• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.230-239
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• 2022

Holostemma annulare (Family Asclepiadaceae) is an invaluable vulnerable medicinal plant; the root tubers are used in Ayurveda medicine and by folk healers to treat various ailments. In this study, Schenk and Hildebrandt medium fortified with the cytokinins 6-benzyl adenine, kinetin, and auxins, including indole 3-butyric acid, indole 3-acetic acid, α-naphthaleneacetic acid, and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, were checked for their efficiency on root tuber induction from different explants. Adventitious root tubers were more successfully induced from in vitro leaf segments and shoots when cultured in Schenk and Hildebrandt medium supplemented with 0.5 mg/l of α-naphthaleneacetic acid. In addition, preliminary phytochemical analysis of in vitro root tubers and identification of different secondary metabolites were conducted. Thin layer chromatography and high performance thin layer chromatography analysis of the crude methanolic extracts of the in vitro root tuber identified the presence of lupeol, a bioactive triterpene. Adventitious root tuber induction offers a novel method for the in vitro production of bioactive metabolites that can be scaled up by bioreactors, thus ensuring the conservation and sustainable utilization of H. annulare. The study warrants further scale-up production and pharmacological investigation that can be extended for pharmaceutical needs.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권4호
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• pp.225-228
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• 2006

식물생장조절제의 종류와 농도를 모색하여 할미꽃의 발근 최적 조건을 조사하여 정상적인 재분화체를 획득하고자 하였다. 지금까지의 선행연구를 토대로 최적조건에서 shoot를 유도시킨 후 발근 유도 생장조절제에 바로 옮기면 shoot가 너무 작아 재분화체가 성장하지 못하고 고사되었다. 1/2 MS에서 키운 shoot를 3.0 mg/L NAA를 첨가한 배지에서 3일간 생장시킨 후, 1/3 MS로 옮겨 치상 한 경우, 약 10일 전후에 뿌리의 유도가 관찰되었다. 이렇게 뿌리가 유도된 재분화체는 염의 농도와 설탕의 농도를 동시에 순차적으로 낮추어 순화처리되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.390-396
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• 2015

본 연구는 항산화 기능이 뛰어나다고 알려진 며느리배꼽(Persicaria perfoliata)의 캘러스를 사용하여, 어떤 식물호르몬이 부정근 형성에 영향을 미치는지 알아보기 위한 실험이다. 며느리배꼽의 잎으로부터 캘러스를 유도하고 이로부터 부정근 형성을 관찰하였다. 캘러스 유도의 최적 조건을 구한 결과 1% sucrose, 4.5 μM 2.4-D, 1/2 MS였다. 어떤 식물호르몬이 이 식물의 캘러스에서 부정근 형성 효과를 가지고 있는지 알아보기 위하여 GA₃, IAA, 2iP, 2,4-D를 캘러스 조직에 각각 첨가한 결과, GA₃와 IAA를 첨가한 배지에서만 부정근이 나타났음을 확인 할 수 있었다. 이를 자세히 조사하기 위해서 GA₃와 IAA의 농도별(0.1, 1, 10 mg/l) 부정근 형성, 길이 및 직경을 알아본 결과, 높은 수준의 GA₃ 또는 낮은 수준의 IAA처리에서 더 많은 부정근 형성을 보였다. 이 두 호르몬 중 어떤 것이 더욱 더 중요한 역할을 하는지 알아보기 위하여 옥신 유입 저해제인 NPA와 지베렐린 생합성 저해제인 PBZ를 처리한 실험을 한 결과, GA₃가 IAA 보다 부정근 형성에 더욱 더 중요한 역할이라는 것을 알았다. 하여 지베렐린의 수준을 증가 또는 감소시킨다고 알려진 식물호르몬(IAA, 2iP, kinetin, ABA)들을 GA₃와 혼용 처리한 결과, 이 역시 지베렐린이 부정근을 형성하는데 중요한 역할을 한다는 것을 재확인 하였다. 본 연구는 지베렐린이 며느리배꼽의 캘러스에서 부정근 형성을 증진시킨다는 것을 처음으로 밝힌다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.213-221
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• 2007

분리된 무 자엽 조직에 산화질소 (nitric oxide: NO) 공여체인 sodium nitroprusside (SNP) 처리 시 농도 의존방식으로 부정근의 발달을 증진시켰다. 그러나 이러한 NO 증진 효과는 세포외 칼슘 chelator인 0.5 mM EGTA 또는 세포막 칼슘채널 차단제인 0.1 mM $LaCl_3$를 각각 $50\;{\mu}M$ SNP와 함께 혼합처리 시 반전되었다. 또한, 뿌리 발생에서 중심적 역할을 수행하는 것으로 알려진 guaiacol peroxidase (GPX)와 syringaldazine peroxidase (SPX)의 활성도가 SNP 단독 처리된 자엽에서 부정근이 형성되는 동안 현저히 증가하였다. 그러나, SNP와 $LaCl_3$ 혼합처리 시 SNP에 의해 유도된 GPX와 SPX 활성도 증가가 거의 증류수 대조구 수준으로 억제되었다. calmodulin의 anatagonist인 trifuoperazine 역시 SNP로 처리된 자엽에서 부정근 형성을 억제하여 발생된 뿌리의 개수와 길이를 감소시켰으며 동시에 GPX와 SPX를 불활성화 하였다. 결론적으로, 이들 결과는 칼슘이 GPX와 SPX 활성도 조절을 통해 부정근 유도를 이끄는 NO 반응에 포함되어 있음을 나타내는 것이다.

• Journal of Plant Biology
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• 제37권2호
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• pp.195-201
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• 1994

Methylglyoxal bis-(guanylhydrazone)[MGBG]과 polyamine이 부정근 형성시 탄수화물 대사에 미치는 영향을 알아보고자 대두 자엽 절편을 이용하여 $5{\times}10^{-6}\;M\;NAA와\;5{\times}10^{-7}M$ kinetin으로 조성한 부정근 형성구에 $10^{-3}M$ MGBG와 이 MGBG에 $10^{-5}M$의 putrescine, spermidine 및 spermine을 각각 혼합 처리하여 전분 및 수용성당의 함량 변화와 함께 관련 효소의 활성도 변화를 조사하였다. 전분 및 maltose와 sucrose 함량은 대조구가 가장 낮았으며, MGBG를 포함하는 모든 처리구가 대체로 높게 나타났다. Glucose 함량 변화는 시차는 있으나 대조구와 spermine 동시 처리구가 유사하여 증가 후 감소하였으며 MGBG 처리구는 감소 후 증가하였다. Amylase의 활성은 대조구와 MGBG 처리구에서 유사한 양상을 나타내어 지속적으로 증가하였으며 maltase의 활성은 대조구에서 가장 높았고 invertase의 활성은 큰 변화가 없었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권2호
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• pp.105-110
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• 1994

olyamine 합성 저해제와 polyamine이 부정근 형성에 미치는 영향을 알아보고자 대두 자엽 절편을 이용하여 5$\times$$10^{-6}$ M NAA와 5$\times$$10^{-7}$ M kinetin으로 조성한 부정근 형성 배지에 polyamine 합성 저해제와 Polyamine을 처리하여 Polymine 저해제에 의한 부정근 형성 억제와 부정근 형성능회복을 조사하였다. 부정근 형성 배지에 $\alpha$-difluoromethylornithine (DFMO), $\alpha$-difluorornethyla.ginine (DFMA), cyclohexyl ammonium sulfate(CHA), dicyclohexylamine(DCHA) 및 methylglyoxal-bis (guanylhydrazone) (MGBG)등의 polyamine 합성 저해제를 $10^{-4}$ -$10^{-2}$ M농도로 단용 또는 혼용 처리한 결과 $10^{-3}$ M MGBG에서 부정근 형성이 가장 억제되었으며 $10^{-3}$ M MGBG에 각 Polyamine을 처리한 결과 spermine $10^{-5}$ M을 동시 처리시 부정근 형성능이 다소 회복되었다. Polyamine 함량은 대조구에 비하여 각 실험구에서 배양 초기에 급격히 증가하였으며 spermine 동시 처리구에서 각 polyamine 함량의 증가가 가장 현저하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권6호
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• pp.445-454
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• 2020

Background: Culturing wild ginseng adventitious root using plant factory technology provides genetic safety and high productivity. This production technology is drawing attention in the fields of functional raw materials and product development. The cultivation method using elicitors is key technology for controlling biomass and increasing secondary metabolites. Methods and Results: Elicitor treatments using methyl jasmonate, pyruvic acid, squalene, β-sistosterol were performed to amplify total ginsenosides (Rb1, Rc, Rb2, Rb3, and Rd) of cultured wild ginseng adventitious root. Thereafter, fermentation and steaming processes were performed to convert total ginsenosides into minor molecular ginsenosides (Rg3, Rk1, and Rg5). The result indicated that methyl jasmonate minimizes the reduction in fresh weight of cultured wild ginseng adventitious root and maximizes total ginsenosides (sum of Rb1, Rc, Rb2, Rb3, and Rd). Ginsenoside conversion results showed a maximum degree of conversion of 131 mg/g. Conclusions: In this study, we demonstrated that the optimal elicitor treatment method increased the content of total ginsenosides, while the steaming and fermentation processing method increased the content of minor ginsenosides.

• 한국연초학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-40
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• 1995

Structures of the adventitious root meristem induced from callus culture of tobaco (Nicotiana tabacum cv. NC 82) leaves were investigated by light and transmission electron microscopy. Structural differences between in vitro root and callus cells were also examined by the microscopy. The submicroscopic features of the in vitro root cells were as follows. Intercellular spaces were not developed and nuclei with two nucleoli were observed occasionally. Plasmodesmate were found in groups or sing1y on transverse and longitudinal walls. Amyloplast solely filled with starch grains, with one to five electron - dense bands, was surrounded by single membrane. in the callus cells, vacuolization of central part in the cytoplasm having mitochondria with swollen cristae and starch grains like those of in vitro root cells was a distinct feature. Vesicles which were found between cell wall and plasma membrane may be arisen by a process of protoplasmic invagination. By comparing of ultrastructures between the cells of callus and in vitro roots we found that the distinct differences lied on thickened cell walls and hypertrophed vacuoles in the former, and less thickened cell walls and several small vacuoles in the later.

• Journal of Ginseng Research
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• 제31권3호
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• pp.154-158
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• 2007

식물조직배양기술을 이용한 Ge 함유 인삼 부정근 생산 시 Ge의 생산성을 향상시키고자, 다양한 킬레이트제가 인삼 부정근의 Ge 축적과 사포닌 형성 및 생육에 미치는 영향을 조사하였다. $GeO_2$ 50ppm과 함께 citric acid, oxalic acid, phosphoric acid, EDTA 및 EGTA와 같은 킬레이트제를 인삼 부정근 배양시 첨가하여 Ge 흡수에 미치는 영향을 조사한 결과, phosphoric acid, EDTA 및 EGTA가 Ge 흡수를 촉진시킨다는 사실을 알 수 있었다. 그러나, EDTA와 EGTA는 인삼부정근의 생육을 억제시킬 뿐만 아니라 Ge 흡수 촉진 효과도 phosphoric acid에 비해 낮으므로 인삼 부정근의 Ge 흡수를 촉진하는데 가장 효과적인 킬레이트제는 phosphoric acid인 것으로 확인되었다. 인삼 부정근의 Ge 흡수 촉진을 위한 phosphoric acid의 최적 농도는 1.0 mM이었고, 이때의 Ge 함량은$22.7{\pm}0.3$ mg%로 대조구$(16.8{\pm}0.7$ mg%)의 1.4배에 해당하는 양이다. 한편, 인삼 부정근의 생장률과 총 사포닌 함량은 phosphoric acid의 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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• pp.266.3-267
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• 2003

In order to induce production of methylnissolin, sterol biosyntheis inhibitor, in the adventitious root of Astragalus membranaceus the effect of methyl jasmonate(MeJ), a growth regulator of plant, was investigated. After treatment of MeJ (0$\mu\textrm{m}$, 10$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$) to the adventitious root which was harvested in the time interval of 0, 7, 14, 21, 28days and the fresh weight, dry weight and the contents methylnissolin was determined. (omitted)