• 생물환경조절학회지
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• 제18권1호
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• pp.23-28
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• 2009

이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 $CO_2$ 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and $CO_2$ of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 $CO_2$농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and $CO_2$ of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 $CO_2$는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권2호
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• pp.212-217
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• 2011

당이 첨가되지 않은 액체배지를 이용한 광독립영양법은 기내배양시 대량배양에 많은 장점이 있다. 본 논문에서는 광독립영양배양 시스템을 이용하여 체세포배발생을 경유해 대량증식 된 음나무의 대량생산 시스템을 보고하고자 한다. 이를 위해 체세포배에서 발아한 음나무 기내묘는 3가지 배양 방식, 즉 $30gL^{-1}$ 당이 첨가된 1/2MS 고체배지에서 배양한 종속영양 배양(무처리구), 당이 첨가되지 않은 1/2MS 고체배지에서 배양, 그리고 당이 첨가되지 않은 1/2MS 액체배지에서 강제환기를 시켜준 독립영양 배양하에서 4주간 배양되었다. 순화전 각 배양환경하에서 자란 식물체들의 엽면적, 광합성량, 엽록소함량, 생장량 등을 조사하였다. 그 결과 독립영양하에서 생장한 유식물체의 생장이 가장 좋았으며 엽록소 함량 및 순광합성량도 대조구에 비해 월등히 증가하였다. 독립영양배양 시스템하에서 생장한 식물체들은 이후 토양에서 100% 순화되었다. 본 결과에서 배양 마지막 단계에 당이 첨가되지 않은 액체배지에 배양하는 독립영양배양 방식이 기내배양묘의 순화율을 증가시키고 기외 활착율을 높임으로서 체세포배 유래 음나무의 대량생산에 효율적인 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권5호
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• pp.689-694
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• 2006

We investigated the potential use of various carbon sources (fructose, glucose, mannose, lactose, and glycerol) for culturing Phaeodactylum tricornutum UTEX-640 in mixotrophic and heterotrophic batch cultures. Concentrations of carbon substrates tested ranged from 0.005 M to 0.2 M. P. tricornutum did not grow heterotrophically on any of the C-sources used, but successive additions of organic carbon in mixotrophic growth mode substantially increased the biomass concentration and productivity relative to photoautotrophic controls. The maximum biomass productivities in mixotrophic cultures for glycerol, fructose, and glucose were 21.30 mg/l h, 15.80 mg/l h, and 10.20 mg/l h, respectively. These values were respectively 10-, 8-, and 5-fold higher than those obtained in the corresponding photoautotrophic control cultures. Mannose and lactose did not significantly affect microalgal growth. The biomass lipids, eicosapentaenoic acid (EPA) and pigments contents were considerably enhanced with glycerol and fructose in relation to photoautotrophic controls. The EPA content was barely affected by the sugars, but were more than 2-fold higher in glycerol-fed cultures than in photoautotrophic controls.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권2호
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• pp.91-95
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• 2001

배양환경을 달리하여 생산한 배양묘 (타가영양묘, 혼합영양묘, 자가영양묘)를 기외 이식한 후에 생존율은 타가영양묘에 비해 혼합영양묘와 자가영양묘가 높았고 특히 자가영양묘는 97.6%로 가장 높았으며 정식 일수가 경과함에 따라 엽병장, 엽수, 엽면적은 자가영양묘가 타가영양묘와 혼합영양묘에 비하여 다소 좋았으나 유의성은 없었다. 정식 30일 후 유묘의 총광합성량은 자가영양묘가 154 mg$CO_2$.mgDW$^{-1}$h$^{-1}$로서 혼합영양묘 (148 mg$CO_2$.mgDW$^{-1}$h$^{-1}$)와 타가영양묘 (102 mg$CO_2$.mgDW$^{-1}$h$^{-1}$)보다 높았다. 그리고 개화시기는 자가 영양묘가 타가영양묘와 혼합영양묘에 비해 7~10일 정도가 빨랐고 엽병장, 엽수, 엽면적, 엽록소 함량 등도 양호하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제3권2호
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• pp.59-66
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• 2001

Photoautotrophic micropropagation systems do not include sugar in the culture media. This characteristic provides advantages to scale up the micropropagation systems comparing photomixotrophic micropropagation systems. A closed, large-scale photoautotrophic micro-propagation for transplant production system has been developed at Chiba University, Japan. New concepts and technologies were adapted to produce high quality transplants at minimum usage of resources, and as scheduled. Newly developed software for production management was used to enhance the efficiency of the transplant production system. Currently, virus-free transplants of sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) are vegetatively propagated and produced under sterilized conditions in this system. This system can also be used for production of transplants of any other species including horticultural and woody plants with a minimum of modification.

• 한국작물학회지
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• 제38권3호
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• pp.245-252
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• 1993

광합성 전자전달 억제물질에 대한 빠른 검색 방법을 모색하기 위하여 녹색배양 세포인 광학적 자가 영양세포(PA)를 이용하여 실용화된 제초제 및 4종의 잡초 추출액으로 부터 PA세포의 반응을 조사하였다. 녹색배양 세포인 담배 및 우산이끼 PA세포는 타가 영양세포에 비하여 광합성 전자전달 저해형 제초제들은 700배 이상 높은 감수성을 나타내었으며 호르몬 작용형 제초제인 2, 4-D는 감수성의 차가 8배로 낮게 나타났다. 우산이끼 PA세포는 약제 농도간의 범위(0.01～0.9${\mu}$M)가 좁아 약제선발시 타 배양 세포에 비하여 좋은 재료임을 암시하였으며, 광합성 전자전달 저해약제에 대해서 힐(hill)반응과 동일하게 광합성 산소발생 억제정도인 PI$_{50}$에서 강한 활성을 나타내었다. 잡초 중 여뀌 추출액 10% 처리시 PA배양 세포의 엽록소 함량이 가장 낮았고, 광합성 산소발생 억제율이 가장 높았다. 수용 및 MeOH액으로 추출한 10% 여뀌 추출액을 반응용액 3ml에 300${\mu}$l 반응시 우산이끼 PA배양세포에 대해 각각 60%, 100% 광합성 산소발생 억제효과가 있었다. 이상의 결과에서 PA세포들은 광합성 전자전달 저해형 약제에 대하여 빠르고 민감한 검색수단으로서 좋은 재료가 될 수 있다고 생각한다.다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.80-85
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• 2017

최근 고부가가치 산물의 생산이 가능한 미세조류는 이산화탄소의 생물학적 전환 측면에서 많은 주목을 받고 있다. 그렇지만 미세조류 종 자체가 지닌 낮은 광합성 효율 및 생산성의 한계는 미세조류를 활용한 공정의 상업화를 막는 장애요인이다. 따라서 본 연구에서는 대표 미세조류 Chlamydomonas reinhardtii의 광독립영양 성장성 분석을 위한 미세액적 광생물반응기를 개발하였다. PDMS 기반의 미세유체 칩 내에 미세기둥을 배열하고 미세챔버의 높이를 조절하여 미세액적 내 이산화탄소의 전달속도를 증가시켰으며, 이는 세포 성장성과 형광 세기 변화를 통해 확인하였다. 마지막으로 미세액적 광생물반응기를 활용하여 다양한 이산화탄소 농도 및 광량 조건에서 C. reinhardtii의 광독립영양배양에서 성장성을 96 시간동안 관찰하고 분석하였다. 본 연구 결과를 통해 미세액적 광생물반응기는 성장성 및 유용물질 생산성이 우수한 미세조류 종을 빠르게 분석하고 쉽게 분리할 수 있는 효율적인 플랫폼임을 입증하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권3호
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• pp.117-121
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• 2001

배양환경을 달리하여 생산한 3가지의 유묘 (타가영양묘, 혼합영양묘, 자가영양묘)를 대상으로 잎의 형태적 특성 및 탄수화물 함량 등을 비교 분석한 결과, 온실묘, 자가영양묘와 혼합영양묘는 하표피층에 왁스의 결정형이 관찰되었으나 타가영양묘에서도 관찰되지 않았다. 기공수와 크기에 있어서는 타가영양묘가 자가영양묘에 비하여 기공이 크고 많았다. 특히, 자가영양묘의 기공형태와 크기는 온실에서 자란 유묘와 거의 유사하였다. 식물체의 탄수화물함량은 자가영양묘가 혼합영양과 타가영양묘에 비하여 많았으며 유리당도 역시 자가영양묘가 가장 많았고 모든 배양묘에서 glucose의 함량이 가장 많았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제3권1호
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• pp.39-44
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• 2001

Plastid transformation was attempted with soybean [Glycine max (L.) Merr.] leaves and photoautotrophic and embryogenic cultures by particle bombardment using the transforming vector pZVII that carries the coding sequences for both subunits of Chlamydomonas reinhardtii Rubisco and a spectinomycin resistance gene (aadA). Spectinomycin resistant calli were selected from the bombarded leaves but the transgene was not present, indicating that the resistance was due to mutations. The Chlamydomonas rbcL and rbcS genes were shown to be site-specifically integrated into the plastid genome of the embryogenic cells with a very low transformation efficiency. None of the transformed embryogenic lines survived the plant regeneration process so no whole plants were recovered. This result does indicate that it should be possible to insert genes into the plastid genome of the important crop soybean if the overall methods are improved.

• 한국해양바이오학회지
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• 제6권2호
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• pp.68-75
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• 2014

This study investigated the potential use of various organic carbon sources (glucose, glycerol and acetate) and different concentrations of $CO_2$ for culturing marine microalga Dunaliella tertiolecta. Cell growth and lipid production were monitored under heterotrophic, mixotrophic and photoautotrophic modes of cultivation. D. tertiolecta showed the ability to grow under mixotrophic (acetate and glucose), heterotrophic (glucose) and photoautotrophic condition under high $CO_2$ concentration (15%). With all the organic carbon sources (glucose, glycerol and acetate) tested in this study, 1~5% acetate enhanced cell growth rate and lipid content, while higher concentrations of acetate (10% and 15%) were inhibitory and resulted in cell death.