This study was carried out to establish the micropropagation system of Bupleurum latissimum Nakai that is a Korean native endangered species. Callus were induced from the leaf, petiole and floral bud and the percentage of callus formation was highest in the floral bud on the MS medium containing 2.0...
This study was carried out to establish the micropropagation system of Bupleurum latissimum Nakai that is a Korean native endangered species. Callus were induced from the leaf, petiole and floral bud and the percentage of callus formation was highest in the floral bud on the MS medium containing 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D. Especially, callus induced from floral bud was formed 77.8% and the percentage of shoot formation was 42.6% on the MS medium containing 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D plus 1.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ TDZ. For simultaneously callus formation and shoot regeneration, 1/2 MS medium was more effective than MS medium. The percentage callus formation, shoot regeneration and rooting were 46.3%, 13.0%, 13.0% in 1/2 MS medium, respectively. Soot regeneration from callus was good in 1/2 MS medium supplemented with 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D plus 1.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ BA where percentage of shoot regeneration was 74.1 %, and the number of shoot per explant was 2.4. The percentage of rooting was lowest (57.8%) in control while it was highest (97.8%) in 1.5 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ NAA. In acclimatization of regenerated plantlets, the percentage of survived plantlets was highest (86.1%), and plant height, root length and fresh weight were good in the soil for horticulture.
This study was carried out to establish the micropropagation system of Bupleurum latissimum Nakai that is a Korean native endangered species. Callus were induced from the leaf, petiole and floral bud and the percentage of callus formation was highest in the floral bud on the MS medium containing 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D. Especially, callus induced from floral bud was formed 77.8% and the percentage of shoot formation was 42.6% on the MS medium containing 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D plus 1.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ TDZ. For simultaneously callus formation and shoot regeneration, 1/2 MS medium was more effective than MS medium. The percentage callus formation, shoot regeneration and rooting were 46.3%, 13.0%, 13.0% in 1/2 MS medium, respectively. Soot regeneration from callus was good in 1/2 MS medium supplemented with 2.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ 2,4-D plus 1.0 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ BA where percentage of shoot regeneration was 74.1 %, and the number of shoot per explant was 2.4. The percentage of rooting was lowest (57.8%) in control while it was highest (97.8%) in 1.5 mg ${\cdot}$$L^{-1}$ NAA. In acclimatization of regenerated plantlets, the percentage of survived plantlets was highest (86.1%), and plant height, root length and fresh weight were good in the soil for horticulture.
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문제 정의
따라서 본 연구는 멸종 위기에 처한 섬시호의 대량 증식을 위해 조직배양을 통한 번식체계를 확립하고자 적합한 배양 절편 체를 선정하고 선정된 절편체로부터 캘러스 유도, 식물체 재분화, 발근에 효과적인 식물생장조절물질의 종류와 농도를 구명하며 재분화 식물체의 생존율을 향상시 킬 수 있는 순화용토를 선발하고자 하였다.
제안 방법
5mg . 1L-1으로 단용처리하고 배양 병에 10개체씩 3반복으로 치상한 후 발근율을 조사하였다.
6x6식 포트에 원예용상토, 버미큘라이트, 펄라이트의 단독 및 버미큘라이트와 펄라이트를 혼합(50 : 50)한 인공용토를 담은 후 기내에서 재분화된 식물체를 이식하여 온실에서 재배하였으며 순화 후 초장, 근장, 생체중 및 생존율 등을 조사하였다.
캘러스 형성률이 높았던 화뢰를 실험재료로 하여, MS 및 1/2 MS배지에 치상하였는데 이때 두 처리구 모두 1.0mg . K1 NA A(a-naphthalene-acetic acid)와 1.
캘러스 형성률이 높은 치상 절편체를 찾기 위하여 식물체 가약 30cm로 자랐을 때 5~7번째의 잎과 엽병을 채취하여 잎은 5 x5mm, 엽병은 7mm로 절취하였고 생육 4개월 후 발달 초기의 화뢰가 3~5mm 정도 자랐을 때 배양 재료로 채취하였으며, 채취된 재료는 70% 알코올에 수 초간 표면 소독한 다음 7% calcium hypochlorite 수용액에 15분간 침지 후 멸균수로 4~ 5회 수세하였다. MS 기본배지(Murashige and Skoog, 1962) 에 오옥신류인 2, 4-D(2, 4-dichlorophenoxy acetic acid) 와싸이 토카이 닌류인 BA(6-benzyl amino purine), kinetin, TDZ(Thidiazuron)를 0, 1.
대상 데이터
본 실험에서 사용한 섬시호는 종자를 2005년 8월 환경부 서식지 외 보전기관인 기청산식물원에서 채취하여 전북대학교 온실에서 발아시킨 후 실험재료로 사용하였다.
0mg . IT 2, 4-D에서 71.6% 로 가장 높았는데 이는 대조구 9.3%에 비해 62.3%나 높았으며 생장조절물질의 농도에 따라 2, 4-D는 13.6~71.6%로 큰 폭의 차이를 보인 것에 비해 kinetine 11.1 ~23.5%로 변화의 폭이적었다.
0mg . L'1 2, 4-D에서 캘러스가 43.2% 발생되어 대조구 7.4%에 비해 캘러스 형성률이 높았고 농도별(1.0, 1.5, 2.0, 3.0mg . IL)로 보면 2, 4-D에서는 9.3~43.2%로 다양한 결과를 보였으며 kinetine 7.4~17.3%로 전반적으로 저조하였다. BA는 13.
Omg . L'1 TDZ의 혼용처리 구에서 캘러스 형성이 77.8%로 양호했으며 신초 재분화율 역시 42.6%를 보였다. 캘러스 형성과 신초 재분화를 동시에 시킬 때 1/2 MS배지가 효과적이었는데 1/2 MS배지에서 캘러스 형성률은 46.
0mg . L-1의 농도에서 양호하였으며, 재분화율은 BA 처리에서 74.1%로 TDZ의 57.4%에 비해 16.7% 높았다. 절편체당 신초수는 1.
0mg . L의 BA에서 42.0%의 캘러스가 발생되어 대조구 5.6%에 비해 월등히 캘러스 형성률이 높았으며 생장조절물질의 종류에 따라 2, 4-D는 24.7~38.3%로고른 경향을 보인 반면 kinetin과 TDZ에서는 캘러스 형성률이 낮았다.
6%로 낮았다. TDZ 처리구 역시 BA와 마찬가지였으나 화뢰의 캘러스 형성률은 77.8%로 가장 높게 나타났으며 잎은 46.3%, 엽병은 35.2%이었으며 신초 재분화율은 화뢰에서 42.6%, 잎은16.7%, 엽병은 3.7%로 낮아졌다.
Omg . TDZ의 혼합배지에서 92%로 높은 캘러스 형성률을 보였다고 하였는데 본 실험 역시 유사한 경향이었으나 캘러스 형성률이 다소 낮았다. Park 등(1994b)은 또한 삼도시호에서 가장 좋은 캘러스 형성 배지는 47.
0mg . U1 TDZ를 처리하여 절편체 부위별로 치상한 결과(Fig. 2), BA 처리에서 캘러스 형성률은 화뢰에서 38.9%로 양호하였고 잎은 13.0%, 엽병은 24.1%이었으며 신초 재분화율은 화뢰에서 53.7%로 양호하였고 잎은 14.8%, 엽병은 5.6%로 낮았다. TDZ 처리구 역시 BA와 마찬가지였으나 화뢰의 캘러스 형성률은 77.
0mg . V1 TDZ에서 12.0%의 캘러스 형성률을 보여 고농도보다는 저농도에서 캘러스 형성률이 좋았다고 하였는데 이는 본 실험의 결과와 상이하였다.
7%로 매우 낮았으며 대부분의 BA와 TDZ 처리 모두 절편체 대부분에서 캘러스 형성률이 신초 재분화율보다 높았다. 또한 TDZ에서 BA에 비해 캘러스 형성이 양호하였으나 화뢰의 BA 처리구에서는 신초 재분화율이 캘러스 형성률보다 높았다.
6%로 고른 경향이었다. 본 연구에서 가장 높은 캘러스 형성률을 보인 식물체 부위는 화뢰 였으며 생장조절물질 2.0mg . L-1 2, 4-D에서 71.
생존율은 원예용상토에서 86.1%로 가장 높았으며 버미큘라이 트에서는 75.0%, 펄라이트에서는 52.8%, 버미큘라이트와 펄라이트 혼합구에서는 38.9%를 보였다.
엽, 엽병과 화뢰 등의 치상 절편체 부위 모두에서 캘러스 가 형성되었으며 특히 화뢰에서 캘러스 형성률이 71.6%로 가장 높았다. 화뢰배양시 2.
원예용상토, 버미큘라이트, 펄라이트의 단독 및 버미큘라이트와 펄라이트를 혼합한 인공용토에 순화한 결과(Table 2), 원예용 상토에서 유식물체 생육이 양호하였으며 , 버미큘라이트 와펄 라이트 혼합구에서는 저조하였다(Fig. 8).
잎, 엽병, 화뢰를 MS 기본배지에 오옥신류인 2, 4-D와 싸이토카이닌류인 BA, kinetin, TDZ를 농도별로 단용처리하여 캘러스 형성에 미치는 영향을 살펴본 결과, 치상체의 부위에 따른 캘러스 형성시기에 차이가 있었는데 잎과 엽병은 배양 2주일 후절편체의 절단면이 팽대하기 시작하였으며 4주일 후에 캘러스가 형성되었다. 화뢰의 경우 배양 1주일 후 화경을 비롯 화뢰 전체가 팽대하기 시작하여 2주일경에는 담황색의 부드러운 캘러스가 형성되어 가장 빠른 반응을 보였다(Fig.
8%로 높았다. 재분화된 기내 식물체를 원예용 상토에 순화했을 때 생존률이 86.1%로 높았으며 초장, 근장, 생체중 역시 양호하였다
6%를 보였다. 캘러스 형성과 신초 재분화를 동시에 시킬 때 1/2 MS배지가 효과적이었는데 1/2 MS배지에서 캘러스 형성률은 46.3%, 신초 재분화율은 13.0%, 그리고 발근율은 13.0%를 보였다. 캘러스를 통한 신초의 재분화를 위해 1/2 MS 배지에 2.
캘러스 형성률은 1/2 MS배지에서 46.3%로 MS배지보다 16.7%가 높았고, 신초 재분화율과 발근율 모두 13.0%로 나타났으나 MS배지에서는 4주일 후부터 캘러스가 갈변하기 시작하면서 신초 재분화율이 5.6%로 급격히 낮아진 후 발근되는 모습을 관찰할 수 없었다. 이러한 결과는 시호의 경우 생장조절물질을 첨가하지 않고 sucrose의 농도를 1%로 감소시킨 1/2 LS배지에서 부정배로부터의 양호한 식물체를 획득하였다는 平岡 등 (1983)의 보고와 유사하였다.
캘러스에서 분화된 초장 1.5~2.0cm의 신초를 분리하여 1/2 MS배지에 NAA와 IAA를 단용처리한 결과 계대배양 2주일 후부터 신초의 기부 또는 기부에 형성된 캘러스에서 발근이 시작되 었으며 가늘고 흰 실 같은 모양의 뿌리 가 분화되 었는데 NAA 처 리구가 발근에 효과적 이 었다(Fig. 6).
특히 엽병에서는 캘러스가 유도되었지만 신초 재분화율이 BA에서 5.6%, TDZ에서 3.7%로 매우 낮았으며 대부분의 BA와 TDZ 처리 모두 절편체 대부분에서 캘러스 형성률이 신초 재분화율보다 높았다. 또한 TDZ에서 BA에 비해 캘러스 형성이 양호하였으나 화뢰의 BA 처리구에서는 신초 재분화율이 캘러스 형성률보다 높았다.
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