• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.757-761
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• 2014

천연 항균물질의 연구는 대부분 식품소재, 특히 약용식물을 대상으로 하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 식품소재의 경우 대량의 추출물 등을 제조하기 위해 많은 양의 재료가 필요하며, 이로 인한 비용 문제가 발생하게 된다. 미생물은 적절한 환경 하에서 대량 배양이 용이하기 때문에 천연항생제로 이용하기 위해 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 식물병 억제에 효과가 있는 식물근권미생물을 이용하여 어류질병세균 4종을 대상으로 항균활성을 확인하였다. 이 중 항균활성을 나타낸 균 3종을 선발하여 배양액, 상층액, 균체 현탁액으로 나누어 어느 부위에서 항균효과를 나타내는지 탐색하고, 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 균을 동정하였다. 12종의 식물근권세균 중 BRH433-2, THJ609-3, TRH415-2 3종에서 항균활성이 나타나는 것을 확인하였다. 세 균주의 배양액, 상층액, 균체 현탁액 중에서는 균체 현탁액이 가장 강한 항균활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 세 균주의 16S rDNA 염기서열 분석 결과, BRH433-2는 Burkholderia gladioli와 99.5%, B. plantarii 98.9%, B. ubonensis 98.5%, B. pyrrocinia 98.3%, B. glumae 98%로 나타났다. THJ609-3은 Pseudomonas baetica와 97.7%, P. moorei와 P. plecoglossicida에 대해서는 각각 97.6%, 97.5%의 상동성이, TRH415-2는 P. koreensis, P. baetica와 98.4%, P. moraviensis 98.3%의 염기서열 유사도를 나타났다. 따라서 3종의 식물근권세균은 충분한 안정성 및 안전성 실험을 실행한 후, 양식산업에 적용하여 항생제 대체 물질로서의 이용가치가 있다고 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.203-211
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• 2000

흰독말풀의 tumor조직에서 유도한 tumor callus로부터 scopolamine의 생산을 극대화하기 위한 연구를 수행하였다. Tumor callus의 생장률을 증가시키기 위해서는 초기접종량을 배지의 2%로 하고 배양기간은 4주가 효과적이다. 그래서 만일 이단계배양을 추진하려면 배지교체의 시기는 3주가 가장 적당한 것으로 확인되었다. Scopolamine의 생성을 위한 광의 효과를 알아본 결과, 암상태보다 광상태가 callus생장 및 scopolamine 함량 증가에 효과적이었다. Scopolamine 함량 증가의 최적 광량은 16$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$, 광질은 적색파장 그리고 연속광보다 장일조건 (16/8)의 광주기에서 tropane alkaoid인 scopolamine합성이 현저히 촉진되었다. 질소원으로는 산화형 질소인 NO$_{3}$$^{-}$ 를 4 g/L로 증가시키는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. Scopolamine의 함량을 증가시키기 위한 elicitor 공급은 10 mg/L chitosan과 15 mg/L yeast추출물이 가장 효과적이었으며, 전구물질로는 0.2 mM tropine과 0.3 mM tropic acid가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 보면, 흰독말풀 tumor callus에서 scopolamine 대량생산을 추진할 경우 3주 동안 광상태와 무기이온 조성을 균형 있게 조절하여 생장을 최대로 증가시킨 후, 1주 동안 scopolamine생산을 위해 elicitor, precursors 등이 조합된 배지에서 biotransformation 시키는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 또한 tumor callus에 $^{60}$Co${\gamma}$-ray을 조사하여 3K, 4K및 6k tumorcallus를 확보하였으며, 이들로부터 유도한 teratoma는 형태적 변이를 나타내었다. Teratoma로부터 또 다시 새로운 teratoma-callus 세포주를 유도하여 현탁배양을 수행하였던 바, MS 기본 배지에서 1.0 mg/L 2.4-D과 0.5 mg/L kinetin을 조합하여 처리한 callus 의 액체배양에서 cell aggregation이 일어나지 않고 세포가 유리화 되면서 왕성한 생장을 보였다.

• 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.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.309-314
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• 1994

간편하면서도 효율적인 단자엽 식물의 형질전환 기법을 개발하기 위하여 배발생 세포를 직접 electroporation하여 DNA를 도입하는 실험을 벼와 잔디에서 실시하였다. 잔디는 수정 후 3주된 미숙배에서 캘러스를 유도하였으며, 2.4-D가 1 mg/L 함유된 액체 MS배지로 옮겨 진탕배양한 것을 electroporation 실험에 이용하였다. 벼는 20 mm 정도의 미숙화서 유래의 캘러스를 액체 N$_{6}$배지(1 mg/L 2.4-D 함유)에서 진탕배양하여 획득한 세포주를 사용하였다. 액체 진탕배양한 세포괴를 GUS expression vector인 pGA1074 (30 $\mu\textrm{g}$/ml)와 함께 MS 액체 배지에서 Electroporation하였다. 세포벽과 세포막을 통한 세포로의 DNA 전이는 GUS 유전자의 발현 여부 및 정도에 따라 결정하였다. 400 volt, 800 $\mu$F capacitance로 electroporation 처리된 벼와 잔디의 세포괴들은 200 ${\mu}\ell$ (packed cell volume)의 세포괴 당 25 unit (1 unit=파란색을 띤 독립된 세포군) 이상의 빈도로 GUS 활성을 나타내었다. 반면에 무처리 세포주 및 처리한 비배발생 세포주에서는 GUS 발현이 일어나지 않음을 반복적으로 확인차였다. 따라서 electroporation에 의한 벼와 잔디의 형질전환실험에서 원형질체 대신 intact한 배발생 세포가 이용될 수 있음을 의미한다

• 식물조직배양학회지
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• 제27권2호
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• pp.133-136
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• 2000

미생물에서 분리한 dykellic acid가 식물세포에 미치는 생리적 영향을 평가하기 위하여, 담배 광혼용영양배양세포(photomixotrophic cultured cells, PM세포)에 dykellic acid를 다양한 농도로 처리하여 세포의 생장과 단백질 함량 및 superoxide diamutase (SOD)활성에 미치는 영향을 조사하였다. 담배 PM세포는 0.7 mg/L 2,4-D, 0.3 mg/L kinetin, 30g/L sucrose, 200 mM NaCl를 함유한 MS배지에서 $25^{\circ}C$, 광조건에서 현탁배양 (100 rpm) 하였다. 계대배양시 화합물을 처리한 후 12일째의 세포생장 억제와 배지의 이온 전도도를 측정한 세포막손상의 결과는 일치하였으며, 화합물은 세포생장을 강하게 억제시켰다 ($IC_{50}$/, 약 20 $\mu$M). Dykellic acid 처리농도가 증가함에 따라 단위세포 무게당 단백질 함량과 SOD 비활성도를 현저히 증가시켰다. 이상의 결과로 dykellic acid는 식물세포 생장을 저해하는 활성을 가지고 있으며, 담배 PM세포는 적은 양으로도 천연물의 생리활성을 평가할 수 있는 유용한 생물소재임이 확인되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권1호
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• pp.15-20
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• 2001

예취한 페레니얼 라이그라스의 재생에 미치는 식물 생장 조절물질의 영향을 조사한 결과, 0.1. 0.5 mg/L의 cytokinin 처리시 가장 높은 재생력을 나타내었으며, kinetin과 2iP가 BAP보다 재생에 보다 좋은 영향을 미쳤다. 2,4-D의 경우, 0.1 mg/L에서 가장 높은 재생력을 나타내었으며, GA$_3$은 초기재생력은 왕성하였으나 예취 2주 이후의 생장이 느린 것으로 나타났다. Cytokinin과 auxin의 세포분열에 미치는 경합을 조사한 결과, kinetin과 2,4-D를 단독으로 처리했을 때보다 두 생장 조절물질을 함께 처리했을 때 더 좋은 재생력을 나타내었다. 페레니얼 라이그라스의 현탁 배양세포에서도 cytokinin 과 auxin을 단독으로 처리했을 때보다 함께 처리했을 때 세포분열이 왕성한 것으로 나타났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.183-188
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• 1997

본 시험은 L. longiflorum 'Gelia'의 캘러스 유지 및 증식, 캘러스 선발, 액체현탁배양 등의 단계로 수행하였다. 재분화를 억제시키면서 캘러스를 유지 증식시키기 위하여 MSH배지에 2.4-D 0.5 mg/L , NAA 1.0 mg/L, BA 0.3 mg/L를 첨가한 배지가 가장 효과적이었으며 재분화를 억제시키기 위해 2,4-D의 첨가는 필수적이었다. 당은 30 g/L 첨가가 캘러스 생육에 가장 적합하였고 50 g/L 이상 고농도는 캘러스 생육에 억제적이었다. 또한 0.42%의 한천을 첨가한 반고형배지에서 캘러스의 생육이 증진되었다. 4~5회 계대배양된 캘러스에서 유사배발생 캘러스(ELC)가 관찰되었다. ELC의 증식과 캘러스의 유연성을 증진시키기 위해 $\textrm{NO}_{3^-}$ 와 $\textrm{NH}_{4^+}$의 비율을 달리하여 배양한 결과, 전반적으로 NO$_3$-의 함량이 높은 배지에서 배양된 캘러스는 생육과 유연성이 양호하였다. 그러나 체세포배발생 가능성이 있는 캘러스의 증식에는 효과적이지 못했다. 액체배양은 MSH배지에 NAA 1.0 mg/L, BA 0.3 mg/L, 16.7% conditioned배지(30 mL당 1 mL), casein hydrolysate 2.0g/L를 첨가한 액체배지에 배지 30 mL당 1.5 g의 캘러스를 배양했을때 가장 캘러스 증식효율이 높았다. 광학현미경으로 조직을 관찰한 결과 1년 이상 장기배양된 캘러스에서 기관분화가 가능했고 배발생 초기단계의 세포도 관찰되어 백합 'Gelia' 캘러스로부터 체세포배 형성이 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제36권3호
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• pp.207-218
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• 2020

Ashwagandha is an important ancient medicinal crops, being affected with many diseases, among which leaf blight caused by Alternaria alternata has become the constraint resulting in huge yield losses. Continuous usage of chemical methods leads to environment, soil and water pollution. Whereas biological control of diseases is long lasting, inexpensive, eco-friendly and harmless to target organisms. In this context, it is aimed to evaluate five Trichoderma strains viz. Trichoderma virens IMI-392430, T. pseudokoningii IMI-392431, T. harzianum IMI-392432, T. harzianum IMI-392433 and T. harzianum IMI-392434 as bio-control efficacy against A. alternata and growth promoting effect in Ashwagandha. All the Trichoderma strains had varied antagonistic effects against the pathogen. In dual culture technique, the strain T. harzianum IMI-392433 showed maximum percentage inhibition of mycelial growth (54.89%) followed by T. harzianum IMI-392432 (53.83%), T. harzianum IMI-392434 (48.94%) and T. virens IMI-392430, (43.62%) against the pathogen, while the least inhibition percentage was observed with the T. pseudokoningii IMI-392431 (36.60%). The culture filtrate of the Trichoderma strain, T. harzianum IMI-392433 recorded highest inhibition on the mycelial growth (39.05%) and spore germination (80.77%) of pathogen and the lowest was recorded in T. pseudokoningii IMI-392431 (20.45 and 50%). Moreover, seeds treated with spore suspension of the strain T. harzianum IMI-392433 reduced the percentages of disease severity index significantly. The strain T. harzianum IMI-392433 also significantly increased seed germination %, seedling vigor and growth of Ashwagandha. The correlation matrix showed that root yield per plant of Ashwagandha had significant and positive correlation with plant height (r=0.726^⁎⁎), number of leaf (r=0.514^⁎⁎), number of primary branch (r=0.820^⁎⁎), number of secondary branch (r=0.829^⁎⁎), fresh plant weight (r=0.887^⁎⁎), plant dry weight (r=0.613^⁎⁎), root length (r=0.824^⁎⁎), root diameter (r=0.786^⁎⁎), root dry weight (r=0.739^⁎⁎) and fresh root weight (r=0.731^⁎⁎). The significant and negative correlation (r=-0.336^⁎⁎) was observed with the root yield and percentages of disease severity index. The study recognized that the T. harzianum IMI-392433 strain performed well in inhibiting the mycelial growth and reduced the percentages of disease severity index of pathogen as well as increased the plant growth in Ashwagandha.

• 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.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권1호
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• pp.60-65
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• 2008

배발생 캘러스 유도 실험을 통해 음나무의 대량 증식의 가능성을 제시하였다. 절편체의 부위 및 호르몬 농도에 따라 약간의 차이는 보였으나 대부분의 조건에서 배발생 캘러스가 유기되었다. 특히 엽병 절편체에 비하여 잎 절편체에서 배발생 캘러스 유기가 더 활발히 이루어졌으며, 2.0mg/l의 2,4-D와 0.1mg/l의 BA를 혼합 처리한 조건에서 가장 많이 유기됨을 확인할 수 있었다. 배발생 캘러스의 대량 증식을 위하여 현탁배양을 실시한 결과 1.0mg/l의 2,4-D를 첨가한 배양액이 증식에 가장 좋은 것으로 나타났으며, 무기염류를 1/2로 반감한 B5 배지와 White 배지가 적당한 것으로 나타났다. 또한 탄소원은 3%의 농도를 사용하였을 때 캘러스 증식 뿐만 아니라 체세포 배의 발아에도 적당한 것으로 나타났다. 따라서 본 실험 결과는 생물반응기를 이용한 음나무의 대량 생산을 가능하게 하는 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.