• 제목/요약/키워드: Recalcitrant seeds

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Cryopreservation of Forest Tree Seeds: A Mini-Review

  • Gantait, Saikat;Kundu, Suprabuddha;Wani, Shabir Hussain;Das, Prakash Kanti
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제32권3호
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    • pp.311-322
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    • 2016
  • Since forest trees form the basis of forest ecosystem, their prolong subsistence is crucial for various flora and fauna. The foremost challenges to sustain the forest ecosystem comprise of the declining forest tree population accompanied with structural changes due to afforestation and exploitation of forest area, environment changes, pests, pollution, and introgressive hybridization. For ex situ conservation approach, in vitro techniques encompass basic role for conserving tree genetic resources, predominantly where natural propagules like recalcitrant seed might not be appropriate for long-term conservation. The practice includes restricted growth techniques, conventional micropropagation, production and storage of synthetic seeds, and cryopreservation. Even though these practices have been applied chiefly to herbaceous species, but recently, woody species were also focused upon. Key conceptions, challenges and techniques for forest tree seed conservation are discussed briefly in this review with special emphasis on some successful cryopreservation approaches for long-term storage.

Optimization of Conditions for In Vitro Germination of Seeds of Couroupita guianensis Aubl. - A Threatened Tree with Recalcitrant Seeds

  • M., Manokari;Shekhawat, Mahipal S.
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제34권5호
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    • pp.388-394
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    • 2018
  • An efficient and reproducible protocol for in vitro germination of seeds of Couroupita guianensis has been developed in the present study. Couroupita guianensis is a medicinally important tree and categorized as threatened plant species by the IUCN. The seeds were surface sterilized using 0.1% $HgCl_2$ and inoculated on MS (Murashige and Skoog) and Woody Plants (Llyod and McCown) medium. The seeds with partially removed seed coat responded better (100%) on half strength MS medium as compared to the full (51%), one-fourth strength MS (79%) and the WP medium. Half strength MS medium conjunct with $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ indole-3 butyric acid (IBA) was found best among the different types of auxins and cytokinins tested for seed germination, as all the seeds germinated on this medium combination. The seedlings were successfully hardened in the greenhouse and restored in the field with 83% survival rate. The protocol can be used as conservation measure for large scale multiplication of this threatened forest tree species.

종자 수분함량에 따른 개갑 인삼 종자의 저장성 연구 (Effect of Seed Moisture Content on Seed Storage of Dehisced Ginseng Seeds)

  • 서수정;유진;장인배;김영창
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.183-191
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    • 2022
  • 인삼은 다년생 식물로 종자 번식을 하는데, 수확 시 미성숙한 배(embryo)를 가지고 있어 후숙이 필요하다. 기후변화에 대비하고 안정적인 종자 보급을 위해서는 단기 및 장기간 대량으로 종자를 저장할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 2개 지역에서 얻은 개갑된 인삼 종자를 수분함량을 달리하여 -3.5℃에 보관하고, 저장 3, 15, 27개월 후에 유근과 지상부 출현을 관찰하여 발아력 검정을 통해 종자 저장성을 조사하였다. 3개월 후, 전반적으로 batch #1보다 batch #2에서 발아율이 높았고, 그리고 수분함량이 35% 이상에서만 발아가 원활하였다. 15개월 후, batch #2에서 수분함량이 45~54%인 부분 건조된 종자들에서 가장 높은 발아율을 보였고, 대부분의 무건조 종자는 부패하며 발아에 실패하였다. 수분함량 25% 이하로 건조된 종자들 역시 유근발아 또는 출아가 불량하였다. 부분 건조 종자들은 토양에서의 발아 및 생육도 우수하였지만, 1년 뒤에는 역시 활력을 유지하지 못하였다. 요약하면, 인삼 종자는 온대성 난저장 종자의 특성을 가지는 것으로 보이며, 부분 건조 조건에서는 종자의 수명을 연장할 수 있어 1년 정도의 단기 저장에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

현지외 보존을 위한 죽절초 종자의 건조 내성과 저장성 평가 (Desiccation Tolerance and Storage Behavior of Sarcandra glabra Seeds for Use in ex-situ Conservation)

  • 구다은;한심희;임은영;김진;구자정
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권4호
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    • pp.442-450
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    • 2023
  • 본 연구는 죽절초의 현지외 보존 전략 수립을 위해 종자의 건조 내성과 저장성에 관한 정보를 얻고자 수행되었다. 이를 위해 죽절초 종자의 기본적인 발아 특성을 조사하고, 종자 함수율을 수준별로 조절하여 발아 특성 및 종자 침출수를 분석하였으며, 저장성 평가를 위해 저장 기간별 발아 특성을 조사하였다. 죽절초 종자의 탈종 직후 함수율은 32.8%였으며, 채취 직후의 종자는 함수율 4.8% 수준에서도 발아율 81.0%로 종자 활력과 종자세를 유지하였으나, 함수율 2.3%, 2.2%에서는 발아율이 각각 55.0%, 30.0%로 감소하였다. 반면, 저장된 종자는 함수율 18.6%에서 발아율이 93.3%로 높은 활력과 종자세를 유지하였으나, 함수율 5% 미만에서는 발아율이 20%이하로 활력과 종자세가 크게 감소하였다. 또한, 수준별로 건조한 종자의 침출수를 분석한 결과, 건조에 의해 발아 활력이 저하된 종자는 침출수의 전기전도도가 높게 나타났고, 침출수 내 K, Ca와 같은 무기질의 농도도 증가하였다. 결론적으로, 죽절초 종자는 난저장성 종자와 중간저장성 종자 사이의 건조 내성을 가지나, 노화 정도에 따라 건조 내성에 차이가 있고, 저장 수명이 짧은 단명종자로 판단된다.

저장 방법과 기간에 따른 거머리말 (Zostera marina)의 발아율 (Germination Rate of Zostera marina Seeds Relative to Storage Methods and Periods)

  • 박정임;박재희;이근섭;손민호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권2호
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    • pp.164-168
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    • 2014
  • 거머리말 종자의 적절한 저장 방법과 저장 가능한 기간을 알아보기 위하여 우리나라 남해안에서 채취한 거머리말 종자를 이용하여 다양한 저장 방법과 저장 기간 후 발아율을 조사하였다. 거머리말 종자의 저장 방법은 공기가 공급되는 실온의 해수, $4^{\circ}C$의 해수, $30^{\circ}C$의 해수, 해수가 공급되는 수조, 밀폐된 해수, 냉동, 건조의 방법으로 저장하였다. $4^{\circ}C$의 해수에 저장한 거머리말 종자의 발아율이 가장 높았으며(52.0%), 해수가 유입되는 수조와 실온에서 저장한 종자의 발아율은 각각 17.7%와 27.4%가 나타난 반면, 건조, 냉동한 종자와 $30^{\circ}C$의 해수에 보관한 종자는 전혀 발아하지 않았다. 거머리말 종자의 각 저장 기간은 10, 20, 30, 60, 180일과 240일 동안 저장하였다. 10~60일 동안 저장한 거머리말 종자는 46.4~52.4%의 발아율을 유지하였으나, 저장 기간이 길어질수록 급격히 발아율이 감소하여, 240일 저장한 거머리말은 전혀 발아되지 않았다.

한국산(韓國産) 느릅나무속 3수종(樹種)의 종자저장성(種子貯藏性) 및 발아특성(發芽特性) (Germination Behaviors and Seed Longevities of Three Ulmus Species in Korea)

  • 송정호;임효인;장경환
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.438-444
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    • 2011
  • 우리나라에 자생하는 느릅나무속 3수종[느릅나무(Ulmus davidiana var. japonica(Rehder) Nakai), 비술나무(U. pumila L.), 참느릅나무(U. parvifolia Jacq.)]의 온도조건(4개)에 따른 발아특성(발아율, 평균발아소요일수, 발아속도) 및 건조기간에 따른 종자 활력의 변화를 분석하였다. 종자 발아에 미치는 온도조건의 영향을 살펴보면 3수종 모두 평균발아일수에서 차이를 보였으나, 발아율에서는 참느릅나무에서만 통계적으로 고도의 유의성이 인정되었다. 느릅나무와 비술나무는 모든 온도조건에서 비교적 고른 발아율을 보여주었으며, 특히 비술나무는 저온(10~15$^{\circ}C$)에서도 높은 발아율을 나타냈다. 참느릅나무는 저온(10~20$^{\circ}C$)에서는 거의 발아가 되지 않으며 25$^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 발아가 되는 독특한 특성을 나타냈다. 비술나무와 참느릅나무 종자는 4~8% 수분함수율 조건에서 시설저장이 가능한 저장성 종자(Orthodox seed)로 판명되었으며, 느릅나무 종자는 장기저장이 어려운 난저장성 종자(Recalcitrant seed)로 나타났다. 결론적으로 느릅나무속 3수종의 발아특성 및 저장성의 차이는 수종별 분포특성에 따른 상이한 환경 조건에 적응하기 위한 종 특유의 생존 전략으로 판단된다.

잔디종자의 물리적 전처리가 캘러스 형성과 식물체 재분화에 미치는 효과 (Effect of Physical Pre-treatment of Mature Seed in Callus Formation and Plant Regeneration of Zoysiagrass)

  • 안나영;김용구;라하만 아티쿨;배은지;최수민;이광수;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.316-320
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    • 2015
  • 잔디에 있어서 낮은 형질전환 효율의 직접적인 원인 중에 하나인 낮은 캘러스 유도율과 식물체 재분화율을 개선시키기 위하여 잔디 완숙종자의 전처리의 효과를 비교해 보았다. 살균한 잔디종자에 swelling 처리를 10분간 실시한 후, sea sand를 이용 하여 sea sand와 종자의 비율을 1:1로 한 다음, shaking 처리는 vortex speed 6 (1,000 rpm)에서 처리시간은 10분간 전처리를 실시하였을 때 무처리구에 비해 2배 이상의 배양 효율을 나타내었다. 또한 sea sand로 전처리한 잔디종자로부터 형성된 캘러스를 식물체 재분화 유도배지에 치상했을 그 효율이 훨씬 더 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 연중 아무 때나 이용할 수 있는 장점을 지닌 잔디 완숙종자로부터 유도시킨 캘러스 세포를 이용하여 Agrobacterium으로 형질전환하는데 있어서 그 효율을 향상 시키는데 큰 기여를 할 것으로 추측된다.

발아종자의 분열조직을 이용한 효율적인 콩 형질전환 방법 (Efficient Transformation Method of Soybean Using Meristematic Tissues of Germinating Seeds)

  • 김율호;박향미;최만수;손수인;신동범;이장용
    • 한국육종학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.278-285
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    • 2008
  • ${\bullet}$ 국내 품종에 적합한 콩 형질전환 방법을 확립하기 위해 배축 절단 방법을 새롭게 개발하였으며 이 방법을 통해 목적 유전자가 콩 분열조직에 안정적으로 도입되고 선발 과정을 거쳐 형질전환 식물체를 작성할 수 있었다. ${\bullet}$ 콩 형질전환체의 도입유전자 copy 수는 1~2개이고 세대 진전에 따라 도입유전자가 안정적으로 유전되고 있음을 확인하였다. ${\bullet}$ 이러한 결과를 바탕으로 배축 절단 방법을 사용하여 우리나라 환경에 적합한 우수한 형질전환 콩 품종을 신속하게 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

Effect of Basal Medium and Plant Growth Regulator on in vitro Plant Regeneration from Axillary Buds of Walnut New Cultiver "Sinlyeong"

  • Kwon, Young Hee;Lee, Joung Kwan;Kim, Hee Kyu;Kim, Kyung Ok;Park, Jae Seong;Huh, Yoon Sun
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.15-15
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    • 2019
  • The walnut (Juglans regia L.), a member of the Juglandaceae, is native to the mountain ranges of central Asia. This species of walnut is valued commercially for its nuts and in some areas for its timber. The seeds of walnut are recalcitrant and it has strong integument dormancy and their germination is irregular, making its natural propagation difficult. Low percentage of seed germination and long propagation cycle are the main problems of propagation. This study was conducted medium composition on in vitro plantlet regeneration from axillary buds of walnut. It has proved to be the most generally applicable and reliable method of in vitro propagation. Micropropagation culture that axillary buds are excised aseptically enables faster multiplication of plants. The axillary buds of walnut new cultivar "Sinlyeong" were cultured on two basal media which contained the different plant growth regulators depending on the respective shooting and rooting stage. After 12 weeks, the shoot generation rate was 85.3%, the shoot number and its length were 1.9/explant and 2.7 cm in the most favorable medium composition. The percentage of rooting was 25.4%. From these results, it was found the optimum basal medium and plant growth regulator for in vitro plant regeneration from axillary buds of walnut new cultivar "Sinlyeong". However, we have continued to search the other medium additives to enhance the rate of walnut root.

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Propagation by In Vitro Zygotic Embryos Cultures of the Quercus myrsinifolia

  • Choi, Eun ji;Yong, Seong Hyeon;Seol, Yu Won;Park, Dong Jin;Park, Kwan Been;Kim, Do Hyun;Jin, Eon Ju;Choi, Myung Suk
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제37권4호
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    • pp.323-330
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    • 2021
  • Zygotic embryo culture was performed to propagate evergreen oak, Quercus myrsinifolia, which has recalcitrant seeds and is difficult to propagate by cuttings. Zygotic embryos appeared in WPM medium after 14 days, and after 56 days, they developed into complete plants with cotyledons and roots. The medium suitable for zygotic embryo culture was 1/4 WPM medium, showing a shoot growth of 2.43 cm and root growth of 8.7 cm after 8 weeks of culture. As a result of investigating the effect of GA3 on the growth of plants germinated from zygotic embryos through GA3 treatment, the best growth was shown in 0.5 mg/l GA3 treatment. The in vitro rooting and growth of IBA-treated zygotic embryo-derived plants were good in the 0.5 mg/l IBA treatment and rooting and shoot growth were not observed at higher concentrations. And the callus induction rate also increased as the concentration of IBA increased. Plants grown in vitro were transferred to a plastic pot containing artificial soil and acclimatized in a greenhouse for about 4 weeks, resulting in more than 90% survival. As a result of this study, the zygotic embryo culture method was confirmed to be effective for mass propagation of Q. myrsinifolia. The results of this study are expected to contribute significantly to the mass propagation of elite Q. myrsinifolia.