초록 ▼

1. 세부과제
IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발의 결과
가. 작약의 연중생산 기술 개발
‘태백’ 작약은 10˚C이하의 온도로 자연 저온 시간이 1,224시간이 되는 12월 31일(2009년 기준)이후에 가온이 되는 온실에 입실할 때 2월 말에 개화가 되었다. 또는 11월 초에 노지에 있던 작약을 0˚C에서 6주 또는 5˚C에서 9주 인공저온처리를 했을 때 2월 중순에 개화를 시킬 수있다. 이보다 앞선 시기에 개화를 유도하기 위해서는 9, 10월경에 10˚C에서 2주간 예냉처리를 하고 이어

1. 세부과제
IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발의 결과
가. 작약의 연중생산 기술 개발
‘태백’ 작약은 10˚C이하의 온도로 자연 저온 시간이 1,224시간이 되는 12월 31일(2009년 기준)이후에 가온이 되는 온실에 입실할 때 2월 말에 개화가 되었다. 또는 11월 초에 노지에 있던 작약을 0˚C에서 6주 또는 5˚C에서 9주 인공저온처리를 했을 때 2월 중순에 개화를 시킬 수있다. 이보다 앞선 시기에 개화를 유도하기 위해서는 9, 10월경에 10˚C에서 2주간 예냉처리를 하고 이어서 0˚C에서 6주 저온처리를 해야 한다. 이때 개화는 1월에 이루어지며 꽃눈이 퇴화되는 현상도 없이 정상 개화 시킬 수 있다. GA처리를 통해서도 촉성재배를 할 수 있는데, GA는 휴면 중인 작약의 저온을 완전히 대체하지 못하기 때문에 자연상태에서 어느 정도 저온을 받은 12월 초에 이어서 처리를 해야 꽃눈 퇴화 현상 없이 정상개화를 시킬 수 있다. 이러한 꽃눈퇴화 현상은 식물내의 ABA의 생합성과 관련된 것으로 GA처리 시 ABA생합성 억제재인 fluridone을 저농도 처리하면 꽃눈 퇴화를 억제하며 개화를 유도 할 수 있다. 또한 작약은 0˚C에서 장기저장이 가능하여 7-10월에도 개화를 유도할 수 있다.
나. 무늬둥굴레의 연중생산 기술 개발
무늬둥굴레는 자연에서 저온을 충분히 받은 1월 7일 이후(2010년 기준) 입실하여 3월 초부터 절엽 수확이 가능하다. 인공저온처리는 무늬둥굴레가 휴면에 들어가는 늦가을에 0˚C에서 4주 이상 처리해야 하며 이때 절엽은 1-2월에 수확 할 수 있다. 촉성재배 이후 일찍 휴면에 들어간 무늬둥굴레를 7월초 저온 처리(0˚C에서 4주 이상)하게 되면 9-10월에 절엽을 수확 할 수있다. 또한 2월초에 무늬둥굴레를 0˚C에서 3-6개월 정도 장기저장이 가능한데, 이를 통해 8-9월에도 절엽을 수확할 수 있다. 무늬둥굴레는 휴면중인 눈에 두꺼운 왁스층이 있어 GA가 침투하지 못하는데, 주사기나 면도날을 이용하여 물리적인 상처를 내거나 락스로 화학적으로 표층을 일부제거하여 GA를 처리할 때 무늬둥굴레의 휴면을 인위적으로 타파 시킬 수 있다. 무늬둥굴레는 15/6˚C(주/야간) 이상에서 정상 생육이 가능하며, 시중에 상용화된 어떤 상토(피트모스와 펄라이트가 7:3정도)에서도 잘 자랐다
다. 깽깽이풀의 종자 번식 및 분화생산 기술 개발
깽깽이풀의 종자채종은 5월이지만 긴 휴면을 가지고 있어 8개월이 지난 이듬해 3월이 되어야 발아를 한다. 깽깽이풀은 여름의 고온과 겨울의 저온을 순차적으로 받아야만 발아가 이루어지는 특성을 가지고 있으며 GA통하여 휴면이 타파되지 않은 깊은 휴면을 가지고 있다. 그러나 GA3 1000mg/L을 처리하고 15/6˚C에 배양하고 8주가 지났을 때 발아가 80%이상 이루어졌다. 또한 휴면이 깨지는 동안 종자내부의 효소의 endo-b-mannanase 활성도가 생기며 GA와 ABA 의 비율에 따라 종자의 휴면 여부가 결정됨을 구명했다.
깽깽이풀의 식물체는 50%이상의 차광 그리고 Sonneveld 0.5배액 (전기전도도: 1.2-1.9 dS/m)에서 최적의 생장을 나타냈다. 그리고 종자와 달리 식물체는 GA로 휴면이 타파가 되어 처리 후 2개월 만에 개화를 유도할 수 있다. 휴면에 들어간 식물체는 0˚C에서 6주 처리하였을 때 휴면을 타파하여 촉성재배를 할 수 있었다.

제1협동과제
Ⅳ. 연구개발결과
1. 작약(Paeonia lactiflora)의 종자 발아와 체세포배 발생
배 발생 16주 후에 발아된 체세포배 부분을 절편체로 사용하였다. 캘러스는 초기에 녹색이었지만 페놀 물질 때문에 점차 갈색으로 변했다. 발아된 체세포배는 캘러스 유도를 위해 절편체로 사용하였다. MS 배지에 다양한 생장조절제를 첨가한 배지에서 조밀한 녹색 캘러스를 획득하였다.
2. 작약(Paeonia lactiflora)의 꽃잎 절편체를 이용한 캘러스 발생
6, 9, 10, 11처리에서 캘러스가 성공적으로 유도되었다. 하지만 계대배양을 하는 과정에서 캘러스가 갈색으로 변하였고, 박테리아에 감염되었다. 작약의 꽃봉오리를 절편체로 사용하여 캘러스를 유도하는데 성공하였다. 절편체의 멸균 방법과 배지조성을 구명한다면 캘러스 배양을 최적화 할 수 있을 것이라 판단된다.
3. RAPD 마커를 이용한 국내 작약의 유전적 다양성 분석
1종의 작약을 24개의 random RAPD primer를 이용하여 유전적인 차이를 분석하였다. Primer 10개의 GC함량은 70%이고, 14개의 GC함량은 60%이다. 각각의 primer는 1^-11개(primer당 평균 6개)의 DNA조각을 만들었고, 총 142개의 DNA밴드를 나타냈다. DNA조각의 크기는 250-2100 base pairs 사이로 제작되었다. 제작된 142개의 DNA조각 중 87.3%인 124개의 조각이 다형성을 보였고, 나머지 12.7%인 18개의 조각은 11종 모두 동일하게 나타났다. 가장 많은 조각(11개)을 만들어낸 primer는 B05이고, 가장 적은 조각을 만들어낸 primer는 B01이다. 다형성의 비율은 각 primer당 33.38^-100% 범위로 나타났고, 모든 primer의 다형성은 table 6에 나타냈다. Primer A18, A19, 그리고 A20에서 서로 다른 종의 작약의 유전적 차이를 볼 수 있다. 작약 11종의 유사성은 자카드 계수를 이용하여 확인할 수 있었다. 각 작약들의 유사계수는 2번과 4번 작약 사이의 0.39에서부터 5번과 9번 작약 사이의 0.91까지 다양하게 나왔다. 11종의 작약을 유전적 거리를 기준으로 2 그룹으로 분류한 후 UPGMA 계통도를 만들었다. 1번 그룹은 흰색 작약과 산 작약으로 0.75의 유사성을 보였다. 2번 그룹은 나머지 9개의 작약이 모두 포함되어 그 속에서 다시 유사성을 바탕으로 작은 그룹으로 나누었다. 가장 높은 유사계수인 0.92를 보인 품종은 ‘Jol Peony’와 ‘Sagok’이고, 이와 비슷한 0.91의 유사계수를 보인 품종은 ‘Jol Peony’, ‘Lilini Warrior’, 그리고 ‘Kansas’이다. 이러한 RAPD marker는 실험에 사용된 작약의 유전적 차이를 나타낸다.
4. 작약(P. lactiflora Pall)의 체세포배 발생
종자로부터 적출한 체세포배를 0.1%(v/v) 활성탄과 다양한 조성의 BA와 GA3가 첨가된 MS배지에 치상하였다. 체세포배를 유도하기 위해 발아 30일이 경과된 자엽 절편체(길이 0.5mm)를 BA와 2,4D가 첨가된 MS배지에 30일 동안 배양하였다. 그 후 BA, NAA, GA3가 첨가된 MS 배지에서 계대배양 하였다. 발아율은 1.0 mg·L^-1 BA, 0.5 mg·L^-1 GA3가 첨가된 MS배지에서 95%로 가장 높았다. 30일된 자엽 절편체를 BA와 2,4D가 첨가된 MS배지에서 배양하였다. 30일 후, 1.0 mg·L^-1 BA와 1.0 mg·L^-1 2,4-D가 첨가된 MS배지에서 생장한 자엽을 BA, GA3, NAA가 혼합조성된 다양한 농도의 배지에 이식하였다. 90일 후, 절편체의 표면에 구형의 배가 형성되었다. 체세포배 발생은 3.0 mg·L^-1 BA, 1.0 mg·L^-1 NAA, 1.0 mg·L^-1 GA3와 0.1%(v/v) 활성탄이 첨가된 배지에서 절편체당 평균 14개의 배가 생성되었다. 또한 같은 배지에서 심장형과 어뢰형의 배가 성숙한 것을 관찰할 수 있었다. 어뢰형의 배를 1.0 mg·L^-1 BA와 1.0 mg·L^-1 GA3가 첨가된 MS배지에 이식하면 소식물체로 모두 생장하였지만 생장속도가 매우 느렸다. 작약의 자엽으로부터 개발한 이 프로토콜은 아주 간단하고, 재생가능하고, 효율적인 체세포배 발생 방법이라고 판단된다.
5. 지하경을 이용한 작약(P. lactiflora ‘Hortensis’)의 증식
배지에 지하경을 치상 15일 후 잎이 4-5개가 생장하였다. 치상 30일 후 몇 개의 새로운 신초가 생장하였다. 신초 발생율은 1 mg·L^-1 BA와 0.5 mg·L^-1 GA3가 첨가된 1/2 MS배지에서 100%로 가장 높았다. 그리고 신초 증식율도 위와 같은 배지에서 절편체당 6.2개로 가장 높았다. 이배지에 1 mg·L^-1 IAA 첨가하면 신초 발생율이 증가하였다. 기내에서 생장한 신초로부터 마디절편체를 잘라 1.0 mg·L^-1 BA, 0.3 혹은 0.5 mg·L^-1 GA3가 첨가된 1/2 MS배지에 치상하였다. GA3를 처리함에 따라 신초 발생율과 증식율이 통계적으로 유의하게 향상되었다. 발근을 유도하기 위해 IBA와 IAA가 첨가된 1/2 MS배지에 이식하였더니 발근수가 많았다. MS배지의 염농도를 감소시키기 위해 1/2 MS배지를 사용하였는데 이것이 발근에 효과적이었다. 하지만 신초가 급격하게 시들어가고 잎이 노란색으로 변했는데, 이것은 활성탄에 너무 길게 노출되었기때문(30일)으로 판단된다. 1.0 mg·L^-1 IBA와 1.0 mg·L^-1 IAA를 첨가한 1/2 MS배지에서 발근 되었다. 발근율은 작약의 신초를 agar를 넣지 않고 10.0 mg·L^-1 IBA 첨가한 MS배지 배양액에 5일 동안 침지한 후 생장조절제가 첨가되지 않은 1/4 MS배지에 침지하였을 때 15%로 가장 높았다. 또한 POD, IAAO, PPO, 페놀함량은 기내식물체의 발근의 지표로 사용할 수 있을 것이라 판단된다.
6. 작약(P. lactiflora) 네 품종의 꽃잎 절편체를 이용한 캘러스 유도
치상 30일 후 삼출물 때문에 절편체가 검은색으로 변하거나 고사하여 배양한 것의 50%를 폐기하였다. 네 품종을 배양하였지만 ‘Sarah bernhardt’ 품종만 긍정적인 반응을 보였고, 나머지 세 품종은 과도한 대사산물 때문에 생존하기 어려웠다. 생장조절제를 사용하지 않은 대조구의 절편체가 모두 고사하였다. 활성탄을 첨가하지 않은 AM배지와 N6배지에 사이토카이닌만 첨가한 배지에서 캘러스가 발생하였다. 이와 유사하게 활성탄을 첨가하지 않은 AM배지와 N6배지에 세 종류의 생장조절제 조성에서 캘러스가 유도되었다. 모든 꽃잎 절편체는 녹색으로 변했다. 계대배양은 30일 간격으로 하였고 절편체 끝 부분에 캘러스가 10% 발생하였다. 배양 3-4개월 동안 꽃잎 절편체는 활성탄을 첨가하지 않은 배지에서 더 많은 캘러스가 발생하였다. 활성탄을 첨가한 배지에서는 캘러스가 생장은 하였지만 갈색으로 변하다가 배양 15일 후 생장을 멈췄다. 이러한 경우 새로운 배지로 교체해도 절편체가 생장하지 않거나 고사하였다. 사이토카이닌을 첨가한 모든 처리에서 캘러스 유도에 있어 긍정적인 영향을 미쳤다. 12가지 생장조절제조성은 테이블 15에 나타나 있고, 여기서 6가지 조합만 캘러스가 유도되었다. 계대배양 46-60일 후 캘러스 유도는 아주 느려졌다. 캘러스 증식속도는 아주 느렸고, 캘러스 색깔은 녹색이나 녹색을 띤 하얀색이었다. 사이토카이닌과 옥신의 첨가는 캘러스 증식을 향상시켰다. 3달 동안 각각의 배지를 관찰하였지만 캘러스 생장은 유의차가 없었다. 따라서 캘러스 생장은 생장조절제를 첨가한 AM배지가 다른 처리보다 좋았다. 처리 6과 9번을 AM배지에 첨가한 것에서 긍정적인 결과를 보였다. 현미경으로 관찰한 결과 캘러스 가장자리에서 생장이 일어났으며, 이것이 신초로 생장하였다.
7. 작약(P. lactiflora) 네 품종의 자엽 절편체를 이용한 신초 증식
BA, GA3, IBA를 첨가한 AM배지에서 다신초가 생장하였다. 액아율과 측아율은 모든 품종에서 0.5 mg·L^-1 BA, 1.0 mg·L^-1 GA3를 첨가한 AM배지에서 100%였다. BA가 0.5 mg·L^-1까지 증가함에 따라 자엽 밑 부분에 캘러스가 발생되었고 신초 유도는 감소하였다. 신초 증식율은 BA와 GA3 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 BA농도가 낮을수록 신초의 증식과 생장에 효과적이었다. 신초수는 ‘P526’의 경우 다른 품종에 비해 6.4개로 더 많았다. 신초장은 모든 품종에서 0.5 mg·L^-1 BA, 1.0 mg·L^-1 GA3, 1.0 mg·L^-1 IBA를 첨가한 AM배지에서 5cm거나 그 이상이었다. 신초는 처음에는 약했다가 시간이 흐름에 따라 건강해졌다. 60일마다 계대배양 하였다. IAA를 1/2AM배지에 첨가하여 발근을 유도하려 했으나 실패하였다. 1.0 mg·L^-1 첨가했을 때 뿌리가 기형으로 생장하였다. 신초 생장을 증가시키기 위해 1.0 mg·L^-1 IBA가 첨가된 MS배지에 이식하였을 때 발근율이 ‘Euiseong’과 ‘P526’은 100%, ‘P524’는 20%, ‘P513’은 0%였다. 발근수는 ‘P526’은 14.8개, 최대근장은 ‘Euiseong’에서 7.7cm로 가장 길었다. ‘Euiseong’과 ‘P526’에서 뿌리는 페놀 물질과 함께 생장하였다. 배양 60일 후 기내식물체를 순화시키기 전에 뿌리 끝 부분의 agar를 제거하기 위해 수돗물로 세척하였다. 뿌리가 잘 발달된 건강한 식물체를 토실이 상토가 든 10cm 화분에 정식하였다. 1/4 MS배지로 관수하였으며 미스트가 설치된 온실에서 순화시켰다. 순화 30일 후 ‘Euiseong’의 경우 생존율은 80%였고, ‘P526’은 1% 생존하였다. ‘P524’는 순화시키는데 실패하였다. 따라서 효율적인 기외 순화방법을 확립하는 것이 중요할 것이라 판단된다. POD 활성은 네 품종 모두 발근하기 전에 높았고, 발근 후 감소하였다. IAAO 활성은 발근 전 높았다가 발근 후 감소하였다. 페놀 함량은 발근 후 감소하였다. PPO 활성은 ‘P526’에서는 발근 후 증가하였지만 ‘Euiseong’과 ‘P524’는 양의 변화가 없었다.
8. 작약(P. lactiflora ‘Sarah bernhardt’)의 꽃잎 절편체로부터 유도된 캘러스에 항갈변화제의 적용
항산화제 처리 7일 후 갈변화 되기 시작했다. 절편체의 단면이 처음 갈변하기 시작하다가 배지로 점차 퍼져나갔다. 배양 30일 후 침출물 때문에 절편체가 검은색으로 변해 고사하여 50%만 생존하였다. 0.1 g·L^-1 활성탄 처리시 더 많이 갈변하였지만, 0.3 g·L^-1까지 농도가 증가함에 따라 갈변화가 억제되었다. PVP 처리 3일 후 캘러스가 갈변하였고, 7일 후 캘러스의 가장자리에 갈색물질이 축적되었다. 1-2 g·L^-1 (w/v) PVP 처리시 갈변화가 완전히 억제되었지만 더 높은 농도에서는 억제되지 않았다. 낮은 농도의 아스코르브산의 사용은 갈변화를 억제시키지 못했지만, 20이나 40 mM에서 완전히 억제되었다. 5, 10 or 20 μM AgNO3 사용에 따라 캘러스가 약간 갈변했지만, 40 μM을 사용함에 따라 완전히 억제되었다. 처리 30일 후 캘러스는 녹색으로 아주 잘 생장하였다. 디오황산나트륨은 모든 농도에서 갈변화를 억제시키는데 실패하였고 캘러스가 갈색으로 변하면서 7일 후 고사하였다. 절편체를 주기적으로 계대배양 했을 때 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 7일 간격으로 계대배양을 했을 경우 갈변화를 완전히 억제하였다. 암배양 15일 했을 경우 갈변이 되지 않았지만 액체배양 15일 후에는 모두 갈변하였다. 총 페놀함량은 항산화제를 사용하지 않은 배지에서 높았다.
9. 무늬 둥굴레의 근경을 이용한 미세번식
식물생장조절제가 포함되지 않은 배지에서 3주 동안 배양시 식물체가 괴사하기 시작했다. 0.5 mg·L^-1 2iP가 포함된 배지를 제외하고 식물생장조절제가 포함된 배지에서는 신초가 모두 생성되었다. 2iP의 농도가 높아질수록 신초생성이 잘 되었다. 다양한 농도의 TDZ를 사용한 경우 3주 이내에 신초가 생성되었으며, 신초 생성 2주 후 뿌리가 생성되었다. 신초발생률은 1.0 mg·L^-1 TDZ가 포함된 배지에서 71%로 가장 높았고, 신초수는 절편체당 3.8개가 발생되었다. 그러나 더 높은 농도의 TDZ에서는 신초발생률과 신초수가 감소하였다. 신초가 생성될 때는 배양 3주 이내에 절편체의 표면에 혹과 같은 구조물이 생성 된 후 이 구조물이 신초로 변화하였다. 신초발생률(100%)과 신초수(절편체당 7.6개)는 Anderson 배지에 1.0 mg·L^-1 2,4-D, 2.0 mg·L^-1 2iP, 0.5 mg·L^-1 TDZ를 넣은 처리에서 가장 높았다.
10. 무늬 둥굴레의 잎과 꽃눈을 이용한 기내번식
무늬 둥굴레의 잎을 이용하여 수행한 결과 처리 2번이 신초발생률 15% 그리고 뿌리발생률 55%로 가장 높았다. 꽃눈을 이용한 실험에서도 처리 2번이 신초발생률 65% 그리고 뿌리발생률 60%로 가장 높았다. 여러 가지 배지, 온도, 그리고 광도를 이용하여 무늬 둥굴레의 기내번식을 시도하였다. B5 배지에서 가장 좋은 결과를 나타냈으며, 무늬 둥굴레의 생육과 발달에는 낮은 온도와 높은 광도가 좋았다. 엽록소 함량도 B5 배지에서 낮은 온도와 높은 광도를 처리하였을 때 가장 높았다.
11. 깽깽이풀(J effersonia dubia) 자엽 절편체를 이용한 신초 재분화
신초는 2iP, BA, TDZ를 첨가한 MS배지에서 발생하지 않았다. 하지만 0.5-2.0 mg·L^-1 TDZ를 첨가한 MS배지에서 캘러스가 형성되었다. 신초 발생율(72.1%)과 신초수(10.5개)는 0.25 mg·L^-1 TDZ를 첨가한 N6배지에서 가장 높았다. TDZ를 첨가한 N6배지에서 절편체의 단면에서 신초가 직접 발생하였다. 신초 발생율과 신초수는 배지에 첨가된 TDZ농도가 증가할수록 감소하였다.
12. 깽깽이풀(J effersonia dubia) 부정아(shoot bud) 절편체를 이용한 재분화
깽깽이풀을 MS, AM, N6, WPM배지에서 배양하였다. 배지와 사이토카이닌 종류가 부정아 절편체의 신초 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 신초 증식은 TDZ를 첨가한 N6배지에서 가장 높았다. 신초 증식율(96.2%)과 절편체당 신초수(7.0개)는 0.5 mg·L^-1 TDZ와 0.1 mg·L^-1 NAA가 첨가된 N6배지에서 가장 높았다. 배양 6주 후 TDZ를 단독으로 사용하거나 TDZ와 NAA를 조합한 처리에서는 다신초가 발달하지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위해 GA3가 첨가된 N6배지에 이식하였다. 2-3cm정도로 재분화한 신초를 옥신이 첨가된 1/2 N6배지에 이식하여 옥신이 뿌리 유도에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 배지종류와 농도가 깽깽이풀의 발근에 미치는 영향을 조사하였다. 발근수는 0.5 mg·L^-1 NAA를 첨가한 AM, MS, N6, WPM배지에서 배양했을 때 감소하였다. WPM배지가 가장 우수했고, 그 다음으로 N6, AM, MS배지 순이었다. 배양된 소식물체를 순화시키기 위해 순화박스에 옮겨 습도를 높게 하여 관리하였더니 86%가 생존하였다. 3주 후, 소식물체에서 신초가 발달했을 때 토실이상토가 든 화분에 이식하여 온실로 옮겼다. 미세번식된 식물은 정상적으로 생장하였다.
13. Temporary immersion system(TIS)을 이용한 깽깽이풀(J effersonia dubia) 미세번식의 최적화
모든 처리에서 식물체는 오염이 되지 않았다. 신초 발생율은 침지 시간 20분과 25분 처리에서 100%로 가장 높았다. 절편체당 신초수는 15분간 침지했을 때 13.6개로 가장 많았다. 신초장은 침지 시간이 길어질수록 유의차는 없었지만 증가하였다. 생체중은 모든 침지 처리에서 0.9^-1.6g으로 다양했다. TIS를 이용해 배양된 식물체는 성공적으로 발근이 되었고, 순화에도 성공하였다.
14. 섬개야광나무의 기내 번식
식물체로부터 신초가 발생한 빈도는 거의 비슷하였다. 줄기와 신초에서 모두 TDZ와 NAA가 포함된 MS 배지를 사용한 결과 신초가 생성되었다. WPM 배지와 B5 배지, SH 배지, 그리고 MS 배지 모두 신초가 생성 되었으며, 15와 20℃모두 신초가 생성되었다. 가장 높은 신초의 생성을 보인 처리는 MS 배지에 0.5 mg·L^-1 TDZ와 0.1 mg·L^-1 NAA를 처리한 처리구로 식물체당 34개의 신초가 생성되었다. TDZ를 단용처리한 처리구보다 TDZ와 NAA를 혼용처리한 처리구에서 신초의 증식이 활발하였다. 뿌리의 발생은 IBA를 처리한 결과 100% 생성이 되었다. 1/2 MS 배지에 0.5 mg·L^-1 IBA를 처리한 처리구에서 신초당 뿌리수 4.2개, 최대근장 5.6으로 가장 활발한 뿌리의 생성을 볼 수 있었다. 섬개야광나무의 온실에서 순화를 할 경우 98%의 식물체가 살아남았다. 높은 농도의 TDZ와 잦은 계대배양으로 생긴 유리화의 경우 배지에 규소를 추가하여 억제할 수 있었다. 주사전자현미경을 이용한 식물체의 표면 관찰과 energy dispersive X-ray를 이용한 규소의 흡수를 통하여 규소의 첨가가 유리화를 효과적으로 막는다는 것을 알 수 있다.
15. TIS를 이용한 섬개야광나무의 기내 번식
모든 처리에서 100% 멸균상태로 배양이 되었고, 배양액을 공급하는 빈도에 따라서 신초의 증식에 대한 연구를 하였다. 신초 발생율은 모든 처리에서 96.4^-100%가 생성되었다. 신초수는 20분마다 공급하는 처리로 식물체당 34.8개가 생성되었다. 신초장은 특별히 차이가 없었으며 0.85^-1.81cm 범위에서 자랐다. 생체중은 배양액을 자주 공급한 처리에서 낮았고, 배양액의 공급 빈도수가 낮을수록 높았다.
16. 규소가 TIS를 이용한 섬개야광나무의 신초증식에 미치는 영향
모든 처리에서 100% 멸균상태로 배양이 되었고, 배양액을 공급하는 빈도에 따라서 신초의 증식에 대한 연구를 하였다. 배양액을 자주 공급하는 처리에서 유리화된 신초와 변형된 잎이 나타났다. 신초 발생율은 10분 처리와 20분 처리에서 모두 100% 생성되었다. 신초수는 10분 처리에서 가장 많았으나 신초장(1.87 cm)은 50분 처리에서 가장 길었다. 신초 생체중은 배양액의 공급 빈도가 낮을수록 증가하였다. 신초 발생율은 모든 처리에서 96.4^-100%가 생성되었다. 신초수는 20분마다 공급하는 처리로 식물체당 34.8개가 생성되었다. 신초장은 특별히 차이가 없었으며 0.85^-1.81cm 범위에서 자랐다. 생체중은 배양액을 자주 공급한 처리에서 낮았으며, 배양액의 공급 빈도수가 낮을수록 높았다. 수분함량은 30분 처리에서 다른 처리에 비해 높았으며, 엽록소 함량도 30분 처리에서 가장 높았다. 카로티노이드 함량은 50분 처리에서 가장 높았고, 안토시아닌의 경우 모든 처리구에서 신초보다 늙은 잎에서 더 높게 나왔다.
17. 번홍화(Crocus sativus L.)의 체세포배 발생
체세포배는 1.0 mg·L^-1 2,4-D와 0.5 mg·L^-1 TDZ가 첨가된 MS배지에서 절편체당 평균 52개가 유도되었다. 배지종류(SH, B5, N6, AM, MS)와 광도(0, 45 μmol·m-2·s^-1 PPFD)에 따른 체세포배 발생은 주요 체세포배를 유도하기 위해 수행되었다. 체세포배 발생수는 10 μmol·m-2·s^-1PPFD하에서 1.0 mg·L^-1 2,4-D와 0.5 mg·L^-1 TDZ가 첨가된 SH배지에서 배양된 처리에서 가장 높았다. 2차 체세포배 발생을 위해 주요 체세포배를 2iP나 BA에 NAA를 조합하여 첨가한 SH배지에서 배양하였다. 배양 45일 후, 2차 체세포배 발생은 2.0 mg·L^-1 BA와 0.5 mg·L^-1 NAA를 첨가한 SH배지에서 가장 좋았다. 2차 체세포배는 구형이 88.9% 발생하였고, 심장형은 95.2% 발생하였다. 체세포배의 성숙과 전환은 1.0 mg·L^-1 GA3를 처리하였을 때 92.3%였다. 체세포배의 전환은 1.0 mg·L^-1 GA3와 6% (w/v) sucrose를 첨가한 SH배지에서 100%로 가장 높았다.
18. 번홍화(Crocus sativus L.)의 구근을 이용한 재분화
무균상태에서 표면살균은 100%였다. 구근 절편체는 생장조절제가 첨가되지 않은 SH배지에서 는 부정신초가 발생하지 않았다. BA와 NAA 첨가가 구근 절편체로부터 유도된 신초에 미치는 영향을 조사하였다. 세 가지 사이토카이닌을 처리한 결과, BA는 신초를 형성하는데 가장 효과적이었다. 신초 발생율은 4.0 mg·L^-1 Kin가 첨가된 SH배지에서 61.3%로 가장 높았다. 절편체당 신초수는 1.0 mg·L^-1 NAA와 BA조합보다 0.5 mg·L^-1 NAA와 BA 조합이 더 많았다. 절편체당 신초 발생율은 2.0 mg·L^-1 BA와 0.5 mg·L^-1 NAA를 첨가한 SH배지에서 97.2%로 가장 높았다. Microcorm 발생율은 sucrose 함량에 영향을 받았다. Microcorm 발생율은 3.0, 6.0 12.0% sucrose를 첨가한 SH배지에서 각각 32.7, 70.9, 45.5%였다. 절편체당 microcorm수는 2.0 mg·L^-1 BA와 0.5 mg·L^-1 NAA, 6.0% sucrose를 첨가한 SH배지에서 6.1개로 가장 많았다. Microcorm은 기내에서 발달된 daughter corm에서 형성되었다. Microcorm을 배양용기에서 꺼내서 토실이가 든 순화박스에 이식하였다. 순화 30일 후 구근의 85%에서 신초와 뿌리가 발달하였다.
19. 상록성 진달래의 기내 번식과 기내에서 유래된 식물의 유전적 평가
신초 발생율(96%)은 Anderson 배지에 2.0 mg·L^-1 2iP, 0.5 mg·L^-1 IAA, 그리고 1.0 mg·L^-1 GA3를 첨가하였을 때 가장 높았고, 신초수는 절편체당 16개였다. 광도 및 광질에 따른 신초재분화 실험에서 신초 발생율은 일관성이 없게 나왔으나 절편체당 신초수는 형광등(16.0개)이 blue(14.8개)와 red(12.6개)보다 많이 나왔다. 부정아를 이용한 캘러스 유기 실험에서는 캘러스 생성율이 Anderson 배지에 0.5 mg·L^-1 TDZ 그리고 0.1 mg·L^-1 NAA를 넣은 처리에서 2주 만에 84.2%가 생성되었다. 캘러스에서 신초를 발생시키는 실험에서는 2.0 mg·L^-1 2iP, 0.5mg·L^-1 IAA, 1.0 mg·L^-1 GA3를 넣은 처리에서 100% 모두 신초가 발생하였고 캘러스당 36.8개의 신초가 발생하였다. 신초로부터 뿌리를 유도하는 실험에서는 1/2 Anderson 배지에 0.5mg·L^-1 IBA를 넣은 처리에서 100% 뿌리가 발생하였으며, 신초당 7.6개의 뿌리가 발생했고, 최대 근장은 4.4cm이었다. 재분화된 식물의 기회순화 성공률은 95%였다. RAPD결과를 보면 재분화된 식물체들이 유전적으로 그들의 모체와 유사하다는 것을 확인할 수 있다.
20. TIS를 이용한 상록성 진달래의 신초증식 유도
상록성 진달래의 신초 증식은 식물체가 배양액의 침지 시간에 따라 확인을 하였다. 신초 발생율은 10분 간격으로 배양액을 공급한 처리를 제외하고 모든 처리에서 100% 발생하였다. 신초수는 30분 간격으로 배양액을 공급한 처리에서 식물체당 22.6개가 발생하였다. 신초장은 모든 처리에서 차이가 없이 0.99^-1.37cm 범위에서 생장하였다. 생체중과 건물중 역시 큰 차이가 없었다. TIS에 옥신을 처리한 결과 높은 빈도로 뿌리가 발생하였다. 또한 TIS를 이용할 때 유리화가 문제가 되었으나 이러한 문제도 1/2 Anderson 배지로 옮겨주면 해결 되었고 기외순화도 성공적이었다.

제2협동과제
Ⅳ. 연구개발 결과
[ 1차년도]
1. 자생 바위솔 종류별 수집 및 특성조사
바위솔, 둥근바위솔, 난쟁이바위솔, 연화바위솔, 좀바위솔 등 총 19종의 바위솔을 전국에서 수집하여 특성조사를 행했다. 잎의 형태적 특징과 엽색 그리고 크기 등을 조사하여 분류하였으며, 개화시기에 따라 분류하였다. 또한 꽃의 크기와 색, 총포, 꽃받침수, 꽃잎수 등 화기 특성을 조사하여 관상가치가 높은 바위솔을 선발하였다. 둥근바위솔, 제주연화바위솔, 진주바위솔, 좀바위솔 등이 관상가치가 높은 바위솔로 선발되었다.
2. 자생 노루귀 종류별 수집 및 특성조사
노루귀 (Hepatica asiatica Nakai), 섬노루귀 (H. maxima), 새끼노루귀 (H. insularis)를 수집하여 특성조사하였다. 노루귀는 전국에 걸쳐 분포하나 섬노루귀는 경상북도 울릉도에 자생하고 새끼 노루귀는 남해안과 제주도와 같이 남쪽에 주로 분포하는 것으로 조사되었다. 식물체 크기는 섬노루귀, 노루귀, 새끼노루귀 순이었으며, 꽃의 크기도 식물체 크기순이었다. 꽃은 홑꽃으로 꽃잎은 6-9장이었으며, 화색은 흰색에서 붉은 보라색이었다.
3. 토속 바위솔중 관상가치 높은 종 선발
가. 바위솔 소비자 선호도 조사
토속바위솔과 외래종 바위솔들에 대한 선호도를 조사하기 위해 작은 토분에 심어 경남과기대 원예학과에서 개최하는 봄꽃축제에 참여하는 모든 사람들을 대상으로 선호도를 조사하였다. 선호도는 응답자 연령대에 따라 달라졌는데, 20대에서 가장 선호하는 바위솔은 거미줄바위솔이 었으며 다음으로 태백둥근바위솔과 강원상동연화바위솔이었다. 30대에서 가장 좋아하는 바위솔은 태백둥근바위솔, 그리고 자질연화바위솔 좀바위솔 순이었으며, 40대에서 가장 좋아하는 바위솔은 자질연화바위솔이었으며, 다음이 좀바위솔, 태백둥근바위솔순이었다. 단품식재와 모듬식재에 대한 선호도는 20대에서는 단품식재를 좋아하였으나, 30대와 40대는 모듬식재를 더 선호하는 것으로 나타났다. 가격대에 대한 선호도는 20대는 2,000원대가 가장 높고, 30대는 3,000원대가 더 높았으나 40대는 다시 2,000원대를 더 선호하는 것으로 나타났다.
[ 2차년도]
4. 바위솔 종자의 형태와 발아촉진 기술 개발
가. 바위솔 종자의 형태적 특성
바위솔 종자들은 육안으로 구별할 수 없을 정도로 작은 크기로 (0.3∼0.8mm), 미세종자로 분류되었다. 형태는 쌀알모양이며 색은 갈색이 대부분이었다. 대부분의 종류는 10^-11월에 종자가 성숙된 후 휴면에 들어가 발아를 위해서는 저온이 필요한 것으로 나타났다.
나. GA 처리가 바위솔 종자의 발아에 미치는 영향
삼척바위솔의 경우 GA 200∼400mg·L^-1 용액에 24시간 침지 처리함으로써 발아세와 발아율이 획기적으로 향상되었으며, 발아적정 온도는 15℃로 90% 이상 발아되었다. 그러나 10℃와 20℃ 에서는 50% 이하로 발아율이 떨어져 온도에 민감한 종인 것을 알 수 있었다. 그러나 태백바위솔은 GA 용액(200∼400mg·L^-1) 처리 후 20℃에 치상하였을 때 40% 정도 발아되었으나, 10, 15℃에서는 발아율이 20% 이하로 낮게 나타나, 바위솔 종류에 따라 GA에 대한 반응이 다르다는 것을 알 수 있었다.
5. 노루귀 종자의 발아생리 구명 및 대량증식 기술개발
가. 노루귀 종자의 형태적 및 생태적 특징
노루귀 종자는 개화 후 5-6월경에 맺히며 형태적으로 미숙배를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 미숙배가 성숙하기 위해서는 어느 정도의 고온이 필요하며, 성숙이 완료된 배는 가을(10∼11월)에 유근으로 발달하며 발아하는 것을 관찰할 수 있었다. 온도가 더 떨어지는 겨울에는 유근이 휴면에 들어가고 휴면을 타파하기 위해서는 일정 기간의 저온을 필요로 하다는 것을 알 수 있었다.
나. 종자 휴면타파를 위한 온도 및 GA 처리
5월에 채종한 종자에 여러 가지 항온 및 변온 처리를 한 결과, 15℃ 항온처리에서 발아율이 50%로 가장 높았으며 이보다 높은 항온 및 변온처리에서는 발아율이 오히려 낮아졌다. GA 200∼500mg·L^-1 용액에 24시간 침지처리 했을 때, 대조구보다 발아가 1개월 정도 일찍 시작되었으나, 최종 발아율은 40∼50%로 그다지 높지는 않았다.
6. 노루귀 대량증식을 위한 뿌리를 이용한 삽목 번식
뿌리를 이용한 대량증식 가능성을 확인하기 위해, 뿌리의 길이를 달리하거나 BA를 농도별(50∼500mg·L^-1)로 처리, 또는 삽목용토를 달리하여 실험을 수행하였으나, 어떤 처리에서도 발근이 되거나 발아가 된 것은 나타나지 않았다. 노루귀의 근삽은 불가능하다고 판단되었다.
7. 일본 야생화 생산 농가 및 야생화 시장 조사
가. 일본 노루귀 전문농가 방문 및 연수 (니카타 현)
일본에서 노루귀를 가장 오래 재배하고 육종도 활발하게 하는 것으로 알려진 니이가타현의 Sasanuma(笹沼) 園藝센터와 Chuechu (中越) 식물원을 방문하였다. 재배시설들을 견학하고 파종에서 개화주를 얻기까지의 재배기술, 계절별 관리요령, 환경관리 요령 등을 연수하였고, 채종에서부터 수분 수정에 이르기까지의 육종 기술 등을 연수하였다.
나. 일본 야생화 시장 조사
도쿄의 홈센터와 오사카와 같은 대도시의 원예가든, 꽃집 등, 다양한 화훼유통기관들을 방문하여 일본에서의 야생화 시장 여건을 견학 조사하였다. 도쿄와 같은 대도시에서는 대형 홈센터에 가든 센터를 설치하여 각종 초화류와 원예자재를 판매하고 있었다. 여기에 각종 야생화가 전시되어 판매되고 있었다. 특히, 노루귀가 다양한 색으로 육종되어 소비자의 손길을 기다리고 있었으며, 바위솔 종류는 크게 눈에 띄지 않았다. 그러나 복수초, 금낭화, 비비추와 같이 우리나라에 자생하고 있는 야생화도 많이 판매되고 있었으며 생산체계가 확립되어 있는 것을 알수 있었다.
[ 3차년도]
8. 바위솔의 생육 적정광도 및 내음성 구명
능유바위솔과 자질연화바위솔 및 태백바위솔의 적정 광도와 내음성을 알아보기 위해 자연광을 52, 82, 90, 97%로 차광하고 재배한 후 생육조사를 하였다. 세 종류의 바위솔 모두 52% 차광에서 생육이 가장 좋은 것으로 나타났다. 그러나 능유바위솔은 82% 차광하에서도 생존율이 95% 이상이나 되어 내음성이 매우 뛰어난 식물임을 알 수 있었다. 자질연화바위솔과 태백바위솔도 82% 차광하에서 생육은 느리나 생존에는 지장이 없는 것으로 나타나, 내음성이 우수한 것으로 판단되었다.
9. 토속 바위솔의 적정 분용토 및 시비 수준 구명
능유바위솔과 자질연화바위솔 및 태백바위솔의 적정 분용토와 시비수준을 구명하기 위한 실험을 수행하였다. 능류바위솔과 자질연화바위솔은 마사토 : 유비상토 : 강모래 (6:2:2, v/v/v) 혼합 용토에서 생육이 가장 우수한 것으로 나타났다. 반대로 유비상토 함유율이 높을수록 생육과 생존율이 떨어졌다. 한편, 태백둥근바위솔은 모든 용토에서 생육이 비슷하게 나타나 토양 적응성이 뛰어난 것으로 나타났다.
적정 시비수준을 구명하기 위하여 하이포넥스 액비를 1,000배액과 2,000배액을 이용하여 주 1회 또는 2주 1회 관주처리하였다. 능유바위솔과 자질연화바위솔의 경우 시비 수준이 높을수록 생육이 좋게 나타났다. 1,000배액과 2,000배액을 주 1회 처리하였을 때 대조구보다 2배 이상의 생육을 보였다. 태백둥근바위솔에서도 시비수준이 가장 높은 1,000배액을 주 1회 처리했을 때 생육이 가장 뛰어났다.
10. 노루귀와 섬노루귀의 고품질 분화 생산을 위한 적정 환경 조건 구명
가. 노루귀와 섬노루귀의 생육 적정 광도 구명
차광율이 52, 82, 90, 97%가 되도록 재배환경을 만들어 노루귀와 섬노루귀를 4개월간 재배하고 생육을 조사하였다. 두 가지 종 모두 차광이 높을수록 잎이 살아 남아있었고, 차광율이 낮을수록 잎이 말라 죽었다. 차광율 52%에서 노루귀는 35%, 섬노루귀는 70%가 지상부가 말라죽어, 노루귀의 잎을 여름까지 지속시키기 위해서는 차광율이 80%를 넘어야 한다고 판단되었다. 다른 특성에서는 뚜렷한 차이가 보이지 않았다.
나. 노루귀의 적정 분용토 구명
마사토, 유비상토, 녹소토, 모래 등을 단용 또는 혼용하여 노루귀를 식재하고 10주간 재배한 후 생육 상태를 조사하였다. 생존율은 마사토:유비상토:녹소토 (6:1:3, v/v/v)와 모래:유비상토:녹소토 (5:2:3, v/v/v)에서 85% 이상으로 높았으며, 유비상토가 많이 들어간 모래:유비상토:녹소토(5:3:2, v/v/v)에서는 46%로 가장 낮았다. 밭흙이 많이 들어간 밭흙:모래 (4:6, v/v)에서도 생존율이 60%로 낮아 노루귀에는 적합하지 않았다.
다. 노루귀와 섬노루귀의 생육 적정 시비 수준 구명
하이포넥스 액비를 1,000배, 2,000배로 희석하고 주 1회 또는 2주 1회 관주처리한 후 생육조사를 하였다. 10주간 재배한 후 노루귀의 생존율, 엽수 및 초장 등 모든 생육지표에서 유의적인 차이가 보이지 않았다. 섬노귀에도 마찬가지로 생존율, 엽수, 초장 등의 지표에서 처리간 유의적인 차이가 보이지 않았다. 따라서 노루귀와 섬노루귀는 생육이 늦은 성질로, 시비는 매우 낮은 수준에서 생육이 가능하다고 판단되었다.
11. 노루귀와 섬노루귀의 촉성재배를 위한 저온처리 효과 구명
휴면중인 노루귀를 11월부터 15일 간격으로 가온 하우스에 넣어 맹아 속도와 정도를 조사하였다. 11월 15일에 입실한 노루귀는 35일이 지나서 맹아하기 시작하였고 최종적으로 70%의 식물이 맹아하였다. 그러므로 자연상태에서 11월 15일이면 이미 휴면타파가 끝나는 시기인 것으로 판단해도 좋을 것으로 생각된다. 한편 입실시기가 늦어질수록 (저온처리기간이 길수록) 맹아 시작일은 짧아졌으며, 12월 30일에 입실한 노루귀는 입실 후 12일만에 맹아가 시작되었다. 섬노루귀도 비슷한 경향을 보였다. 11월 21일 입실한 섬노루귀는 입실 후 33일째에 맹아되기 시작하였으며, 최종 맹아율은 약 70%에 달했다. 입실 일이 늦어질수록 맹아개시일은 짧아졌으며 12월 21일에 입실시킨 섬노루귀는 3.3일만에 맹아가 이루어졌으며, 최종 맹아율은 90%에 달했다.
[ 4차년도]
12. 일장을 이용한 바위솔의 개화억제 및 휴면 타파 기술 개발
가. 태백바위솔(O. malacophyllus from Taeback)의 일장 반응
일장조절실에 일장을 8, 10, 12, 14, 15, 16시간으로 설정하고 태백바위솔을 넣어 약 50일간 재배한 후 추대신장 및 개화를 조사하였다. 일장조절실에 입실하고 1주일 지났을 때, 모든 처리구에서 화아가 확인되었다. 그러나 그 후 화서의 신장(추대)은 14h 이하의 일장에서만 관찰되었다. 더욱이 소화가 개화되는 일장은 12h 이하에서만 관찰되었다. 따라서 추대를 위한 일장과 소화의 개화를 위한 한계일장이 다르다는 것을 알 수 있었다.
나. 가지바위솔(O. ramosus)의 일장 반응
태백바위솔과 동일한 일장 조건에서 가지 바위솔을 50일간 재배한 후, 개화와 생육을 조사하였다. 태백바위솔과는 다르게 어떤 일장하에서도 개화는 보이지 않았다. 생육은 일장이 길수록 좋아, 잎의 길이와 폭이 일장이 짧은 환경의 식물체보다 길고 커졌다. 10시간 이하의 일장에서는 생육이 느리긴 하지만, 정상적으로 생육하고 있는 것으로 관찰되었다. 따라서 가지바위솔은 일장을 10시간 이하로 조절한다면, 아담한 상태로 지속시킬 수 있을 것으로 보였다.
다. 자질연화바위솔(O. iwarenge)의 일장반응
태백바위솔과 동일한 일장 조건에서 가지 바위솔을 50일간 재배한 후, 개화와 생육을 조사하였다. 자질연화바위솔은 가지바위솔과 비슷한 반응을 보였다. 즉, 어떤 일장하에서도 개화는 보이지 않았으며 일장이 길수록 생육이 좋아, 잎의 길이와 폭이 일장이 짧은 환경의 식물체보다길고 커졌다. 10시간 이하의 일장에서는 생육이 느리긴 하지만, 정상적으로 생육하고 있는 것으로 관찰되었다. 따라서 가지바위솔은 일장을 10시간 이하로 조절한다면, 아담한 상태로 지속시킬 수 있을 것으로 보였다.
13. 노루귀 및 섬노루귀의 대량증식을 위한 조직배양 기술 개발
가. 조직배양 조직(잎) 살균 조건 구명
노루귀 잎은 털이 많아 살균이 매우 어렵다. 따라서 NaOCl를 농도별로 처리하는 것은 물론, 에틸렌 처리, 감압살균, 초음파세척기를 이용하는 등 다양한 살균 방법을 검토하였다. 살균조건을 세게 할수록 살균효과는 높아지나 고사율도 높아지는 문제가 발생하였다. 특히 노루귀는 섬노루귀보다 살균하기가 더 힘들었다. 가장 중요한 요인은 무엇보다도 잎의 건강 상태가 중요한 것으로 밝혀졌다. 잎이 나온지 얼마되지 않은 건강한 잎은 살균이 잘되고 생존율도 높으며, 노화된 잎은 살균도 어렵고 재분화율도 크게 떨어지는 것으로 조사되었다.
나. 재분화를 위한 최적 배지 조건 구명
배지 종류(MS, B5, SH, WP배지 등)와 pH를 달리하여 노루귀 잎을 배양하고 재분화 정도를 조사하였다. MS 배지와 pH 6에서 캘루스와 신초발생에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 엽편으로 부처 신초 발생을 위한 적정 호르몬 농도를 구명하기 위해 NAA (0.1∼1mg·L^-1 )와 BA (1∼ 5mg·L^-1 ), 또는 Kinetin (1∼2mg·L^-1)를 조합처리하고 엽편을 치상하였다. NAA 1mg·L^-1 와 BA 1mg·L^-1 에서 캘루스 형성율과 신초분화율이 가장 높게 나타났으나, 신초 기관이 발생하기 시작한 것은 배양 3∼4개월이 필요했으며, 신초가 잎조직으로 성장하는데 까지는 6개월 이상이 소요되었다. 또한 재분화가 잘되는 조건은 호르몬 조건보다도 치상재료 (잎)의 상태가 더 중요한 요인인 것을 알게 되었다. 즉, 잎이 어리고 건강하면 재분화도 잘되고 잎이 노화되면 소독도 어렵고 재분화도 어려웠다. 노루귀보다는 섬노루귀 잎에서 신초의 발생이 용이하였다.
[ 5차년도]
14. 일장과 조명색 및 광도 조절이 가능한 장식장 개발
바위솔은 2년째 가을에 꽃이 피고나면 모식물이 말라죽는 일임성 식물이다. 밤에 조명을 해주면 개화를 억제시킬 수 있어 식물을 생식생장으로 전환시키지 않고 영양생장을 지속시킬 수 있다. 디지털로 일장과 조명색을 조절할 수 있는 장식장을 개발하였다. 장식용 상자에 바위솔과 다른 다육식물을 모듬 심기하고 실내 공간에 장식하면 오랫동안 바위솔을 감상할 수 있게 된다. 동시에 조명색을 마음대로 조절할 수 있고 광도를 조절함으로써 실내 식물 장식장이 완성되었다.
15. 개발된 토속 바위솔 해외 시험 수출
우리나라 토속 바위솔인 ‘제주연화바위솔’, ‘가지바위솔’, ‘포천바위솔’, ‘진주바위솔’ 4종을 수출업자를 통하여 시험수출을 시도하였다. 주근을 1.5cm 정도만 남기고 지하부를 깨끗하게 정리하여 인천공항 식물 검역소에서 검역을 마치고 일본 바이어 농장에서 화분에 심겨졌다. 일본 바이어로부터 매우 좋은 평가를 얻었으며, 가격은 얼마까지 가능하며 이 식물들을 지속적으로 재배해서 수출해 줄 수 있는 농가가 있는지 물어왔다.

Abstract ▼

세부과제
1. Development of a year-round production system for Peony
Paeonia lactiflora ‘Taebaek’ flowered at the end of February when transferred to a heated greenhouse after December 31 (in 2009) on which the natural cumulative chill hour under 10℃ was 1,224 hours. Also, P. lactiflora grown in th

세부과제
1. Development of a year-round production system for Peony
Paeonia lactiflora ‘Taebaek’ flowered at the end of February when transferred to a heated greenhouse after December 31 (in 2009) on which the natural cumulative chill hour under 10℃ was 1,224 hours. Also, P. lactiflora grown in the open field in early November flowered in mid February after chilling treatment at 0℃ for 6 weeks or at 5℃ 9 weeks. To induce flowering earlier than those period, pre-cooling at 10℃ for 2 weeks during September or October followed by low temperature treatment at 0℃ for 6 weeks is recommended. Pre-cooled P. lactiflora flowered during January normally without any bud abortion. GA 100 ppm can be used as a forcing method. However, GA can not alternate low temperature treatment completely for normal flowering without bud abortion. It should be treated during December after the plants are exposed to natural low temperature. Because bud abortion is related to ABA synthesis, GA treatment with low concentration of fluridone, an inhibitor of ABA synthesis, can induce flowering while inhibiting bud abortion. P. lactiflora can be stored at 0℃ for a long period to induce flowering from July to October.
2. Development of a year-round cut foliage production system of variegated Solomon’s seal Cut foliage of Variegated Solomon’s seal can be harvested from early March when the plants were exposed sufficiently to natural low temperature and transferred after January 7 (in 2010). To harvest in January and February, artificial chilling treatment at 0℃ for more than 4 weeks is recommended . After forcing culture, the dormant plants with chilling treatment at 0℃ for more than 4 weeks can produce cut foliage in September and October. During early February, variegated Solomon’s seal also can be harvested in September and October when stored at 0℃ for 3-6 months. As GA can not be infiltrated to the dormant buds, which are wrapped with waxed layers, GA can be used for artificial dormancy breaking after the outer wax layers are removed by physical scars with an injector or a razor blade or by chemical treatment with NaOCl. Variegated Solomon’s seal grows well under the temperature over 15/6℃ and with any commercial substrate containing a 7:3 ratio of peat moss and perlite.
3. Development of cultivation period shortening system of Jeffersonia dubia
J. dubia seeds cannot immediately germinate after dispersal in May. It takes more than 270 days for seeds of J. dubia to germinate under field conditions. J. dubia seeds have an underdeveloped embryo at seed maturity (dispersal), and this embryo has to grow inside the seed before the seeds can germinate. In the laboratory experiments, incubation at high temperatures (25/15℃) for at least 8 weeks was required to initiate embryo growth, while a transfer to moderate temperatures (20/10℃; 15/6℃) was needed for the completion of embryo growth. At least 8 weeks at 5℃ was effective in overcoming the physiological dormancy and germination in seeds after the embryos were fully elongated. Thus, both high and low temperatures were essential to break dormancy. GA₃ treatment was used as a substitute for the high temperature requirement, but not for the low temperature requirement. Although seeds require 9-10 months from seed dispersal to germination in nature, under controlled conditions they required only 3 months after treatment with 1,000 mg·L^-1 GA₃ followed by incubation at 15/6℃. Moderate light (50% shading) and 0.5 to 1.0 × concentrations of nutrient solution (EC 1.2 to 1.9 dS·m^-1) is recommended for cultivating J. dubia without physiological defects.
제1협동과제
Tissue culture, as a tool for mass propagation and research, can be efficiently used not only for propagation and conservation of rare and endangered species, but also for genetic transformation and breeding of various ornamental plant species. The techniques can play an important role in the clonal propagation and qualitative improvement of most economically important ornamental plants. Direct adventitious organogenesis or shoot formation is preferred as it enables to retain clonal fidelity, since many ornamental species are propagated for one or more unique features. Clonal propagation through somatic embryogenesis has also become an essential method for mass propagation and improvement of important plants. Direct embryogenesis reduces the time required for plant propagation, which may be beneficial to minimize culture-induced genetic changes. Moreover, secondary somatic embryogenesis is a process whereby new somatic embryos are initiated from the originally-formed primary somatic embryos. It has certain advantages over the primary somatic embryogenesis such as very high multiplication rates, independence from the explant source, and reproducibility. Furthermore, embryogenicity can be maintained for a long period of time by repeated cycles of secondary embryogenesis. It is known that the regeneration of adventitious organs differs depending upon species and a number of endogenous and exogenous factors, among which hormonal balance has a primary role. In particular, the auxin-cytokinin ratio appears to be the most important factor in channeling regeneration responses toward a specific in vitro morphogenic process. We developed efficient protocols for in vitro propagation and genetic transformation of many important ornamental plants including Paeonia lactiflora Pall., Polygonatum odoratum Druce var. pluriflorum Ohwi f. variegatum Y.N. LEE, J effersonia dubia Benth et. Hook, Cotoneaster wilsonii Nakai, Crocus vernus (L.) Hill, and Rhododendron brachycarpum D. Don.
1. In vitro zygotic embryo germination and somatic embryogenesis through cotyledonary explants of P aeonia lactiflora Pall.
A simple and efficient protocol was developed for somatic embryogenesis from the cotyledon explant of Paeonia lactiflora Pall. Seeds of peony obtained from field-grown plants were disinfected and zygotic embryos were excised. For germination, excised embryos were cultured on the Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 3% (w/v) sucrose, 0.8% (w/v) agar, and different concentrations of N6 benzyl-adenine (BA) and gibberellic acid (GA₃). The greatest germination percentage (95%) was observed when embryos were cultured on the MS medium with 1.0 mg·L^-1 BA and 0.5 mg·L^-1 GA₃, and maintained at 25 ± 2℃ under a 16 h photoperiod. Thirty days old cotyledon explants were cultured on the MS medium supplemented with different concentrations and combinations of plant growth regulators viz., BA, GA₃, 2,4-dichlorophenoxy-acetic acid (2,4-D), and á-naphthalene acetic acid (NAA). After 90 days, the globular embryos were directly formed on the surface of explants. The highest frequency of somatic embryo induction (72.5) was obtained on the MS medium with 3.0 mg·L^-1 BA, 1.0 mg·L^-1 NAA, 1.0 mg·L^-1 GA₃, and 0.1% (w/v) activated charcoal (AC), with a mean number of 14 embryos per explant. Maturation of globular embryos into heart- and torpedo-shape was observed on the same medium. When the torpedo-shaped embryos were transferred onto the same MS medium supplemented with 3.0 mg·L^-1 BA, 1.0 mg·L^-1 NAA, 1.0 mg·L^-1 GA₃, and 0.1% (w/v) AC, secondary somatic embryos were observed on the surface of primary somatic embryos. When the embryos were transferred to the MS medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 each of BA and GA₃, all of them converted into plantlets, but their growth was very slow.
2. Analysis of genetic variability using RAPD markers in P aeonia spp. grown in Korea
The genetic diversity and phylogenetic relationships of eleven herbaceous peonies grown in Korea were analyzed by random amplified polymorphic DNA (RAPD). Twenty-four decamer RAPD primers were used in a comparative analysis of these Korean peony species. Of the 142 total RAPD fragments amplified, 124 (87.3%) were found to be polymorphic. The remaining 18 fragments were found to be monomorphic (12.7%) shared by individuals of all 11 peony species. Cluster analysis based on the presence or absence of bands was performed by Jaccard’s similarity coefficient, based on Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Averages. Genetic similarity range was 0.39 to 0.90 with a mean of 0.64. This study offered a rapid and reliable method for the estimation of variability among different peony species which could be utilized by the breeders for further improvement of the local peony species. Also, the results propose that the RAPD marker technique is a useful tool for evaluation of genetic diversity and relationship amongst different peony species.
3. Shoot induction, biochemical changes during in vitro rooting in P aeonia lactiflora Pall ‘Hortensis’
Peony is an ornamental as well as medicinal plant which is difficult to propagate in vitro. Its major problem during in vitro culture is leaching out of phenols in the medium. It causes hindrance in growth and development. Rooting is a complex process and main step for vegetative propagation. The main objective is to propagate this plant and produce multiple copies and understand rooting phenomenon, which is usually complicated. The underground rhizomatous buds of Paeonia lactiflora Pall. ‘Hortensis’ were selected as the explants. In vitro micropropagation was carried out along with biochemical studies during rooting process. Shoot induction, axillary shoot proliferation, and rooting were established. The best initial medium for ‘Hortensis’ was the half-strength Murashige and Skoog (MS) medium (double-strength Ca⁺²) supplemented with 1 mg·L^-1 N6 benzyl-adenine (BA) and 0.5 mg·L^-1 gibberellic acid (GA₃). Shoot induction was 100% with 6.2 shoots per explant. Rooting was also observed on the half-strength MS medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 indole-3-butyric acid (IBA) and indole-3-acetic acid (IAA). The highest percentage of rooting (15%) was observed when in vitro shoots were dipped in the full-strength liquid MS medium supplemented with 10.0 mg·L^-1 IBA without agar for five days and then transferred to the quarter strength MS medium without any plant growth regulator (PGR). The cultivar P. lactiflora ‘Hortensis’ is hard to root in vitro. The activities of peroxidase, indole acetic oxidase, polyphenolic oxidase and phenolic content have been estimated prior to and after rooting. These enzyme activities and phenolics have been reported to play a major role in rooting.
4. I n vitro propagation of P olygonatum odoratum Druce var. pluriflorum Ohwi f. variegatum Y.N. LEE
A protocol for in vitro propagation of variegated Solomon’s seal (Polygonatum odoratum Druce var. pluriflorum Ohwi f. variegatum Y. N. Lee) was developed. Rhizome explants were cultured on Anderson’s basal nutrient(AM) medium supplemented with different concentrations and combinations of plant growth regulators. Adventitious shoots were induced directly on the surface of explants when the culture medium was supplemented with cytokinin alone. The highest frequency of shoot induction (100%) was obtained when the explants were cultured on AM medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 2,4-D, 2.0 mg·L^-1 2iP, and 0.5 mg·L^-1 TDZ, with a mean number of 7.6 shoots. The greatest frequency of rooting (100%), with maximum mean number of 5.2 roots were obtained on half strength AM medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 NAA. The survival rate of regenerated plants transferred to the greenhouse was 80.8 ± 1.2%. The acclimatized plants grew normally without morphological abnormalities or variations.
5. Direct adventitious shoot regeneration from cotyledonary explants of J effersonia dubia Benth et. HOOK
We investigated the effects of culture media [Murashige and Skoog (MS) or Chu (N6)] and cytokinins 2iP, BA or TDZ on adventitious shoot regeneration from cotyledonary explants of J effersonia dubia. Adventitious shoot regeneration was achieved only on N6 medium. Of the three cytokinins studied, TDZ was the most effective for shoot induction. The mean number of shoots varied among the different concentrations of TDZ studied. The frequency of shoot induction decreased with increasing concentrations of TDZ in the culture medium. The highest frequency of shoot induction (72.1%), with a mean number of 10.5 shoots was obtained on N6 medium supplemented with the lowest concentration of TDZ (0.25 mg·L^-1). Callus formation was observed when the medium was supplemented with the highest concentration of TDZ (2.0 mg·L^-1).
6. Micropropagation of Cotoneaster wilsonii Nakai.A rare endemic ornamental plant
A simple and efficient micropropagation system was developed for Cotoneaster wilsonii through node and shoot tip explants obtained from mature field-grown plants. Of the two explants, node explants were found to be the most effective for axillary shoot proliferation. The highest frequency of shoot induction was achieved when nodal explants were incubated on the Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 0.5 mg·L^-1 thidiazuron (TDZ) and 0.1 mg·L^-1 naphthalene acetic acid (NAA) with an average of 34 shoots per explant. The microshoots were separated from the multiple shoots and subcultured on MS medium supplemented with 3% (w/v) sucrose and 0.8% (w/v) agar for further shoot growth. Maximum rooting was obtained on the half-strength MS medium supplemented with 0.5 mg·L^-1 indole-3-butyric acid (IBA). The in vitro-grown plantlets were successfully acclimatized in a glasshouse with 98% of survival. High concentrations of TDZ (1.5.2.0 mg·L^-1) and repeated subcultures resulted hyperhydric shoots. Supplementation of the culture medium with silicon significantly reduced the induction of hyperhydric shoots. Increasing silicon concentration significantly decreased malondialdehyde content of the regenerated shoots. Data indicate that addition of silicon to the culture medium can effectively control hyperhydricity.
7. In vitro shoot regeneration and microcorm development in Crocus vernus (l.) Hill
An efficient method has been developed for in vitro regeneration of shoot and microcorm from corm explants of Crocus vernus. Corms were cut into 0.5^-1.0 cm long segments and cultured on the SH medium supplemented with 0.5, 1.0, 2.0, or 4.0 mg·L^-1 2-isopentyl adenine (2-iP), N6-benzyladenine (BA), and N6-furfuryladenine (kinetin, Kin) alone or combination with 0.5 or 1.0 mg·L^-1 α-naphthalene acetic acid (NAA) for shoot regeneration. Of the three cytokinins tested, BA was found to be the most effective cytokinin for shoot formation. The number of shoots induced per explant was more when BA was combined with 0.5 mg·L^-1 NAA than with 1.0 mg·L^-1 NAA. The greatest percentage of shoot induction (97.2) with the mean number of 11.8 shoots per explant was obtained when the SH medium was supplemented with 2.0 mg·L^-1 BA and 0.5 mg·L^-1 NAA. The frequency of microcorm induction was significantly affected by the concentrations of sucrose. The greatest number of 6.1 microcorms per explant was obtained when the SH medium was supplemented with 2.0 mg·L^-1 BA, 0.5 mg·L^-1 NAA and 6.0% sucrose. The microcorms formed in vitro developed daughter corms when they were cultured on this medium. Microcorms were separated from the culture and planted out in acclimatization boxes containing a commercial medium. About 85% of corms developed shoot and root after 30 days. This protocol could be utilized for genetic transformation and mass clonal propagation of C. vernus.
8. Somatic embryogenesis and plant regeneration in Crocus vernus
A simple and efficient protocol was developed for somatic embryogenesis from corm explants of Crocus vernus. Microcorms obtained from field grown plants were decontaminated and divided into several parts, cultured on the Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 3% (w/v) sucrose, 0.8% (w/v) agar, and different concentrations and combinations of plant growth regulators. Somatic embryos were induced both light and dark conditions but culturing the explants two weeks in the dark followed by three weeks under light resulted in high frequency of embryo formation. The greatest percentage of embryo induction was achieved when the explants cultured on the MS medium with 0.5 mg·L^-1 thidiazuron (TDZ) and 0.1 mg·L^-1 napthalene acetic acid (NAA). Embryo maturation and germination were achieved on a MS medium with 2.0 mg·L^-1 BA and 1.0 mg·L^-1 GA₃. When the globular embryos were transferred to the MS medium containing 6% (w/v) sucrose, 2.0 mg·L^-1 BA, and 1.0 mg·L^-1 GA₃ resulted in the highest frequency of plant regeneration and microcorm formation. The microcorms developed new shoots when they were cultured on the half-strength MS medium with 1.0 mg·L^-1 GA₃.
9. Secondary somatic embryogenesis in Crocus vernus (L.) HILL
An efficient procedure for secondary somatic embryogenesis of Crocus vernus is described. The primary somatic embryos were induced from the corm explant of C. vernus on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 2,4-D and 0.5 mg·L^-1 TDZ with a mean number of 52 somatic embryos per explant. The effects of medium formulations (Schenk and Hilderbrandt (SH), Gamborg (B5), Chu (N6), Anderson (AM), and MS and 10 and 45 μmol·m-2·s^-1 photosynthetic photon flux density were studied for primary somatic embryo induction. The greatest number of somatic embryo induction was obtained on the SH medium amended with 1.0 mg·L^-1 2,4-D and 0.5 mg·L^-1 TDZ under 10 μmol·m-2·s^-1 PPFD. The primary somatic embryos were cultured on SH medium amended with 2iP or BA, in combination with NAA for secondary somatic embryo induction. After 45 days, SH medium fortified with 2.0 mg·L^-1 BA and 0.5 mg·L^-1 NAA was found to be the best for secondary embryo induction. Secondary somatic embryos were induced on the surface of globular (88.9%) and heart (95.2%) primary somatic embryos. At 1.0 mg·L^-1 GA₃ 92.3% embryo maturation and conversion were observed. The highest frequency (100%) of somatic embryo conversion was obtained on SH medium supplemented with 1.0 mg·L^-1 GA₃ and 6% (w/v) sucrose.
10. Micropropagation of Rhododendron keiskei var. hypoglaucum Suto and Suzuki and assessment of clonal fidelity of plantlets by RAPD
An efficient reproducible protocol has been developed for in vitro propagation of Rhododendron keiskei var. hypoglaucum. Nodal explants were cultured on Anderson basal nutrients (AM) medium supplemented with different concentrations and combinations of plant growth regulators for axillary shoot proliferation. The highest percentage of shoot induction (96%) was achieved when nodal explants were cultured on AM medium supplemented with 2.0 mg·L^-1 2iP, 0.5 mg·L^-1 IAA, and 1.0 mg·L^-1 GA₃ with a mean of 16 shoots per explant. Individual shoots, which were grown to about 2-3 cm long, were transferred onto a full or half strength AM medium with 0, 0.5, 1.0, 2.0 or 4.0 mg·L^-1 IBA or NAA for rooting. The highest percentage of rooting (100%), with maximum number of 7.6 roots per shoot and the greatest root length (4.4 cm) were obtained on the half-strength AM medium supplemented with 0.5 mg·L^-1 IBA. Random amplified polymorphic DNA analysis confirmed that the regenerated plantlets were genetically identical to their donor plant.
제2협동과제
1. Collection and characteristic investigation of Orostachys native in Korea.
Total 19 Orostachys plants including O. malacophyllus, O. iwarenge, O. iwarenge for. magna, O. margaritifolius, O. latiellipticus, and O. margaritifolius were collected and their morphological characteristics were investigated. Leaf size and leaf color, and morphological characteristics were evaluated, and flowering date were investigated. Flower size, flower color, number of petal and sepal and morphological characteristics were investigated. Orostachys plants with high ornamental value, including O. iwarenge for. magna,, O. margaritifolius, and O. margaritifolius were selected.
2. Collection and characteristic investigation of Hepatica plants native in Korea.
Hepatica asiatica Nakai, H. maxima, and H. insularis were collected and investigated in their characteristics. Hepatica asiatica Nakai are located at all areas in Korea, H. maxima located at Ulleung island of Gyeongbuk province, and H. insularis located at south area including Jeju island in Korea. Size of the plants and their flowers were in order of Hepatica asiatica Nakai, H. maxima, and H. insularis. Flower has a single valve and 6-9 sepals, and their color are from white to soft purple.
3. Selection of Orostachys with high ornamental value among collected Orostachys plants
Consumer preference survey about potted Orostachys plants were conducted for visitors in 'Flower festival' of Gyeongnam national university. Preference about Orostachys plants varied between the generation of visitors. The 20s' preferred in order of Sempervivum arachnoideum and O. malacophyllus from Taebak. The 30s' preferred in order of O. malacophyllus from Taebak and preferred O. iwarenge and O. minutus, in order. The 40s' preferred in order of O. iwarenge, O. minutus and O. malacophyllus from Taebak. The 20s' preferred a single plant, and the 30s' and 40s' preferred mixed plants.
4. Development of promoting technology for seed germination of Orostachys plants.
The seeds of Orostachys plants were very small size (0.3~0.8mm) and classified as minute seeds. All seeds have wrinkled surface and oblong shape. Seed size ranged 0.77^-1.00/0.25-0.37 mm (length/width). Most of Orostachys seeds ripen during October and November and then enter dormancy. Low temperature is needed to break the dormancy of seeds. When 'Samchuck Bawisol' seeds were dipped in GA 200~400mg·L^-1 for 24h, germination speed and germination ratio improved dramastically. Proper temperature for seed germination was 15℃ and showed seed germination above 90%. At 10℃ and 20℃ the seeds showed below 50% in germination. O. malacophyllus from Taebak showed 40% in seed germination when dipped in GA 200~400mg·L^-1 for 24h, and below 20% at 10℃ and 15℃.
5. Germination physiology of seed germination and mass propagation in Hepatica seeds Hepatica asiatica and H. maxima plants bear seeds at May~Jun after flowering, and have immature embryo. It was clarified that warm temperature is needed for immature embryo to maturate, and matured embryo develop as a radicle at autumn (Oct. ~ Nov.) The radicles entered into dormancy during winter and needed low temperature to break seed dormancy.
When H. seeds were treated with various temperature conditions (constant temp. or alternating temp.). High temperature (30~40℃) during 15~45 days inhibited seed germination of H. asiatica, showing 0~3% germination in 15℃ chamber. Non treatment showed 33% germination although seed germination started at 70 days after seeding. GA3 of 200 or 500mg·L^-1 did not improve final germination rate, but shortened its T50. The temperature of seeding chamber affected dramatically the seed germination. The highest germination rate (32~43%) were obtained at 15℃, but less than 5% were at 10 or 20℃, suggesting that 15℃ is the most proper temperature for germination of H. asiatica seeds.
6. Root cutting for mass propagation of Hepatica plants
To clarify the possibility of mass propagation using root, root cutting was conducted. Root length, BA concentration (50~500mg·L^-1), and cutting soil were tested. There was no rooting or shooting at any treatments. It was thought that root cutting is not available in H. plant.
7. Study trip to Japanese farm and market for wild flowers
We visited several Japanese farms located in Nigata of Japan in which Hepatica plants had been cultured and bred during 25~30 years. Sasanuma garden center and Chuechu botanical garden are the most famous farms culturing and breeding Hepatica plants. We studied new technology for high quality production, management, environmental control for Hepatica plants, and also we studied breeding technology for Hepatica plants.
We also visited Home center in Kyoto and garden center in Osaka and Kyoto, and flower shops in Nagoya and Tokyo, and investigated market situation of wild flowers. Various wild flower plants were displayed in the markets. Production system of wild flower plants were built in Japan.
8. Proper light intensity for potted Orostachys plants
'Neungru Bawisol' and Orostachys iwarenge, and O. malacophyllus were cultured under different light condition intensity (52, 82, 90, and 97% shading). The best growth in 3 Orostachys plants was shown under 52% shading condition. Under 82% shading condition, the plants showed over 90% of survival rate indicating that Orostachys plants are shade tolerance.
9. Proper pot soil and fertilization level for Orostachys plants
'Neungru Bawisol' and Orostachys iwarenge, and O. malacophyllus were cultured in different pot soil and fertilization level. 'Neungru Bawisol' and Orostachys iwarenge showed the best growth in decomposed granite (DG) : fertilizer-amended media (FAM) : river sand (RS) (60:20:20, v/v/v). There is no significant difference among the media, indicating that O. malacophyllus from Taebaek has a very high adaptability to the kinds of media. At the experiment for selection of proper fertilization level, the plants were grown under 5 levels of fertilization; control(tap water), once drenching at 1 week or 2 weeks intervals with Hyponex solution diluted by 1,000 or 2,000 times. Once drenching per 1 week with 1,000 folds solution brought the highest results in fresh weight, plant height and plant width. However, other fertilization levels showed no difference from control.
10. Proper environmental conditions for production of potted Hepatica plants with high quality Hepatica asiatica and H. maxima were grown under various light intensities (shading rate, 52, 82, 90, 97%). Plants grown under a high light intensity (52%) showed low survival rate (65%). But, survival rate increased as shading rate increased, resulting in over 80% at above 90% shading. Growth indexes such as fresh weight and leaf number did not show any significant difference among different shading rate.
Plants grown in a soil mixture of decomposed granite : fertilizer-amended media : kanumatsuchi (60:10:30, v/v/v) or river sand : fertilizer-amended media : bark (50:20:30) showed over 85% in survival rate. However, plants grown in a soil mixture of river sand : fertilizer-amended media : kanumatsuchi (50:30:20) or upland : river sand (40:60) showed very low survival rate below 60%. To select a proper fertilization level for H. asiatica, hyponex solution diluted at 1,000 or 2,000 times were applied weekly or biweekly. The survival rate was lowest at weekly application with 1,000 fold solution, and no significant difference was observed between other treatments. In conclusion, H. asiatica is a plant which has very strong resistance to very low light intensity and prefer to soil with air permeability, and is adaptable to broad range of fertilization level.
11. Low temperature treatment for forced culture of Hepatica asiatica and H. maxima
Hepatica asiatica and H. maxima in field were entered in a plastic house at 15 days intervals from November. Sprouting speed and degree were investigated. The plants started sprouting 36days after entering in a plastic house (the lowest temperature is 10℃) and resulting in 70% sprouting rate. Sprouting date was shortened as entering date was delayed, H. asiatica entered in a plastic house at 30th Dec. sprouted at 12 days after transplanting. H. maxima showed similar results with H. asiatica.
12. Control of flowering and breaking dormancy of Orostachys using day length
Response to day length of O. malacophyllus from Taeback
Orostachys malacophyllus from Taeback were exposed to various daylengths (8, 10, 12, 14, 15, 16h) and with various numbers of photoinductive cycles when the plants attained maturity with flower priomordia. Flowering occurred in day length of 8, 10 and 12h. Plants were bolting form in 14h photoperiod and vegetative form with no spike in 15 and 16h photoperiods. There was no significant difference in length of inflorescence between 8 and 12h daylengths. A 12h daylength significantly increased the number of flowers per flowering stem compared to those of 8 and 10 h daylengths. O. malacophyllus from Taeback is an absolute short day plant (SDP), since it did not flower in the daylengths longer than critical daylength (12h). Plant formed bolting and flowered in photoperiod of 8^-12h but not with 14h or longer. The critical daylength is 14h for bolting and 12h for flowering.
Response to day length of O. ramosus and O. iwarenge
Orostachys iwarenge and Orostachys ramosus plants were grown under various daylengths (8, 10, 12, 14, 15, 16h) to investigate growth response of the plants to daylength. The younger plants exposed to photoperiods of 8, 10, 12, 14, 15 or 16h did not emerge flowers at all even after 50∼ 60 photoinductive cycles, but showed increase in the number of branches per plant with increasing daylength. In O. iwarenge, plant width and the number and length of runner increased to their maximum at the photoperiods of 12h daylength or more. Hence the critical daylength promoting vegetative growth must be photoperiod of 12h light. Leaf color was significantly different between various photoperiods in O. iwarenge but not in O. ramosus. For leaf of O. ramosus plant, yellow and green decreased significantly with increasing photoperiod. Vegetative growth in younger plants of O. iwarenge and O. ramosus can be controlled by adjusting photoperiod, but flower emergence and development cannot. The acquired knowledge on significant effect of photoperiod in vegetative growth may be used to produce potted plants with marketable quality
13. Development of tissue culture for mass propagation of Hepatica asiatica and H. maxima.
A. Sterilization of explant (leaf) for tissue culture
Sterilization of Hepatica plants leaf is very difficult because the plants have a lot of trichomes in their leaves. Various methods for sterilization including NaOCl concentration, ethylene, and decompression sterilization were tested. As sterilization condition becomes strong, survival rate decreased although effectiveness of sterilization increased. Lots of experiments showed that the most important fact is the condition of leaf. Young and strong leaves brought a high sterilization rate and a good result, but old and weak leaves died easily.
B. Proper medium for regeneration of Hepatica asiatica and H. maxima
Several kinds of medium (MS, B5, SH, and WP) were tested for regeneration from leaf of H. asiatica. The best result was obtained from MS medium adjusted with pH 6. To clarify proper concentration of plant hormones for regeneration from leaf tissue, NAA (0.1∼1mg·L^-1 ), BA (1∼ 5mg·L^-1), and Kinetin (1∼2mg·L^-1) were added into culture medium. Callus and shooting occurred at MS medium supplemented with 1mg·L^-1 BA and 1mg·L^-1 NAA. Shoot organ could be observed after 3-4months after leaf transplanting and leaf occurrence after 6 months.
14. Development of decoration chamber controllable day length and light color
Orostachys plants are monocarpic and short day plant. Long day length above 13h inhibit flowering, and keep vegetative growth in Orostachys plants. A decoration chamber which can be controlled in day length, light intensity, and light color was developed. Orostachys plants transplanted into the decoration chamber could be kept in vegetative growth without changing reproductive growth for several years. The decoration chamber can be used for indoor lighting because they can be controlled in light color and light intensity.
15. Test export of Orostachys plant to Japan
'Jejuyeonhwa bawisol' (Orostachys iwarenge), 'Gazi bawisol' (O. ramosus), 'Pocheon bawisol' (O. latiellipticus) were exported to Japan as a test. Under ground part of the plants were washed clearly with tap water, remaining 5cm main root in length. After the plants were quarantined at Incheon International Airport, transported to Japan and planted into a plastic house in Japan. Japan buyer had a big interesting and asked if Korean farm could supply continuously those plants.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 전체목차 ... 2
• 제1세부과제 ... 3
• 제출문 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발현황 ... 13
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 16
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 101
• 제5장 연구개발 성과 및 성과활용계획 ... 104
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 123
• 참고문헌 ... 124
• 제1협동과제 ... 125
• 제출문 ... 126
• 요약문 ... 127
• SUMMARY ... 138
• 목차 ... 144
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 145
• 제2장 연구개발과제의 개요 ... 149
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 152
• 제4장 목표달성도 ... 339
• 제5장 연구개발성과 ... 342
• 제6장 수집한 해외과학기술정보 ... 349
• 제7장 참고문헌 ... 350
• 제2협동과제 ... 352
• 제출문 ... 353
• 요약문 ... 354
• SUMMARY ... 363
• 목차 ... 368
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 369
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 371
• 제3장 연구개발수행내용 및 결과 ... 373
• 제4장 목표달성도 ... 534
• 제5장 연구개발성과 ... 537
• 제6장 수집한 해외과학기술정보 ... 545
• 제7장 참고문헌 ... 547
• 끝페이지 ... 550