• 제목/요약/키워드: Explants

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참나물(Pimpinella barchycarpa)의 체세포 경발생에 의한 식물체 대량증식 (Rapid Micmpmpagation of Pimpinella barchycarpa via Somatic Embryogenesis)

  • 문흥규;윤양;이석구
    • 식물조직배양학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.85-90
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    • 1994
  • 기내증식 중인 참나물(Pimpinella brachycarpa)의 엽병을 절편으로하여 체세포배형성을 통한 식물체의 대량증식을 유도하였다. 체세포배 발생은 MS 및 $mB_5$ 기본배지에 BA와 2,4-D, 혹은 BA, 2,4-D 및 NAA를 혼용하여 명배양 하였을때 효과적이었으며, 농도는 BA 0.1 mg/L, 2,4-D 및 NAA는 0.5 mg/L 이었다. 광조건은 식물생창조절 물질의 반응에도 크게 영향을 미쳐, 명배양에서 효과적인 조건이 암배양에서는 전혀 다른 결과를 나타냈다. 즉 MS 및 $mB_5$ 배지에 0.5 mg/L 2,4-D를 각각 첨가하고 명배양한 조건에서는 100%의 체세포배 발생을 보인 반면, 암배양에서는 동일한 배지 조건에서 체세포배가 전혀 형성되지 않았다. 체세포배의 발육단계는 동일한 젤편에서도 많은 차이를 보였으며, 배발생한 캘러스를 $mB_5$ 기본배지 및 0.1 mg/L NAA가 첨가된 배지로 계대배양 하였을때 식물체의 재생에 주효하였다. 이미 형성된 체세포배는 배양기간이 길어지면 캘러스화 되면서 또다른 2차 체세포배가 형성되어 하나의 체세포배로 부터 연속적인 식물체의 재생이 가능하였다. 2,4-D와 NAA의 단독첨가는 캘러스의 형성에는 양호하나 체세포배로부터 식물체의 재생에는 비효과적이었다. NAA를 단독첨가하여 암배양한 절편에서는 2차 계대배양시 절편 표면으로부터 부정근이 형성되었다. 배발생한 캘러스는 BA와 2,4-D가 첨가된 배지에서 약 5주간 간격의 계대배양으로 2년 이상 유지가 가능하였다. 체세포배를 통하여 재생된 식물체는 $mB_5$ 및 MS 기본배지에서 4-6주간 생장시킨 다음, 인공 배양토에서 효과적으로 환경순화 되었다. 이 식물체는 엽병을 절편으로 체세포배 발생을 통한 기내 대량증식이 가능 하다고 사료되었다.

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배지(培地) 및 생장(生長)호르몬에 따른 기내배양(器內培養)된 포푸라속(屬) 8개(個) 수종(樹種)의 기관형성반응(器官形成反應) (Morphogenetic Responses according to Media and Growth Regulators in vitro Culture of Eight Populus spp.)

  • 김지문;권기원;문흥규;이재순
    • 농업과학연구
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    • 제14권2호
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    • pp.205-212
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    • 1987
  • 기내배양(器內培養)된 포푸라속(屬) 8개(個) 수종(樹種)의 줄기조직편(組織片)(stem segment)과 양버들의 엽(葉), 엽병(葉柄), 절간조직(節間組織)을 재료(材料)로 배지(培地), 생장(生長)호르몬, 치상부위(置床部位)에 따른 기관형성능력(器官形成能力)을 시험(試驗)하여 다음 결과(結果)를 얻었다. 1. 줄기조직편(組織片)에서 shoot 유도(誘導)는 절(節)(section) 및 수종(樹種)에 따라 많은 차이(差異)를 보였다. 배양(培養) 4주후(週後)에 Leuce 및 Tacamahaca절(節)에 속(屬)하는 수종(樹種)은 부정아유도(不定芽誘導)가 안되었으며 액아(腋芽)나 잠아(潛芽)로부터 shoot가 신장(伸長)되었고, Aigeiros절(節)의 양버들은 조직편당(組織片當) 5.4개(個)의 가장 좋은 부정아발생(不定芽發生)을 보였다. 2. 양버들은 배지(培地) 및 생장(生長)호르몬에 따라 기관형성(器官形成)에 큰 차이(差異)를 보여 엽(葉)의 abaxial side 배양(培養)이 adaxial side배양(培養)보다 부정아발생(不定芽發生)이 양호(良好)하였으며 WPM배지(培地)에 $0.2mg/{\ell}$ BAP가 첨가(添加)된 경우 배양(培養) 5주후(週後)에 조직편당(組織片當) 평균(平均) 103개(個)의 부정아(不定芽)가 유도(誘導)되었다. 3. 2,4-D는 양버들의 부정아유도(不定芽誘導)에는 부적당(不適當)하였으며 callus의 형성(形成)을 촉진(促進)하였고, NAA 혹은 NAA와 BAP의 결합첨가(結合添加)는 모든 조직편(組織片)에서 뿌리의 발생(發生)을 촉진(促進)하였다.

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잎 절편 배양을 이용한 배 '신고' (Pyrus pyrifolia cv. Niitaka)의 신초 재분화 (Shoot regeneration via culture of leaf explants in pear (Pyrus pyrifolia cv. Niitaka))

  • 김세희;신일섭;조강희;김대현;김현란;김기옥;이향분;도경란;천재안;황해성
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제40권4호
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    • pp.203-209
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    • 2013
  • 남방형 동양배(Pyrus pyrifolia Nakai)의 형질전환은 적합한 재분화 체계가 구축되어 있지 않아 어려운 실정이다. 본 연구의 목적은 배 신고 품종(P. pyrifolia cv. Niitaka)의 효율적인 재분화 체계를 개발하기 위해 식물생장조절제의 농도, 탄소원, 지지체 등이 신초 재분화에 미치는 영향을 연구하기 위하여 수행하였다. 생장조절제의 영향을 알아보기 위하여 NAA 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 mg/L과 BA 3, 5, 10 mg/L을 조합하여 처리한 결과 BA 5 mg/L와 NAA 0.01 mg/L의 조합에 Daishin agar 7 g/L과 Linsmaier and Skoog (LS) vitamin을 따로 첨가한 Murashige and Skoog (MS) 배지에서 재분화율이 20%로 나왔다. 효율적인 재분화 체계를 위한 탄소원으로는 sorbitol 30 g/L가 사용되었으며 배 '신고'의 재분화에는 sucrose보다 sorbitol이 더 적합한 것으로 판단된다. 재분화가 잘 되지 않는 배 '신고'의 신초 재분화율을 높이기 위해 지지체로 plant agar와 Daishin agar를 사용하였으며 Daishin agar에서 재분화율이 더 높게 나타났다.

애기장대 Nit유전자 발현 오이 형질전환체 개발 (Development of transgenic cucumbers expressing Arabidopsis Nit gene)

  • 장현아;임가민;김현아;박연일;권석윤;최필선
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제40권4호
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    • pp.198-202
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    • 2013
  • 환경스트레스 저항성 오이 형질전환체 생산을 위해서 오이 "Eunsung" 품종의 자엽절 절편을 Nit유전자를 포함하는 pPZP211와 pCAMBIA2300 발현벡터로 각각 형질전환된 Agrobacterium과 공동 배양하였다. 공동배양 후 형질전환체 선발, 형질전환체 유도, 신장, 유식물체 생산 등은 자엽절 절편을 이용하는 CTM방법(Jang et al. 2011)에 따라 수행하였다. 발현벡터에 따라 선발배지에 100 mg/L paromomycin을 첨가하여 선발과정을 거쳤으며, 선발배지에서 3 cm크기의 shoot를 유도한 후 PCR, Southern, RT-PCR 및 Northern분석을 통해 형질전환 여부를 확인하였다. 공동배양 한 2,547개의 자엽절 절편으로부터 105개체(4.12%)가 선발배지로부터 얻어졌으며, 그들 중 45개체(1.77%)만이 Nit유전자의 PCR product를 얻을 수 있었다. 오이 genome에 Nit유전자의 도입여부를 확인하기 위하여 45개체에 대한 Southern분석을 수행한 결과 각각 39개체(1.53%)서 확인할 수 있었으며, 이중 오직 6개체(0.24%)에서만 Nit유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 RT-PCR과 Northern분석을 통해 확인하였다. 이러한 결과는 Nit유전자가 오이 genome에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 보여 주고 있음을 알 수 있었다.

사과 '후지'의 잎 절편체로부터 신초 기관형성을 통한 식물체 재생에 적합한 배지조성 (Optimal Medium Compositions for Plant Regeneration via Adventitious Shoot Formation Using 'Fuji' Apple Leaf Explants)

  • 이윤경;권영주;형남인
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권4호
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    • pp.310-317
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    • 2019
  • 사과 '후지'의 잎 절편체로부터 신초 기관형성을 통한 효율적인 식물체 재생 시스템을 확립하기 위하여 배지조성 중 식물생장조절제, 기본배지와 당의 종류 및 농도를 달리하여 실험을 실시하였다. 식물생장조절제 NAA가 첨가된 상태에서 기본배지 중 N6와 LS, cytokinin 중 BA와 TDZ를 비교하였을 때, N6 배지에 BA 5.0 mg/L를 사용하는 것이 신초 형성율과 절편체당 재생 신초수에서 효과적이었다. BA보다 신초 형성에 효과적인 것으로 알려진 TDZ는 본 실험에서는 전반적으로 신초 형성율이 낮았다. 탄소 공급원과 식물생장조절제의 조합 처리에서는 sorbitol 40 g/L의 처리가 신초 형성율 67.3%, 절편체당 신초수 4.3개로 가장 좋았고, 식물생장조절제는 BA 5.0 mg/L와 NAA 0.1 mg/L의 혼합처리가 가장 효과적이었다. 암조건에서 3주간 배양한 후 명조건으로 옮겨 총 8주간 배양하여 재생된 신초는 1/4MS에 IBA 0.2 mg/L가 첨가된 배지에서 발근을 유도한 후 활착시켜 온실에서 재배하였을 때 정상적인 표현형을 보여주었다.

황금배(Pyrus pyrifolia Nakai) 잎 조직으로부터 기내 신초 재분화 (In vitro shoot regeneration from leaf tissue of "Whangkeumbae" pear(Pyrus pyrifolia Nakai))

  • 천재안;도경란;김세희;조강희;김현란;황해성;신일섭
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권4호
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    • pp.288-294
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    • 2012
  • 본 연구는 '황금배'('Whangkeumbae')의 엽 절편체로부터 형질전환 체계 확립을 위한 효율적인 재분화 체계 확립을 위해 식물 생장조절제와 주요 탄소원인 sucrose, sorbitol이 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 잎 절편체를 MS 배지에 TDZ 농도를 각각 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5 mg/L으로 하여 IBA 0.3 mg/L을 혼용 처리한 결과 TDZ 0.25 mg/L 농도에서 61.1%의 가장 양호한 재분화율을 보였으며 TDZ 2.5 mg/L 이상의 농도에서는 신초의 재분화율이 급격히 감소하였다. IBA와 IAA 농도에 의한 신초의 재분화율은 TDZ 0.5 mg/L와 IAA 혼용 처리한 구에서 전체적으로 높은 신초의 재분화율을 보였으며 특히 TDZ 0.5 mg/L + IAA 0.3 mg/L 처리구에서 76.7%의 가장 높은 재분화율을 보였다. 서로 다른 탄소원으로써 sucrose와 sorbitol의 영향에 대하여 15 g/L, 30 g/L 농도로 처리한 결과 sorbitol 30 mg/L에서 가장 높은 재분화율을 보였고 또한 절편체 당 신초의 수도 3.5개로 가장 양호하였다. 따라서 sorbitol이 sucrose보다 '황금배'의 신초의 재분화에 있어서 효과적이었다.

Adventitious root induction in Ophiorrhiza prostrata: a tool for the production of camptothecin (an anticancer drug) and rapid propagation

  • Martin, Kottackal Poulose;Zhang, Chun-Lai;Hembrom, Manoj Emanuel;Slater, Adrian;Madassery, Joseph
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제2권2호
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    • pp.163-169
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    • 2008
  • Roots of Ophiorrhiza prostrata D. Don serve as a rich source of camptothecin (CPT), an anticancer drug. Because of the large-scale collection of its roots, the plant has become a threatened species. The present study accomplishes the induction of adventitious roots as a means for the production of CPT as well as for the large-scale propagation of this anticancer drug plant using leaf and internode explants. The biomass yield and CPT content of adventitious roots induced from different explants were compared to roots developed on ex vitro rooted stem cuttings. Adventitious roots were produced on half-strength Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with $10.74{\mu}M$ ${\alpha}-naphthaleneacetic$ acid and $2.32{\mu}M$ kinetin at mean fresh weights of 0.753, 0.739 and 0.748 g roots from leaf, internode and shoot, respectively. CPT yield from in vitro derived roots after 50, 80 and 120 days of incubation (0.028, 0.06 and 0.1% dry weight, respectively) was not significantly different from those harvested at the same age from ex vitro rooted (0.03, 0.06 and 0.13%, respectively) stem cuttings. CPT from subcultured roots derived from solid (0.08%) medium was lower than from suspension culture medium (0.12%). Subsequent cultures of the adventitious roots showed a stable production of CPT (0.16%). The yield of CPT from 360-day-old plant-derived roots was 0.19%. Elicitation using methyl jasmonate and acetyl salicylic acid exhibited no enhancement in CPT yield. In vitro propagation through direct shoot regeneration was achieved from the adventitious roots upon transfer to MS medium with $8.87{\mu}M$ $N^6-benzyladenine$ (BA) and $2.46{\mu}M$ indole-3-butyric acid (IBA) with a mean of 21.2 shoots per culture in 50 days. The shoots upon subculture on medium having the same level of BA and IBA underwent rapid proliferation. The shoots transferred to field conditions after in vitro rooting exhibited 95% survival. Adventitious root induction, from leaf and internode explants, enables the feasible production of CPT as well as the large-scale rapid propagation of this species which can safeguard it from extinction.

STUDIES ON THE TISSUE CULTURE OF PANAX GINSENG

  • Harn C
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1974년도 학술대회지
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    • pp.9-22
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    • 1974
  • Unlike the tissue culture in animals and human being, in higher plants various parts of the plant are cultured for varied purposes, and they are named variously depending on which parts are used as explants or what purposes they are cultured for. Followings are some of the names of culture used frequently: organ culture, tissue culture, callus culture, single cell culture, meristem culture, mericlone culture, ovary culture, ovule culture, embryo culture, endosperm culture, anther culture, pollen culture, protoplast culture, etc.. As the names of the culture indicate, in some kinds of culture the explants used for culture are actually not tissues, but organs, single cells, or protoplasts. It seems, however, convenient to call all of the above-mentioned cultures grossly as tissue culture. Several kinds of tissue culture were attempted using Panax ginseng as material and some of the results were summarized below. 1. Callus culture After dormancy of the sed was broken, whole embryo or parts (hypocotyl, cotyledon and epicotyl) of partly grown embryo were cultured in the media supplemented with growth regulators. Rapid swelling occurred in a few weeks, but most of the swelling was observed only in the basal part of epicotyl, changes in the other parts of embryo appearing in much later stages. The swelling or increase in size, however, was resulted not from the divisions of cells, but from the mere expansion of cell. Real calli were formed about two months after inoculation of explants. Callus tissues developed from cortex, pith, and vascular bundle in the cases of hypo- and epicotyl, from mesophyl tissue in the case of cotyledon. Shoots developed more easily from cotyledons regardless of whether they are detached from or attached to the embryo proper. 2. Culture in the Knudson C medium When cotyledons, detached from or attached to the embryo proper, were cultured in the growth regulator-free Knudson C medium comprision only several kinds of mineral compounds and sucrose, shoot primordium or callus developed profusely and finally plantlets were produced directly from shoot primordium or indirectly through callus. In this medium epidermal cells as well as mesophyl cells of the cotyledon became meristematic and divided, changing into multinucleate cells or multicellular bodies, developing eventually into either shoot primordia or calli. 3. Anther culture Anthers were cultured in the media supplemented with various growth regulators applied singly or in combinations. Callus was formed mostly in the connective tissue of anther. Cells of anther wall layers changed in appearance, but no division occurred. Microspores of all stages in development were not changed, ruling out the possibility that microspore-originated callus might be formed. 4. Isolation of protoplast Protoplasts were isolated from young root, leaf, and epicotyl, using 0.7M D-mannitols as osmoticum and using macerozyme and cellulase respectively for maceration and digestion of the cell wall. Production in large number of naked intact protoplast was rather difficult as compared with other plant species. Fusion of protoplasts occurred infrequently mainly due to the fewer number of naked protoplasts in the solution.

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새우난초(Calanthe discolor)의 조직배양으로부터 다신초형성을 통한 토양순화 (Soil Acclimatization of Calanthe discolor through Multiple Shoot Formation from Tissue Culture)

  • 배기화;윤의수;윤필용;최용의
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.7-13
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    • 2010
  • 본 실험은 새우난초의 기내 다신초 유도를 통한 재분화 조건의 확립과 이를 통한 토양순화을 목적으로 수행되었다. 우선 새우난초의 유식물체로부터 잎, 구경, 뿌리를 달리하여 부정아을 유도한 결과, 잎 부위는 구경이나 뿌리보다 양호한 부정아의 유도를 보였다. 또한, 부정아 유도시 3.0 mg/L의 BA와 1.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 부정아 유도율을 보였다. 유도된 부정아을 이용하여 $GA_3$의 농도에 따른 다신초 증식률을 조사한 결과, 3.0 mg/L의 $GA_3$가 포함된 배지에서 가장높은 결과를 보였다. 최적의 발근조건을 확인하고자 IBA와 NAA의 농도는 달리하여 실험한 결과, 3.0 mg/L의 NAA가 첨가된 배지에서 가장 높은 발근수와 발근길이를 보였다. 발근이 되어 모본과 유사하게 배양된 새우난초의 유식물체를 모래단용상, 모래와 TKS-II를 1:1로 배합한 ST혼용상, 펄라이트 단용상, 펄라이트와 TKS-II를 1:1로 배합한 PT혼용상, TKS-II단용상을 조성하여 심재한 후 신장률, 줄기직경, 뿌리길이, 생존률을 조사한 결과 모래와 펄라이트에 TKS-II를 1:1로 혼용하여 제조된 배양토에서 가장 양호한 결과를 보였다.

수박(Citrullus lanatus (thunb.) Matsum. & Nakai) 자엽 절편의 재분화에 미치는 생장조절물질의 영향 (Effect of Plant Growth Regulators on Regeneration from the Cotyledon Explants in Watermelon (Citrullus lanatus (thunb.) Matsum. & Nakai))

  • 조송미;오상아;최용수;박상빈
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.51-59
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    • 2014
  • 수박에서 과형, 과피, 과육 색이 서로 다른 중소과종인 3가지 계통의 재분화 조건을 확립하고자 각 계통의 유묘의 자엽절편을 배양하여 캘러스 및 신초 형성에 미치는 생장조절물질의 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 각 발아된 유묘 자엽의 캘러스 형성은 모든 계통에서 유묘의 자엽 부위 중 기부(proximal)의 끝부분에서 가장 높은 효율을 나타내었다. 또한 캘러스 형성에 미치는 생장조절제의 영향은 'B02'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서, 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서, 'D04'의 경우 3.0 mg/L BAP와 0.1 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서 가장 높게 나타나 계통에 따라 생장조절제의 조건이 달라짐을 확인하였다. 신초 형성율은 'B02'와 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 ㎎/L IAA를 혼합한 처리구에서 'D04'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 재분화된 식물체의 길이신장은 MS 기본 배지에 생장조절제로 1 mg/L BAP가 첨가된 배지에서 가장 효과적이었으며, 이들 식물체의 최적 발근은 'B02' 경우 0.5 mg/L IBA, 'B05' 경우 0.1 mg/L NAA, 'D04' 경우 0.5 mg/L IAA를 첨가된 배지 조건에서 이루어졌다.