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간헐적 침지 방식의 생물반응기 시스템을 이용한 유칼리 선발목 클론 대량증식
Use of the Temporary Immersion Bioreactor System for Mass Production of Eucalyptus pellita Plus Tree 원문보기

韓國林學會誌 = Journal of Korean Forest Society, v.99 no.1=no.188, 2010년, pp.125 - 130  

김선자 (국립과천과학관) ,  박소영 (국립산림과학원 산림생명공학과) ,  문흥규 (국립산림과학원 산림생명공학과) ,  이위영 (국립산림과학원 산림생명공학과)

초록
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식물대량증식에서 생물반응기의 이용은 규모를 대량화하고 자동화 할수 있다는 점에서 생산비를 절감할 수 있는 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 유칼리 펠리타 선발목의 대량증식 체계를 확립하기 위해 4가지의 생물반응기 배양시스템에서 유칼리의 생장을 비교하였다. 배양기내에 지지물(net)을 설치하고 매 4시간마다 30분씩 액체배지를 공급한 TIN 배양(Temporary immersion with net)에서 식물체 생장이 가장 좋았다. TIN 시스템하에서 자란 식물체는 동일한 방식에 net가 없는 TIX 배양(Temporary immersion without net)에서 자란 식물체와 비교하여 초장이 3배 이상 증가하였다. 게다가 TIN 시스템에서 생산 된 식물체는 총 엽록소 함량, 엽록소 a/b, 그리고 건물중 등도 증가하였다. 위와 같은 결과는 기내 유칼리나무 생장에 중요한 요인이 식물체가 적당한 간격으로, 그리고 적당한 시간동안 배지에 노출되어야하고, net의 이용이 필수적임을 보여준다. TIN 시스템은 유칼리 클론묘의 대량생산을 위해 최적의 시스템으로 산업화를 위한 유칼리나무 대량생산시 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The application of bioreactor culture techniques for plant micropropagation is regarded as one of the ways to reduce production cost by scaling-up and automation. In an attempt to optimize mass proliferation systems in Eucalyptus pellita, four types of bioreator systems including temporary immersion...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 다양한 배양시스템의 생물반응기를 이용해 유칼리 펠리타를 배양하면서 배양 후 식물체 생장을 조사하고, 이와 관련된 여러 지표들을 분석하여 생물반응기에서 생장촉진에 영향을 미친 요인들을 해석하고자 하였다. 재료 및 방법
  • 기내배양 중인 식물체는 잎이 작고 과습한 미세환경에서 생장한 탓에 일반공기중에 노출되면 쉽게 잎이 시들어 광합성을 측정하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 그러한 시스템하에서 생장한 식물체와 광합성을 설명하기 위해 배양기내 CO2 농도를 측정하여 간접적으로 배양기내 식물체의 광합성 정도를 조사하고자 하였다. 생물반응기 out-let 부분에 부착된 실리콘 튜브를 통해 배양 기내 공기를 채취하여 배양 1주 후부터 2주 간격으로 총 3회 CO2를 채취, 분석하였다(Figure 4).
  • 5배 이상, 신초생장 약 3배 증가하는 결과를 가져왔다. 본 연구에서는 net 유무, 배지공급 시간 등으로 생물반응기 배양방식을 달리하여 유칼리나무의 기내생장을 조사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생물반응기를 이용한 액체배양 방법은 기존 고체배양 방법과 비교했을 때 어떤 장점을 가지고 있을까? 생물반응기를 이용한 액체배양은 기존의 고체배양에 비해 배양규모를 쉽게 늘릴 수 있다(scale-up)는 점에서 무한한 가능성을 가지고 있다. 최근 생물반응기를 이용해 수백 개의 무균 절편체를 일시에 배양하는 대량배양 시스템 (large-scale culture system)이 보고되었다(Hahn과 Paek, 2005; Piao 등, 2003; Shohael 등, 2005).
본 연구에서 적용한 배양시스템은 무엇이 있는가? 배양시스템이 생장에 미치는 영향을 구명하고자 Ebb & Flood 시스템이 가능하도록 7L 규모의 생물반응기를 주문제작하였다. 실험을 위해 적용된 배양시스템은 다음의 4가지이다: 1) TIX(Temporary immersion without net) -절편체를 간헐적으로 액체배지에 잠기게 하는 방법(30분/4시간, 1일 4회), 2) TIN(Temporary immersion with net) - net 위에 치상된 절편체를 간헐적으로 액체배지에 접하는 방법(30분/4시간, 1일 4회), 3) CIN(Continuous immersion with net) - net 위에 치상 된 절편체를 계속 액체배지에 접하게 하는 방법, 4) TINC(Temporary immersion with net following continuous immersion with net) - net 위에 치상 된 절편체를 간헐적(30분/4시간)으로 액체배지에 접하게 한 다음 배양 2주 후 계속 액체배지를 공급하는 방법.
열대조림의 중요성이 증가한 이유는 무엇인가? 최근 기후변화에 따라 탄소배출권을 확보하고 안정적인 목재생산량을 확보하기위해서 인도네시아를 중심으로 한 열대조림의 중요성이 증가하고 있다. 그 일환으로 우수한 형질을 가진 열대 선발목의 클론증식에 대한 관심 또한 날로 증대되고 있다(Park 등, 2008).
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