The hormonal requirement suiting micropropagation of Morus alba during any season throughout the year was studied. Sprouting frequency from axillary buds of M. alba was greatly influenced by the time of explant collection, the highest value was achieved when nodal explants were collected at the end of bud dormancy period (late in March) and cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with low concentration (0.5 mg/L) of BAP, kinetin or IBA (85-68%). In addition, they showed higher axillary bud sprouting on growth-regulators-free medium (49%) than others collected in autumn or winter and cultured on medium supplemented with various growth regulators (47-48%). Regardless of that period, young explants with greenish buds collected in summer exhibiting high sprouting frequency (66%) on MS medium supplemented with 0.5 mg/L kinetin and 0.5 mg/L GA3. Shoot multiplication via adventitious bud formation was achieved when the nodal explants were cultured on MS medium supplemented with 2 mg/L BAP and 0.2 mg/L IBA. Further multiplication via nodal explants of in vitro grown shoots was obtained on MS medium supplemented with 0.5 mglL BAP and 0.5 mg/L GA3. While half strength MS medium supplemented with low concentration (0.5 mg/L) of IBA, IAA or 2,4-D stimulated adventitious root formation, IBA was the best. After transfer the plantlets to the soil, acclimatization for three weeks was essential prerequisite for survival in high frequency (92%). Peroxidase activity is related to break of bud dormancy where maximum enzyme activity was detected when the lateral buds were induced to commence growth under field condition (early in spring) or in vitro.
Li, Wei;Ding, Yan;Quang, Tran Hong;Nguyen, Thi Thanh Ngan;Sun, Ya Nan;Yan, Xi Tao;Yang, Seo Young;Choi, Chun Whan;Lee, Eun Jung;Paek, Kee Yoeup;Kim, Young Ho
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권5호
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pp.1407-1413
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2013
A new compound, perforaphenonoside A (1), along with 11 known compounds (2-12) were isolated from a methanol extract of adventitious roots of Hypericum perforatum. Their chemical structures were elucidated using chemical and physical methods as well as comparison of NMR and mass spectral data with previously reported data. Their inhibition of NF-${\kappa}B$ and activation of PPAR was measured in HepG2 cells using a luciferase reporter system. Among the compounds 3, 6, 7 and 12 inhibited NF-${\kappa}B$ activation stimulated by TNF${\alpha}$ in a dose-dependent manner, with $IC_{50}$ values ranging from 0.85 to $8.10{\mu}M$. Moreover, compounds 1-3, 7, 11 and 12 activated the transcriptional activity of PPARs in a dose-dependent manner, with $EC_{50}$ values ranging from 7.3 to $58.7{\mu}M$. The transactivational effects of compounds 1-3, 7, 11 and 12 were evaluated on three individual PPAR subtypes. Among them, compound 2 activated $PPAR{\alpha}$ transcriptional activity, with 153.97% stimulation at $10{\mu}M$, while compounds 1, 2 and 11 exhibited transcriptional activity of $PPAR{\gamma}$, with stimulation from 124.76% to 126.91% at $10{\mu}M$.
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.
Lee, Yun Sun;Park, Hyun-Seung;Lee, Dong-Kyu;Jayakodi, Murukarthick;Kim, Nam-Hoon;Lee, Sang-Choon;Kundu, Atreyee;Lee, Dong-Yup;Kim, Young Chang;In, Jun Gyo;Kwon, Sung Won;Yang, Tae-Jin
Journal of Ginseng Research
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제41권1호
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pp.60-68
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2017
Background: Various Panax ginseng cultivars exhibit a range of diversity for morphological and physiological traits. However, there are few studies on diversity of metabolic profiles and genetic background to understand the complex metabolic pathway in ginseng. Methods: To understand the complex metabolic pathway and related genes in ginseng, we tried to conduct integrated analysis of primary metabolite profiles and related gene expression using five ginseng cultivars showing different morphology. We investigated primary metabolite profiles via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and analyzed transcriptomes by Illumina sequencing using adventitious roots grown under the same conditions to elucidate the differences in metabolism underlying such genetic diversity. Results: GC-MS analysis revealed that primary metabolite profiling allowed us to classify the five cultivars into three independent groups and the grouping was also explained by eight major primary metabolites as biomarkers. We selected three cultivars (Chunpoong, Cheongsun, and Sunhyang) to represent each group and analyzed their transcriptomes. We inspected 100 unigenes involved in seven primary metabolite biosynthesis pathways and found that 21 unigenes encoding 15 enzymes were differentially expressed among the three cultivars. Integrated analysis of transcriptomes and metabolomes revealed that the ginseng cultivars differ in primary metabolites as well as in the putative genes involved in the complex process of primary metabolic pathways. Conclusion: Our data derived from this integrated analysis provide insights into the underlying complexity of genes and metabolites that co-regulate flux through these pathways in ginseng.
We micropropagated pear (Pyrus species) using shoot tips and nodal explants from three pear genotypes. The ability to establish shoot tip cultures, proliferate shoots, induce rooting, and acclimatize the resulting plantlets are all elements of in vitro micropropagation. Shoots were induced from shoot tips on Murashige and Skoog medium (MS) with five different plant growth regulator combinations. The highest shoot formation rates were achieved for the three genotypes using MS supplemented with 1.0 mg/L N6-benzyladenine (BA) and 0.1 mg/L gibberellic acid (GA3). The maximum shoot number and shoot length for the three cultivars were recorded with 2.0 mg/L BA and 0.2 mg/L indole-3-butyric acid (IBA) in multiplication medium using nodal explants produced from microshoots. Nodal explants with one or two axillary buds cultured for three weeks initiated roots on medium supplemented with various concentrations of 1-naphthaleneacetic acid (NAA) or/and IBA in half-strength MS medium for adventitious rooting. The highest rooting response was with the combination of 0.2 mg/L NAA and 0.2 mg/L IBA. A combination of NAA and IBA resulted in a significant increase in the rooting ratio over NAA or IBA alone. In this medium, the root formation rate according to ranged from 68.9% for the BaeYun No. 3 genotype to 51.8% for the Hwanggeum genotype. We also investigated the influence of the concentration the polyamine phloroglucinol in rooting medium. For all three genotypes, the highest rooting ratio, longest root length, and greatest root number were observed in the treatments with 75-150 mg/L phloroglucinol. Most rooted plants were acclimatized successfully.
이식기의 토마토에 각각 침수깊이를 지면 위 0, 5, 10, 15 ㎝의 4개 처리에, 각각 시간을 6, 12, 24, 48, 120시간 조합 처리 후 생육저해정도, 생리적 변화 및 수량 감소 등을 비교 검토하였다. 침수의 깊이가 깊어질수록, 그리고 시간이 길어질수록 초장, 개체당 엽수, 지상부 및 지하부 생체중이 유의적으로 감소했고, 개화는 0 ㎝ 침수에서 24시간, $5{\sim}10$ ㎝에서 6시간까지 개화가 가능하였으나, 15 ㎝에서는 6시간 경과에서도 이루어지지 않았다. 부정근의 발생은 침수깊이에 관계없이 48시간 침수를 전후하여 발생이 증대되었다. 근활력은 포화수 상태에서는 시간 경과에 따라 완만한 감소경향을 보였으나, 5 ㎝ 이상의 침수에서는 따라 급격한 감소를 보였다. 엽록소 함량감소는 근활력에서와 유사한 경향을 보였다. 잎의 기공저항성은 침수깊이와 시간경과에 따라 증대되었다. 광합성과 호흡률은 침수깊이와 시간경과에 따라 감소 하였으며 호흡률의 감소는 비교적 완만하였으나, 광합성은 침수깊이가 깊어지고 시간이 48시간이상시 극히 저조하였다. 발병은 침수처리깊이와 시간 증대에 비례하여 커졌고, 살균제 처리에 따른 방제 가능성은 유묘기와 같은 경향이었으나 효과는 미흡한 정도였다. 요소엽면시비에 의한 효과는 유의적으로 없었다. 120시간경과에서는 침수깊이에 관계없이 식물체가 고사되어 수량을 기대할 수 없었다. 그러나 침수의 깊이보다도 시간 차이에 따른 개체당 총 과수 감소나 평균중의 변이가 인정되었으며, 특히 평균 과중은 침수깊이의 증대로 오히려 커졌다. 초장, 엽수, 생체중과 엽록소 함량, 근활력 및 수량 특성 제형질들 상호간에는 정의 상관관계가 있었으며, 이들 형질과 상편생장정도, 기공확산저항성, 부정근 발생 등의 제형질간에는 부의 상관관계가 있었다.
패모의 조직배양에 있어서 대량 증식의 효율을 높이기 위하여 LS배지에 2, 4-D와 kinetin, NAA와 BA를 단독 또는 혼용처리에 의한 자구(子球)의 수 및 비대(肥大) 정도(程度), 부정아(不定芽)의 수(數) 및 크기, 캘러스 유기율 뿌리의 발생율, 암배양과 명배양의 차이, 캘러스로부터 식물체 재분화, 배지 지지물이 자구(子球)의 식물체분화에 미치는 영향 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 인편(鱗片) 조직의 배양에서 자구(子球) 형성을 NAA와 BA의 처리구보다 2, 4-D와 kinetin의 처리구에서 양호하였고, 부정아(不定芽)의 수는 2, 4-D 2 mg/L과 kinetin 1 mg/L 처리구에서 많았으며, 캘러스 형성은 kinetin 처리와는 관계없이 2, 4-D 농도가 $1{\sim}2\;mg/L$인 단독 처리구에서, 뿌리의 발생은 NAA $1{\sim}3\;mg/L$의 단독처리구에서 생장이 양호하였다. 2. 절조직(節組織)에서는 kinetin 5 mg/L를 첨가하였을 때 자구(子球) 형성율이 가장 높았으며, 절(節) 부분의 액아(腋芽)에서 자구(子球)가 출현하였다. 3. 암배양보다 16시간 명배양이 인편(鱗片)의 자구(子球), shoot, 캘러스 및 뿌리를 형성하는데 효과적이었다. 4. 식물체 재분화는 2, 4-D 0. 2 mg/L과 kinetin 1 mg/L 처리구에서 양호하였으며, 생장조절 물질을 첨가하지 않은 배지에서 식물체의 크기 및 뿌리의 형성이 양호하였다. 5. 배지 지지물은 phytagel이 한천(寒天)보다 shoot의 수 및 크기에서 효과적이었다.
본 연구는 약용식물인 적하수오의 부정근과 생리활성물질 대량생산을 위해 생물반응기 배양 조건을 확립하고자 실시되었다. 이를 위하여 생물반응기 배양 시 배지 내 무기물 함량과, auxin의 종류와 농도, sucrose 농도가 적하수오 부정근의 생장과 총 phenolics와 flavonoids 함량에 미치는 영향을 조사하였으며, 배양 중 methyl jasmonate (MeJA)와 salicylic acid (SA)의 첨가가 생리활성물질 축적에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 $9.84{\mu}M$ IBA와 50 g/L sucrose가 첨가된 1배 MS배지에서 최적의 부정근 생장이 이루어졌으며 생리활성물질 축적도 가장 높았다. MeJA와 SA 처리시 적하수오 부정근의 생장과 생리활성물질 축적은 오히려 감소하였다. 본 연구 결과는 산업적 목적을 위한 적하수오의 부정근과 생리활성물질 대량생산시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Kwon, Soo Jeong;Roy, Swapan Kumar;Kim, Hye-Rim;Moon, Young-Ja;Yoon, Ki-Hong;Woo, Sun Hee;Boo, Hee Ock;Koo, Jin-Woog;Kim, Hag Hyun
한국작물학회지
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제62권3호
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pp.259-274
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2017
Platycodon grandiflorum (Bell flower) is an important plant that has traditionally been used as herbal medicine for the treatment of cough, phlegm, sore throats, lung abscesses, chest pains, dysuria, and dysentery. The present study was initiated to investigate the feasibility of inducing shoot and root organogenesis in cultured explants of P. grandiflorum in a range of culture media and through use of various plant growth regulators (PGRs). The plantlets (Stem containing one node) were isolated and cultured on different concentrations of Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with PGRs. We found that proliferation and elongation of shoots and roots could be achieved on 1/4 MS for P. grandiflorum with wild and green petals and on 1/8 MS for P. grandiflorum with double petals. The highest levels of development and elongation of adventitious shoots and roots were observed when petal explants were cultured on 1/4 MS (pH 3.8) supplemented with 5% sucrose. Increasing the agar concentration reduced shoot growth and rooting potential; nevertheless, the highest number of shoots and roots was observed on 0.6% agar. In the case of growth regulators, 1/4 MS supplemented with $1mg\;L^{-1}$ 6-benzylaminopurine (BA) was found to be best for shooting, although higher concentrations of BA tended to reduce shoot and root elongation. The highest number of shoots was achieved on $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ thidiazuron (TDZ) from double petal explants grown on 1/8 MS. However, root and shoot elongation were found to decrease when TDZ concentrations were increased. Low concentrations of kinetin, naphthalene acetic acid, indole acetic acid, and 3-indole butyric acid induced shoot and root proliferation and elongation. Taken together, our study showed that low concentrations of PGRs induced the greatest root formation and elongation, showing that the optimal concentration of PGRs for shoot proliferation was species-dependent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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