Kim Kyung-Hee;Moon Jung-Hun;Lee Sang-Kyu;Lee Byung-Moo
한국작물학회지
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제49권4호
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pp.349-353
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2004
Mature embryo and leaf base segment of Korean oat were used as materials in an experiment to check plant regeneration efficiency. MS media supplemented with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), kinetin, and picloram were used for callus induction from mature embryos and leaf base segments. Three mg/l of 2,4D and 3 mg/l of picloram in callus induction medium showed high frequency for plant regeneration from mature embryos. Leaf base segments were transferred to callus induction medium and incubated at $25^{\circ}C$ in 16/8 hr light/dark cycle for 3 weeks. Callus induction from leaf base segments of Malgwiri showed high efficiency in medium containing 3 mg/l of 2,4-D and 1 mg/l of kinetin $(91.8\%)$. In case of Samhangwiri, the combinations of phytohormones did not show significant difference. Regeneration from leaf base segments showed high frequency in shoot medium containing 1 mg/l of antiauxin, tri-iodobenzoic acid (TIBA) and 1 mg/l of 6-benzyladenine (BA). Calli induced from leaf base segments of Samhangwiri and Malgwiri in media containing 3 mg/l of 2,4-D and 3 mg/l of picloram showed high regeneration frequency. It appears that the callus initiation medium may be an important factor for subsequent plant regeneration.
Pelargonium의 다량증식을 위해서 P. peltatum 'Rouletta'와 P. zonale 'Pinto Red' 두 품종을 MS기본배지에 생장조절물질의 농도를 달리하여 배양하였다. 엽, 엽병, 경, 하배축, 화경의 각 외식체별 callus의 유기와 기관분화에 대한 실험결과는 다음과 같다. A. P. zonale 'Pinto Red'를 부위별로 배양할 경우 callus형성이 가장 양호한 부위는 줄기이며, 이 때의 hormone 농도는 BAP 1.0mg/1+NAA1.0mg/1로 나타났고, NAA 함량이 증가할 수록 callus 형성은 촉진되나 고농도의 NAA가 첨가된 배지에서는 억제되었다. 엽과 하배측의 외식체에서는 경과 엽병에 비해 callus형성이 저조하게 나타났다. B. P. zonale 'Pinto Red'와 엽병으로부터 callus형성을 유도하기 위한 hormone의 농도가 계속된 배양에서 shoot 분화에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. Callus형성배지 중에서 BAP 1.0mg/1+NAA 0.05mg/1에서 형성된 callus를 BAP 0.5-1.0mg/1+NAA 0.1-1.0mg/1의 shoot 분화 배지에서 단대배양할 때에 가장 많은 shoot를 분화시켰다. 그러나 BAP가 첨가되지 않은 배지에서 유기된 callus는 단대배양할 시의 BAP와 NAA 농도에 상관없이 shoot의 분화는 되지 않았고 callus만 증식하는 것을 관찰할 수 있었다. C. P. peltatum 'Rouletta'의 엽을 배양할 때 PVP 무처리에서는 poly-phenol물질이 관찰되었고 callus가 전혀 형성되지 않았으나, PVP 0.2%를 첨가한 배지에서는 poly-phenol의 형성도 없었으며 또한 다량의 callus를 증식시킬 수 있었다. D. P, peltatum 'Rouletta'의 외식체에 따른 callus형성을 관찰해 본 결과, 줄기에서 가장 양호한 양상이 나타났고, 최적 hormone 농도는 NAA0.1mg/1+BAP5.0mg/1로 나타났다. shoot는 NAA0.05mg/1+BAP1.0mg/1와 NAA0.1mg/1+BAP5.0mg/1의 배지에서 발생되었다. 이 때 shoot는 기형적인 엽으로 완전한 식물체로 분화하지 못하고 고사하였다.
여러가지 생장조절제를 첨가한 MS배지에 참나리의 기내배양 소인편과 실생인편을 치상하여 재분화 과정을 알아보았다. 소인편의 부정아 발생은 BAP 1.0mg/L와 NAA 0.1 mg/L을 혼합 처리한 MS배지에서 4주간 배양했을 때 가장 왕성하게 일어났으며, 실생인편의 부정아 발생률은 BAP 0.5mg/L와 NAA 0.1 mg/L에서 4주간 암배양했을 때 가장 높았다. 소인편의 캘러스 발생은 BAP 0.1 mg/L와 2,4-D 1.0 mg/L 혼합 처리구에서 가장 높았다. 또한. 캘러스의 재분화는 NAA 0.5 mg/L와 BAP 0.1 mg/L를 혼합 처리한 MS배지에서 8주간 명배양했을 때 가장 높았다. 뿌리는 MS배지에서 쉽게 발달되었으며, 8주 후 굵고 긴 뿌리를 갖춘 완전한 재분화 식물체로 성장하여 화분에 이식하였다. 참나리의 재분화 전, 후의 염색체 수는 모두 2n=24로서 조직배양에 의한 염색체수의 변화가 없음을 확인하였다.
벼의 약배양효율을 증진시키는데 관여하는 요인들의 중요성을 검토하기 위하여 13개의 품종, 4개조합의 F$_1$, 7개조합의 F$_2$를 공시하여 이들의 약을 R$_2$배지에서 배양하였다. 유전자형간 약배양능력의 차이와 함께 약에 대한 저온처리, 배지의 당함량, 배지에 대한 생장조절제 첨가 등의 단독효과 및 유전자형과의 복합효과가 검토될 수 있도록 실험이 수행되었다. 1. 동일한 환경에서 재배된 벼품종 및 교배조합별 F$_1$들의 약배양능력간에는 큰 차이가 인정되었으며 포장에서 재배된 F$_2$들도 교배조합간에 평균 약배양능력이 크게 달랐다. 2. 동일한 교배조합의 F$_2$개체들 간에도 Callus분화율이 큰 변이를 보이고 있어 약배양능력이 유전변이를 보이는 형질임이 확인되었다. 3. 약을 배지에 치상하기 전 8$^{\circ}C$에 5-10일간 온도처리하는 것은 Callus 분화율을 향상시키는데 효과적이었는데 그 효과는 약배양능력이 높은 품종에서 더 컸다. 4. R$_2$배지의 당함량은 3-4%인 것이 Callus분화에 좋았으며 3-5%사이에서는 유전자형과의 복합효과가 인정되지 않았다. 5. R$_2$배지에서는 NAA만을 첨가하는 것이 Callus 분화율을 높이는데 효과적이었으며 약배양능력이 높은 유전자형을 이용했을 때 그 효과가 훨씬 더 컸다. 6. 약배양능력이 높은 유전자형을 선발, 이용하는 것이 약배양에 관여하는 요인들의 효율도 높일 수 있어 그 중요성이 가장 크다고 할 수 있다.
Ghanbari, Sina;Fakheri, Barat Ali;Naghavi, Mohammad Reza;Mahdinezhad, Nafiseh
Journal of Plant Biotechnology
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제45권2호
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pp.146-153
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2018
Lilium ledebourii Bioss is a wild species of Lilium, which grows naturally in some provinces of Iran. Previous studies on Lilium tissue culture have been linked to direct regeneration and a few studies have been conducted on indirect regeneration, which has been studied under bright conditions. In this study, for the first time in the world, all the stages of indirect regeneration (callus induction, shoot and root induction) have been studied under dark conditions. Callus formation and the regeneration levels of L. Ledebourii Bioss were examined for three replicates in an MS (Murashige and Skoog) medium with different hormonal compositions and by using a factorial experiment in the framework of a completely random plan. For callus initiation, 2,4-D and kinetin hormones were used in five and four levels, respectively, as auxin and cytokinin. Results showed that the highest percentage of the callus was found in $3{\mu}M$ of 2,4-D and $0.5{\mu}M$ of kinetin. In terms of callus wet weight, the highest amount was found in $3{\mu}M$ of 2,4-D and $0.5{\mu}M$ of kinetin. In addition, in terms of diameter, the highest amount was found in $3{\mu}M$ of 2,4-D, and $0.5{\mu}M$ of kinetin. In summary, the 2,4-D hormone had a major impact on the percentage of regeneration increase so that the best response was related to the composition of $3{\mu}M$ of 2,4-D, and $0.1{\mu}M$ of kinetin. This study contended that auxin and cytokinin can induce long shoots and roots through cell elongation in dark condition.
본 연구에서는 배추 원형질체 배양에 있어 다양한 처리의 효과를 구명함으로써 배추 원형질체 배양을 통한 재분화 체계를 확립하고자 하였다. 배추 원형질체 분리 수율은 효소액, 사용된 조직 및 효소액 처리 시간에 따라 달리 나타났는데, 효소액 처리 약 7시간 이후부터는 분리되는 원형질체의 수가 크게 증가하지 않았다. 따라서 효소 자체에 의한 부정적 영향을 고려하였을 때 최장 7시간 동안 효소처리를 하는 것이 적정한 것으로 판단하였다. 떡잎유래 원형질체를 2,4-D 1.0 mg/L, NAA 0.5 mg/L 및 BA 1.0 mg/L 첨가 액체배지에서 배양하였을 때 초기 세포분열과 이어지는 micro-callus 생장이 가장 양호하였다. 다양한 배추 인자형에 대한 검토 결과 본 연구의 배양조건 하에서는 초기 세포분열과micro-callus 생장이 배추 인자형에 따라 뚜렷하게 영향을 받는 것으로 나타났다. 노랑봄 품종의 떡잎에서 분리한 원형질체로부터 생장한 micro-callus 현탁액을 zeatin 0.2 mg/L외 spermidine 0.1 mM이 첨가된 반고체 MS 배지에 plating하였을 때 가장 왕성하게 callus colony가 형성 및 생장하였다. 이들 callus colony는 BA 5.0 mg 및 NAA 1.0 mg/L가 첨가된 배지에서 4.3%의 빈도로 재분화 신초가 유도되었다 얻어진 신초는 PGR 무첨가 MS배지에서 손쉽게 발근하였고 발근된 식군체는 기외에서 정상 식물체로 생장하였다. 본 연구의 결과는 배추 단독 원형질체 배양을 통한 고빈도 식물체 재분화 연구에 중요한 정보를 제공함으로써 유용하게 활용될 것으로 사료된다.
Plant regeneration was accomplished from protoplast culture of rice (Oryza sativa L. cv. Taebaeg). Embryogenic callus was induced from mature seed on MS medium containing 5 mM proline, 2.5 mg/L 2,4-D, 30 g/L sucrose in the dark at 28$^{\circ}C$ and used to establish embryogenic cell suspension culture. Suspension cells were subcultured every one week in N6 medium supplemented with 5 mM proline, 200 mg/L casein hydrolysate, 2.5 mg/L 2,4-D and amino acids of AA medium. Suspension cultures were composed of cells that were densely cytoplasmic, potentially embryogenic and were at least maintained for more than 6 months in liquid medium. Protoplasts were isolated from fast-growing suspension culture cells and cultured in a slightly modified KpR medium by mixed nurse culture. Isolated protoplasts began to divide within 5~7 days and thereafter, protoplast-derived calli were sequentially transferred to callus proliferating medium that soft agar MS medium contained 2 mg/L 2,4-D and produced distinct embryogenic cells. Microcolonies were then transferred to solid medium which consisted of MS medium containing 5 mg/L kinetin, 1 mg/L NAA, 1 mg/L ABA, 30 g/L sucrose and 10 g/L sorbitol under fluorescent light. Mulitple shoots of 4~5 per callus emerged and were transferred to hormone-free MS medium for root initiation. Thereafter, The plantlets were transferred to pots of soil to mature in the culture room.
Combinations of plant growth regulators, darkness treatments, and the order of expanding leaves for explants were evaluated for optimizing in vitro shoot regeneration rate of 'Whangkeumbae' pear. In a MS medium, supplemented with $8.88{\mu}M$ 6-benzylaminopurine (BA) and $0.49{\mu}M$ indole-3-butyric acid (IBA), green foci were observed on the surface of the callus 8 days after culture initiation. Some adventitious buds were later induced from those green foci, resulting in the appearance of normal shoots. In a medium containing $22.20{\mu}M\;BA$, the surface of the callus became compact and greenish, and many adventitious buds were formed over the entire area of the callus surface. When comparing BA concentration via histological observation, the section which had been treated with $22.20{\mu}M\;BA$ exhibited closer cell aggregation than those with $8.88{\mu}M\;BA$. The darkness treatment enhanced the formation of adventitious shoots for up to 3 weeks. The youngest two expanding leaves, proximal to the shoot apex, were proved to be the most regenerative, and yielded the highest shoot number per regenerating leaf. A fourth strength MS medium, which was supplemented with $0.54{\mu}M\;NAA$, yielded good quality plantlets, with regard to root number and root length.
Ginger is an important monocotyledonous plant belonging to the family Zingiberaceae. The objective of this study was to investigate the regeneration potential of ginger using leaf base explants. Auxins such as 2, 4-D and NAA in combination with BA were used for initiation of callus. Different combinations of both ammonium ($NH^{4+}$) and nitrate ($NO^{3-}$) were also studied for efficient callus production. High frequency of white friable calli was observed on modified Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 2.0 mg/L 2, 4-D, 0.5 mg/L NAA and 0.5 mg/L BA. The highest shoot induction (92.33%), shootlets number ($7.33{\pm}0.33$) and length ($88.33{\pm}4.40$) mm were achieved on MS media containing 0.5 mg/L BA. Regenerated shoots were transferred to in vitro rooting media containing 1.0 mg/L IBA. Afterwards, plantlets with well-developed root and shoot system were subjected to a twostep hardening process. 71% of plantlets survived after secondary hardening without any abnormal morphology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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