• Korean Journal of Plant Resources
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• v.22 no.5
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• pp.394-402
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• 2009

Adventitious shoots were induced from pinnae, petiole and rhizome in Pteris cretica 'Wilsonii' in order to develop the efficient mass propagation method, using in vitro culture. Only homogenized rhizome segments could regenerate young sporophytes. Efficient regeneration of multiple shoots was obtained on the one-eighth strength MS medium containing 1% sucrose, and $50mg{\cdot}L^{-1}$ $NaH_2PO_4$. To achieve higher rate of regeneration from rhizome segments, rhizome segments were exposed to growth regulators for 2 months and then subcultured on hormone-free medium. The greatest shoot regeneration was obtained by $1{\mu}M$ kinetin with $5{\mu}M$ NAA. BA was effective in formation of GGB (kind of meristems), but they showed low shoot regeneration rate. Plants obtained from present experiments were transplanted to examine good environmental conditions for acclimation. Juvenile plants obtained by the one-eighth strength MS medium showed highest survival rate and vigorous growth at the seedling stage.

• ALGAE
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• v.32 no.1
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• pp.15-28
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• 2017

Morphological, molecular and chromosomal studies were carried out on Tauya basicrassa, an endemic kelp species distributed on the northern continental coast of the Sea of Okhotsk in Russia. The sporophytes of T. basicrassa grow up to 3-6 m long, 1.8-2.2 m wide, and 6.5-7 kg wet weight. The thallus has a blade with very thick narrow basal portion and thinner and much broader upper portion, which usually splits into 3 bullated lobes. A dwarf laminariacean alga, which did not show any morphological similarity to the other species of the order Laminariales, was found from the same locality. The blade of this alga is thin and soft, reached 26-34 cm long and 6-6.5 cm wide and had 4 longitudinal rows of bullations that covered the entire blade. Molecular analysis showed that the dwarf alga has 100% sequence identity in plastid-encoded RuBisCo spacer, mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 and nuclear-encoded rDNA genes with normal sporophytes of T. basicrassa, indicating that they are different life forms of the same species. Fluorescent DAPI staining showed that the nucleus in the normal sporophyte was 50-65% larger than those of the dwarf ones. Chromosome count using acetocarmine staining showed n = ca. 20 for the normal sporophytes of T. basicrassa and n = ca. 10 for the dwarf one. These results suggest that the dwarf thallus is a haploid parthenosporophyte of T. basicrassa, which developed in nature. This is the first evidence of parthenosporophytes of the laminariacean algae occurring naturally in the field.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2021.04a
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• pp.11-11
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• 2021

Ferns have been consumed as food in many countries for centuries. As rich sources of protein, fiber, minerals, vitamins, essential amino acids, and fatty acids, ferns provide important nutrients to humans. Eastern bracken (Pteridium aquilinum var. latiusculum (Desv.) Underw. ex A. Heller) is the most popular edible fern in South Korea where, additionally, it has long been used as an edible wild leaf vegetable. Recently, the production of eastern brackens in South Korea (2018) has reached 14,032 tons, for an annual revenue of 83.5 billion won, and even more eastern brackens are marketed if imports are taken into account as well. Most of the common ferns can be propagated using spores. However, fern farmers cultivate seedlings through traditional propagation methods, such as root pruning or rhizome division. These propagation methods exhibit limitations in forming roots and growing-points and are labor intensive. Quality seedlings of eastern bracken can be obtained through spore propagation, but the spores are fine and difficult to handle in the field. In addition, it would require appropriate environmental control. The production of synthetic seeds using encapsulation technology is easy to establish and it can be used to achieve high productivity at low cost. Synthetic seeds contain explants embedded into a seed foam, and they overcome the limitations of micropropagation and offer the possibility of using plug seedlings. Synthetic seed matrix, such as sodium alginate, has the advantages of low cost, low toxicity, and gel stability. The present study aimed to develop and produce synthetic seeds for the commercial exploitation of eastern bracken. Furthermore, we verified spore germination and the extent of gametophyte and sporophyte development achieved with our new synthetic seeds, whose production was intended to solve current problems with the handling, storage, and transportation of eastern bracken.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.40-40
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• 2018

비고사리과(Lindsaeaceae) 버들일엽[Laxqgramme saliciblia (Makino) Makino]은 잎이 녹색의 단엽으로 버들처럼 보여 관상가치가 높아 조경소재로 이용되는 착생식물이다. 또한 식물구계학적 특정식물종 V급, 적색자료집 VU급, 국외반출 승인대상종에 수록된 식물로 생태학적 보전이 요구되며, 개체수도 적은 편으로 알려져 있다. 본 연구는 보전이 요구되는 버들일엽의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 기내 외 번식조건을 구명하고자 수행되었다. 서귀포시 상효동 일대에서 식물을 획득하였으며, 기내에서 포자를 발아시켜 획득한 전엽체를 8주 간격으로 계대배양하면서 실험재료를 확보하였다. 전엽체 증식에 적합한 배양배지를 선발하고자, 전엽체 300mg을 다진 후 배지종류와 농도를 달리한 배지(Knop, 1/4, 1/2 및 1MS)에 8주간 배양하였다. 배양실은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 1/2MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.8g으로 가장 많이 증가하였으며, 형태형성의 발달도 주걱형의 전엽체로 정상적으로 발달하였다. 기외 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 인공토양(원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토)의 비율을 달리하여 5종류의 혼합토양을 조성하였다. 준비된 토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하고, 전엽체 1g을 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주하여 16주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 연구의 결과, 원예상토가 많은 비율로 혼합된 처리에서 포자체의 형성이 확인되었다. 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토 단용한 토양에서 각 28.5, 23.0, 22.3개로 조사되었다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.41-41
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• 2018

차꼬리고사리(Asplenium trichomanes L.)는 남방계식물로 제주도에 자생하는 것으로 알려져 있으며, 잎에 광택이 있고 총생하는 식물이다. 주로 실내 외 조경 및 분화소재로 이용되며, 한방에서는 철각봉미초라하여 뿌리를 포함한 전초를 이질, 임병, 만성질염, 월경불순 및 요통의 약재로 사용한다. 또한 식물구계학적 특정식물종 IV급, 적색자료목록 준위협 (NT)에 분류된 식물로 보호가 필요하다. 본 연구는 차꼬리고사리의 대량생산을 위한 기내전엽체 증식 및 기외포자체 형성조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다지는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 16/8h(light/dark)로 조절되었다. 실험결과, 1MS배지에 배양된 전엽체의 생체중이 4.3g으로 가장 많이 증가하였다. 형태형성발달도 하트형의 전엽체로 정상적으로 유도되었으며, 생식기관도 관찰되었다. 전엽체로부터 포자체의 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 5종류로 달리하여 혼합된 토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 토양표면에 분주하는 실험방법을 사용하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 16/8h(light/dark)로 유지하면서 12주간 재배되었다. 실험결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양, 원예상토와 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 31.7, 24.3, 19.3개의 포자체가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토 단용 토양에서 엽수, 엽장, 엽폭 등의 수치가 비교적 우수하였다. 따라서 차꼬리고사리의 전엽체는 MS배지에 배양하고 증식된 전엽체를 원예상토에 분주하여 포자체의 형성을 유도하는 것이 가장 효과적이었다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.49 no.2
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• pp.190-197
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• 2016

We examined for differences in the growth and fertility of microscopic stages between Costaria costata and Undaria pinnatifida in crossed temperature×irradiance (12, 17, 22℃×20, 60 μmol photons m^–2s^–1) and daylength×irradiance (8, 12, 16, 24 h×20, 60 μmol photons m^–2s^–1) experimental designs. After 13 days in culture, maximum gametophyte growths of the two species were obtained under the following combinations of factors: 17℃×60 μmol photons m^–2s^–1 and 24 h daylength×60 μmol photons m^–2s^–1. C. costata gametophytes produced sporophytes about 6 days earlier than those of U. pinnatifida. Sporophyte densities were highest in the 12 h daylength×60 μmol photons m^–2s^–1 combination after 20 days in C. costata (9.7 plants mm^–2) and 26 days in U. pinnatifida (9.1 plants mm^–2). However, optimal growth conditions for the microscopic sporophytes differed between species: 17℃×60 μmol photons m^–2 s^–1 for C. costata, 12℃×60 μmol photons m^–2 s^–1 for U. pinnatifida. Thus, C. costata gametophytes grew faster and produced sporophytes earlier than those of U. pinnatifida, even though the haploid gametophytes of the two species responded similarly to environmental conditions. Optimal growth temperatures for the microscopic sporophytes also differed between species.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.30 no.3
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• pp.505-510
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• 1997

Temperature and light responses on the growth and maturation of gametophytes of Undaria pinnatifida were studied in laboratory culture. The effect of the environmental factors on formation of young sporophyte of U. pinnatifida was also examined in the same culture system. Maximum growth and rapid maturation of the gametophytes were observed at $12:12LD,\;17^{\circ}C$ and 60{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}. However, they survived in a wide range of the examined temperature, light intensity and photoperiod. Particularly they survived under continuous dark condition (0:24LD) until 210 days without any growth and maturation, but died within $10\~40$ days at $30^{\circ}C$. This suggests that optimum rendition for conservation of Undaria gametophytes is under continuous dark photoperiod at $17\~25^{\circ}C$.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.24-24
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• 2018

본 연구는 응달고사리[Cornopteris crenulatoserrulata (Makino) Nakai]의 전엽체 대량증식 및 포자체 형성을 위한 배지구성물질 및 배양토의 최적조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 기내에서 포자발아를 통해 획득한 전엽체를 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지구성물질이 전엽체의 증식 및 형태 형성에 미치는 영향을 알아보고자, 배지구성물질의 농도를 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 기내 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 상기 5종의 배지에 배양하였다. 실험의 결과, 전엽체의 생체중은 Knop배지에서 3.93g으로 가장 많이 증가되었으며, 현미경으로 관찰한 결과 기관형성도 정상적으로 이루어졌다. 선행연구에서 선발된 Knop배지를 기준으로 sucrose(0, 0.5, 1.0, 2.0 및 3.0%) 및 활성탄(0, 0.1, 0.2 및 0.4%)의 농도를 달리 첨가하여 전엽체에 미치는 영향을 확인하였다. 실험결과, 0.5%의 sucrose를 첨가한 배지에서 생체중이 5.90g으로 증가하였으며, 활성탄은 첨가하지 않는 것이 효과적이었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 구명하고자, 원예상토와 피트모스, 펄라이트, 마사토 등 인공토양의 비율을 달리하여 8종류의 토양을 사각분에 충진하였으며, 기내에서 배양된 전엽체를 10초간 분쇄한 후 사각분에 1g씩 균일하게 분주하여 16주간 배양하였다. 배양결과, 원예상토를 단용으로 처리한 실험구에서 포자체가 171.5개로 가장 많이 발생하였으며, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 125.0개, 원예상토, 피트모스, 마사토를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양에서 113.3개 순으로 포자체가 발생하였다. 포자체의 생육은 포자체의 형성이 가장 많았던 원예상토를 단용한 토양에 비해 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 등이 우수하였다. 한편 피트모스가 혼합된 토양에서는 전엽체와 포자체 형성이 억제되는 경향을 보였다. 위 결과로 보아 응달고사리의 전엽체 기내배양에는 sucrose 0.5%가 첨가된 Knop배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토를 단용한 토양을 사용하는 것이 좋다고 판단되었다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.21-21
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• 2018

본 연구는 북방계 식물에 속하는 두메우드풀[Woodsia ilvensis (L.) R.Br.]의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 적정방법을 구명하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 채취한 후 청주의 일반하우스에 이식하여 재배하였다. 포자 성숙기인 8월에 채종하여 발아시켰으며, 포자로부터 획득한 전엽체를 8주간 계대하면서 실험재료로 사용하였다. 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 배지농도 및 종류(Knop, 1/4, 1/2, 1 및 2MS)를 달리하여 8주간 배양하였다. 배양실의 온도는 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도는 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 배지구성물질의 농도가 높았던 2MS배지에서 전엽체의 생체중이 12.4g으로 41배 증가하여 가장 높은 증식율을 나타냈다. 또한 배지구성물질의 농도가 적을수록 생체중의 증가폭도 함께 감소하는 경향을 보였다. 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 달리한 5종류의 혼합토양을 조성하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 다음으로 전엽체 1g을 핸드블랜더로 10초간 분쇄 후 충진된 사각분 위에 고르게 분주하여 14주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 지베렐린 수용액이 포자체 형성에 미치는 영향을 조사하고자, 선행연구에서 선발된 토양조건을 기준으로 침지농도(0, 50, 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$)를 조절하여 1시간 침지 후 상기와 동일한 방법으로 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토와 펄라이트 또는 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양에서 사각분 당 109.5, 128.8개의 포자체가 형성되었다. 한편, 피트모스가 첨가된 처리는 포자체의 형성이 억제되는 경향을 나타냈다. 지베렐린 50과 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 수용액에 침지한 처리에서 무처리에 비해 많은 사각분 당 각 177.0, 181.7개의 포자체가 형성되었으며, 생육도 양호하였다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.22-22
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• 2018

실고사리[Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.]는 국내 자생하는 덩굴성 양치식물로 유인재배가 용이하여 실내 외 조경 및 관상소재로 활용이 가능하다. 한방에서는 전초를 해금사초, 포자를 해금사, 뿌리와 지하경을 해금사근이라 약재로 사용한다. 본 연구는 관상 및 약재로 이용이 가능한 실고사리의 대량생산을 위한 기내 외 번식방법을 개발하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 성체를 수집하여 청주의 일반하우스에 식재하여 성숙한 포자를 채취하였다. 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 연구의 재료를 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교 하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS배지와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양방법은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다져서 배양하는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark)로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구의 생체중은 초기접종량 보다 11배 이상 증가하였고, 그 중 1MS배지에서는 전엽체의 생체중이 7.3g으로 가장 많이 증가하였다. 뿐만 아니라, 형태형성도 우수하여 모두 정상적인 전엽체의 형태인 하트형으로 발달이 유도되었다. 전엽체로부터 포자체 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 혼합토양을 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 사각분의 토양표면에 균일하게 분주하는 방법을 사용하였다. 이후 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark), 습도($72{\pm}2.0%$)를 유지하면서 10주간 재배되었다. 연구결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트 및 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 498.0, 402.5, 482.5개의 포자체가 형성되어 사각분 면적대비 7.16개($cm^2$)가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 및 SPAD value 등이 우수하였다.