Jae-young Song;Jung-yoon Yi;Mun-sup Yoon;Jung-ro Lee;Young-yi Lee
한국자원식물학회:학술대회논문집
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한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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pp.43-43
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2020
Plants regenerated from in vitro cultures are associated with chromosomal variations, which have been generally found in long-term culture. Reducing plant culture age is one of the ways to reduce genetic and epigenetic changes. The present study focused on the efficient in vitro propagation of lily cultivars and has intensified to speed up bulb propagation for cryopreservation. The multiplication process applied in this experiment uses starting material, which the newly small bulb formed from bulb-scales in two lily cultivars. The adventitious bulb from bulb-scale tissue cultured on three different media following Murashige and Skoog (MS) basal medium supplemented with 1 g/L Charcoal, MS medium containing 0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA hormone with or without Charcoal, respectively. After about seven weeks, there is little change in the number of newly propagated bulbs in small bulbs of the two media. Compared to the both mediums, the number of the propagated bulbs is increased 5 times in MS medium containing 0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA hormone without Charcoal. After about seven weeks, the results of the propagation showed that the number of the propagated bulbs is increased 5 times in MS medium containing 0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA hormone without Charcoal compared to the both mediums. The number of propagated bulbs ranged from 5 to 6 and 4 to 6 with an average of 5 in Tropicalpink and Greenstar cultivars, respectively. There is little change in the number of newly propagated bulbs in small bulbs of other media. The multiplication process applied in this study may save in vitro culture period and effort.
모구로부터 단기간 내에 대량의 자구를 생산할 수 있는 분구법의 최적조건으로 분구시기, 온도, 식재용토 등을 설정하고자 본 연구를 수행하였다. 모구를 twin-scale법으로 $20^{\circ}C$에 처리했을 때 최적 분구시기는 휴면각성기로 자구형성 및 생육상황이 수확기, 휴면기에 비해 우수하였다. 특히 품종 중에서도 Nerine bowdenii 'Stepani' 보다는 N. bowdenii 'Favourite' 품종의 자구 형성률이 80.3%로 수확기의 46.7%, 휴면기의 61.4%에 비해 훨씬 높았고, 형성 자구수도 구당 30.6개로 수확기 모구 사용에 비해 20.1개 이상의 자구 생산이 가능하였다. 또한 분구처리 적정 온도는 $20^{\circ}C$로 N. bowdenii 'Favorite'에서 80.3%의 자구형성률과 30.6개의 자구수로 $15^{\circ}C$의 64.5%, 23.1개에 비해 15.8%이상 높았으며, 조직 치밀도 역시 저온보다는 $20^{\circ}C$에서 충실한 자구로 발육하였다. 분구시 구근 식재용토는 버미큐라이트가 선발되었다. 버미큐라이는 자구생성 및 생육상황이 다른 용토에 비해 우수하였고, 자구가 구당 39.4개 형성되어 관행 피트모스 처리에 비하여 37% 증가하였으며, 자구중을 비롯한 생육상황이 전반적으로 양호하였다.
본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 모래다짐말뚝 공법의 개선을 위해 개발된 입도조정골재 다짐말뚝의 구근 형성 및 품질을 평가하고자 다짐말뚝 시공을 모사하는 축소모형실험 시스템을 개발하고 일련의 실험을 수행하였다. 현재 모래다짐말뚝 공법의 경우 모래의 공급 부족으로 인해 경제성이 하락하였고, 쇄석다짐말뚝 공법은 해상 초연약점토지반에 시공 시 구근의 팽창 파괴로 인한 불균일한 구근과 퍼짐 현상 발생으로 해상 연약지반 적용에 한계가 있어왔다. 구근의 균일한 형성은 다짐말뚝의 지지력에 큰 영향을 미치나, 현재까지 구근 형성에 대한 연구사례는 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 다짐말뚝 구근이 시공되는 절차를 모사하여 구근 형성 메커니즘을 규명하고, 기존 다짐말뚝 공법을 개선하는 입도조정골재의 품질 평가를 목표로 하였다. 본 연구에서는 다짐말뚝 재료와 지반 강도를 매개변수로 하여 4차례 실험을 수행하였다. 다짐말뚝 재료는 입도조정골재와 모래를 비교·분석하였다. 실험결과, 입도조정골재 다짐말뚝의 구근은 모래다짐말뚝과 유사한 품질로 나타났으며, 입도조정골재 다짐말뚝의 지지력이 모래다짐말뚝 보다 향상되는 것을 확인하였다.
Plants regenerated from in vitro cultures carry chromosomal variations, especially in long-term culture. Reducing the duration of plant tissue culture is one of the ways to reduce genetic and epigenetic changes. In this study, we reduced the duration of long-term culture and repeat subculture using small bulblets derived from bulb scales in two lily cultivars. The adventitious bulblets derived from bulb-scale tissue were cultured on three different media containing Murashige and Skoog (MS) basal medium supplemented with 1 g/L Charcoal, MS medium containing 0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA hormone with or without Charcoal, respectively. About seven weeks later, the number of newly propagated multiple shoots in the two media, A and B media, showed little differentiation. Compared to both media, the number of propagated multiple shoots increased 5-fold in MS medium containing 0.3 mg/L IAA and 0.4 mg/L BA hormone without Charcoal (C medium). The number of propagated multiple shoots ranged from 5 to 6 and 4 to 6 with an average of 5 in TropicalPink and GreenStar cultivars, respectively. The flow cytometric measurements indicated no variation in the ploidy level between control and in vitro propagated plants.
An efficient system for in vitro bulblet formation of Lilium oriental hybrids(cvs). Casa Blanca and Siberia is described. Transverse thin cell layer(tTCL)(1mm thick) explants of 'Casa Blanca' formed bulblets at a frequency of 97.7% when cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1mg/L 2,4 dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D) (On average 15.6 bulblets were formed per explant). The frequency of bulblet formation was drastically reduced when the explant ghickness was thinner than 1 mm. Explants from the outermost layer of bulb scale produced greater frequency of bulblet formation than middle or innermost layer. Among auxins supplemented to culture medium at 1 mg/L, 2,4-D led to greater frequency of bulblet formation on explants than dicamba, picamba, or phenylacetic acid(PAA). tTCL explants from the middle region of the outermost layer bulb scale yielded greater frequency of bulblet formation than the upper or lower region. tTCL stem explants of 'Siberia' formed bulblets at a frequency of 95.3% when cultured on MS medium with 1 mg/L 2,4-D(On average 9.1 bulblets were formed per explant). The system estabilished in this study will be useful for in vitro rapid propagation and genetic transformation of Lilium Oriental hybrids.
대단면 터널에서 시공되는 사전보강공법에 의한 보강영역의 보강효과를 수치해석적으로 모델링하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있지만 실무자들은 공학적인 방법보다는 경험적인 방법과 문헌을 참고하여 설계를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 상용 프로그램에서 직접적으로 적용할 수 있는 사전보강 영역의 물성치 결정에 있어서 거시적 접근법의 개념을 기반으로 미시적 접근법을 적용한 등가 물성치를 결정하는 기법을 제시하고 3차원 수치해석을 통한 실제모델 해석결과와 다른 여러 미시적 접근법들과의 비교 분석을 수행하여 타당한 보강영역 물성치 결정기법을 제시하였다. 해석 결과 구근과 강관의 병렬연결 강성이 원지반과 직렬로 연결되는 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템과, 구근과 강관의 직렬 강성 시스템이 실해와 가장 근사한 변위를 예측하였으나 후자의 경우 그 모델링 과정이 복잡하므로 본 연구에서는 간편법으로써 직병렬 강성 시스템을 제안한다. 직병렬 강성 시스템은 천단변위에 대해 풍화암 지반에서는 약간 안전측으로, 내공변위와 지표면 변위에 대해서는 정밀모델의 결과와 거의 동일하게 거동하는 것으로 분석되었으며 풍화토와 풍화암 지반에서 동일한 변위 경향성을 나타낸다. 본 연구에서 제시된 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템은 실제모델로 대표되는 보강지반의 거동 메카니즘을 효과적으로 나타내는 것으로 분석된다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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