• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.71-71
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• 2018

본 연구는 각시톱시네고사리(Dryopteris hangchowensis Ching)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 번식방법을 구명하고자 수행되었다. 각시톱지네고사리의 식물체를 무가온 온실에 재배하면서 포자를 채취하였으며, 수집된 포자는 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 계대배양하면서 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체 대량증식을 위하여 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 이후 전엽체 300mg을 균일하게 다져 조성된 배지에 8주간 배양하였다. 연구의 결과, 전엽체의 생체중은 1/2MS와 1/4MS에서 3.4g으로 가장 많이 증가하였다. 현미경 관찰의 결과, 두 배지 모두 정상적인 전엽체의 형태로 발달하였으며, 생육도 양호하였다. 포자체 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하고자 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하였다. 준비된 배양토를 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진 후 기내 배양한 전엽체 1g과 증류수를 함께 10초간 분쇄하여 토양표면에 균일하게 분주한 다음 12주간 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v) 비율로 혼합한 토양에서 포트 당 223.7개로 가장 많은 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과, 상기 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 각시톱시네고사리의 전엽체 증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1/4MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다.

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.18 no.3
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• pp.179-185
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• 2010

This study was carried out to investigate the optimal culture conditions for gametophytes growth and sporophytes regeneration of Pyrrosia linearifolia in order to provide for the masspropagation system foundation of Pyrrosia linearifolia using their life cycle. Among many different media, 2MS medium was most effective in prothallus proliferation. Prothallus growth was promoted as the total concentration of nitrogen sources increased, and the best result was observed on 120 mM nitrogen. The best concentration of sucrose was 3%. The addition of 5~20 mM IAA, NAA, BA and kinetin promoted the propagation of prothallus. But 2iP demonstrated the most inhibitory effect on prothallus proliferation. Gametophytes shaking-cultured with liquid medium showed similar growth with solid medium and normal formation of reproductive organs. Shoot regeneration was most effective on 1/8MS medium, but growth was promoted on 1/2MS medium. For promotion of shoot regeneration and growth, the suitable concentrations of sucrose and $NaH_2PO_4$ were 1% and $50{\sim}100mg{\cdot}mL^{-1}$ in 1/8MS medium, respectively.

• 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.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.24-24
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• 2018

본 연구는 응달고사리[Cornopteris crenulatoserrulata (Makino) Nakai]의 전엽체 대량증식 및 포자체 형성을 위한 배지구성물질 및 배양토의 최적조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 기내에서 포자발아를 통해 획득한 전엽체를 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지구성물질이 전엽체의 증식 및 형태 형성에 미치는 영향을 알아보고자, 배지구성물질의 농도를 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 기내 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 상기 5종의 배지에 배양하였다. 실험의 결과, 전엽체의 생체중은 Knop배지에서 3.93g으로 가장 많이 증가되었으며, 현미경으로 관찰한 결과 기관형성도 정상적으로 이루어졌다. 선행연구에서 선발된 Knop배지를 기준으로 sucrose(0, 0.5, 1.0, 2.0 및 3.0%) 및 활성탄(0, 0.1, 0.2 및 0.4%)의 농도를 달리 첨가하여 전엽체에 미치는 영향을 확인하였다. 실험결과, 0.5%의 sucrose를 첨가한 배지에서 생체중이 5.90g으로 증가하였으며, 활성탄은 첨가하지 않는 것이 효과적이었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 구명하고자, 원예상토와 피트모스, 펄라이트, 마사토 등 인공토양의 비율을 달리하여 8종류의 토양을 사각분에 충진하였으며, 기내에서 배양된 전엽체를 10초간 분쇄한 후 사각분에 1g씩 균일하게 분주하여 16주간 배양하였다. 배양결과, 원예상토를 단용으로 처리한 실험구에서 포자체가 171.5개로 가장 많이 발생하였으며, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 125.0개, 원예상토, 피트모스, 마사토를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양에서 113.3개 순으로 포자체가 발생하였다. 포자체의 생육은 포자체의 형성이 가장 많았던 원예상토를 단용한 토양에 비해 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 등이 우수하였다. 한편 피트모스가 혼합된 토양에서는 전엽체와 포자체 형성이 억제되는 경향을 보였다. 위 결과로 보아 응달고사리의 전엽체 기내배양에는 sucrose 0.5%가 첨가된 Knop배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토를 단용한 토양을 사용하는 것이 좋다고 판단되었다.

• 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.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.49-49
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• 2018

본 연구는 관상가치가 높아 조경 및 관상소재로 개발이 가능한 큰개관중의 전엽체 증식 및 포자체 형성에 적합한 배양조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 무가온 온실에서 채집한 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 후 8주 간격으로 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지종류에 따른 전엽체의 기내 증식 및 형태형성의 영향을 알아보고자 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 다음 농도를 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS와 Knop배지에 8주간 배양하였다. 그 결과, 1MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.5g으로 가장 많이 증가하였다. 1MS를 제외한 타 처리구는 생체중의 증가수준이 1.1-3.0g에 머물러 1MS배지보다 저조한 수준을 보였다. 현미경을 이용한 전엽체의 관찰결과, 1MS배지는 엽육의 색이 녹색으로 생육이 양호하였다. 전엽체의 증식이 가장 저조하였던, 2MS와 1/4MS는 생육의 저조뿐만 아니라 노화현상도 관찰되었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 알아보고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 5종류로 달리하여 배양토를 혼합하였다. 혼합된 토양은 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하여 기내배양된 전엽체 1g을 증류수와 함께 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주 후 10주간 재배하였다. 그 결과, 원예상토가 높은 비율로 첨가된 혼합조건에서 포자체의 형성이 우수하였다. 그중 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양, 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트 당 각 357.0, 339.8개의 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 큰개관중의 전엽체 증식에 적합한 배지는 1MS로 판단되었으며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단된다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2019.04a
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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.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.21-21
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• 2018

본 연구는 북방계 식물에 속하는 두메우드풀[Woodsia ilvensis (L.) R.Br.]의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 적정방법을 구명하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 채취한 후 청주의 일반하우스에 이식하여 재배하였다. 포자 성숙기인 8월에 채종하여 발아시켰으며, 포자로부터 획득한 전엽체를 8주간 계대하면서 실험재료로 사용하였다. 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 배지농도 및 종류(Knop, 1/4, 1/2, 1 및 2MS)를 달리하여 8주간 배양하였다. 배양실의 온도는 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도는 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 배지구성물질의 농도가 높았던 2MS배지에서 전엽체의 생체중이 12.4g으로 41배 증가하여 가장 높은 증식율을 나타냈다. 또한 배지구성물질의 농도가 적을수록 생체중의 증가폭도 함께 감소하는 경향을 보였다. 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 달리한 5종류의 혼합토양을 조성하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 다음으로 전엽체 1g을 핸드블랜더로 10초간 분쇄 후 충진된 사각분 위에 고르게 분주하여 14주간 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. 지베렐린 수용액이 포자체 형성에 미치는 영향을 조사하고자, 선행연구에서 선발된 토양조건을 기준으로 침지농도(0, 50, 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$)를 조절하여 1시간 침지 후 상기와 동일한 방법으로 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토와 펄라이트 또는 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양에서 사각분 당 109.5, 128.8개의 포자체가 형성되었다. 한편, 피트모스가 첨가된 처리는 포자체의 형성이 억제되는 경향을 나타냈다. 지베렐린 50과 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 수용액에 침지한 처리에서 무처리에 비해 많은 사각분 당 각 177.0, 181.7개의 포자체가 형성되었으며, 생육도 양호하였다.

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.17 no.2
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• pp.93-100
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• 2009

This study was carried out to investigate the efficient in vitro mass propagation methods for juvenile sporophytes of Matteuccia struthiopteris. Chopped segments of pinnae, petiole and rhizome were cultured on 1/2MS with 0.1% activated charcoal. Among these explant sources only rhizome segments produced young sporophytes, regenerating vigorously on 1/2 MS medium. Adjusting sucrose concentration to 2% and supplement to $50mgL^{-1}$ $NaH_2PO_4$ in 1/2MS medium proved to be more efficient for plant regeneration. Various combinations of growth regulators such as kinetin, BA, NAA, and IBA were added to the growing media, and the best sporophyte regeneration was obtained by $1{\mu}M$ kinetin. The BA addition resulted in vigorous proliferation of meristematic tissues, but without differentiation to sporophytes. Three types of culture methods, solid using agar, liquid stationary, and liquid shaking culture, were employed with or without activated charcoal. The addition of 0.1% activated charcoal to modified 1/2MS media (2% sucrose, $50mgL^{-1}$ $NaH_2PO_4$, $1{\mu}M$ kinetin, pH 5.8 and 0.8% agar) yielded highest sporophyte regeneration in liquid shaking culture.

• 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 ($0.83/cm^2$).