• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 심포지엄
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• pp.29-30
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• 2002

The goal of this research was to develop the effectiveness of in vitro culture method for A. formosanus and study the environment in vitro conditions affecting on growth. The first series of experiments were examined to investigate the response of three different basal media, MS (Murashige and Skoog, 1962), Knudson (KC; Knudson, 1946) and modified hyponex on growth and multiplication during in vitro culture. Multiple shoot proliferation was induced in shoot tip explants on Hyponex (H3) media supplemented with BA (1 mg1$\^$-1/) or TDZ (1-2 mg1$\^$-1/). Addition of activated charcoal (1%) to the TDZ containing medium promoted rapid shoot tip proliferation (11.1 shoots per explant) but the same medium had an opposite effect resulting in poor proliferation in the nodal explants. However, the regenerated shoots had slow growth rate and failed to elongate. This problem was overcome by transferring the shoot clumps to a hormone free H3 media supplemented with 2% sucrose and 0.5% activated charcoal. Using bioreactor culture for scaling up was also shown the best way for multiple shoot induction and growth of this plant. The second series of experiments was studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of in vitro plantlets. The Anoectochilus formosanus plantlets were cultured under different air exchange rate (0.1, 0.9, 1.2h$\^$-1/), without sucrose or supplement 20g.1$\^$-1/ (photoautotrophic or photomixotrophic, respectively), and different photosynthesis photon flux (40, 80, 120 ,${\mu}$mol.m$^2$.s$\^$-1/- PPF). Under non-enrichment CO$_2$ treatment, slow growth was observed in photoautotrophical condition as compared with photomixotrophical condition on shoot height, fresh weigh and dry weight parameters; High air exchange (1.2.h-l) was found to be inadequate for plant growth in photomixotrophical condition. On the contrary, under CO$_2$, enrichment treatment, the plant growth parameters were sharply (visibly) improved on photoautotrophic treatments, especially on the treatment with air exchange rate of 0.9.h-1. The growth of plant in photoautotrophic condition was not inferior compared with photomixotrophic, and the best growth of plantlet was observed in treatment with low air exchange rate (0.9.h-1). Raising the PPF level from 80 to 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ decreased the plant height, particularly at 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ in photoautotrophic condition, fresh weight and dry weight declined noticeably. At the PPF of 120${\mu}$mol.m$\^$-2/,s$\^$-1/, chlorophyll contents lowed compared to those grown under low PPF but time courses of net photosynthesis rate was decreased noticeably. Light quality mainly affected morphological variables, changes of light quality also positively affected biomass production via changes in leaf area, stem elongation, chlorophyll content. Plant biomass was reduced when A. formosanus were grown under red LEDs in the absence of blue wavelengths compare to plants grown under supplemental blue light or under fluorescent light. Stem elongation was observed under red and blue light in the present experiment. Smaller leaf area has found under blue light than with other lighting treatments. Chlorophyll degradation was more pronounced in red and blue light compared with white light or red plus blue light which consequent affected the photosynthetic capacity of the plant. The third series of experiment were studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of ex vitro plants including photosynthesis photon flux (PPF), light quality, growing substrates, electrical conductivity (EC) and humidity conditions. In the present experiments, response of plant on PPF and light quality was similar in vitro plants under photosynthesis photon flux 40${\mu}$mol.m,$\^$-2/.s$\^$-1/ and white light or blue plus red lights were the best growth. Substrates testing results were indicated cocopeat or peat moss were good substrates for A. formosanus growth under the greenhouse conditions. In case of A. formosanus plants, EC is generally maintained in the range 0.7 to 1.5 dS.m-1 was shown best results in growth of this plant. Keeping high humidity over 70% under low radiation enhanced growth rate and mass production.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권3호
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• pp.221-227
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• 2011

본 실험은 사계성 딸기의 무병묘 대량생산을 위한 bioreactor 배양 시 배지조건을 구명하기 위해 실시하였다. 배지조건은 MS배지 내 질소질 종류 2처리 ($NH_4NO_3-KNO_3$혼합, $KNO_3$ 단독), MS배지 내 질소농도 4처리 (1/2배, 1배, 2배, 3배), sucrose농도 3처리 ($10g{\cdot}L^{-1}$, $20g{\cdot}L^{-1}$, $30g{\cdot}L^{-1}$)와 배지 pH 3처리 (pH 4.6, 5.6, 6.6) 등을 실험하였다. 사계성 딸기의 bioreactor 배양 시 MS배지 내에 $NH_4NO_3$와 $KNO_3$를 혼합처리한 배지가 생육량이 많았다. 질소농도가 높아질수록 배지 EC가 급격히 높아지고, 그에 따라 유식물체 생육이 억제되었다. 질소질 1/2배에서 생육량이 많고 신초가 10.8개로 가장 많이 발생하였다. Bioreactor 배양 시 sucrose농도는 $30g{\cdot}L^{-1}$에서 생체중이 3,101 mg으로 가장 무거웠고, 지상부와 지하부 생육량 모두 다른 농도에 비해 많았다. 또한 sucrose농도가 높아질수록 신초수도 증가되는 경향을 보였다. 배지 pH는 5.6-6.6 범위에서 지상부와 지하부 생육량이 모두 많았다. 따라서 사계성 딸기 조직배양묘의 bioreactor를 이용한 대량증식 및 뿌리발달에 알맞은 배지 조건은 MS 무기염을 기본으로 하여 배지 내 질소질은 $NH_4NO_3$와 $KNO_3$ 혼합, 농도는 1/2배, sucrose농도는 $30g{\cdot}L^{-1}$과 배지 pH는 5.6-6.6 범위가 가장 적당하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권1호
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• pp.51-55
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• 2004

식물의 조직배양에서 가장 널리 이용되는 MS 배지 등의 무기성분은 종속영양에 적합하도록 조성되었다. 그러므로 이들 배지가 혼합영양이나 독립영양 배양에는 부적합 할 수 도 있다. 광혼합영양 미세증식에서 배지에 첨가되는 당의 수준은 낮추고 배양기의 광과 $CO_2$ 수준은 올리며, 광합성의 의한 탄소의 획득을 증진시키기 위해 열록소가 있는 절편체를 이용한다. Factorial 실험에서 유기물 (OM, $m^{-3}$ 배지당 각각 0.5g의 thiamine, nicotinic acid 및 pyridoxine과 100g ${\cdot}$ $m^{-3}$ myo-inositiol)의 첨가(+)와 생략(_) 및 세 가지 수준의 당(0, 15 및 30 kg ${\cdot}$ $m^{-3}$)이 감자 소식물체의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 단엽단절 절편체를 0.1${\times}$$10^{-4}m^{-3}$의 MS 아가(8 kg ${\cdot}$ $m^{-3}$) 배지(증기소독 전 pH 5.80)배지가 담긴 유리 시험관(100mm${\times}$25mm)에 치상하여 직경 6mm의 가스투과 필터(5.1 air exchanges ${\cdot}$$h^{-1}$)가 부착된 투명한 필름으로 봉하여 배양하였다. 배양체는 27일간 $23^{\circ}C$, 50% RH에서 16 h ${\cdot}$ $d^{-1}$의 명기 동안에 cool white 형광등으로 130${\mu}mol\;{\codt}\;m\;{\codt}\;s^{-1}$ PPFD의 광과 350-450${\mu}mol\;{\codt}\;mol^{-1}의CO_2$가 공급되는 배양실에서 배양되었다. 유기물이 공급된 처리(+OM)와 공급되지 않은 처리(-OM)에서 감자 소식물체의 생육은 유사하였으나 배지의 pH는 후자에서 0.2 더 낮았다. 배지에 첨가된 당의 수준이 증가할수록 건물중, % 건물율 및 경경은 증진된데 반해 신초와 뿌리의 건물중 비율, 엽면적, 건물중당 엽록소 함량 및 배지의 pH는 감소하였다. 유기물과 당 수준간의 상호작용도 신초길이와 배지 pH에서 관찰되었다. 이상의 결과로부터 광도와 $CO_2$농도를 높인 광혼압영양배양에서 감자 소식물체의 생장에는 배지에 첨가되는 당은 유익하지만 그 이외의 유기물은 첨가하지 않아도 악영향이 없다는 것은 나타낸다.

• 화훼연구
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• 제17권4호
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• pp.279-284
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• 2009

불임인 종간잡종 OA-1 $F_1$ hybrid(Oriental hybrid 'Mero Star' ${\times}$ Asiatic hybrid 'Connecticut King')의 임성을 회복하기 위해 카페인을 0.1, 0.3, 0.5%의 농도로 화뢰 내부에 직접 주입하였고 카페인 처리 후 OA-1 $F_1$ hybrid의 임성을 개화시 확인하였다. 임성을 회복한 $F_1$에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'의 화분을 수분시켜 그 후대를 얻었다. 그 결과 0.3% caffeine 처리구는 16개의 자방 중 7개의 배를 치상하여 5개의 식물체를 획득할 수 있었다. 0.5% 처리구에서는 1개의 식물체만 얻었고 0.1% 처리구에서는 식물체를 얻을 수 없어 적정 카페인 처리 농도는 0.3%임을 확인할 수 있었고 이로부터 2n gametes로 예상되는 화분이 51%나 생성되었다. 교잡종 OA-2 ('Romero Star' ${\times}$ 'Lady Rosa')와 OA-3('Expression' ${\times}$ 'Lady Rosa')에 온도 단독 또는 caffeine과 온도를 병행하여 재식 후 8주-13주 동안 $13^{\circ}C$와 $28^{\circ}C$로 변온처리하여 발아율을 측정한 결과, 온도만 처리한 경우나 온도와 caffeine을 동시에 처리한 경우 간에는 큰 차이가 없었다. 적정 caffeine(0.3%)을 처리한 OA-1에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'와 Oriental hybrid 'Sorbonne'을 각각 주두수분법으로 정역교배한 결과, A('Lanzarote') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A간 교배조합은 O('Sorbonne') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ O 교배조합보다 식물체 획득률이 양호하였다. A ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A로부터 획득된 후대는 GISH 분석에 의해 모두 3배체로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.382-391
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• 2018

본 연구는 사과 대목 M.26 (Malus pumila Mill))의 효과적인 기내 대량번식하기 위해 신초 증식과 뿌리 형성에 적합한 배지조건을 확립하고, simple sequence repeat (SSR) 마커를 이용하여 증식된 소식물체의 유전적 다양성을 분석하고자 수행하였다. MS (Murashige and Skoog) 기본배지에 benzyladenin (BA, $0.5{\sim}5.0mg{\cdot}L^{-1}$)와 thidiazuron (TDZ, $0.01{\sim}0.1mg{\cdot}L^{-1}$)을 첨가하여 신초를 배양한 결과, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA 처리에서 절편체 당신초 수가 10.67개로 가장 많았으며 과수화 발생률은 BA 처리구보다 TDZ 처리구에서 높았다. M.26 신초 증식에 BA와 auxin과의 혼용처리 효과는 없었고, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA가 첨가된 MS 기본배지가 적합하였다. 신초 발근에 적합한 배지를 구명하고자 auxin인 indole-3-butyric acid (IBA)와 ${\alpha}$-naphthaleneacetic acid의 농도($0.5{\sim}5.0mg{\cdot}L^{-1}$), MS 배지의 무기염류(1/4 ~ 1배) 및 sucrose 농도($0{\sim}30g{\cdot}L^{-1}$)를 달리하여 처리한 결과, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ IBA, $15{\sim}20g{\cdot}L^{-1}$ sucrose가 첨가된 1/2 MS 배지에서 발근율(100%), 뿌리 수(10.45 ~ 13.60개/절편체), 뿌리 길이(7.41 ~ 8.33 cm) 및 신초 길이(4.93 ~ 5.38 cm)가 양호하였다. 15종의 SSR primer를 이용하여 증식된 20개의 소식물체를 분석한 결과, 총 30개의 대립유전자가 검출되었으며 모두 동일한 밴드 패턴을 보여 온실에서 자란 M.26 식물체와 유사하여 유전적으로 안정한 것으로 판단되었다.