• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.7-10
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• 2007

어리연꽃의 화경조직으로부터 형성된 캘러스로부터 체세포배발생을 통한 기내 식물체 재생체계를 확립하였다. 2,4-D가 첨가된 배양배지에 4주 배양 후 어리연꽃의 화경화경조직으로부터 연황색의 구형세포과가 발달하였으며 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2MS 배지로 옮걱 명배양한 결과, 약 배양2주 후부터 녹색의 체세포배 유사구조의 발달이 관찰되었으며 정상적인 식물체로 발달하였다. 따라서 캘러스 발달 초기에 형성된 구형 세포괴 및 캘러스는 초기 단계의 체세포배이며 캘러스는 배발생캘러스임을 알 수 있었다. 화경조직으로부터 배발생캘러스 형성빈도는 0.1-0.3 mg/L 2,4-D가 첨가된 1/2MS 배지에서는 거의 100%이었으며 2,4-D 농도가 증가할수록 배발생캘러스의 형성빈도는 반대로 감소하였고 고농도 2,4-D 처리구에서는 캘러스 형성이 전혀 이루어지지 않았다. 한편 BA는 처리 농도에 상관없이 조직의 갈변 및 고사를 유발함으로써 체세포배 형성에 저해적임을 알 수 있었다. 어리연꽃의 잎조직의 경우는 화경조직에 비하여 연황색 구형 세포괴 형성 빈도가 매우 낮아 0.3 mg/L 2,4-D 처리구 (배발생캘러스 형성빈도 9.5%)를 제외하고는 나머지 모든 처리구에서 배발생캘러스의 형성을 관찰할 수 없었다. 현재 배발생캘러스의 현탁배양 체계를 확립중이며 본 연구에서 확립된 어리연꽃의 식물체 재생체계는 어리연꽃의 기내 대량증식 수단은 물론, 유용 형질 도입을 통한 분자육종의 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.175-179
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• 2005

딸기 기내배양으로부터 고빈도 식물체재생 방법을 개발하기 위하여 여봉딸기의 잎과 엽병절편을 0.5 mg/L IBA와 3.2 mg/L kinetin, BAP, zeatin을 각각 조합 첨가한 MS배지에서, 그리고 1주, 2주, 4주동안 암 전처리한 잎 절편을 0.5 mg/L IBA와 3.2 mg/L zeatin이 첨가된 배지에서 6주동안 16시간 광주기 조건으로 배양하였다. 신초 발생은 잎을 adaxial상태로 치상하였을때 절단부위로부터 안토시아닌 색소를 함유한 녹색 캘러스로부터 유도되었고 (57.0%), 엽병의 경우 절단부위로부터 직접 발생되었다(6.3%). 캘러스와 신초발생율은 잎 절편 크기가 클수록 ($1.0{\sim}1.5\;cm^2$) 높았으며, 암 전처리는 그 발생율을 점차 증가시켜 4주동안 암 전처리한 후 16시간 광조건으로 옮겼을 때 가장 높은 발생율 (87.0%)을 얻을 수 있었다. 이러한 shoot발생율 (87%)은 암 전처리를 하지 않은 대조군 (27%) 에 비하여 현저하게 증가된 것이다. 신초를 분리하여 1/2 MS기본배지에 옮겨20동안 배양하였을 때 뿌리가 발생되었으며, 이때 소식물체를 토양에 옮겨 순화시켰다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.73-80
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• 2003

패랭이꽃속의 분포와 개발을 위한 기초자료로 강원도에서 자생 2종과 수집가능한 7 외래종에 대한 기내배양체의 특성을 조사하였다. 캘러스의 유도를 위해 조직부위별 다양한 절편체들을 2,4-D. NAA, BA가 농도별로 처리된 MS 배지에 치상한 후, 27$^{\circ}C$ 광조건과 2.0mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA의 조합배지에서 배양했을 때 3주 후 절단면에서 callus가 형성되기 시작하였으며, 패랭이꽃 (Dianthus chinensis)의 잎절편체에서 가장 양호하였다. Organogenic 캘러스의 선발은 기내에서 증식된 adventitious shoot의 절편체 유래 캘러스로부터 가능했으며 이들 캘러스를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 조합된 배지에 치상하였을 때 약 30% 정도의 shoot 형성률을 보였고 multiple shoot의 분화를 관찰할 수 있었다. In vitro에서 증식된 adventitious shoot 절편체를 1.0 mg/L BA와 0.1 mg/L NAA가 포함된 N6 배지에 치상했을 때, 캘러스 단계를 거치지 않고 직접 shoot이 형성되었고 D. gratianopol 유래 adventitious shoot 절편체는 52%의 높은 shoot 형성률을 보였다. 이들 multiple shoot로부터 재분화된 소식물체는 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS 배지에서 뿌리가 유도되고 vermiculite가 담긴 pot에 이식 후 85% 습도하에서 활착되어 정상적인 개화된 개체를 획득할 수 있었다. 0.03 M EMS 처리된 패랭이꽃의 adventitious, shoot 절편체 유래 캘러스로부터 힌꽃의 패랭이꽃의 도연변체식물 (M23)이 분화되었으며 종자 형성이 가능하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.285-291
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• 2007

본 연구는 아그로박테리움 공동배양법을 이용한 기능획득 인삼 모상근의 대량생산을 위한 조건 확립에 대한 것이다. 일반적으로, 인삼과 같이 형질전환을 통한종자의 확보가 어려운 식물에서는 loss-of-function을 이용한 기능유전체 연구에 한계가 있다. 한편, 유전자의 기능을 활성화시키는 방법 (gain-of-function)인 activation tagging 기술은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대안이 될 수 있으며, Agrobacterium rhizogenes를 이용한 모상근 생산 시스템은 대량의 돌연변이체를 안정적으로 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 최적의 시스템이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 activation-tagging된 효율적인 형질전환 모상근 생산에 있어서의 최적의 아그로박테리움 균주 및 인삼조직, 배지조성 등에 대한 조건을 확립하였으며, 다양한 배지에서의 형질전환 모상근의 생장률 및 분지율, 표현형 등을 조사하였다. 엽병 절편을 activation-tagging vector pKH01을 가지고 있는 A. rhizogenes R1000와 공동배양하였을 때 배양 4주후 85.9%의 빈도로 모상근이 생산되었다. 모상근의 최대 생장과 분지도를 나타내는 배양조건을 조사한 바 엽병절편을 1/2 SH 배지에서 4주 배양하였을 때 왕성하게 생장하였으며 2.6의 분지도를 보여주었다. 최종적으로 1,989개체의 독립적인 형질전환 모상근 line을 생산하였으며, 이들 모상근 line은 인삼 진세노사이드 생합성 관련 유전자의 발굴 및 기능해석에 유용하게 쓰일 것이다.

• 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.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.115-119
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• 1999

고구마의 기내 소식물체의 생장촉진 및 순화율을 높이기 위하여 마디를 광혼합영양과 종속영양, 광독립영양 조건하에서 각각 배양하였다. Shoot길이는 3$0^{\circ}C$의 종속영양배양에서 11.9 cm로 가장 길었고 $25^{\circ}C$의 혼합영양배양에서 3.4cm로 가장 짧았다. 3$0^{\circ}C$에서 배양된 마디의 생육이 가장 빨라 마디수가 10.5개로 가장 많았지만 식물체는 도장되어 연약하였다 엽면적은 MF-처리구인 종속영양배양보다 MF+처리구인 혼합영양배양에서 2배로 넓었고 shoot의 건물률도 약간 높게 나타나 함수량이 비교적 적은 편이었다. 투명화된 불량묘는 광혼합영양배양의 경우 $25^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$ 모두 14.8%였고, 종속영양배양에서는 $25^{\circ}C$에서 22.2%, 3$0^{\circ}C$에서 31.5%로 MF+처리구에서 훨씬 적게 나타났다. Sucrose-free배지의 경우 MF-처리구에서 배양 30일 후에 마디절편이 노랗게 변하고 결국 고사되었으나 MF+처리구의 광독립영양배양에서는 정상적인 식물체로 생장되었다. 또한 sucrose와 호르몬이 첨가되지 않은 MS기본배지에서 MF+처리구의 경우 마디절편의 생존율은 양호하였다.

• Molecules and Cells
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• 제39권4호
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• pp.352-357
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• 2016

Vertebrate neurogenesis requires inhibition of endogenous bone morphogenetic protein (BMP) signals in the ectoderm. Blocking of BMPs in animal cap explants causes the formation of anterior neural tissues as a default fate. To identify genes involved in the anterior neural specification, we analyzed gene expression profiles using a Xenopus Affymetrix Gene Chip after BMP-4 inhibition in animal cap explants. We found that the xCyp26c gene, encoding a retinoic acid (RA) degradation enzyme, was upregulated following inhibition of BMP signaling in early neuroectodermal cells. Whole-mount in situ hybridization analysis showed that xCyp26c expression started in the anterior region during the early neurula stage. Overexpression of xCyp26c weakly induced neural genes in animal cap explants. xCyp26c abolished the expression of all trans-/cis-RA-induced posterior genes, but not basic FGF-induced posterior genes. Depletion of xCyp26c by morpholino-oligonucleotides suppressed the normal formation of the axis and head, indicating that xCyp26c plays a critical role in the specification of anterior neural tissue in whole embryos. In animal cap explants, however, xCyp26c morpholinos did not alter anterior-to-posterior neural tissue formation. Together, these results suggest that xCyp26c plays a specific role in anterior-posterior (A-P) neural patterning of Xenopus embryos.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권3호
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• pp.195-200
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• 1998

기내에서 발아시킨 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 잎과 줄기 절편체로부터 캘러스 유도는, 잎절편체의 경우 2mg/L 2,4-D가 첨가된 MS 고체배지에서 유도되었고, 줄기절편체의 경우는 0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP가 첨가된 CP 고체배지에서 배양 4주 후 다량의 캘러스가 유도되었다. 유도된 캘러스를 잘게 자르고 0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP가 첨가된 CP 액체배지에서 7일 간격으로 암조건에서 4개월간 배양하였을 때 균일한 shoot-forming(SF)캘러스를 얻을 수 있었다. 액체배지에서 유도된 SF 세포괴는 0.05 mg/L IAA, 7.0mg/L 2-iP, 30g/L sucrose가 첨가된 MS 재분화배지에서 광조건으로 배양하였을 때 캘러스를 거쳐 녹화되기 시작하였으며 배양 4주 후부터는 전체적으로 녹화된 SF캘러스로부터 shoot가 형성되어 식물체 재분화가 가능하였다. 또한 재분화 배지에 옮겼을 때 IAA와 2-iP가 첨가된 배지에서 50% 이상의 shoot 형성률(SF 캘러스당 한 개 이상의 shoot가 형성된 캘러스의 백분율)을 보였다. 절단된 shoot는 호르몬이 첨가되지 않은 배지에서 4주 후 뿌리를 형성하였으며, 재분화된 식물체는 기내에서 6주 후부터 화뢰가 형성되고 꽃이 피기 시작하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.185-189
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• 2000

카사바 (Manihot esculenta Crantz, cv. MCol 22)의 마디 절편을 MS 기본배지에 3종류의 사이토키닌을 여러 농도로 첨가한 조건에서 2주동안 현탁배양한 결과, 고체배지에서 3주 배양된 것보다 훨씬 생장이 효과적이었다. 현탁배양된 유식물에서는 과수화현상이 나타났으나, 이들을 세사 (마사토 + 1/2농도의 크놉씨액)를 담은 유리배양병에 이식하여 생육시킨 결과, 유경에서 새 잎이 신장되면서 과수화를 벗어나 4주후에는 4~6개의 마디를 가진 유경길이 3~5 cm의 정상 유묘로 생장됨으로서, 목본식물인 카사바의 경우 마디절편의 현탁배양에 의한 대량증식의 가능성을 확인했다. 현탁배양시 저농도의 제아틴 (0.01-0.05 mg 1$^{-1}$) 처리는 BAP 최적조건에서 보다 2배나 길게 부정아 길이를 신장시켰다. 사이토키닌 처리로 부정아가 잘 발생된 유식물은 토양이식 작업을 간편하게 했으며, 토양 이식 후 부정근을 활발히 발생시켜 one step culture시스템 배양이 가능하게 했다. 과수화된 유식물은 기외에서 순화가 어려웠으나 유기물이 혼입되지 않은 세사를 담은 유리배양병에서는 비무균조건일지라도 95% 이상 순화될 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권3호
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• pp.184-191
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• 2008

This experiments were carried out to find out the effects of different explant materials, kinds and concentration of plant growth regulators, and total nitrogen and sucrose contents on the in vitro regeneration of Abeliophyllum distichum Nakai. The effects of growth regulators on regeneration from 3 explant sources (leaf, internode and node) were more or less same. Leaf explants produced only callus with 2ip (Isopentenyladenine) and NAA (Naphthaleneacetic acid) treatment and other regulators had no effects. Test with internode explants yielded about same results but callus was obtained with 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid). Node explants resulted in shoot regeneration by all regulator treatment except NAA and 2,4-D, but control also showed similar results. Callus formation from internode and node explants was vigorous by 2ip, zeatin, and 2,4-D treatments and high NAA concentration resulted in higher callus formation. In this experiment, various mixed treatment of growth regulators were also employed, using node as explant material. Shoot regeneration was obtained with BA (Benzyl adenine) + NAA treatments but the results were comparable with control. Generally shoot and root regeneration was poor with all combined treatment except 2ip + NAA and 2,4-D + NAA. However, callus was formed readily with all treatments. In this experiment, combined treatments of regulators were applied on the callus derived from singular regulator treatment. The results showed no shoot and root regeneration with any combination of 2,4-D, IAA (Indoleacetic acid) and NAA, but soft milky white callus was formed in all the treatments. No shoot and root regeneration was observed with any combination of 2iP, NAA and IAA, but somewhat hard, light green callus was formed in all the treatments. Callus formation decreased with high kinetin concentration in case of kinetin + NAA treatment. The experiments with total nitrogen content of media showed that low concentrations of 15 and 30mM were effective for the shoot and root regeneration. Sucrose experiment demonstrated shoot regeneration with 1${\sim}$4% concentration, and root and callus formation with 2${\sim}$4%. No root and callus formation was observed with 0 and 1% sucrose.