• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제44권4호
• /
• pp.379-387
• /
• 2017

Apple scar skin viroid (ASSVd), Apple chlorotic leaf spot virus(ACLSV), Apple stem pitting virus (ASPV), Apple stem grooving virus (ASGV)는 사과를 감염시키는 대표적인 바이러스로, 이러한 4종 바이러스에 복합 감염된 사과 '홍로'의 동절기 가지의 휴면아(측아)로부터 다양한 크기 (0.4 mm ~ 1.2 mm)와 발달단계 (이하 Stage 1, Stage 2, Stage 3라 칭함)의 경정 및 측부 분열조직을 절취하여 BA 3.0 mg/L 와 IBA 0.1 mg/L가 혼합된 배지에 배양하여 캘러스를 형성시킨 후, 감염 바이러스바이러스의 제거유무를 조사하였다. 직경 10 mm이상 증식된 캘러스 31 계통을 RT-PCR 분석으로 제거효율을 알아 본 결과, ACLSV는 100%, ASSVd와 ASPV는 93.5%의 높은 제거 효율을 보인 반면, ASGV는 25.8%로 상대적으로 제거효율이 낮았다. 4종 바이러스가 동시에 모두 제거되는 경우는 Stage 1의 휴면아의 분열조직을 배양하였을 때만 가능하였는데, 그 이유는 ASGV가 이 시기의 배양에서 주로 제거되었기 때문으로, ASGV는 다른 바이러스와는 달리 분열조직의 발달단계가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 휴면아의 분열조직을 배양하여 바이러스를 제거한 예는 세계적으로 보고된 바가 없는 것으로서, 본 연구결과는 향 후 사과의 무병묘 생산에 매우 유용한 자료로 활용될 것이다.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.309-315
• /
• 2000

Panax ginseng is an important medicinal plant that has been used worldwide for geriatric, tonic, stomachic, and aphrodisiac treatments. Ginsenosides contained in the ginseng root are the main substances having active functions for human body. The price of ginseng is very expensive due to a complex process of cultivation, and the yield of ginseng is limited, which cannot meet the demand of the increasing market. Researchers have applied plant biotechnology to solve the problems but there are still things to be determined towards ginsenoside production by large-scale adventitious root culture. In this experiment, 5 to 20 liter bioreactors were employed to determine optimal conditions for adventitious root culture and ginsenoside production of Panax gineng. Callus was induced from the ginseng root on MS agar medium containing 1.0 mg. $L^{-1}$ 2,4-D and 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin. Then the callus was cultured on MS agar medium supplemented with 2.0 mg. $L^{-1}$ IBA, 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin, and 30 g. $L^{-1}$ to induce adventitious roots. The maximum root growth and ginsenoside production were obtained in 1/2 MS medium. 2.0 mg. $L^{-1}$ naphthalene acetic acid resulted in greater root growth than 2.0 mg $L^{-1}$ indole-3-butyric acid. Ginsenoside content increased with 2.0 mg. $L^{-1}$ benzyl adenin or kinetin. High concentrations of benzyl adenin (above 3.0 mg. $L^{-1}$ ) decreased the adventitious root growth and ginsenoside productivity. N $H_{4}$$^{+}$ inhibited the ginsenoside accumulation, while high concentrations of $K^{+}$, $Mg_{2}$$^{+}$, and $Ca_{2}$$^{+}$ increased it. N $H_{4}$$^{+}$ at 0.5 and 1.0 times of the normal amount in 3/4 SH medium resulted in the greatest biomass increase, but the highest ginsenoside productivity was obtained when N $O_{3}$$^{-}$ was used as the sole nitrogen source in the medium. Most microelements at high concentrations in the medium inhibited the root growth, but high concentrations of MnS $O_4$enhanced the root growth. Root dry weight increased with increasing sucrose concentrations up to 50 g. $L^{-1}$ , but decreased from 70 g $L^{-1}$ Ginsenoside productivity was maximized at the range of 20 to 30 g. $L^{-1}$ sucrose. In the experiment on bioreactor types, cone and balloon types were determined to be favorable for both adventitious root growth and ginsenoside production. Jasmonic acid was effective for increasing ginsenoside contents and Rb group ginsenosides mainly increased. These results could be employed in commercial scale bioreactor cultures of Panax ginseng.x ginseng.

• 한국전통조경학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.130-138
• /
• 2011

본 연구는 전통식물 누리장나무를 조경 소재로 개발하기 위한 기초연구로서 자생지 환경특성 및 생육특성과 번식방법을 규명하고자 실시하였다. 우리나라 전역에 자생하고 있는 누리장나무는 예로부터 어린 잎을 식용하거나 줄기, 뿌리 등을 약용으로 이용한 토종식물로서 전통 조경식물로 구분할 수 있다. 누리장나무가 기록된 최초의 문헌은 1937년 정태현 등이 저술한 <조선식물향명집> 에서 개똥나무라 칭하였으며, 황해도 이남 산야지, 산기슭, 하천변, 둑 등에서 자라고, 식용 및 약용으로 이용된다. 누리장나무는 우리 역사와 함께 하였으며, 여름에 피는 흰 꽃과 가을에 익는 비취색의 열매는 관상가치가 높아 조경용 소재로 개발할 가치가 높다. 누리장나무는 낙엽활엽관목으로 한 화방내 꽃의 크기는 1.2cm로 작은 편이며 수술의 수는 4개, 암술의 수는 1개였다. 화방의 총 길이는 15cm, 화방폭은 20cm였으며, 화방당 꽃수는 84개로 한 화방당 꽃이 많은 것을 알 수 있었다. 열매색은 흑청색으로 과폭은 0.72~0.75cm, 과고는 0.71~0.73cm로서 거의 원형에 가까웠으며, 6월 11일 착과되어 이듬해 봄까지 열매가 달려있어 열매 감상기간이 총 175일로 길었다. 자생지의 토양산도는 안양 수리산이 4.58로 강원도의 정선 아우라지의 5.52보다 낮았다. 누리장나무의 종자발아율은 자생지별로 다양하였으며, 플러그(plug) 상자에서 발아율이 80% 이상으로 높게 나타났으며, 생장 역시 좋은 것으로 나타났다. 녹지삽목 시기를 6월과 7월에 걸쳐 실시한 결과 7월 7일 처리구에서 공히 발근율이 가장 높게 나타난 반면 6월 23일과 7월 21일 처리구는 발근율이 오히려 낮아졌다. IBA 농도에 따른 발근율을 조사한 결과, 7월 7일 IBA 1,000 ppm과 2,000 ppm 처리구에서 발근율이 94%, 97%의 높은 발근율을 보여 누리장나무의 녹지삽목은 7월 상순 IBA 1,000~2,000 ppm의 저농도에서 실시하는 것이 가장 적합하다고 판단되었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.435-444
• /
• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제46권4호
• /
• pp.303-309
• /
• 2019

본 연구에서는 편백의 다신초 유도를 통한 기내 식물체 재분화기술을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 이를 위해 먼저 다신초 유도를 위한 적정 싸이토키닌의 종류 및 농도별 처리에서 1/2LM배지에 0.2 mg/L zeatin의 처리구에서 가장 높은 73%였으며, 절편체 당 평균 3.9개 다신초가 유도되었다. 그리고 싸이토키닌의 고농도→저농도의 순차적 처리의 경우 5.0 mg/L→0.5 mg/L zeatin 처리구에서 100%의 신초 유도율과 절편체 당 17.1개의 가장 많은 다신초가 유도되어 다신초 유도를 위한 최적 조건으로 확인되었다. 신초의 길이신장을 위한 배지는 LM배지에서 배양할 경우 2.62 cm로 가장 좋은 길이생장의 결과를 얻었다. 신초정단부의 갈변화 현상을 억제하기 위해 항산화제 처리 결과 0.5% MES처리구에서 37.5%의 갈변화증상만이 보여 무처구에 비해 2.5배 이상 갈변화 억제 효과가 있었으며, 그에 따른 줄기 길이 신장 또한 1.3 cm로 가장 좋게 나타났다. 신초의 발근은 0.2 mg/L IBA처리구에서 65% 발근율과 3.9개 뿌리가 유도되어 가장 효과적인 처리구였으며, 이렇게 재분화된 기내식물체는 순화를 거쳐 현재 생육포지에서 활발히 생육 중에 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제44권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2017

옥수수의 최적 조직 배양 조건을 확립하기 위하여 옥수수 국내 5 계통과 국외 11 계통 총 16 계통을 포트와 포장 재배하여 미성숙 배를 분리하여 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화율을 조사하였다. MS 배지에 auxin으로 1.5 mg/L Dicamba와 0.5 mg/L 2,4-D 가 첨가된 배지에서 캘러스 형성은 본 실험에 사용된 옥수수 계통 모두에서 높은 빈도로 유도되었으며, 캘러스로부터 식물체 재분화는 5mg/L zeatin이 첨가된 재분화 배지에서 높은 재분화율을 보였다. 또한 포장에서 재배된 옥수수로부터 미성숙 배를 분리하여 사용하였을 때 캘러스 유기 및 식물체 재분화 효율이 높았던 것으로 보아 미성숙 배를 분리하기 위한 옥수수 상태 및 genotype이 중요한 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여 배 발생 캘러스 형성 및 식물체 재분화 효율이 조사된 옥수수 계통들은 생명공학 기술을 활용한 신품종 개발을 위한 형질전환 시스템 개발에 유전자원으로 활용될 수 있는 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.212-220
• /
• 2022

장미의 단일 마디 삽목의 경우 온도, 상대 습도 및 광과 같은 환경 관리가 생산성에 영향을 미친다. 기온과 상대습도가 삽목 성공률과 묘 소질에 미치는 영향을 조사하기 위해 장미(Rosa hybrida) 'Maisie' 품종과 투명한 플라스틱 박스를 이용하였으며 인공조명(white LED, PPFD 104.0µmol·m^-2·s^-1)을 이용하여 전 기간 밀폐 조건에서 삽목 시 가장 효과적인 소엽수와 광주기 조건을 구명하고자 하였다. 첫 번째 실험은 밀폐 기간을 달리하여 총 6주 동안 진행되었다. 밀폐 기간이 길어질수록 뿌리수와 가장 긴뿌리의 길이가 감소하였다. 그러나 밀폐 기간에 따른 생존율, 신초발생률, 발근율에 유의한 차이가 없었다. 두 번째 실험에서는 삽수 생존율과 신초발생률이 광주기(0/24, 2/22, 4/20, 8/16, 16/8h)와 삽수 소엽의 개수(0, 2, 4)에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생존율은 명기 16시간, 소엽 4개 처리구에서 가장 높았다. 생존율과 신초발생률을 에너지 효율과 함께 고려한 결과, 소엽을 2개 또는 4개 붙인 삽수를 이용하여 하루 8시간 광을 조사하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제82권1호
• /
• pp.26-33
• /
• 1993

액아배양(腋芽培養)에 의한 참나무류(類) 수형목(秀型木) 4수종(상수리나무, 굴참나무, 졸참나무 및 신갈나무) 37가계(家系) 2-0묘에 대한 기내증식능(器內增殖能)을 조사(調査)하였다. 줄기증식(增殖)은 WPM에 BA 0.5mg/l와 NAA 0.01mg/l 조건(條件)에서, 발근(發根)은 GD배지(培地)에 IBA 0.5mg/l가 함유(含有)된 조건(條件)에서 시험(試驗)하였다. 줄기증식(增殖)및 발근(發根)은 가계(家系)에 따른 차이가 현저하였다. 줄기의 연속증식(連續增殖)에는 상수리나무 7가계(家系), 기타(其他) 수종(樹種)은 2가계씩 만이 가능하였다. 발근 역시 가계간 차이가 심하여 상수리나무는 전북(全北) 25, 경북(慶北) 4호 가계에서 10%를 보인 반면 전북 18호 가계에서는 89.8% 의 높은 발근율(發根率)을 보였고, 그외 수종은 매우 저조(低調)한 발근율(發根率)을 보였다. 대체로 졸참나무류의 졸참나무 및 신갈나무가 상수리나무류의 상수리나무 및 굴참나무 보다 줄기증식(增殖)이나 발근율(發根率)이 저조(低調)한 경향(傾向)이었다. 4수종(樹種)모두 줄기증식(增殖)과 발근율(發根率)과는 뚜렷한 상관성(相關性)이 없었으며 졸참나무와 신갈나무는 줄기증식(增殖)과 발근유도(發根誘導)시 정단괴저(頂端壞疽)가 크게 문제(問題)되었다. 발근시(發根時) 캘러스가 형성된 것은 토양활착(土壤活着)이 부진하였다. 참나무류 선발목(選拔木) 가계의 효율적(效率的)인 기내증식(器內增殖)을 위한 가계선발(家系選拔), 줄기연속 증식(增殖)의 저해요인(沮害要因), 기타 토양이식(土壤移植) 활착(活着)에 영향(影響)을 주는 요인(要因)들이 검토되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제44권4호
• /
• pp.401-408
• /
• 2017

본 연구진은 세계 최초로 GFkV에 단독 감염된 포도 품종 거봉의 휴면아로부터 직접 경정 분열조직을 절취하여 배양함으로써 별도의 열처리나 화학처리 없이 GFkV가 제거된 신초 재생에 성공하였다. GFkV는 포도 식물체의 체관에만 한정적으로 존재하고 접목으로 감염되는 포도 바이러스이다. 경정조직은 $4^{\circ}C$에서 일정기간 저장된 1년생 경화가지의 휴면아로부터 0.3 mm (73 절편체)와 0.8 mm (5절편체)를 절취하였는데, 절취 부위는 생장점(apical meristem)을 포함하여 2 ~ 5개의 엽원기(leaf primordia)와 미분화 원기(uncommitted primordia) 1 ~ 4개를 포함하였다. 절취된 경정조직을 BA 3.0 mg/L와 IBA 0.1 mg/L가 혼합된 배지에 16주간 배양한 결과, 0.3 mm와 0.8 mm의 경정조직에서 각각 4.1%와 40.0%의 신초 재생률이 관찰되었고, 재생된 신초에서의 바이러스 제거율(재생된 신초수에 대한 RT-PCR negative 신초수의 백분율)은 0.3 mm의 경정조직에서는 100%를, 0.8 mm에서는 50%를 나타내었다. 신초를 증식시킨 후 감염바이러스를 다시 진단한 결과, 신초가 처음 재생되었을 때의 진단결과와 동일하였다. 휴면아로부터 분열조직을 배양하여 바이러스가 제거된 신초를 확보한 예는 세계적으로 보고된 바가 없는 것으로서, 본 연구진의 새로운 바이러스 제거방법은 향후 포도 뿐만 아니라 과수를 포함한 낙엽성 수목의 무병묘 생산에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.