• 제목/요약/키워드: IN VITRO SEED GERMINATION

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해당화의 종자 발아 연구 (Improvement of Seed Germination in Rosa rugosa)

  • 이지연;이자현;기광연;김성태;한태호
    • 원예과학기술지
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    • 제29권4호
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    • pp.352-357
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    • 2011
  • 장미의 발아율은 약 20% 정도이고 과피 안에 발아억제물질이 존재하며 물 투과성이 어렵기 때문에 육종의 한계가 있다. 본 연구는 장미속 식물인 해당화의 종자를 이용하여 위하여 $25^{\circ}C$ 배양실에 16시간 광주기 하에서 기내배양을 수행하였다. 해당화 종자를 half-cut하여 치상 방향에 따른 발아율을 확인하기 위하여 치상방향을 달리하여 2주간 배양하였다. 종자의 절단면이 배지에 닿지 않도록 치상하였을 경우 모두 발아가 되었으나, 반대로 치상한 경우에는 전혀 발아되지 않았다. Intact 종자와 half-cut된 종자의 수분 후 경과일수와 저온 요구도에 따른 발아율을 비교하기 위해 2주 동안 배양한 결과 intact 종자는 발아되지 않았으며 수분 후 경과 90일된 half-cut 종자에서는 저온처리의 유무에 관계없이 100% 발아하였으며, 수분 후 경과일수가 지날수록 발아율이 높았다. 또한 half-cut 종자를 적색, 청색, 흰색, 황색, 녹색 LED 하에서 배양한 결과 1주 후에 청색 LED에서 90%로 가장 높은 발아율을 보였다. 본 연구에서는 다양한 실험을 수행하여 층적 저온처리 없이도 해당화의 발아기간을 성공적으로 단축시켰고, 종자의 half-cut 방법을 장미의 육종연구에 적용한다면 더 효율적인 발아연구 및 육종연구를 할 수 있을 것이라 생각된다.

Plant Protective and Growth Promoting Effects of Seed Endophytes in Soybean Plants

  • Jiwon Kim;Seong-Ho Ahn;Ji Sun Yang;Seonwoo Choi;Ho Won Jung;Junhyun Jeon
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.513-521
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    • 2023
  • Seed-borne diseases reduce not only the seed germination and seedling growth but also seed quality, resulting in the significant yield loss in crop production. Plant seed harbors diverse microbes termed endophytes other than pathogens inside it. However, their roles and application to agricultures were rarely understood and explored to date. Recently, we had isolated from soybean seeds culturable endophytes exhibiting in-vitro antagonistic activities against common bacterial and fungal seed-borne pathogens. In this study, we evaluated effects of seed treatment with endophytes on plant growth and protection against the common seed-borne pathogens: four fungal pathogens (Cercospora sojina, C. kikuchii, Septoria glycines, Diaporthe eres) and two bacterial pathogens (Xanthomonas axonopodis pv. glycines, Pseudomonas syringae pv. tabaci). Our experiments showed that treatment of soybean seeds with seed endophytes clearly offer protection against seed-borne pathogens. We also found that some of the endophytes promote plant growth in addition to the disease suppression. Taken together, our results demonstrate agricultural potential of seed endophytes in crop protection.

인삼사포닌이 벼의 발아 및 초기 생장에 미치는 영향 (The Effect of Ginseng Saponin Fraction on the Germination and Early Growth of Rice Seed (Oryza sativa L.))

  • 이용우;주충노
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제11권1호
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    • pp.77-83
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    • 1987
  • 인삼사포닌이 벼(Oryza sativa L.)의 초기생장 및 발아에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 볍씨를 $10^{-4}$% 사포닌용액에 침종시킨 후, ${\circ}C$에서 성장시켰다. 인삼사포닌용액($10^{-4}$%)에 60시간 동안 침종한 볍씨(시험군)는 증류수에 침종한 대조군에 비해 시간에 따른 생장이 촉진(약 10%)되었으며, 잎의 출현시기도 통계적으로 빨랐다. 또한, 볍씨 발아시의 주요효소인 amylase의 활성을 12, 24, 48, 72시간 침종한 볍씨파쇄액에서 조사한 결과, 시험군이 대조군에 비해 각각 1.27, 1.58, 1.69, 1.49배 촉진되었으며, in viro 실험의 결과도 $10^{-5}$%사포닌 존재하에서 대조군에 비해 활성이 약 30% 증가하였다. 이상의 결과로 부터 인삼사포닌의 벼의 발아에 기능하는 amylase를 활성화하여, 벼의 발아 및 초기생장을 촉진하는 것으로 해석된다.

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양파 Pellet 종자의 발아 및 포장출아 특성 (Characteristics of Pellet Seed on Germination and Emergence in Onion(Allium cepa L.))

  • 이성춘;박상욱
    • 한국자원식물학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-47
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    • 2000
  • 양파의 직파재배를 정착시켜 국제경쟁력을 제고 시키기 위한 기초연구의 일환으로 양파종자에 pellet 처리하는 방법을 개발하고, pellet종자의 제 특성을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Pellet 종자의 모양형성은 일차적으로 pellet물질의 종류에 따라 좌우되며 kaolin, clay, ash,석고 등은 모양형성이 잘 되었으며, bentonite와 diatomite는 모양형성은 되지만 pellet 종자의 표면이 매끄럽지 않았으며, clay는 모양형성은 잘되지만 건조하는 과정에서 pellet종자의 표면에 균열이 발생하였다. PG를 polymer로 PVS(8%)를 binder로 하여 pellet한 종자는 모양 형성, 경도 등에서 가장 적합하였다. 2) Pellet종자의 경도는 polymer종류, binder의 종류와 농도의 영향을 받는데 그 정도는 polymer에서 더 컸다. pellet물질 중 경도가 높았던 것은 gysum, coal ash 등이었으며, 생석회는 경도가 가장 낮았다. 3) PG로 pellet한 종자의 기내 발아율과 출아율은 각각 93.6, 91.8%로 pellet 물질 중 가장 높았고, 출아율은 처리온도 20, $25^{\circ}C$에서 비슷하였다. 토양 수분함량별 출아율은 각각 91% 이상으로 토양 수분함량간 큰 차이는 없었다. 종자의 크기별 평균 출아율은 pellet종자 입경 5와 6mm에서 각각 92.0%로 가장 높았다. 파종심도별 출아율은 파종심도 10mm에서 92.7%로 가장 높았으며 파종심도가 점차 깊어질수록 낮아졌다. 토양수분함량별 평균 출아소요시간은 토양수분함량 70%에서 158시간으로 대조구 138시간에 비해 20시간이 지연되었다.

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염과 건조 스트레스 조건에서 톨 페스큐의 종자 발아율과 유전자 발현 변화분석 (Effects of Salt and Drought Stresses on Seed Germination and Gene Expression Pattern in Tall Fescue)

  • 이상훈;이기원;최기준;김기용;지희정;황태영;이동기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.114-119
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    • 2014
  • 염 또는 건조 스트레스 처리에 의한 톨 페스큐 종자의 발아율 변화와 유식물체 수준에서의 유전자 발현을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 NaCl과 PEG를 처리하여 분석하였다. NaCl 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율은 50 mM 농도에서 발아율이 서서히 감소하기 시작하였으며 350 mM의 농도에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였다. NaCl 처리 농도에 따른 발아율 감소율은 Fawn 품종이 가장 큰 변화를 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 또한, PEG 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율의 변화도 NaCl 처리시와 유사한 경향을 보였으며 고농도인 30% PEG 처리구에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 톨 페스큐 유식물체 수준에서 염해와 건조 스트레스에 의한 유전자 발현양상을 조사하기 위하여 DEGs (differentially expressed genes) 탐색을 위한 ACP-based GeneFishing$^{TM}$ PCR 분석을 통해 NaCl 또는 PEG 처리에 따른 발현량의 차이를 보이는 총 4개의 DEG를 선발하여 클로닝하고 염기서열을 분석하였다. 무처리구에 비해 NaCl 처리시 4개의 DEG가 증가하였고 감소하는 DEG는 확인 되지 않았으나, PEG 처리에서는 3개의 DEG (DEG 1, 3, 및 4)가 증가하였고 1개의 DEG가 감소하는 경향을 나타내었다. 발굴된 DEG들을 blastx 검색에 의하여 rubisco large subunit (DEG1), microsomal glutathion S-transferase (GST) 3-like isoform 1 (DEG2) 유전자로 동정되었다.

중이온 Beam 조사가 담배 (Nicotiana tabacum L. cv. BY-4)의 약과 캘러스 및 종자에 미치는 영향 (Effect of a Heavy-lon Beam Irradiation on Anthers, Calli and Seeds of Tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. BY-4))

  • 배창휴;;김동철;이영일;정재성;민경수;이효연
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.109-115
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    • 2000
  • 배양 중인 담배의 약과 캘러스, 그리고 종자에 중이온 ($^{14}$ N 또는 $^{20}$ Ne) beam을 조사하여 중이온 beam 조사가 약의 반응, 캘러스의 생장, 종자의 발아와 초기 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 중이온 beam을 조사하기 전 10일간 preculture한 다음 beam을 조사한 약은 $^{14}$ N, $^{20}$ Ne 모두 20Gy 이상의 선량에서 캘러스 또는 신초유도가 없이 고사하였다. 배양 중인 캘러스는 $^{14}$ N 와 $^{20}$ Ne 이온 beam의 조사로 상대생장율이 감소하였고, 중이온 beam 조사 2주 후부터는 50 Gy 이상 선량 처리구에서 심하게 갈변하였다. 종자에 미치는 중이온 beam 조사의 영향으로 수분을 처리한 후 또는 수분 처리 없이 beam을 조사한 종자 모두에서 선종에 관계없이 선량이 증가함에 따라 발아를 지연시키며 유묘의 초기 생장을 억제하였다. 또한 수분을 흡수시킨 후 중이온 beam을 조사한 경우가 수분을 흡수시키지 않고 beam을 조사한 경우 보다 종자의 발아를 심하게 억제시켰다. 건조 상태의 종자에 중이온 beam을 조사한 경우 피조사체들의 특성과 생장의 초기단계에서 형태적 변이체를 검토하는데는 여과지를 이용한 방법보다 기내에서 배양하는 방법이 보다 효과적이었다.

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Impact of Genetically Modified Enterobacter cloacae on Indigenous Endophytic Community of Citrus sinensis Seedlings

  • Fernando Dini;Mortatti, Marcelo-Jose;Souza, Andre-Oliveira de;Walter Maccheroni;Joao Lucio;Welington Luiz
    • Journal of Microbiology
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    • 제42권3호
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    • pp.169-173
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    • 2004
  • Enterobacter cloacae (strain PR2/7), a genetically modified endophyte(GME) in citrus plants, carrying different plasmids (pEC3.0/18, pCelE, pEglA and pGFP), was inoculated into Citrus sinensis seedlings under greenhouse conditions. The impact of this on the indigenous bacterial endophytic community was studied by analyses of 2 different morphologic groups. The germination rates of inoculated seeds were evaluated in greenhouse, and plasmid stability under in vitro conditions. Results demonstrated a great and diverse endophytic community inside plants, and specialization in tissue colonization by some bacterial groups, in different treatments. Shifts in seed germination rate were observed among treatments: in general, the PR2/7 harboring pEglA bacterial- clone significantly reduced seed germination, compared to the PR2/7 harboring pEC3.0/18 clone. This suggests that the presence of the pEglA plasmid changes bacteria-seed interactions. The endophytic community of citrus seedlings changed according to treatment. In seedlings treated with the PR2/7 with pEglA clone, the population of group II decreased significantly, within the context of the total endophytic community. These results indicate that the application of GMEs induces shifts in the endophytic bacterial community of citrus seedlings.

Management of Charcoal Rot of Sesame by Seed Soaking in Medicinal Plant Extracts and Hot Water

  • Ahmed, Hoda A.M.;Abdel-Razik, A.A.;Hassan, M.H.A.;Khaled, S.A.
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.372-379
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    • 2010
  • Macrophomina phaseolina causing charcoal rot was isolated from sesame seeds (cvs. Giza 32 and Shandawel-3) collected from different localities of Assiut, Sohage and El-Minia Governorates. The fungus was found in the highest frequently in samples collected from Assiut Governorate followed by Sohag and finally EL Minia Governorate. The obtained isolates were different in their virulence on the tested sesame cvs. Also, they differed in their growth nature including colony color and sclerotial production. The color of colonies of the pathogen seem to be correlated with density of sclerotial formation. Aqueous extracts of Majorna, Wild chamomile, Geranium oil and Nees plants were highly toxic to tested isolates of M. phaseolina, in vitro. On the other hand the rest of the tested aqueous extracts had no effect. Under greenhouse conditions in 2005 and 2006 seasons, soaking seeds of sesame before sowing in aqueous extracts of Eucalyptus, Nerium, Ocimum and Roesmary plants decreased the disease incidence. Aqueous extracts of Eucalyptus and Ocimum were the most effective treatment. Dipping sesame seeds in hot water at $60^{\circ}C$ for 5 minutes increased seed germination of Giza 32 and Shandawel-3 cvs. followed by $55^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ and $45^{\circ}C$, while $40^{\circ}C$ treatment resulted the lowest seed germination rate. Dipping sesame seeds in hot water at different temperature before planting decreased seed, seedling and charcoal rots. Soaking seeds in hot water at $60^{\circ}C$ increased greatly plant height and decreased seed, seedling rot and charcoal rot followed by $55^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, under greenhouse condition.

A Nutritional Evaluation on Whole Cottonseed Removed Germination Ability by Heat-treatment

  • Hahm, Sahng-Wook;Son, Heyin;Baek, Seong-Gwang;Kwon, Hyeok;Kim, Wook;Oh, Young-Kyoon;Son, Yong-Suk
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.39-44
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    • 2013
  • In Korea, wide spread use of whole cottonseed, which is primarily a GMO plant imported from foreign countries and being fed to animals as raw state, has aroused concern that it may disturb the existing ecology of the country unless dispersion of the seed is under proper control. The objective of this study was to elucidate the changes in various nutritive parameters due to heat treatment and to determine the effective condition for removing germination ability of whole cottonseed (WCS). Of the various temperatures applied (76, 78, 80, 85, $100^{\circ}C$/30 min) $85^{\circ}C$ for 30 min was confirmed to be the lowest temperature treatment which resulted in a complete removal of the germination ability of WCS. Therefore, based on the determined temperature condition ($85^{\circ}C$ 30 min) we tried to examine the changes of various nutritional parameters, including nutrient composition, in vitro digestibilities and ruminal protein degradabilities, comparing raw whole cotton seed (RWCS) and heated whole cotton seed (HWCS). Some changes in amino acid composition were observed with heat treatment of WCS, but these were regarded to originate from the variation in plant quality and seed morphology, which are usually affected by different environmental factors during the vegetation period. As for fatty acid composition, no significant differences were observed to occur during heat treatment. However, WCS heated at $85^{\circ}C$ for 30 min in a circulating oven showed a significant decrease (p<0.05) of in situ rumen degradability in both dry matter (DM) and crude protein (CP), as compared to raw WCS. Overall results obtained in the study indicate that the heating condition used in this study, which was proven to be the most appropriate and economic to remove germination ability of WCS, may also improve the nutritional value of the ruminant with regard to reducing its protein degradability within the rumen.

금새우난초(Calanthe striata f. sieboldii Decne. ex Regel)종자의 비공생 발아 및 신초증식 (Asymbiotic germination and seedling growth of Calanthe striata f. sieboldii Decne. ex Regel)

  • 배기화;김수영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제42권3호
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    • pp.239-244
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    • 2015
  • 본 연구는 자생 난초과식물인 금새우난초의 기내 비대배 유도, 발아 및 배직경에 미치는 몇 가지 영향(NaOCl, 배지, 식물생장조절제)을 조사하기 위해 수행되었다. 1% NaOCl을 30분간 처리한 후 POM배지에 배양할 경우, 비대배 유도는 28.3%, 발아율은 54.8%, 배직경은 $205.8{\mu}m$로 가장 높게 조사되었다. NaOCl 무처리 종자를 POM배지에 배양할 경우, 비대배 유도는 8.5%, 발아율은 13.4%, 배직경은 $14.6{\mu}m$로 조사되었다. 또한 식물생장조절물질의 처리가 발아에 미치는 영향을 조사한 결과, 1.0 mg/L의 BA 처리구(95.6%)의 발아율은 대조구(54.5%)에 비해 1.75배 높게 조사되었다. AC와 sucrose의 처리 농도가 기내 식물체 생장에 미치는 영향을 조사한 결과, 엽장은 10 g/L의 sucrose 처리구에서 6.8 cm로 가장 길었고, 대조구는 3.3 cm로 가장 짧았다. 근장은 50 g/L의 sucrose 처리구에서 5.8 cm로 가장 길었고, 대조구는 1.7 cm로 가장 짧았다. 생중량과 건중량은 AC와 sucrose 처리구가 대조구에 비해 2~5배 이상 높은 결과를 보였다. 결과적으로 본 연구는 금새우난초의 기내 발아 및 증식에 미치는 몇 가지 요인에 관해 구체적인 결과를 제시하였고, 이러한 결과는 향후 자생 난초과식물의 증식 및 보존전략 개발에 중요한 기초자료로 제공 될 것이다.