• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권5호
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• pp.641-646
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• 2003

An accurate and efficient method for measuring the mass of hairy roots using conductometry is established. A conductivity equation expressed in terms of the concentration of the ion species in the medium is suggested. By using this equation, the effect of the individual ions on the total conductivity can be quantitatively analyzed. An equation for the in situ estimation of the cell growth coefficient for determining the mass of hairy roots is established based on measurements of the nitrogen concentration and conductivity during cultivation. The proposed equation does not require preliminary experiments to determine the cell growth coefficient. Instead, the physiological characteristics of the plant species are reflected by introducing the cellular nitrogen content. Since the cell growth coefficient is determined by measuring the major ionic nutrient concentrations, it is more effective to express the dynamics of an actual culture system. This improved method for determining the mass of hairy roots was successfully utilized in a fed-batch culture system.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.77-83
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• 1999

Agrobacterium tumefaciens $A_4$T에 의해 형질전환된 사리풀 (Hyoscyamus niger L.)의 모상근으로부터 tropane alkaloids (scopolamine, hyoscyamine)의 생산성 향상을 위한 최적배지, 배양기간 및 탄수화물의 영향을 조사하였다. Tropane alkaloids의 생산성이 우수한 모상근 (HNl8, HN57)의 최적 배지는 SH배지이며, 모상근의 생장, tropane alkaloids 함량 및 생산성에서 조사한 6가지 배지보다 높게 나타났다. Tropane alkaloids생산을 위한 최적 배양기간은 HNl8 clone이 6주, HN57 clone은 5주로 나타났으며, 배양기간에 따라 scopolamine의 함량은 계속적으로 증가하는데 반하여 hyoscyamine의 함량은 일정 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 두 세포주는 sucrose농도가 7%까지 증가할수록 생장률이 증가하는 반면, tropane alkaloids 함량은 감소하였으며, tropane alkaloids생산성은 3% sucrose처리구에서 가장 높게 나타났다. HN18 clone의 경우 최적 sucrose(3%)및 dextrose (2%)에서 유사한 tropane alkaloids 생산성을 나타내었다. 하지만 HN57 clone은 sucrose 처리구에 비하여 dextrose 처리구에서 매우 낮은 tropane alkaloids생산성을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권4호
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• pp.349-351
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• 2008

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.137-142
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• 1997

모상근의 성장을 위한 최적배지 및 tropane alkaloids함량을 위한 최적배지를 구명하기 위하여, 독말풀(Datura stramonium var. tatula Torr.)의 잎과 줄기에 Agrobacterium spp.spp.를 접종하였다. 접종된 균주 중 모상근의 유도에 효과적인 균주는 Agrobacterium tumefaciens $\textrm{A}_{4}$ T와 A rhizogenes ATCC 15834이었다. SH (Schenk and Hildebrandt, 1972) 액체배지에서 선발된 23개의 clone중 성장이 양호한 clone은 DTLA9 이었으며, tropane alkaloids의 함량이 양호한 clone은 DTLE6 이었다. 이들 두 종류의 세포주를 9종류의 서로 다른 액체배지에 각각 배양하여 성장 및 tropane alkaloids의 함량을 조사한 결과, 모상근의 성장은 두 세포주 모두 SH와 MS배지(SH > MS배지순)에서 다른 7개의 배지에서 보다 양호하였다. 한편, tropane alkaloids의 함량은 두 세포주 공히 GD와 B5 배지(GD > B5배지순)에서 다른 7개의 배지에서 보다 높게 나타났다. 따라서 SH배지에서 모상근을 성장시킨 후, GD배지에 옮겨 2단계 연속배양하면 tropane alkaloids의 함량을 높일 수 있을 것으로 확인되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제8권3호
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• pp.250-258
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• 2000

약용식물의 기내 (in vitro) 배양에 의한 유용물질의 생산을 위하여 대황 (Rheum undulatum L.)의 유묘 조직 절편에 Agrobacterium rhizogenes A4을 감염시켜 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 부정 근인 모상근은 WPM 배지에서 RCM 배지의 3.4배의 성장률 증가를 나타내었으며, 지표 물질인 tannin의 생산량 또한 동일 배지에서 가장 높았다. 배지내 식물성장조절물질의 처리에 의한 모상근의 성장 및 tannin 생산촉진 효과는 식물성장조절물질을 처리하지 않은 대조구에 비해 2 mg/L IAA 처리구와 0.5 mg/L ABA 처리구에서 각기 1.7배의 성장 (0.72 g dry weight/flask)과 1.4배의 tannin (0.67 mg/g fresh weight)의 생산량 증가를 가져왔다. 배지내 탄소원인 sucrose 는 3%와 5%에서 최대성장 (0.54 g dry weight/flask)과 tannin 생산 (0.46 mg/g fresh weight)을 보였으며, chitosan의 농도는 50 mg/L 처리구에서 tannin의 생합성에 영향을 주었다.

• KSBB Journal
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• 제9권2호
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• pp.157-164
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• 1994

인삼의 잎, 줄기, 뿌리 절편에 Agrobatriumrhizogenes(stain $A_4$를 접종하여 형질이 전환된 조직(모상근)을 유도, 배양한 후 saponin 고생산능 clones을 선발하였으며, 아울러 형질전환 여부를 dot blot hybridization 과 opine 분석으로 확인하였다. 여러 부위에서 유도된 모상근은 모두 암조건의 MS 배지에서 활발히 생장하였으며, 이들 중 HB3 clone을 이용하여 동질화딘 모상근 clon으로 배양한 후 saponin 고생산능 clon을 선발한 결과 HB2-10 clone이 최대의 생장을 보였으며 총 saponin함량은 0.55wt%로 나타났다. 그러나 총 saponin함량이 가장 높은 clone은 비교적 생장이 느린 HB3-2 clone이었으며 0.74wt%의 함량을 나타내었다. 아울러 dot blot hybridization 결과 Ri-T-DNA가 식물체의genome 내로 삽입되어 있었으며, opine확인결과 모든 모상근 clone으로부터 argropine과 mannopine이 검출되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권1호
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• pp.37-43
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• 1992

A. rhizogenes A4 균주를 접종하여 청피홍심무우(Raphanus sativus cv. Chungpihongsim)의 모상근 배양을 확립하였다. 형질전환된 뿌리는 MS 배지의 기본염을 1/2로 희석하고, pH는 5.2, sucrose는 3%로 조정한 배양조건에서 최적성장을 보였다. 형질전환된 조직에서 합성되는 물질인 opine, 즉 agropine과 mannopine이 모상근의 추출액에서 검출되었다. 배지에 2, 4-D와 Kinetin이 첨가될 경우 모상근의 탈분화와 더불어 세포내에 안토시아닌의 합성이 유도되었으며, 그 중 2, 4-D $0.45\;\mu\textrm{M}$과 kinetin $2.3\;\mu\textrm{M}$의 첨가에서 최대의 색소 축적능을 보였다. 모상근의 탈분화와 함께 유도되는 안토시아닌의 paper chromatography 전개양상은 경작뿌리에서 추출한 색소에 비하여 다소 차이를 보였지만 모든 안토시아닌의 aglycone은 pelargonidin으로 확인되었다. 이러한 시료의 총 안토시아닌 함량은 0.49 mg/g(f.w.)로 계산되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권6호
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• pp.371-375
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• 2006

To investigate effects on the growth and ginsenosides accumulation in ginseng hairy root, potassium phosphate was supplemented with 1.25, 2.5, and 5.0 mM concentration in 1/2 MS medium, respectively. Potassium phosphate supplement was increased the biomass and ginsenosides accumulation when it was dose at the concentration of 1.25 mM. And the growth rate of hairy root in the light condition was higher than in dark condition. The highest contents and productivity of ginsenosides were observed at the supplement of 1.25 mM potassium phosphate at the 7th day after the culture onset. Ginseng hairy root cultured in 20 L bioreactor supplemented with 1.25 mM KH$_2$PO$_4$ was increased the growth with 1,609 g (F${\cdot}$W) and ginsenosides content with 11.09 mg than those in control.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 1999년도 The 6th International Symposium on the Development of Anti-Cancer Resource from Plants
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• pp.46-57
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• 1999

Ginseng(Panax ginseng C.A. Meyer) is important medicinal plant but requires 4-year cultivation for root harvest because of slow growth. In contrast, ginseng callus and hairy roots grow vigorously and may Produce the same or more biologically active compounds for human health than natural ginseng roots. Therefore, ginseng callus and hairy roots can be used for commercial purposes. Polyacetylene, one of anti-cancer compounds in ginseng, was not detected in the callus cultured on the medium containing 2, 4-B, but cells derived from the callus growth was excellent, The ginseng calli cultured on the medium containing 2mg11 CPA and 0.05mg/1 BA was grown vigorously and produced panaxydol, one of ginseng polyacetylene. The biosynthesis of polyacetylene in callus was not affected by addition of NAA and sucrose in media. The SH medium was better than the MS medium for ginseng callus growth and biosynthesis of panaxydol. Another ginseng anti-cancer compounds, ginsenoside-Rg$_3$, Rh$_1$and Rh$_2$ were detected in ginseng hairy roots by heat treatment. Those of Panax ginseng were obtained after root disks of three-year old roots were infected with Agrobacterium rhizogenes Rl000 $A_4$T in dark condition after one month of culture. The optimum growth of hairy roots was achieved in the culture of 1/2 MS liquid medium in dark(22$^{\circ}C$) under 60 rpm gyratory shaking. Hairy roots grew well in 5 ι Erlenmeyer flasks, 1ι roller drums, 10ι jar-fermenters, and especially in 20ι air-lift .culture vessels. All heat treatments had remarkably different ginsenoside contents. Eleven ginsenosides were determined in heat treatment, eight in freeze dried hairy roots. Contents of ginsenoside-Rbl , Rb2, Rc, Rd. Re, Rf, and Rg$_1$tested in all heat treatments were less than those of freeze dried hairy roots. Contents of glnsenoside-Rg$_2$ in heat treatment for 1 hour at 105$^{\circ}C$ was 4.92mg/g dry wt, 3.9 times higher than 1.27 mg/g dry wt of freeze dried hairy roots. The optimum condition of heat treatment for the production of ginsenoside-Rg$_3$and Rhl was 2 hours at 105$^{\circ}C$, and ginsenoside content was 2.58mg/g dry wt and 3.62mg/g dry wt, respectively. The production of ginsenoside-Rh2 was the highest in heat treatment for 2 hours at 105$^{\circ}C$ among treatments examined, and ginsenoside-Rh$_2$content was 1.08mg/g dry wt.

• 한국자원식물학회지
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• 제11권2호
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• pp.176-176
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• 1998

This study was carried out to obtain the information for growth characteristics of crown gall tumor and hairy root transformed by Agrobacterium spp,. on the media with phytohormones, casein hydrolysate and activated charoal. Crown gall tumors and hairly roots were formed respectively on potato tuber discs infected by tumerfaciens A ch 5 and A.rhizogenes ATCC15834. These tumors and roots could be grown on the phytohormone free media. PCR analysis of Rol C and Vir C gene fragments confirmed that crown gall root was prompted on the medium containing 2,4-D 2mg/l with casein hydrolysate lg/l. The survival ration of crown gall tumor callus derived from potato increased on medium containing the activated charcoal 0.5∼0.2mg/l because of the prevention, on the other hand, hairly roots were necrosis on the same medium. Callus derived from hairly root were excellently grown for a short time by suspension culture on liquid medium containing 2.4-d 2mg/L and casein hydrolysate lg/l.