘러스 유도율을 조사한 결과, $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ 2,4-D 배지에 2년생 근경 배양한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였다. 1년생 근경은 67%, 5년생 근경은 50%로 조사되었다. 층층둥굴레 캘러스 유래의 부정아 유도는 0.5 mg/L NAA 처리구에서 57%로 조사되었다. 호르몬이 첨가되지 않은 대조구에서는 부정아가 유도되지 않았다. 층층둥굴레 부정아의 신장과 발근에 적합한 호르몬의 종류와 농도를 조사하였다. 층층둥굴레 부정아 신장의 최적 조건은 $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ BA 호르몬이 첨가된 배지이고 BA의 농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 그리고 기내에서 무균적으로 온전한 개체를 생산하기 위해 shoot 부위가 신장된 부정아에서 발근에 적합한 배지를 조사하였다. 발근에 적합한 조건은 호르몬이 첨가되지 않은 대조구이며 뿌리의 길이는 11 cm로 조사되었다. 본 연구결과에서 층층둥굴레 연생별 근경, 옥신종류 및 농도에 따른 최적의 캘러스 유도조건을 조사하였고, 유도된 캘러스를 이용하여 분화에 최적조건을 조사하였다. 또한 발근에 필요한 최적의 조건을 조사하여 성공적인 기내배양을 통한 재분화 시스템을 확립하였다. 이러한 결과는 향후 층층둥굴레의 개체보전과 생물소재 활용을 위한 소재확보에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권2호
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• pp.101-107
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• 2000

야콘의 절편체로부터 탈분화 조건을 규명하고, 잎의 절편체로부터 재분화 및 기내관아 형성조건을 조사하기 위하여 절편체를 배양하였다. 야콘의 잎으로부터 캘러스 형성에 MS배지가 $\frac{1}{2}$MS 및 B$_{5}$ 배지보다 효과적이었다. 잎, 엽병 및 측아 절편체로부터의 캘러스 형성률은 2,4-D 1.0, 2.0 mg/L에 kinetin 또는 BA를 0.2, 0.4 mg/L 혼용처리구가 NAA 1.0, 2.0 mg/L에 kinetin 또는 BA를 각각 0.2, 0.4 mg/L 혼용처리구보다 캘러스 형성률이 높았다. 잎으로부터 형성된 캘러스는 BA 1.0 mg/L처리에서 70%의 캘러스 증식율을 보였다. BA 1.0, 2.0 mg/L 처리 시 계대배양이 약 3~4개월 이상 지속되면서 캘러스 증식과 함께 재분율이 63% 이상 되었으나 kinetin 처리구에서는 관찰할 수 없었다. BA의 첨가에 의해 치상 후 약 3~4개월이 경과하면서 기내 소관아를 형성하기 시작하여 약 5~6개월 후에는 많은 양의 기내관아를 얻을 수 있었는데, BA를 5 mg/L 첨가한 배지에서 82.8%로써 기내소관아 형성률이 가장 높았으며, BA의 함량 증가에 따라 기내소관아 형성률도 증가하는 경향이었다. 그러나 BA의 함량이 5 mg/L이상 증가함에 따라 잎이 두꺼웠으며 줄기는 절간장이 짧고 분화 후에 생육을 지속하지 못하고 고사하였다. 한편, BA를 2 mg/L첨가하고 sucrose 첨가량을 다르게 하였을 경우, 5% sucrose를 첨가한 배지에서 소관아 형성률이 88.0% 로써 일반적으로 사용하는 3% 처리의 60.0%에 비하여 약28%증가하였다. 포장에서 수확한 관아의 액아와 기내관아의 액아의 조직학적 관찰 결과 크기에 차이가 있을 뿐 형태는 같은 것으로 관찰되었다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제96권1호
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• pp.34-39
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• 2007

잡종키위(Actinidia deliciosa${\times}$A. arguta) 엽조직의 캘러스로부터 완전한 식물체를 재분화시킬 수 있었다. 캘러스는 옥신류(2,4-D, NAA: 0.1~0.5 mg/l)와 싸이토키닌류(BA: 0.1~0.2 mg/l)를 조함하여 첨가된 MS배지에 엽절편체를 배양하여 캘러스를 유도하였다. 가장 높은 캘러스 유도율(96.2%)은 0.5 mg/1 2,4-D+0.1 mg/l NAA+0.05 mg/l BA의 처리구에서 나타났다. 신초유도는 1차 신초 유도배지에서 1.0 mg/l BA+0.05 mg/l IBA 혹은 2.0 mg/l BA+0.05 mg/l lBA 첨가구에서만 소수의 신초가 유도되었다. 그러나 캘러스를 1.0, 2.0 혹은 5.0 mg/l zeatin의 단독처리구 혹은 BA, TDZ 혹은 zeatin이 첨가된 2차 신초 유도배지처리구에서 다경유도가 가능하였지만 BA 첨가구에는 그 농도에 관계없이 다경유도는 이루어지지 않아 잡종키위의 캘러스로부터 신초유도시 BA첨가는 별 효과가 없는 것으로 나타났다. 신초로부터 발근은 기내발근 [Standardi (St)+1.0 mg/l IBA]시 가장 높은 발근율(83.3%)를 보였지만 500 mg/l IBA의 수용액에 신초를 1시간동안 침지한 처리구에서 가장 저조한 발근율(40.0%)을 보였다. 줄기와 뿌리가 유도된 완전한 식물체를 재분화가 가능하였고 순화 또한 성공적으로 이루어졌다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.73-80
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• 2003

패랭이꽃속의 분포와 개발을 위한 기초자료로 강원도에서 자생 2종과 수집가능한 7 외래종에 대한 기내배양체의 특성을 조사하였다. 캘러스의 유도를 위해 조직부위별 다양한 절편체들을 2,4-D. NAA, BA가 농도별로 처리된 MS 배지에 치상한 후, 27$^{\circ}C$ 광조건과 2.0mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA의 조합배지에서 배양했을 때 3주 후 절단면에서 callus가 형성되기 시작하였으며, 패랭이꽃 (Dianthus chinensis)의 잎절편체에서 가장 양호하였다. Organogenic 캘러스의 선발은 기내에서 증식된 adventitious shoot의 절편체 유래 캘러스로부터 가능했으며 이들 캘러스를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 조합된 배지에 치상하였을 때 약 30% 정도의 shoot 형성률을 보였고 multiple shoot의 분화를 관찰할 수 있었다. In vitro에서 증식된 adventitious shoot 절편체를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 포함된 N6 배지에 치상했을 때, 캘러스 단계를 거치지 않고 직접 shoot이 형성되었고 D. gratianopol 유래 adventitious shoot 절편체는 52%의 높은 shoot 형성률을 보였다. 이들 multiple shoot로부터 재분화된 소식물체는 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS 배지에서 뿌리가 유도되고 vermiculite가 담긴 pot에 이식 후 85% 습도하에서 활착되어 정상적인 개화된 개체를 획득할 수 있었다. 0.03 M EMS 처리된 패랭이꽃의 adventitious, shoot 절편체 유래 캘러스로부터 힌꽃의 패랭이꽃의 도연변체식물 (M23)이 분화되었으며 종자 형성이 가능하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.325-329
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• 2017

본 연구는 자생 멸종위기 수생식물인 매화마름의 기내 증식에 미치는 배양환경(식물생장조절제, AC, sucrose)을 조사하기 위해 수행되었다. 효율적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 IAA, NAA, IBA와 2,4-D가 각각 1 mg/L 첨가된 MS배지에 줄기절편을 치상한 후에 캘러스 형성율을 조사한 결과, NAA를 첨가한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였으며, IBA가 첨가된 배지에서 78%, 2,4-D가 첨가된 배지는 42%, IAA 첨가 배지는 34%의 순으로 조사되었다. NAA 처리 농도에 따른 캘러스 유도율은 0.5 mg/L의 NAA처리구에서 87.5%로 조사가 되었으나 1 mg/L의 NAA처리구와 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 유도는 1.0 mg/L의 BA와 0.5 mg/L NAA 조합처리구에서 절편당 평균 47.6개로 가장 많이 유도되었다. 호르몬이 처리되지 않는 대조구에서는 캘러스 상태로 계속 유지되었다. 2,4-D의 조합처리는 절편당 평균 10개 미만의 다신초가 유도되었다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 신장에 미치는 AC (Activated charcoal)와 sucrose의 농도를 조사한 결과, 엽장(shoot length)은 200 mg/L AC처리구에서 평균 12.6 cm로 가장 긴 반면, 대조구는 평균 8.3 cm로 짧았다. 결과적으로 본 연구는 매화마름의 기내증식에 미치는 몇 가지 요인에 관한 구체적인 결과를 제시하였고, 이러한 결과는 향후 매화마름의 증식 및 보전전략 개발에 중요한 기초자료로 제공 될 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권4호
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• pp.291-298
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• 2009

억새의 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 캘러스로부터 식물체 재분화에 미치는 식물생장 조절물질의 영향을 조사하였다. 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 3 mg/L 2,4-D가 첨가된 배지에서 배발생 캘러스가 가장 높은 빈도로 유도되었다. 식물체 재분화는 배발생 캘러스를 1 mg/L 2,4-D와 2 mg/L BA가 첨가된 재분화 배지에서 배양했을 때 가장 높은 재분화효율을 보여주었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 배발생 캘러스의 유도 및 식물체 재분화 체계는 억새의 신품종 개발을 위한 분자육종 기술 확립에 유용하게 이용 될 수 있을 것이다.