• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.35-35
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• 2023

안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4％) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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• pp.54-54
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• 2020

지구온난화에 따라 농업부문 신재생에너지의 중요성이 증대되고 있으며, 화본과 식물은 바이오에너지작물의 중요한 소재를 제공하고 있다. 화본과 식물의 기내대량증식연구의 일환으로 홍띠식물의 기내 재생 식물체의 유전적 안정성에 대한 기초자료를 제공할 목적으로 기내배양으로 재분화시킨 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 재분화 식물체 중 녹색체 재생식물체를 대상으로 ISSR 표지를 사용하여 유전적 안정성을 조사하였다. 재분화식물체는 MS (Murashige and Skoog, 1962)배지에 생장조절제를 첨가한 배지에서 배양하였다. 생장점 부위를 적출하여 캘러스를 유도하고(0.1 mg/L 2,4-D와 2 mg/L BA), 캘러스 증식(0.1 mg/L 2,4-D와 0.05 mg/L BA), 신초 재분화( 0.01 mg/L NAA와 2 mg/L BA) 후 MS배지에서 식물체를 양성하고 순화시켰다. 배양은 26±2℃, 25 µmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하에서 실시하였다. 재분화식물체는 홍띠 및 녹색 재분화식물체 2 종류로 나타났는데, 이는 생장점에서는 홍띠가 분화되었음에도 불구하고 생장점 주변조직에서 유래한 녹새체가 분화된 후 우세하게 자라서 녹색재생체가 우점하는 것으로 추정된다. ISSR 분석은 대조구로 모식물체 홍띠를(8개체), 재분화식물체는 녹색체 중, 1년간 노지포장에서 재배중인 녹색체(10개체)와 실험실내 화분에서 재배중인 시료를(10개체) 사용하였다. ISSR 밴드패턴을 비교한 결과, 재분화체는 실내포트 재배식물체 10.3%, 노지1년 재배식물체 8.3%로 대조구의 4.1%보다 유전적 다형성 비율이 2배 이상 높게 나타났다. 또한 재분화식물체들의 유전적 유사도를 평가하고 군집분석을 실시하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권6호
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• pp.323-328
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• 2001

이탈리안 라이그래스의 종자배양에서 캘러스 형성 및 식물체 재분화 체계를 확립하기 위하여 기본배지와 탄소원의 종류별 식물체 재분화 정도 및 배양효율의 품종 간 차이 등에 대한 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 기본배지의 종류에 따른 캘러스 형성 및 식물체 재분화율은 MS 배지가 N6 배지나 B5 배지보다 높게 나타났다. 배지 내에 첨가되는 탄소원의 종류에 따른 식물체 재분화율은 sucrose가 maltose보다 효과적이었다. 이탈리안 라이그래스의 종자배양에 있어서 모식물의 genotype에 따라 식물체 재분화 능력은 큰 차이를 보였으며, 공시품종 중 'Rio' 와 'Jeanne' 의 재분화 능력이 각각 38%와 56%로 가장 높았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권2호
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• pp.93-100
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• 2002

국내에 도입된 오차드그래스 27 품종과 국내 합성 품종인 Hapsung 2호의 종자로부터의 캘러스 형성율, 형성된 캘러스의 크기, 캘러스로부터의 재분화율 및 재분화 효율을 4주령 및 6주령의 캘러스에 대하여 얻은 결과는 아래와 같았다. 1. 4주령의 캘러스에 대한 종자로부터 캘러스의 형성율은 치상 종자의 50% 이상이 캘러스를 형성한 형성율 상위 품종들은 93M > Sparta > Pizza> Condor > Lidaglo > Glorus >Hapsung2 > Frode의 순이었다. 2. 4주령 캘러스의 크기를 직경(cm)으로 표시하였을 때, 최저 0.43cm, 최고 -4.2cm로서 약 10 배의 직경크기의 차이가 있었으나, 대부분은 2.5cm와 4cm의 범위 내에 있었다. 3. 4주령 캘러스로부터의 재분화는 0~36%의 꽤 넓은 범위의 차이를 보였고, 재분화율은 Plano > 아끼미도리> Justus > Lidacta > Currie > Hall mark의 순으로 높았다. 4. 종자로부터의 재분화율을 계산한 재분화 효율의 범위는 0~l7.4%였으며 그 중 Justus가 17.4%로서 비교품종들 가장 높았다. 5. 캘러스 형성율과 캘러스 크기 사이에는 r=0.5765의 상관 관계가 있었고, 캘러스 형성율과 재분화 효율 사이에는 r=0.6365, 캘러스 크기와 재분화 효율 사이에는 r=0.6246였으며, 이 값들은 모두 1%의 높은 유의성이 있었다. 6. 6주령의 캘러스에 대한 종자로부터의 캘러스 형성율은 Condor > Sparta > 93M > Justus > Potomac > Lidaglo > Frode의 순이었다. 7. 6주령 캘러스의 크기는 1.2~5.7cm로서 품종간에 가장 큰 것과 가장 작은 것 사이에 약 5배의 크기 차이를 보였고, 대조품종인 Hap-sung 2호는 직경이 3.8cm로서 비교품종들 사이에서 다소 큰 편이었다. 8. 6주령의 캘러스의 재분화율은 0%에서 100%까지 큰 편차를 보였는데, Plano가 100%의 재분화율을 보여 치상한 종자가 모두가 캘러스 형성이 된 반면 Juno는 전혀 캘러스화 되지 않았다. 9. 종자로부터 캘러스를 거쳐 재분화되는 재분화 효율의 범위는 0~28%로서 4주령의 범위보다 더 커졌으며 전체적으로 4주령의 재분화 효율보다 6주령의 재분화 효율이 더 높아졌다. 특히 Potomac의 경우 4주령에 비하여 6주령의 것이 3배 이상 재분화 효율이 높아졌다. 10. 6주령의 캘러스 형성율과 캘러스 크기사이에는 r=0.8369의 상관관계가 있었고, 캘러스 형성율과 재분화 효율 사이에는 r=0.6683, 캘러스 크기와 재분화 효율 사이에는 r=0.5937였으며, 이 값들은 모두 1%의 높은 유의성이 있었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.37-37
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• 2020

홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물자원의 생장점 부위를 기내 배양하여 기내 식물체 재분화와 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 기내배양은 26±2 ℃, 25 μmol/m²/s, 14h/10h (day/night) 광조건 하의 배양실에서, MS (Murashige and Skoog, 1962) 기본배지에 생장조절물질을 첨가하여 조직절편체로부터 식물체를 유도하였다. 캘러스는 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA를 혼용처리하여 생장점 부위로부터 유도하였다. 캘러스 증식은 MS기본배지에 0.1 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지에서, 이들 캘러스로부터 신초 재분화는 0.01 mg/L의 NAA 및 2 mg/L의 BA를 첨가한 배지에서 유도하였다. 다경줄기 형성(multiple shooting) 후 MS배지에서 4주 동안 배양한 재분화식물체는 멸균한 상토(버미큘라이트)를 포함한 배양병에서 7주간 배양한 다음 점차적으로 배양병 뚜껑을 개방(1/10 정도 1차 개방 1주일, 3/10 정도 2차 개방 2주일)하여 직경 6 cm의 컵포트에 이식하여 활착시켰다. 재분화식물체는 붉은색이 사라지고 녹색을 나타내었으며, 일부개체에서만 잎의 일부분만 붉은색을 나타냈다. 이는 생장점 주변조직에서 유래한 재분화체가 우세함으로써 생장점보다는 생장점 주변의 조직을 구성하는 녹색층에서 주로 식물체가 재생되는 것으로 판단된다. 이에 따라 홍띠 대조구식물체 8개체, 활착한 녹색 재분화 식물체 20개체(실내 재배중인 순화체 10개체, 2020년 6개월간 포장에서 재배중인 순화체 10개체)를 대상으로 ISSR분석을 실시하여 재분화식물체의 유전적 안정성을 검토하였다. 향후 조직학적 측면에서 신초재분화의 기원에 대한 검토가 필요하다고 사료된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권1호
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• pp.7-11
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• 1995

종자발아 후 5일된 양배추 그린챌린져 배축으로부터 분리된 원형질체로부터 완전한 식물체를 재분화 시켰다. Kao배지와 B5 배지를 기본으로 한 기존의 몇가지 배지에서 원형질체를 배양한 결과 변형시킨 BS배지에서 Plating efficiency는 낮았으나 식물체 재분화율은 가장 높게 나타나 거의 원형질체 배양배지 조성, 생장조절제 농도 등이 재분화에 상당한 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 사용된25가지 종류의 재분화 배지중에서 MS배지에 l% sucrose zeatin 3 mg/L, 1.6% T.C. agar가 첨가된 배지에서 재분화율이 가장 좋았다. 식물체 재분화에 미치는 PVP (polyvinyl Polypyrrolidone)와 agar 농도의 영향으로는 PVP는 큰 효과가 없었고 agar농도를 1.6%로 2배 증가시켰을 때 재분화율이 다소 높아졌다. 현재까지 재분화된 식물체는 150여 개체로서 포장에서 재배중에 있다.

• 한국초지학회:학술대회논문집
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• 한국초지조사료학회 1999년도 제24회 정기총회 및 프로그램, 제37회 학술발표회 및 특별강연 초록
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• pp.72-73
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• 1999

Perennial ryegrass의 종자유래 캘러스 및 조직 절편체로부터 식물체 재분화에 적합한 조건을 조사하였다. 종자유래 캘러스로부터 식물체 재분화 조건을 확립하기 위하여, 품종, 배지 및 생장조절물질의 조성 등에 따른 재분화율을 조사하였다. Reveille과 Modus의 품종간 비교에서 종자로부터 형성된 캘러스 생체중은 Reveille이 2,4-D 10mg/$\ell$에서 가장 좋았으며, MS배지가 SH, B5배지보다 더 좋았다.(중략)

• 한국초지조사료학회지
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• 제30권4호
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• pp.283-290
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• 2010

기니아그라스의 유성생식 계통과 아포믹시스 계통을 이용하여 최적의 조직배양 조건을 검토하기 위하여 절편체 부위의 조직배양 능력 및 배양배지의 조건을 검토하였다. 그 결과 미성 숙배를 분리한 후 L-proline 2 g/L가 첨가된 캘러스 유도 배지에 치상하였을 때 높은 캘러스 유도율 및 활발한 증식을 관찰할 수 있었다. 또한 유도된 캘러스를 대상으로 재분화 효율을 조사한 결과, 성숙종자 유래의 캘러스는 재분화 능력을 가지고 있지 않은 반면에, 미성숙배 유래 캘러스로부터는 높은 재분화 효율이 관찰되었다. 따라서 기니아그라스의 조직배양에 있어서 사용되는 절편체의 부위는 매우 중요하며, 미성숙배는 캘러스 유도와 식물체 재분화에 있어서 매우 효과적인 부위임이 증명되었다. 또한 미성숙배의 계통별 재분화 능력에는 차이가 있었으며, 가장 낮은 재분화율을 보인 계통을 이용하여 식물체 재분화에 영향을 미치는 $AgNO_3$의 효과를 조사하였다. 고농도의 $AgNO_3$는 albino 신초의 발생을 유발하는 반면, 2 mg/L의 저농도로 $AgNO_3$를 재분화 배지에 첨가하였을 때 정상적인 신초의 높은 재분화 효율이 관찰되었다. 본 연구에서 확인된 캘러스 유도 및 식물체 재분화 조건은 형질전환을 통한 기니아그라스의 신품종 개발 및 식물의 생식 양식의 메커니즘을 규명하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 아시안잔디학회지
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• 제25권2호
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• pp.184-189
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• 2011

금잔디(Zoysia matrella (L.) Merr.)의 포복경 조직으로부터 식물체 재분화를 위한 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 온실에서 재배한 식물체의 포복경 절편체로부터 식물체 재분화에 미치는 몇 가지 요인을 조사하였다. 포복경 조직으로부터 식물체 재분화에 있어서 기본배지로는 MS배지가 N6배지나 SH배지에 비해 높은 효율을 보였으며, 배지에 첨가되는 식물생장조절물질로는 0.5 mg/L 2,4-D와 1 mg/L of kinetin을 첨가했을 때 33.3%로 가장 높은 재분화율을 보였다. 또한 배지에 첨가되는 탄소원 종류로는 sucrose를 3% (v/v) 농도로 첨가해 주었을 때 재분화 효율이 향상되었으며, 재분화배지에 첨가되는 항산화물질로는 5 mg/L $AgNO_3$와 10 mg/L cysteine을 동시에 첨가해 주었을 때 40%의 가장 높은 식물체 재분화 효율을 나타내어 재분화효율이 향상되었다. 본 연구를 통하여 확립한 금잔디의 포복경 재분화 시스템은 캘러스 배양기간 없이 단기간 내에 재분화 식물체를 높은 효율로 얻을 수 있음으로써 유전자 형질전환을 통한 잔디의 분자육종에 있어서 유용하게 사용되어질 수 있을 것이다.

• 한국초지학회:학술대회논문집
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• 한국초지조사료학회 1999년도 제24회 정기총회 및 프로그램, 제37회 학술발표회 및 특별강연 초록
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• pp.94.1-94
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• 1999

5품종의 오차드그라스 종자로부터 직접 캘러스를 유도하고, 형성된 캘러스로부터 식물체를 재분화하는 조건을 확립하였다. 공시품종중 합성 19호가 캘러스 유도 및 재분화에서 가장 우수한 것으로 판명되었으며, SH, MS, N6 배지중에서 캘러스 유도시에는 MS 배지가, 재분화시에는 N6 배지가 유리한 것으로 나타났다.(중략)