• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.24-24
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• 2018

본 연구는 응달고사리[Cornopteris crenulatoserrulata (Makino) Nakai]의 전엽체 대량증식 및 포자체 형성을 위한 배지구성물질 및 배양토의 최적조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 기내에서 포자발아를 통해 획득한 전엽체를 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지구성물질이 전엽체의 증식 및 형태 형성에 미치는 영향을 알아보고자, 배지구성물질의 농도를 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 기내 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 상기 5종의 배지에 배양하였다. 실험의 결과, 전엽체의 생체중은 Knop배지에서 3.93g으로 가장 많이 증가되었으며, 현미경으로 관찰한 결과 기관형성도 정상적으로 이루어졌다. 선행연구에서 선발된 Knop배지를 기준으로 sucrose(0, 0.5, 1.0, 2.0 및 3.0%) 및 활성탄(0, 0.1, 0.2 및 0.4%)의 농도를 달리 첨가하여 전엽체에 미치는 영향을 확인하였다. 실험결과, 0.5%의 sucrose를 첨가한 배지에서 생체중이 5.90g으로 증가하였으며, 활성탄은 첨가하지 않는 것이 효과적이었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 구명하고자, 원예상토와 피트모스, 펄라이트, 마사토 등 인공토양의 비율을 달리하여 8종류의 토양을 사각분에 충진하였으며, 기내에서 배양된 전엽체를 10초간 분쇄한 후 사각분에 1g씩 균일하게 분주하여 16주간 배양하였다. 배양결과, 원예상토를 단용으로 처리한 실험구에서 포자체가 171.5개로 가장 많이 발생하였으며, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 125.0개, 원예상토, 피트모스, 마사토를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양에서 113.3개 순으로 포자체가 발생하였다. 포자체의 생육은 포자체의 형성이 가장 많았던 원예상토를 단용한 토양에 비해 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 등이 우수하였다. 한편 피트모스가 혼합된 토양에서는 전엽체와 포자체 형성이 억제되는 경향을 보였다. 위 결과로 보아 응달고사리의 전엽체 기내배양에는 sucrose 0.5%가 첨가된 Knop배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토를 단용한 토양을 사용하는 것이 좋다고 판단되었다.

• Horticultural Science & Technology
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• v.35 no.1
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• pp.46-58
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• 2017

This study was conducted to investigate the optimal conditions for spore germination, prothallus propagation, sporophyte formation and seedling growth in Microlepia strigosa (Thunb.) C. Presl. Spore germination and prothallus development were promoted by low concentrations of Knop medium nutrient solution. The optimal medium for prothallus propagation and antheridium formation was 2X MS medium with 3% sucrose. The activated charcoal content of the medium did not affect prothallus proliferation. Among the various combinations of culture soil (bedding soil, peat moss, perlite and decomposed granite), a mixture of bedding soil, peat moss and decomposed granite at a ratio of 1 : 1 : 1 (v : v : v) had a positive effect on sporophyte formation. The most efficient conditions for promoting the growth of whole plants (sporophyte seedlings) were 50 - cell plug trays filled with a mixture of bedding soil and decomposed granite at a 2 : 1 (v : v) ratio.

• Horticultural Science & Technology
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• v.35 no.4
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• pp.480-489
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• 2017

We investigated a suitable method for in vitro germination of spores, propagation of prothalli, and the formation of sporophytes in the fern Dryopteris nipponensis Koidz. Spore germination rate was relatively high regardless of culture medium. Prothallus development was faster in Knop medium than in Murashige and Skoog (MS) media. Prothalli used in all experiments were obtained from germinated spores, and were cultivated in different concentrations of media components. The active formation of sexual organs such as antheridium made 1MS medium suitable for prothallus propagation, although there was a lower propagation ratio compared to Knop medium. Growth and morphogenesis of prothalli were most effective on 1MS medium containing 2% sucrose, and 60 mM of total nitrogen source with 20:40 mM ratio of $NH_4{^+}:NO_3{^-}$. To select a suitable soil composition for sporophyte formation, ground prothalli were cultivated on single and mixed soils using bed soil, peat moss, perlite, and decomposed granite for 14 weeks. Bed soil promoted sporophyte formation and growth regardless of single or mixed use. In particular, a mixture of bed soil and decomposed granite in a 2:1 ratio (v:v) led to accelerated sporophyte formation ($0.83/cm^2$).

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.23-23
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• 2018

본 연구는 참우드풀과 우드풀의 중간형으로 알려진 좀우드풀(Woodsia intermedia Tagawa)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 기내 외 번식조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 포자를 발아시켜 획득한 전엽체를 8주 간격으로 계대배양하면서 확보하였다. 전엽체 증식에 적합한 배양조건을 탐색하고자, 전엽체 300mg을 다진 후 배지종류(Knop, 1/4, 1/2 및 1MS)와 배지구성물질(sucrose와 활성탄)의 농도를 달리하여 8주간 배양하였다. 배양실은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$와 광도 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구결과, Knop배지에서 생체중이 2.4g으로 전엽체의 증식이 가장 왕성하였다. 한편 MS계열 배지는 농도에 관계없이 매우 저조한 증식을 보였다. Sucrose는 0.5%를 첨가한 배지에서 생체중의 증가량이 가장 컸으며, 활성탄은 첨가농도에 관계없이 유사한 증식수준을 나타냈다. 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 인공토양(원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토)의 비율을 달리하여 5종류의 혼합토양을 조성하였다. 혼합토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하고, 준비된 전엽체 1g을 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주하여 11주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구에서 포자체의 형성이 확인되었으며, 특히 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트당 421.0개의 많은 포자체가 형성되었다. 다음으로 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토, 피트모스, 마사토를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양, 원예상토 단용, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양 순으로 각 228.0, 203.3, 126.8, 91.5개 형성되었다. 따라서 좀우드풀의 포자체를 대량으로 생산하기 위해서는 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양에 전엽체를 분주하여 재배하는 방법이 효과적일 것으로 판단된다.

• Horticultural Science & Technology
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• v.35 no.1
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• pp.131-141
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• 2017

This study was conducted to investigate in vitro mass propagation methods suitable for each growth stage of A. aristata (G. Forst.) Tindale, from spore germination to sporophyte formation. Among spores germinated in $1/8-1{\times}MS$ medium and Knop medium, Knop medium yielded the highest germination percentage (87.1%). We cultured prothalli obtained from germinating spores for 8 weeks on media with different concentrations of sucrose and active carbon, as well as different concentrations and ratios of nitrogen, to select a suitable growth medium. A. aristata (G. Forst.) Tindale prothalli grew most actively in MS medium with 3% sucrose and 20 : 40 mM of $NH_4Cl$ and $KNO_3$ (total concentration of 60 mM). We investigated sporophyte formation according to soil type, finding that bedding soil mixed with perlite at a 2 : 1(v / v) ratio yielded the highest number of sporophytes per pot ($73.8/7.5{\times}7.5cm\;pot$). By contrast, when peat moss was used alone or mixed with other substrates, prothallus development and sporophyte formation were suppressed. Therefore, the most effective propagation method for A. aristata (G. Forst.) Tindale is to grow prothalli in MS medium and to induce sporophyte formation in a mixture of bedding soil and perlite (v / v = 2 : 1).

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.18 no.1
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• pp.15-22
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• 2010

These investigations were conducted to standardize several chemical and physical environments affecting in vitro propagation of gametophytes of Climacium japonicum. Propagation of this moss species was established on basal medium containing Knop macro salts and Nitsch and Nitsch trace elements. Primary cultures were initiated from apical shoots of gametophytes. Gametophyte production was accessed using chopped gametophytes, apical shoots and basal shoots. Seven ty pes of culture media and four concentrations of total nitrogen and five strengths of sucrose were tested for in vitro gametophyte production. Light and temperature factors were also evaluated. Apical shoots were the greatest among three types explants used for gametophyte propagation. Medium containing Knop macro salts and Nitsch and Nitsch trace elements was more effective than other types of media. Higher sucrose concentrations showed a positive effect on the elongation and multiplication of gametophytes. Both nitrogen deficiency and excessiveness inhibited gametophyte growth. Light intensity variation showed highly significant changes in numbers, length and fresh weight of gametophytes. Optimum light intensity for gametophyte growth seemed to be around 3000-4000 lx. Both lower and higher temperature had a negative effect on gametophyte propagation and production. This study will provide large scale and high quality propagules, and effective moss propagation system.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.49-49
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• 2018

본 연구는 관상가치가 높아 조경 및 관상소재로 개발이 가능한 큰개관중의 전엽체 증식 및 포자체 형성에 적합한 배양조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 무가온 온실에서 채집한 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 후 8주 간격으로 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지종류에 따른 전엽체의 기내 증식 및 형태형성의 영향을 알아보고자 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 다음 농도를 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS와 Knop배지에 8주간 배양하였다. 그 결과, 1MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.5g으로 가장 많이 증가하였다. 1MS를 제외한 타 처리구는 생체중의 증가수준이 1.1-3.0g에 머물러 1MS배지보다 저조한 수준을 보였다. 현미경을 이용한 전엽체의 관찰결과, 1MS배지는 엽육의 색이 녹색으로 생육이 양호하였다. 전엽체의 증식이 가장 저조하였던, 2MS와 1/4MS는 생육의 저조뿐만 아니라 노화현상도 관찰되었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 알아보고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 5종류로 달리하여 배양토를 혼합하였다. 혼합된 토양은 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하여 기내배양된 전엽체 1g을 증류수와 함께 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주 후 10주간 재배하였다. 그 결과, 원예상토가 높은 비율로 첨가된 혼합조건에서 포자체의 형성이 우수하였다. 그중 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양, 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트 당 각 357.0, 339.8개의 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 큰개관중의 전엽체 증식에 적합한 배지는 1MS로 판단되었으며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단된다.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.29 no.4
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• pp.400-406
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• 2016

This study was conducted to determine the optimal conditions of growth medium, temperature, and light quality for efficient propagation of Lygodium japonicum spores. The rate of spore germination and prothalium development was high in Knop and 1/8MS and 1/4MS media, which had low mineral content; in particular, the germination rate exceeded 74%, and the germinated spores developed into heart-shaped prothallia. However, in Knop‘s medium with the lowest mineral content, a rapid prothallium senescence was observed; in 1/4MS medium, prothallium development was delayed. Germination rate increased with the increase in temperature and reached its maximum, 86.7%, at 30℃; however, at this temperature, the prothallia were thinner and abnormal development of rhizoids was observed compared to normally developed prothallia and rhizoids at 25℃. Therefore, the results suggested that the optimal temperature for L. japonicum spore germination was 25℃. The rate of germination was also measured under different light conditions, and the highest rate of 90.6% was observed under LED red light compared to fluorescent (77.2%) or LED blue (5.4%) lights. The germinated spores developed into heart-shaped prothallia under LED red light; however, 15 days after seeding, prothallium development decreased and the became elongated. In contrast, a normal and continuous development of heart-shaped prothallia was observed under fluorescent light.

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.17 no.2
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• pp.114-120
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• 2009

The most effective conditions of in vitro culture were studied for mass propagation of Pteris cretica 'Wilsonii'. Spores of the species germinated within 7 weeks. The greatest proliferation was obtained with Knop and Hyponex media, but growth was more effective in Hyponex medium. MS medium induced necrosis of prothalli in all strength of nitrogen and sucrose except in case of 0% sucrose. Hyponex medium supplemented with 1% sucrose and 0.6% agar promoted propagation and growth of prothalli. In Hyponex medium, optimal inoculation method was homogenization, but in MS medium dividing colonies of prothalli was more effective. Culturing on solid medium was more effective than liquid culture method. Liquid culture induced necrosis of prothalli. Shaking cultured prothalli showed good growth, but propagation was inhibited compared to those cultured on solid medium.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.71-71
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• 2018

본 연구는 각시톱시네고사리(Dryopteris hangchowensis Ching)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 번식방법을 구명하고자 수행되었다. 각시톱지네고사리의 식물체를 무가온 온실에 재배하면서 포자를 채취하였으며, 수집된 포자는 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 계대배양하면서 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체 대량증식을 위하여 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 이후 전엽체 300mg을 균일하게 다져 조성된 배지에 8주간 배양하였다. 연구의 결과, 전엽체의 생체중은 1/2MS와 1/4MS에서 3.4g으로 가장 많이 증가하였다. 현미경 관찰의 결과, 두 배지 모두 정상적인 전엽체의 형태로 발달하였으며, 생육도 양호하였다. 포자체 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하고자 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하였다. 준비된 배양토를 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진 후 기내 배양한 전엽체 1g과 증류수를 함께 10초간 분쇄하여 토양표면에 균일하게 분주한 다음 12주간 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v) 비율로 혼합한 토양에서 포트 당 223.7개로 가장 많은 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과, 상기 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 각시톱시네고사리의 전엽체 증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1/4MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다.