• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권3호
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• pp.192-197
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• 2005

The effects of macronutrients $(NO_3^-,\; NH_4^+\;and\;PO_4^{3-})$ on cell growth and triterpenoids production in Centella asiatica cell suspension cultures were analyzed using the Box­Behnken response surface model experimental design. In screening and optimization experiments, $PO_4^{3-}$ as a single factor significantly influenced cell growth where increasing the phosphate level from 0.1 to 2.4 or 2.6 mM, elevated cell growth from 3.9 to $14\~16g/L$. The optimum values predicted from the response surface model are 5.05mM $NH_4^+$, 15.0mM $NO_3^-$ and 2.6mM $PO_4^{3-}$, yielding 16.0g/L cell dry weight with $99\%$ fitness to the experimental data. While the $NH_4^+-NO_3^-$ interaction influenced cell growth positively in the optimization experiment, $NH_4^+$ and $NO_3^-$ as single factors; and interactions of $NO_3^--PO_4^{3-},\;NH_4^+-PO_4^{3-}$ and $NH_4^+-NO_3^-$ were all negative in the screening experiment. Cell growth and the final pH level were positively affected by $PO_4^{3-}$, but negatively affected by $NH_4^+\;and\;NH_4^+-PO_4^{3-}$ interactions. The different effects of factors and their interactions on cell growth and final pH are influenced by a broad or narrow range of macronutrient concentrations. The productions of triterpenoids however were lower than 4mg/g cell dry weight.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제16권3호
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• pp.244-250
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• 1993

Calli and suspension cultures were obtained following inoculation of the explant from leaves of Ginkgo biloba L on the supplemented MS basal medium. The obtained calli and suspension cultured cells were able to produce detectable amounts of ginkgolides which are known as natural specific PAF antagonists. The production of ginkgolides in the calli and suspension cultured celles were identified using GC/MS, GC and HPLC with authentic ocmpounds. Since the production of ginkgolides A and B the calli and suspension cultured cells had been confirmed, effects of types and concentration of plant growth regulators, media and illumination on the induction and growth of the callus were studied. The concentrations of growth regulators for optimal callus were studied. The concentrations of growth regulators for optimal callus induction were studied. The concentrations of growth regulators for optimal callus induction were 1.0 to 2.0 mg/L for NAA and o.1 mg/L for kinetin. The growth of the Callus seemed to be more simnultaed with the combination of NAA and kinetin than NAA and BA with illumination at all concentration ranges of 1.0 to 4.0 mg/l for NAA and o.1 to 1.0 mg/L for kinetin or BA studied. Amogn 8 different media used, the induction rate of callus on Anderson, Eriksson, and Shenk and Hildebrant at 4 weeks after the innoculation was almost the same as that of MS. However, callus was rarely induced on Heller or White medium. Suspension cultures were easily initiated with 3 g of callus (fresh weight) derived from ginkgo leaves on supplemented MS medium. A typical growth curve of suspension cultured cells could be obtained by measuring the fresh weight of the suspension cultured cells at every 3 days. To improve the growth of suspension cultured cells of ginkgo, effects of concentrations of NAA, sucrose, phosphate ions and molar ratio of $NH_{4}^+\;to\;NO_{3}^-$ ions in the culture medium were studied. The maximum growth of the cells was achieved when the culture medium contained 1.0 mg/L of NAA, 30 g/L sucrose, 1.75 mM phosphate ions and 1:5 molar ratio of $NH_{4}\;to\;NO_{3}^-$ ions.

• 한국산림과학회지
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• 제81권2호
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• pp.183-190
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• 1992

기내배양된 현사시나무의 조직배양세포로부터 안토시아닌 생성과 세포생장에 적합한 요인을 구명하여 차후 기내배양을 통한 2차대사산물생산의 기초자료를 제공하고자 연구를 수행하였다. Callus는 0.5mg/l 2, 4-D, 0.1mg/l BAP을 첨가한 MS배지에서 유발시켜 같은 배지에서 증식하였다. 안토지아닌 생산은 MS 기본배지를 기준으로 하여 질산염은 12.5% 감량시키고 인산염은 400%로 증가시켜 5% sucrose와 1.0mg/l IAA 및 1.0mg/l BAP를 첨가한후 7,000 lux의 연속광 하에서 배양했을 때 가장 높게 나타났다. 그러나 세포의 생장은 MS 기본배지를 기준으로 하여 질산염은 50% 감량시키고 인산염은 400%로 증가시켜 5% sucrose와 0.5mg/l 2, 4-D를 첨가한 배지에서 가장 양호한 결과를 얻었다. 안토시아닌의 동정은 1% 염산-메탄올의 유기용매로 추출하여 정제 후 TLC와 UV spectrophotometer로 확인한 결과 pelargonidin 3-rhamnoside-5-glucose로 추정되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.105-109
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• 2005

참돌꽃 (Rhodiola sachalinensis A. Bor) 현탁배양에서 salidroside 생산성을 개선하고자 auxin인 NAA와 cytokinin인 BA와 kinetin, 그 외에 $GA_3$, TDZ, zeatin, spermine과spermidine을 조합하여 조사하였다. NAA/BA 조합은 NAA/kinetin조합과 비교했을 때 생장과 salidroside 함량이 증가하였다. Salidroside 함량의 증가에 의한 생산성 ($64.6{\pm}8.9$ mg/L medium)은 1 mg/L. NAA와 5 mg/L BA가 첨가된 $2B_5$ 배지에서 높게 나타났으며, 최대 salidroside 의 생산성은 1 mg/L NAA, 5 mg/L BA와 1 mg/L $GA_3$이 첨가된$2B_5$ 배지에서 $90.3{\pm}8.34$ mg/L로 나타났다. 그 밖의 TDZ. zeatin, spermine과 spermidine 처리에서는 생산성에 있어서 증가를 보이지 않았으며, spermidine의 경우에 약간의 유의적인 생산성 증가를 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.135-141
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• 2003

Peroxiredoxin(Pix) are large family of peroxidases that reduce alkyl hydroperoxides and hydrogen peroxide. A cDNA clone (referred to as swPrxl) encoding Pix was from a sweetpotato cDNA library constructed from suspension-sultured cells, and its expression was investigated in terms of stress. The swPrxl contained an open reading frame (ORF) encoding mature protein of 193 amino acids with calculated molecular mass of 20.8kDa. The predicted amino acid sequence of swPrxl has two conserved cysteines that are essential resicues for the reduction of peroxides. It showed high amino acid sequence homology ot PixIIF of Arabidopsis (77%) and putative Prx of rice(72%). RNA gel-blot analysis showed that swPrxl gene was expressed dominantly in leave among intact tissues, and also highly detect in suspension-cultured cells. Interestingly, the level of swPrxl transcripts was almost the same regardless of the growth stage in suspension culture. Furthermore, the transcription level of swPrxl gene was not significantly changed in response to various stress treatments such as wounding, extreme temperature and stress-related chemicals RT-PCR analyses.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.301-306
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• 2005

패랭이꽃속 Dianthus gratianopol 잎절편체로부터 캘러스를 유기하여 표면에 광택이 있고 치밀하게 배열되고 연한 녹색의 shoot-forming 캘러스를 선별하였다. 유기된 캘러스를 잘게 자르고 1.0 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BAP가 포함된 CP 액체배지에서 7일 간격으로 계대배양하여 균일한 SF형태의 조직이 치밀한 세포괴를 얻을 수 있었고 이들 세포괴를 1.0 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BAP, 1.5 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BAP의 MS고체배지에서 배양했을 때 재분화능력이 있는 캘러스를 유도할 수 있었다. 이들 캘러스는 1.0mg/L TDZ과 0.5 mg/L PAA가 포함된 MS재분화배지에 치상하였더니 녹화되기 시작하여 배양 4주후부터는 다량의shoot 원기가 형성되고 shoot증식이 가능하였으며 평균 87%의 shoot 형성률을 보였다. 배양 9주후 절단된 shoot는 0.1 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 뿌리를 형성하여 화뢰와 꽃을 갖고 있는 완전한 식물체로 재분화되었다. 또한 재분화 능력이 있는 캘러스 정단 원기를 절단한 절편체는 1.0 mg/L TDZ 과 0.5 mg/L PAA가 포함된 MS재분화 배지에서 직접 부정아를 형성하였고 이들 부정아로부터 다량의 shoot 증식이 가능하여 식물체를 효과적으로 얻을 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.41-44
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• 2002

Streptanthus 조직배양 세포에서 유조직 세포로부터 사부 세포의 발달 동안 설탕 운반자는 유도되었고, 단당류인 포도당의 운반자는 사라졌다 (Cho 1998). Streptanthus 조직배양 세포에서 유도된 사부영역과 사공은 sieve endoplasmic reticulum (SER)과 p-protein 합성이 거의 완성되는 시기에 형성되며, SER이 새로 합성된 세포벽을 에워싼 후에 세포벽이 분해되기 시작하였다. 세포벽의 분해와 사공의 형성은 비교적 규칙적으로 진행되었다. 사공의 모양은 계란형이었고, 사공의 외부크기는 세로 1.2 $\mu\textrm{m}$~l.6 $\mu\textrm{m}$, 가로 0.8 $\mu\textrm{m}$~l.3 $\mu\textrm{m}$, 다양하고 사공의 내부크기는 별모양과 유사한 불규칙한 형태였다. 두 사부세포 사이에서 사공의 수는 $\mu\textrm{m}$$^2$당 2개~7개였고, 육상체를 포함한 사공벽에 두께는 0.05 $\mu\textrm{m}$~0.07 $\mu\textrm{m}$,의 두꺼운 벽으로 구성되었다. 사공영역과 사공의 형성에 필요한 에너지는 세포벽 가까이에 위치하고 있는 미토콘드리아에서 얻을 것으로 추측하며, 사공 형성에 대한 SER의 역할은 아직까지 설명할 수 없었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.180-188
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• 2019

옥신은 식물의 생장과 발달 과정에서 중요한 조절자로서 기능한다. 옥신 신호전달 과정은 3개의 주요 옥신 반응 전사인자인 Auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA), Gretchen Hagen 3 (GH3), 그리고 small auxin up RNA (SAUR) 유전자에 의해 조절된다. 특히, Aux/IAA는 옥신 신호에 반응하여 빠르게 축적되는 수명이 짧은 핵 단백질이다. 이 실험에서 우리는 현사시 나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)로 부터 PagAux/IAA1 유전자를 분리하고 발현 특성을 분석하였다. PagAux/IAA1 cDNA는 4개의 보존된 도메인과 2개의 nuclear localization sequence (NLS)을 포함한 200개의 아미노산을 암호화하고 있다. Southern blot 분석으로 현사시나무 genome에 PagAux/IAA1 유전자가 single copy로 존재하는 것을 확인하였다. PagAux/IAA1 유전자는 잎과 꽃에서 특이적으로 발현되었다. 그리고 PagAux/IAA1 유전자는 현탁배양세포의 생장 과정에서 초기 지수생장기에 발현되었다. PagAux/IAA1 유전자의 발현을 분석한 결과, 건조와 염 스트레스 및 식물호르몬인 ABA 처리에 의해 발현이 감소된 반면 저온 스트레스, 형성층의 세포 분열 과정 그리고 식물호르몬인 GA와 JA 처리에서 발현이 증가하였다. 따라서 PagAux/IAA1 유전자가 현사시나무에서 저온 스트레스 반응뿐 아니라 생장 과정에 관여할 것으로 판단된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권3호
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• pp.151-156
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• 1994

야생약초이며 미국에 자생하는 까마중의 일종인 Solanum ptycanthum을 현탁배양에 의하여 제초제 acifluorfen 저항성인 세포주를 선발하였으며 감수성인 세포주는 $0.5\;\mu\textrm{M}$ 제초제에서 callus 생장이 멈추었으나 저항성 세포주는 $10\;\mu\textrm{M}$이 첨가된 배지에서도 calllus 생장을 계속하였다. 저항성 세포주를 제초제가 첨가 안된 배지에서 4개월 이상 계대배양 후 저항성 정도를 조사하였으며, 저항성 정도는 세포주에 따라 상이하였다. 저항성 세포주로부터 식물체 분화 능력도 세포주에 따라 상이하였으며 저항성인 세포주는 제초제가 첨가된 배지에서도 식물체가 분화되었다. 선발된 세포주로부터 분화된 식물체를 온실에서 5-5주 키운 후 16 mg/L acifluorfen 을 살포한 후 식물체와 자식후대에서의 제초제 저항성을 조사하였다. 내성인 세포주로부터 분화된 식물체가 감수성인 선발이 안된 종자로부터 얻은 식물체보다 저항성을 나타내었다. 저항성 정도는 cell line과 somaclone에 따라 차이를 보였다. 자식후 자식후대에서 저항성분리비를 조사하였는데 EBN-l2E 세포주는 저항성, 중간 저항성, 감수성이 1:2:1로 분리가 일어나서 저항성이 불완전우성을 보였다. EBN-l3B는 감수성과 저항성이 3:1로 분리가 일어나 저항성이 열성이고 감수성이 우성인 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제80권1호
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• pp.1-8
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• 1991

Nodule 배양(培養) 방법(方法)을 이용(利用)하여 잡종(雜種) 포플러 양황철62-9와 이태리포플러 1호 Eco 28의 보다 진보(進步)된 재분화(再分化) 방법(方法)과 체세포(體細胞) 배(胚) 발생(發生) 방법(方法)을 얻었다. 칼루스는 2,4-D가 0.5, 2.0mg/l씩 첨가(添加)된 배지상(培地上)에 잎 조직(組織)을 치상(置床)하여 얻었고, 발달(發達)한 칼루스 조직(組織)을 액체(液體) 배지(培地)로 옮겨 세포(細胞) 현탁 배양으로 세포를 증식(增殖)했다. 현탁세포로 부터 적당한 생장(生長) 조절물질(調節物質)을 첨가(添加)하여 nodule을 생산(生産)했다. 액체 배지에서 직접(直接) 줄기를 재분화(再分化)하는 시도(試圖)는 양황철에서만 가능(可能)했다. Agar 배지(培地)에 재분화용(再分化用) 생장조절(生長調節) 물질(物質)을 첨가(添加)한 경우 상당히 많은 수(數)의 줄기 분화(分化)가 분화 되었고, 몇몇 배지에서는 체세포(體細胞) 배(胚)로 분화 했다. 이러한 nodule 배양 방법은 묘목(苗木)의 생산(生産), 체세포(體細胞) 변이(變異)의 이용(利用), 이차(二次) 산물(産物)의 생산(生産) 그리고 그밖의 생물공학적 응용을 위한 조직 배양 재료로서 그 이용성에 대하여 고찰(考察)했다.