수박의 대목으로 사용되고 있는 참박의 재분화조건을 확립함으로서 병저항성 형질전환 식물체를 얻어 보고자 본 실험을 실시하였다. 참박의 자엽을 잘라 재분화에 미치는 식물생장조절물질의 효과를 조사하였고 오이 galactinol synthase (CsGolS1) 유전자를 참박에 형질전환하였던 결과는 다음과 같다. 참박 신초의 재분화는 7일째 된 유묘의 자엽부위 중 전반부위에서 기장 높은 효율을 나타내었고, cytokinin으로 BA나 zeatin을 단용처리하는 것보다 옥신으로 IAA를 혼용처리하는 것이 신초 분화에 더 효과적이었다. 복합스트레스 내성 유전자인 오이 CsGolS1유전자를 pBI121 binary vector에 재조합하여 아그로박테리움을 이용, 참박에 형질전환하였던 결과, 형질전환체는 kanamycin이 첨가된 배지에서 생장하였고 PCR 및 Southern blot 분석에 의해 유식물체의 20% 정도가 형질전환체임을 확인할 수 있었다.
작약 뿌리 절편으로부터 유도된 캘러스 클론으로부터 부정근 발생에 대한 최적의 배양조건을 조사하기 위하여 뿌리 절편으로부터 캘러스 유도를 위해서 먼저 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 mg/L 농도의 오옥신(IAA, NAA, IBA, 2,4-D)과 0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L 농도의 싸이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)를 조합한 MS 배지에서 배양하였다. 캘러스 클론으로부터 부정근 유도와 길이 생장은 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 농도의 오옥신(IAA, NAA, IBA) 또는 싸이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)을 단독으로 첨가한 배지에서 암 조건으로 그리고 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 농도의 IBA와 zeatin을 각각 조합 첨가한 배지에서 명/암 조건으로 6주 동안 배양하였다. 캘러스 형성은 다른 조합 처리보다 1.0 mg/L 농도의 NAA와 zeatin을 조합 첨가한 배지에서 가장 효과적이었으며, 캘러스 클론으로부터 부정근 발생 수와 부정근의 길이 생장은 IBA 단독처리의 경우 각각 6.66개와 4.82 cm, zeatin 단독 처리의 경우 2.32개와 0.92 cm로 다른 호르몬에 비해 우수하였다. 특히 0.1 mg/L IBA와 0.5 mg/L zeatin을 조합 첨가한 배지에서 광 조건으로 배양할 경우 가장 많은 부정근이(14.06) 형성되었으며, 동일배지에서 암 조건으로 배양할 경우 부정근의 길이가 가장 긴 5.45 cm로 측정되어 가장 효과적인 농도와 조합임을 알 수 있었다. 이러한 작약의 기내 배양에 대한 최적의 배양 조건은 기내배양을 통해 작약 부정근의 대량 생산을 위한 배지로 사용할 수 있음을 보여 주었다.
가시오갈피의 꽃봉오리 엽병, 줄기, 줄기마디, 뿌리, 꽃대, 잎 등 조직으로 부터 캘러스가 유기 되었으며 캘러스 유기재료로는 꽃봉오리, 엽병, 줄기, 줄기 마디, 뿌리 등이 적합하였다. 캘러스 유기율은 한국산 가시오갈피가 일본산과 러시아산보나 높게 나타났다. 캘러스유기에는 2.4-D와 TDZ조합처리가 효과적이었으며 한국가시오갈피의 엽병, 줄기, 액아, 뿌리절편으로부터 형성된 캘러스에서 배발생 캘러스가 형성되었으며 줄기에서 형성된 캘러스로부터 한국, 일본, 러시아산 가시오갈피 모두에서 배발생캘러스가 형성되었다. 엽병에서 형성된 캘러스로부터 배발생캘러스의 유기율이 가장 높았으며 2.4-D 1mg/l 처리가 가장 효과적이었다. 액체배지에서의 체세포배의 생장에는 생장조절물질을 첨가하지 않은 MS기본배지가 적합하였다. 기내에서 잎과 뿌리 분화가 이루어지고 건실하게 자란 식물체를 온실에 옮겨 순화하였을 경우 99.1%의 생존율을 보였다.
시클라멘의 급속증식체계를 확립하기 위하여 발아 후 자엽이 전개된 어린 식물체의 괴경, 자엽, 엽병 등의 절편을 분리하여 절편부위별로 캘러스 및 기관분화에 미치는 생장조절제의 종류와 농도에 따른 식물체의 생장반응을 조사하였다. 절편부위별 캘러스 형성 및 shoot분화에 있어서 auxin류 단용처리의 경우 괴경절편의 NAA처리구에서 절편으로부터 캘러스 없이 shoot가 직접 발생하여 가장 양호하였으며, 1개의 절편체에서 10개 이상의 다아체가 분화되었다. 자엽이나 엽병절편은 캘러스만 유도되었고 대부분 치상당시의 상태로 shoot 발생에 auxin류의 처리는 부적합하였다. Cytokinin류 단용처리는 1.0 mg/L TDZ처리구에서 괴경의 경우 100% shoot 분화율을 보였고, 자엽절편 역시 배양 40일경부터 다수의 shoot가 발생되어 양호하였다. NAA와 BA혼용처리는 0.5 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA 혼용첨가된 배지에서 괴경. 자엽, 엽병절편 모두 shoot 분화가 양호하였으며, auxin류와 cytokinin 류 단용처리보다 NAA와 BA 혼용처리가 모들 절편에서 양호한 결과를 보였다. 뿌리발생을 유도하기 위해 NAA와 IBA 단용처리에 shoot를 배양한 결과 배양 15일경부터 0.5 mg/L IBA처리구에서 뿌리가 발생되기 시작하여 배양 30일 후에는 Pot이식이 가능할 정도로 뿌리가 발생되어 가장 양호한 결과를 보였다.
체세포배 유도를 통해 두릅나무 역병 저항성 개체인 '자오'의 효율적인 재분화가 가능하였다. 절편에 따라 배발생 캘러스에 요구되는 생장조절제의 종류가 다르게 나타났다. 잎의 경우 MS 배지에 2,4-D와 TDZ, L-glutamine이 처리된 배지에서 캘러스와 체세포배의 유도가 양호하였으며, 엽병과 뿌리는 2,4-D 단독처리 시 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 적정 배양조건하에서 배발생캘러스 유도율은 잎, 엽병, 뿌리로부터 각각 75%, 67% 및 83%를 나타냈다. 삼투압제 처리에 따른 체세포배의 발아율은 sucrose, glucose, maltose모두 90% 이상의 발아율을 보였으나, 식물체 형성은 2% sucrose에서 72%로 가장 좋았다. 어린 식물체는 생장조절제를 첨가하지 않은 1/2MS 배지에서 정상 식물체로 생장하였고, 인공상토에 이식하여 95% 이상 순화하였다. 본 실험결과는 두릅나무 역병 저항성 개체 '자오'의 체세포 배발생을 통한 기내 대량증식이 가능함을 보여주었다.
Kim, Tae-Dong;Kim, Nam-Ho;Park, Eung-Jun;Lee, Na-Nyum
Journal of Plant Biotechnology
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제48권1호
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pp.54-61
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2021
This work describe an efficient method for the shoot induction and plant regeneration of seedling-derived apical bud explants of Tilia mandshurica Rupr. & Maxim. The highest rate of shoot induction (82.2%) was obtained when apical bud explants from juvenile seedlings (5 months old) were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium containing 1.0 mg/L 6-benzylaminopurine (BAP). However, apical bud explants obtained from mature trees (12 years old) did not produce any shoots, even with BAP supplementation. Among the three cytokinins tested for shoot multiplication (BAP, zeatin, and kinetin), BAP was the most effective; the highest number of shoots per explant (2.1) was observed on MS medium supplemented with 1.0 mg/L BAP. In contrast, the longest average shoot length (3.0 cm) was observed after growth on MS medium with 2.0 mg/L zeatin. No multiplication occurred when apical bud explants were cultured with kinetin-supplemented media. During rooting of in vitro-elongated shoots, the highest rooting rate (100%) was observed in half-strength MS medium supplemented with 0.5 ~ 1.0 mg/L indole-3-butyric acid (IBA) or 3.0 mg/L 1-naphthaleneacetic acid (NAA). During the acclimatization process, plantlets that were rooted on the IBA (0.5 mg/L)-supplemented medium had the highest survival rate (100%) and maximum root length (18.5 cm). These findings suggest that a low concentration (0.5 mg/L) of IBA is appropriate for the rooting and acclimatization of T. mandshurica. Plants were successfully transferred to the greenhouse with a 100% survival rate. This protocol will be useful for the large-scale propagation of Tilia species.
상사화의 기내 대량증식에 미치는 배지의 조성을 구명하기 위하여 생장조절물질의 첨가량을 달리한 MS기본배지에 disk, 인경구내의 잎과 인편조직을 배양한 후 캘러스의 발생과 shoot 및 뿌리의 재분화양상을 조사하였다. Disk조직의 배양에서는 인편 사이의 기부조직에서 shoot가 발생하였으며, 2,4-D 혹은 NAA 1.0 mg/L + BA 혹은 kinetin 2.0 mg/L가 혼용첨가된 배지에서 절편체당 4∼6개의 shoot가 발생되어 가장 좋은 반응을 보였다. 인편 내측의 잎절편을 배양한 경우 NAA 1.0 mg/L + TDZ 2.0 mg/L 혼용구와 2,4-D 1.0 mg/L + BA 1.0∼2.0 mg/L 혼용구에서는 잎조직의 기부에서 캘러스가 왕성하게 발생한 후 3∼6개의 shoot가 재분화하였다. 인편조직은 기부조직에서 캘러스가 발생하였으며 2,4-D 1.0mg/L와 BA 1.0∼2.0 mg/L처리구에서 왕성하였다 NAA 1.0mg/L와 TDZ 2.0 mg/L의 혼용처리구와 2,4-D 1.0 mg/L와 BA 1.0∼2.0 mg/L 혼용구에서는 최고 10∼12개의 shoot가 분화하여 가장 양호한 결과를 보였다. 뿌리는 각 배양체 모두 NAA 1.0 mg/L와 kinetin 2.0 mg/L 혼용구에서 가장 왕성하게 발생되었다. Shoot의 재분화는 disk나 잎조직에 비해 인편 조직을 배양한 경우가 적합한 배양부위로 조사되었는 바 유식물체의 대량증식에 가장 바람직한 방법은 인편조직을 이용하여 shoot를 재분화시킨 후 뿌리발생 배지에 계대배양하는 것이 적합하다고 판단되었다.
Twenty-eight of 44 Indian Ceropegia species are endemic and their survival is threatened. As a step towards conservation, we implied in vitro methods for the sustainable propagule production in C. hirsuta, C. lawii, C. maccannii, C. oculata and C. sahyadrica. Effects of explant, growth regulators, sucrose and photoperiod were studied. High frequency microtuber production was achieved with the seedling-apical buds, grown on MS medium containing 4-6 mg $1^{-1}$ BAP, 3-8% (w/v) sucrose, under continuous illumination. Each microtuber, when subcultured proliferated to form a cluster of secondary microtubers. Every primary and secondary microtuber bore at least one shoot-bud and a root primordium. Each tuber (formed with any of the significantly effective treatments) weighed more than 500 mg, enough to plant directly in non-sterilized soils. Microtubers could be produced and proliferated round the year. Proliferation could be solely attributed to in vitro procedures as these plants bear solitary tubers in vivo. Microtubers could be sprouted in vitro to prepare ready to pot plantlets. As, this novel method succeeded for all five species, though they belong to different eco-physiological backgrounds, we recommend its implementation in the conservation programs for a broader range of Ceropegia species, supported by other integrated strategies.
Protocols for in vitro conservation was developed for Coleus forskohlii. Plants maintained both in field served as explant source. Shoot tips and single node cuttings were used to optimize protocols for in vitro multiplication. MS basal medium supplemented with $0.54\;{\mu}M$ naphthalene acetic acid (NAA) and $8.87\;{\mu}M$ benzy-ladenine (BA) induced multiple shoots in shoot tips and nodes. Shoot multiplication was amplified with a gradual decrease of BA concentration, leading to its final omission after 4 months. Concomitant rooting on multiplication media enabled successful establishment extra vitrum. For in vitro conservation studies, experiments were carried out with 2-3 week maintained in vitro plants under standard and reduced culture conditions (SCC, RCC). In vitro plants could be successfully conserved in full strength MS medium (FMS) under SCC for 6 months without subculture with full potential to regenerate, producing viable shoots and nodes. The root production remained unaffected due to conservation, showing high rooting activity in mannitol and low temperature treatments. Preset low temperature (15 and $10^{\circ}C$) and reduction in media constituents does not appear to favour conservation, although the former accomplished conservation levels equal to (FMS) under SCC.
Lidia, Osuna T.;Alejandro, Mora I.;Elsa, Ventura Z.;Enrique, Jimenez F.;Crescencio, Bazaldua M.;Antonio, Jimenez A.
Journal of Crop Science and Biotechnology
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제10권3호
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pp.141-146
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2007
The roots of Aristolochia elegans Mast.(Aristolochiaceae) are widely used in Mexican traditional medicine as a remedy for scorpion venom. Current experimental evidence supports its purported antidote properties. However, collection from the wilderness has lead to local extinction of natural populations. In order to contribute to species preservation, cultivation, and standardization of morphological and pharmacological properties, a micropropagation method was developed. This includes in-vitro germination of seeds to produce aseptic plantlets, induction of multiple budding, and acclimatization. The treatment with benzylamino purine(10 ${\mu}M$) induced the highest number of buds(3.1 on average) in both types of explants. On the other hand, indolebutyric acid(1.5 ${\mu}M$) caused the highest root index(11.8) per explant. One hundred percent of the micropropagated plantlets developed vigorously after the acclimatization process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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