전북 진안군 금강변에서 비비추속의 신변종인 금강비비추(Hosta clausa Nakai var. geumgangensis M. Kim & H. Jo)를 새로이 발견하여 기재하였다. 금강비비추는 근경에 기는 줄기가 있고, 종주선이 화경에 없으며, 약은 자색이라는 점에서 비비추 H. clausa var. normalis나 참비비추 H. clausa var. clausa와 유사하다. 그러나 금강비비추는 개방화이고, 종자 결실을 하지 않으며, 엽병이 녹색이며, 암술과 수술의 길이가 비슷하고, 화피 협통부는 길이가 짧다. 반면에, 비비추는 개방화이고, 종자 결실을 하며, 엽병은 자색 반점이 있으며, 암술은 수술보다 길고, 화피 협통부는 길이가 길다. 또한 참비비추는 꽃의 화피가 전혀 열리지 않는 폐쇄화이고 종자를 맺지 못한다.
한국산 비비추속(Hosta)에 대해 외부형태형질을 기초로 분류학적 연구를 수행하여 종의 한계를 재검토하였다. Hosta clausa의 변종들은 근경에 기는 줄기가 있고, 화경이 매끈하며, 약이 자색이라는 점에서 특징을 공유하나, 비비추(H. clausa var. normalis)는 개방화이고 암술이 수술보다 훨씬 길며 종자를 결실하는 반면에 참비비추(H. clausa var. clausa)는 폐쇄화이고 종자를 맺지 못하며, 금강비비추(H. clausa var. geumgangensis)는 개방화이나 종자를 결실하지 못하고, 엽병이 녹색이며, 암술이 수술 길이와 비슷하고, 화피협통부는 길이가 짧아 구별되었다. 또한 이삭비비추(H. clausa var. ensata)는 좁고 엽병으로 흘러내리는 잎 형태의 특징이 비비추의 연속변이에 포함되어 이명처리하였다. 다도해비비추(H. jonesii)는 화경이 매끈하며, 약이 노란색이고, 광통부가 부풀어 오른 종형으로 대마도비비추(H. tsushimensis)와는 광통부의 형태로 구별되었다. 흑산도비비추(H. yingeri)는 꽃이 깔때기형이고, 수술 3개는 길고 3개는 짧고, 화경이 매끈하며, 신안비비추(H. laevigata)는 수술의 길이가 모두 같고 좁은 피침형의 잎, 엽연이 파형을 띠어 신종으로 기재되었으나 흑산도 주변섬에서 동일 특징을 보이는 개체가 발견되지 않아 분류학적 처리를 유보하였다. 한라비비추(H. minor var. venusta)는 화경에 종주선이 있고 약이 노란색이라는 점에서 좀비비추(H. minor)와 유사하지만 식물체의 크기, 꽃의 수, 잎의 크기와 형태 등 주요형질에서 중첩되어 좀비비추의 변종으로 처리하였다. 따라서 한국산 비비추속은 5종 3변종 6품종으로 정리되었다.
본 연구는 우리나라에 자생하고 있는 비비추속 식물 6종(일월비비추, 주걱비비추, 다도해비비추, 좀비비추, 한라비비추, 흑산도비비추)의 정단을 이용하여 대량증식과 품종개발 등을 위한 기내증식체계를 확립하고자 하였다. 정단은 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 mg/L BA와 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L TDZ를 0.1 mg/L NAA와 각각 혼용한 조건과 PGRs을 무첨가한 조건(control)의 MS배지에 배양하였다. 배양 8주 후에 embryogenic callus, somatic embryo, crown bud, 그리고 신초와 뿌리의 분화 및 생육, 생체중 등에 대하여 조사하였다. 6종의 비비추 식물 모두에서 control에 비하여 PGRs 처리구의 embryogenic callus와 somatic embryo 형성율, 다신초 분화율이 높았다. 분화된 신초의 개수는 일월비비추는 2.0 mg/L TDZ에서 5.4개, 주걱비비추와 다도해비비추는 1.0 mg/L TDZ에서 각각 3.3개, 5.8개, 좀비비추는 0.5mg/L BA에서 11.1개, 흑산도비비추는 0.5 mg/L TDZ에서 9.8개, 한라비비추는 1.0 mg/L BA, 0.1 mg/L TDZ에서 8.1개로 가장 많았다. Somatic embryo 형성에서는 다도해비비추와 흑산도비비추가 처리한 PGRs에 대해 효과적이었고, 일월비비추, 주걱비비추, 좀비비추, 한라비비추에서는 상대적으로 효과가 적었다. 4종의 자생 비비추(일월비비추, 주걱비비추, 다도해비비추, 흑산도비비추)에서 조사된 crown bud도 control에 비하여 PGRs 처리구에서 더많이 형성되었다. 주걱비비추는 cytokinin의 종류 및 농도와 상관없이 callus와 신초 분화에 큰 효과가 나타나지 않았지만, crown bud의 형성에는 TDZ에서 약간 증가하였다.
내음성 지피식물의 생리, 생태학적 특성을 구명하기 위하여 3월 부터 10월 까지 참비비추를 재료로 하여 차광을 달리한 상태에서 이들 인공군락의 물질생산과 생장특징을 분석하였다. 3반복 완전임의배열법에 의하여 각 시험구 공히 식물별 전일광(비교구) 30%, 50%, 70% 차광율의 시험구를 설치하였으며 10일 간격으로 주변효과(Edg effect)를 고려한 Sampling을 실시하였다. 이상의 방법에 의한 연구결과를 다음과 같이 요약 하였다. 1. 8월 초순이후부터 9월 말경까지의 생육과정 차광조절구가 비교구에 비하여 엽수의 높은 증가율을 보였으며, 전시험기간 중 30%차광구에서 9월 10일경 생엽수가 평균 10.1로서 최고치를 보였다. 2. Cont.구는 조절구에 비하여 시험기간 중엽의 신장과 신장율도 공히 낮은 경향을 보였다. 30% 차광구에서 9월 20일경에 엽장이 25.87cm로서 최고치를 보였다. 3. 시험기간중 생육경과에 따른 엽폭의 증가는 각 조절구 공히 8월 중순경까지는 완만한 경향을 보였으나, 8월 22일경부터 9월 10일경의 생육과정에서 엽폭의 증가율이 현저히 높게 나타났다. 4. 엽병길이의 증가는 8월 초순경에서 8월 말경 사이의 생육과정에서 현저히 높은 신장율을 나타냈다. 6. 참비비추의 생육경과에 따른 엽수, 엽장 및 엽폭, 엽병길이의 생장은 30%, 50% 구에서 시험기간중 생육과정에서 비교구와 70%의 조절구에 비하여 현저하게 높은 경향을 보였고, 비교적 적은 광조건에서도 안정된 생육이 이루어 질 수 있는 음지식물로서의 특성을 나타내었다.
Choi, Han;Lee, Seung Youn;Ryu, Sun Hee;Yoon, Sae Mi;Kim, Sang Yong;Lee, Jong Suk;Yang, Jong Cheol
한국자원식물학회:학술대회논문집
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한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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pp.80-80
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2018
Hosta is a genus of the family Asparagaceae and distributed in East Asia. There are six Hosta species (Hosta capitata (Koidz.) Nakai, H. clausa Nakai, H. jonesii M.G.Chung, H. minor (Baker) Nakai, H. venusta F.Maek., and H. yingeri S.B.Jones) native to Korea and among them, four species (H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri) are endemic to the Korea peninsula. Hosta is generally propagated by seed, crown division or tissue culture. However, tissue culture is a more efficient method to mass proliferation, a new cultivar development and disease-free plantlet production in a limit time. Hence, we conducted this study to evaluate the influence of various plant growth regulators (PGRs) treatments on the induction of callus and somatic embryo of the six Hosta species. Leaf, petiole and root were used to select optimum tissue culture explants. Petiole explants thus only were used for callus induction and somatic embryogenesis with TDZ (0.1, 0.5 or 1.0mg/L) and NAA (0.1 or 0.5 mg/L) combinations. After 12 weeks of culture, the highest rate of somatic embryogenesis was achieved on modificated MS medium containing 1.0 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. capitata and H. minor (15.5%, respectively), 0.1 or 0.5 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. jonesii (22.2%), 1.0 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. yingeri (26.7%), and 0.1 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. venusta (53.3%). H. clausa showed very low effect on somatic embryogenesis by PGRs; 2.2%. There was interspecies difference to PGRs respond for callus and somatic embryo induction. Regenerated multiple shoots and plantlet of H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri were obtained via somatic embryogenesis.
This study suggested suitable soil textures that is proper to propagate native plants to manage and restore barren land in DMZ. Germination tests were conducted for 16 native herbaceous plants growing in the DMZ border area in accordance with FAO-BI (Biodiversity International) standards, and the germination rate and T50 in vitro were investigated. In order to examine the germination characteristics according to the soil textures, we used gravel, bed and mixed soil and investigated the germination characteristics under ordinary room temperature conditions in the greenhouse. As a result, it was observed that the germination rate in the greenhouse was significantly decreased compared to the germination rate in vitro of the species advertised due to soil textures. T50 between the in vitro and each soil texture showed significant differences whereas T50 between soil textures alone did not in all species advertised. The germination rate in vitro of Aster koraiensis, Dendranthema zawadskii var. latilobum, Hosta clausa, and Hosta minor there was no significant difference compared to ordinary room temperature conditions. In addition, as the germination rate is demonstrated more than 70%, which is relatively higher than other species advertised, it is considered to have strong environmentally adaptable. On the other hand, considering that the 6 species of Leontopodium coreanum, Plantago major, Potentilla chinensis, Sedum kamtschaticum, Sedum latiovalifolium, and Veronica kiusiana demonstrated less than 50% of germination rate in vitro, it is expected to be difficult to propagate without pre-treatment. In order to use these 6 species as restoration material plants, it needs to be considered to pre-treat to improve germination rate, or to enhance the vitality of seeds by improving the seed gathering period and storage method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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