Autotrophic Growth of Dendranthema grandiflorum R. 'Bongwhang' Plantlets In Vitro as Affected by PPF, Air Exchange Rate and $\textrm{CO}_2$ Concentration

봉황국화의 자가영양배양시 광도, 환기횟수 및 $\textrm{CO}_2$농도가 기내생육에 미치는 영향

  • Published : 1999.03.01

Abstract

Growth of Dendranthema grandiflorum R. ‘Bongwhang’plantlets, as affected by three levels of photosynthetic photon flux (PPF), 70, 150 and 220 $\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$ , three levels of C $O_{2}$ concentration, 400-500 (ambient), 1000 and 2000 $\mu$mol.mo $l^{-1}$ , and two levels of number of air exchanges per hour (NAEH), 0.1 $h^{-1}$ and 2.8 $h^{-l}$, was studied. Explants were obtained from photomixotrophically-micropropagated plantlets. Four explants were planted in each 3.7$\times$10$^{-4}$ $m^{3}$ polycarbonate box containing MS medium supplemented with 1.25 meq. $L^{-1}$ $H_{2}$P $O_{4}$$^{[-10]}$ and no added sugar. Explants were cultured under cool-white fluorescent lamps (16 h. $d^{-1}$ ), at 25$\pm$1$^{\circ}C$ temperature, and 70-80% relative humidity. In treatments of 2.8 $h^{-1}$ NAEH, a 10 mm round hole made on the vessel cap was sealed with a microporous filter For higher C $O_{2}$ concentrations in the culture room, C $O_{2}$ gas was provided from a tank of liquefied C $O_{2}$. Fresh and dry weights, height, length of the longest roots, number of leaves, and leaf area significantly increased with increasing PPF and especially, with increasing C $O_{2}$ concentration. Growth was enhanced with increased number of air exchanges per hour (2.8 $h^{-1}$ ). Overall, treatment of 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$ PPF combined with 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$ C $O_{2}$ and 2.8 $h^{-1}$ NAEH gave the most vigorous growth of Dendranthema grandiflorum R. ‘Bongwhang’ plantlets in vitro.o.

본 연구는 배양기의 환기횟수(0.1 $h^{-1}$ 또는 2.8 $h^{-1}$), 광도(70, 150 또는 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$), C $O_{2}$ 농도(400-500, 1000 또는 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$)가 국화 소식물체의 기내생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. MS 배지에서 혼합영양배양 상태 하에서 번식시킨 줄기 마디 절편체를 채취하여 1.25meq. $L^{-1}$$H_{2}$S $O_{4}$$^{-}$가 추가로 첨가된 MS 기본배지가 담긴 3.7$\times$$10^{-4}$ $m^{3}$의 배양기에 용기당 4개씩 치상하였다. 환기횟수(NAEH)를 0.1 $h^{-1}$에서 2.8 $h^{-1}$로 향상시키기 위하여 배양용기의 뚜껑에 직경 10mm의 구멍을 뚫어 통기성의 필터를 부착하였으며, 당과 생장조절제는 첨가하지 않았다. 배양실에 C $O_{2}$를 공급하기 위하여 공기 순환통로에 C $O_{2}$ 가스 공급구를 설치하여 액화 C $O_{2}$ 가스를 명기 동안에만 공급해 주었다. 생체중과 건물중, 초장, 최대근장, 엽수, 엽면적은 광도(PPF)가 높은 처리구에서, 특히 C $O_{2}$ 농도가 높을 때 증가되었다. 그리고 환기횟수가 낮은 처리구에서보다 높은 처리구에서 더 컸으며, 처리효과는 배양후기로 갈수록 뚜렷이 증가되었다. 국화 소식물체의 기내생육은 환기횟수가 2.8 $h^{-1}$, PPF가 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$, 그리고 C $O_{2}$ 농도가 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$일때 가장 빨랐다.

Keywords