Plant micropropagation techniques include bud cultures using apical or axillary buds, organogenesis through callus culture or adventitious bud induction, and somatic embryogenesis. In Korea Forest Research Institute (KFRI), the first tissue culture trial in woody plant was initiated from the bud culture of hybrid poplars (Populus alba x P. glandulosa) in 1978. Since then several mass propagation techniques have developed from conifer and hardwood species, resulting in allowing practical application to Poplars, Birches and some oak species. In addition, useful micropropagation and genetic resources conservation techniques were established in some rare and endangered tree species including Abeliophyllum distichum. Among various in vitro propagation techniques, somatic embryogenesis is known to be the most efficient plant regeneration system. Since the first somatic embryo induction was reported in Tilia amurensis by KFRI in 1986, various protocols for direct or indirect somatic embryogenesis systems have developed in conifer and hardwood species including Larix leptolepis, Pinus rigida x P. taeda F1, Kalopanax septemlobus and Liliodendron tulipifera, etc. However, most of these technologies have been developed using juvenile tissues, i.e. immature zygotic embryos or mature embryos. Therefore it has been difficult to directly application to tree breeding program due to their unproven genetic background. Recently remarkable progresses and new approaches have been achieved in mature tree somatic embryogenesis. In this article we reviewed several micropropagation techniques, which have been mainly developed by KFRI and recent international progresses.
Background: Panax ginseng, one of the valuable perennial medicinal plants, stores numerous pharmacological substrates in its storage roots. Given its perennial growth habit, organ regeneration occurs each year, and cambium stem cell activity is necessary for secondary growth and storage root formation. Cytokinin (CK) is a phytohormone involved in the maintenance of meristematic cells for the development of storage organs; however, its physiological role in storage-root secondary growth remains unknown. Methods: Exogenous CK was repeatedly applied to P. ginseng, and morphological and histological changes were observed. RNA-seq analysis was used to elucidate the transcriptional network of CK that regulates P. ginseng growth and development. The HISTIDINE KINASE 3 (PgHK3) and RESPONSE REGULATOR 2 (PgRR2) genes were cloned in P. ginseng and functionally analyzed in Arabidopsis as a two-component system involved in CK signaling. Results: Phenotypic and histological analyses showed that CK increased cambium activity and dormant axillary bud formation in P. ginseng, thus promoting storage-root secondary growth and bud formation. The evolutionarily conserved two-component signaling pathways in P. ginseng were sufficient to restore CK signaling in the Arabidopsis ahk2/3 double mutant and rescue its growth defects. Finally, RNA-seq analysis of CK-treated P. ginseng roots revealed that plant-type cell wall biogenesis-related genes are tightly connected with mitotic cell division, cytokinesis, and auxin signaling to regulate CK-mediated P. ginseng development. Conclusion: Overall, we identified the CK signaling-related two-component systems and their physiological role in P. ginseng. This scientific information has the potential to significantly improve the field-cultivation and biotechnology-based breeding of ginseng.
This study was conducted to examine the position effect of axillary buds on shoot multiplication and rooting with 1-year-old seedlings of Quercus acutissima. Shoot multiplication was greatly affected by axillary bud position: Productivity of multiple shoots were decreased in the order of top, mid and basal explants respectively. The best shoot multiplication (mean 6.1 shoots per explant) was obtained on WPM medium containing $1.0mg/{\ell}$ BAP and $0.1mg/{\ell}$ NAA using basal explant after 4-week-culture. Rooting was also greatly influenced by position. Its percentage was increased in the order of top, mid and basal explant respectively. Root initiation was better and more rapid on 1/2MS medium than GD medium. High rooting percentage (100%) was obtained on 1/2MS medium containing $0.2mg/{\ell}$ IBA after 15 days culture. Sucrose concentrations did not effect on rooting. However root development and shoot growth were greatly affected by them. Root was developed shortly on 1-2% levels and shoot growth was getting retarded, whereas both of them did not show significant difference at 3-6% levels. Rotting was decreased on 7-8% levels gradually, but shoot and leaf condition was better than any other concentrations. Survival rate of rooted explants in pot was varied according to the position of explants. Seedlings of top part were survived up to about 50% but most of mid and basal part seedlings did not survive over 4 weeks even in high humidity condition. Seedlings in pots showed normal growth over 10 months but most of them showed the condition of premature leaf shedding.
In this study, we investigated the onset and release of endo-dormancy under natural conditions by observing bud break characteristics in 'Fuji' apple trees using water cuttings. Through examinations of bud break rate and days to bud break, we found that the endo-dormancy of 'Fuji' apple tree continues for 70 d from 165 to 255 d after full bloom (DAFB), from late October to early January of the following year. In addition, within 20 d of first bud break, based on a final bud break rate of 60% or more, we able to identify the timing of the changeover from para-dormancy to endo-dormancy, and endo-dormancy to eco-dormancy. Analysis of the chilling requirement during the endo-dormancy period revealed that chilling accumulation up to 255 DAFB to release endo-dormancy amounted to 666 and 517 h based on the CH and Utah models, respectively. Observation of internal changes in the bud during endo-dormancy showed that flower bud differentiation begins from mid-July, and t ime of inflorescence o f the disk f lower is a vailable to f ind. The f lower buds subsequently developed slowly but steadily during endo-dormancy and in the following year in February, the developmental stage of each organ had progressed. Moreover, the flower buds of 'Fuji' apples were mostly healthy during the dormancy period, but some exhibited necrosis of flower primordium, due partial cell damage from the formation of ice crystals rather than a direct effect of the low temperature. Flower buds were formed in both the axillary buds of bourse shoots and terminal buds of spurs, but lower bud differentiation was observed for the terminal buds of spurs at rate of about 65% of total buds, which was directly related to the bud size and shoot diameter.
Forest medicinal resources, which constitute one of the non-timber forest products, have been regarded as healthy and highly valued products. To meet the increasing demand of the medicinal resources, it is necessary to improve the propagation methods of medicinal plants. In vitro propagation not only allows an opportunity for propagating plants in large numbers but also allows for enhancing the quality and quantity of the desired functional component of a plant by altering the growth factors, such as medium, carbon source, and plant growth regulators influence plant. There have been several studies of in vitro propagation methods, such as axillary bud culture, shooting, and embryogenesis, on Kalopanax septemlobus, Eleutherococcus sessiliflorus, Hovenia dulcis, and Schisandra chinensis in Korea between from 2000 through 2010. Furthermore, there have been attempts to proliferate callus and plantlets for producing useful natural compounds by using bioreactors. Here, we provide an account of the in vitro propagation methods of medicinal trees in Korea based on a review of several micropropagation studies.
Several plant growth regulators were examined for on their effect on the in vitro propagation of Kalopanax pictus$(T_{HUNB}.)$$(N_{AKAI}.)$ on WPM medium. Among the cytokinins tested, BA at $13.32\;{\mu}M$ appeared to be the most effective for multiple axillary shoot formation. Although the addition of $2.89\;{\mu}M\;GA_3$ promoted stem elongation, it produced morphologically abnormal leaves and stems. For rooting of the shoots, $4.9\;{\mu}M$ IBA seemed to be more effective than $2.69\;{\mu}M$ NAA. When the regenerated plants were transferred on artificial mixture containing vermiculite and peat-moss (1 : 1, v/v), 81% of them survived and grew normally.
Carbohydrate sources are one of important factors associated with macro- and micro nutrients and phytohormones in vitro culture medium for shoot growth. The optimal carbohydrates for eight species of the genus Prunus which are economically important fruit crop was evaluated at the initiation and elongation stages. All carbohydrate seemed utilized for the bud break and leaf growth at the early stage of culture. However, shoot elongation and fresh weight of species tested were superior in the medium containing 90 mM of fructose or glucose rather than sucrose. There was no difference between glucose and fructose. Adventitious shoots from the axillary buds were induced in most species but no significant differences were observed except for two species (P. salicina ‘Shiro’ and P. tomentosa). These result demonstrated that glucose and fructose were suitable carbohydrate sources for diverse Prunus species than sucrose, although the response to the carbohydrates in the medium were slightly different in the species.
This study was conducted to determine the effect of growth regulators, genotype, and cutting position on the rooting and root growth from cutting of Chrysanthemum zawadskii H.. Rooting rate of Keungugeolcho in the treatement of IBA 500 and 1000 ppm was the better than those of other treatments of IAA, NAA and Rooton. Rooting rate differed depending on the genotype. Hangryobonggugeolcho was better than Keungucheolcho in rooting rate. The treatment of rooton remarkably induced many roots from the cuttings of eight accessions of Chrysanthemum zawadskii H.. Also, rooting rate and number of root differed depending on cutting position. When cuttings including shoot tip were cultured on tray containing bed soil, rooting rate and number of root induced from cuttings with shoot tip was higher than when cuttings without shoot tip and with lateral axillary bud were cultured.
This study was conducted to establish the tissue culture system for Atractylodes plant which is most frequently used in oriental medicine. Root and auxiliary bud of Dachul cv., which is Atractylodes hybrid (A. macrocephala x A. japonica), were used as target tissues for in vitro culture. In root culture, callus induction rate was higher in the treatment of BAP combined with NAA than others, however, 2-iP was more effective for callus proliferation and root induction. Although calli were effectively induced from the root and proliferated in lower concentration of cytokinin combined with higher auxin, root tissue was inappropriate for shoot regeneration. For plant regeneration with axillary bud, BAP combined with NAA was more effective than 2-iP with NAA or IBA. Number of regenerated plant per bud was 3.8, which was highest, and stem diameters was shown as 5.0mm under the conditions of 1 mg/L BAP combined with 1 mg/L NAA. Although, plant height was tend to be higher in 2-iP than BAP, number of the regenerated plant was lower via versus. Furthermore, root proliferation of regenerated plant was more effective in higher concentration of sucrose (7%) than in lower concentration (3%). In results, auxiliary bud was an efficient target tissue for producing regenerated plant of Atractylodes under the conditions of 1 mg/L BAP combined with 1 mg/L NAA and higher concentration of sucrose was effective for root proliferation of regenerated plants.
Kim, Chi Moon;Kwon, Ki Won;Moon, Heung Kyu;Lee, Jae Soon
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.14
no.2
/
pp.205-212
/
1987
To examine the morphogenetic response, stem segments of 8 Populus spp. and 3 different explants of P. nigra var. italica were cultured on MS (Murashige and Skoog 1962) and WPM (Woody Plant Medium) medium containing various phytohormones. The results obtained were as follows: 1. Shoot regeneration and development from stem segment of 8 Populus spp. showed a quite difference according to the section and the species. All of the species of Leuce and Tacamahaca section did not form adventitious buds, while most of explants showed axillary or dormant bud elongation after 4 weeks. But P. nigra var. italica of Aigeiros section showed a successful adventitious bud formation (mean 5.4 buds per explant). 2. Leaf, petiole, and internode segment of P. nigra var. italica showed a quite differences according to media and ex plants upon the morphogenetic response. Adventitious bud formation from leaf was more abundant and readily initiated on the abaxial side than on the adaxial side. Mean number of 103 adventitious buds per explant was obtained from abaxial side of leaf segment cultured on WPM medium containing $0.2mg/{\ell}$ BAP for 5 weeks. 3. 2,4-D (2,4-dichlorophenoxy acetic acid) supplemented to media appeared to be negative upon the adventitious bud formation of P. nigra var. italica, while it promoted callus formation from all explants. Especially, NAA (${\alpha}$-naphtalene acetic acid) or NAA combination with BAP (6-benzylaminopurine) promoted root regeneration from the all explant of P. nigra var. italica in this study.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.