• 제목/요약/키워드: Virus-free plant

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휴면아 경정 배양법을 통한 포도 '거봉' 에서 Grapevine fleck virus의 제거 (Elimination of Grapevine fleck virus from infected grapevines 'Kyoho' through meristem-tip culture of dormant buds)

  • 김미영;조강희;천재안;박서준;김세희;이한찬
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권4호
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    • pp.401-408
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    • 2017
  • 본 연구진은 세계 최초로 GFkV에 단독 감염된 포도 품종 거봉의 휴면아로부터 직접 경정 분열조직을 절취하여 배양함으로써 별도의 열처리나 화학처리 없이 GFkV가 제거된 신초 재생에 성공하였다. GFkV는 포도 식물체의 체관에만 한정적으로 존재하고 접목으로 감염되는 포도 바이러스이다. 경정조직은 $4^{\circ}C$에서 일정기간 저장된 1년생 경화가지의 휴면아로부터 0.3 mm (73 절편체)와 0.8 mm (5절편체)를 절취하였는데, 절취 부위는 생장점(apical meristem)을 포함하여 2 ~ 5개의 엽원기(leaf primordia)와 미분화 원기(uncommitted primordia) 1 ~ 4개를 포함하였다. 절취된 경정조직을 BA 3.0 mg/L와 IBA 0.1 mg/L가 혼합된 배지에 16주간 배양한 결과, 0.3 mm와 0.8 mm의 경정조직에서 각각 4.1%와 40.0%의 신초 재생률이 관찰되었고, 재생된 신초에서의 바이러스 제거율(재생된 신초수에 대한 RT-PCR negative 신초수의 백분율)은 0.3 mm의 경정조직에서는 100%를, 0.8 mm에서는 50%를 나타내었다. 신초를 증식시킨 후 감염바이러스를 다시 진단한 결과, 신초가 처음 재생되었을 때의 진단결과와 동일하였다. 휴면아로부터 분열조직을 배양하여 바이러스가 제거된 신초를 확보한 예는 세계적으로 보고된 바가 없는 것으로서, 본 연구진의 새로운 바이러스 제거방법은 향후 포도 뿐만 아니라 과수를 포함한 낙엽성 수목의 무병묘 생산에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

ACLSV(Apple chlorotic leafspot virus) 감염이 사과 '홍로' 품종의 과실품질에 미치는 영향 (Influence of ACLSV-infection on Fruit Quality of 'Hongro' Apples)

  • 김현란;김정수;황정환;이신호;최국선;최용문
    • 식물병연구
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    • 제10권2호
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    • pp.145-149
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    • 2004
  • 사과 '홍로' 품종은 품질이 우수하여 재배면적이 증가되고 있는 중요한 품종으로 최근 일부 농가에서 과실 크기가 작아지면서 과육이 딱딱해지고 과즙이 거의 없어지는 소과증상이 발생되고 있어 재배현장에서 문제가 제기되고 있다. '홍로' 품종의 소과증상은 주요 재배지역에서 조사한 결과 조사농가당 홍로품종 재배주수의 평균 12%정도 발생되고 있었으며 ELISA에 의한 바이러스 진단 결과 소과 발생나무에서 고농도의 ACLSV가 100% 검출되었다. 즙액 접종한 C. quinoa에서 ACLSV가 분리되었으며, 접목 접종한 목본지표식물에서도 잎 상편생장 및 줄기괴사 병징을 나타내어 접목전염성이 확인되었다. 소과증상의 원인 구명을 위해 열처리와 생장점배양으로 육성된 바이러스 무독주에 인위적으로 ACLSV 등 바이러스를 접목접종 한 다음 결실된 과실의 특성을 조사한 결과 ACLSV 접종주에서 소과증상이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 소과증상을 일으키는 주된 요인이 ACLSV 감염에 의한 것으로 판단되며 국내 육성종인 '홍로' 품종은 ACLSV에 대한 감수성 품종으로 분류될 수 있을 것으로 판단된다.

우리나라 감자에 발생하는 PVY의 병원학적 특성 및 외피단백질 유전자 분석 (Etiological Properties and Coat Protein Gen Analysis of Potato Virus Y Occuring in Potatoes of Korea)

  • 정승룡
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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    • pp.77-96
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    • 1995
  • To obtain basic informations for the improvement of seed potato production in Korea, some etiological properties of potato virus Y(PVY) distributed in the major seed potato production area(Daekwanryeong) were characterized, and the nucleotide and amino acid sequences of the coat protein gene of the PVY strains isolated were analyzed. PVY strains in Daekwonryeong, an alpine area, were identified to be two strains, PVYo and PVYN by symptoms of indicator plants, and their distribution in potato fields was similar. Major symptom on potato varieties by PVY was grouped as either mosaic alone or mosaic accompanied with veinal necrosis in the lower leaves. The symptom occurrence of the two symptoms was similar with Irish Cobbler, but Superior showed a higher rate of mosaic symptom than the other. The PVY strain which was isolated from potato cv. Superior showing typical mosaic symptoms produced symptoms of PVY-O on the indicator plants of Chenopodium amaranticolor, Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc and Physalis floridana, but no symptom o Capsicum annum cv. Ace. Moreover, results from the enzyme-linked immunosorbent assay with monoclonal and polyclonal antibodies showed that the isolated PVY reacts strongly with PYV-O antibodies but does not react specifically with PVY-T antibodies. The purified virus particles were flexious with a size of 730$\times$11nm. On the basis of the above characteristics, the strain was identified to be a PVY-O and named as of PVY-K strain. The flight of vector aphids was observed in late May, however, the first occurrence of infected plants was in mid June with the bait plants surrounded with PVY-infected potato plants and early July with the bait plants surrounded with PVY-free potato plants. PVY infection rates by counting symptoms on bait plants (White Burley) were 1.1% with the field surrounded with PVY-free potato plants and 13.7% the fields surrounded with PVY-infected potato plants, showing the effect of infection pressure. The propagated PVY-K strain on tobacco(N. sylvestris) was purified, and the RNA of the virus was extracted by the method of phenol extraction. The size of PVY-K RNA was measured to be 9, 500 nucleotides on agarose gel electrophoresis. The double-stranded cDNAs of PVY-K coat protein(CP) gene derived by the method of polymerase chain reaction were transformed into the competent cells of E. coli JM 109, and 2 clones(pYK6 and pYK17) among 11 clones were confirmed to contain the full-length cDNA. Purified plasmids from pYK17 were cut with Sph I and Xba I were deleted with exonuclease III and were used for sequencing analysis. The PVY-K CP gene was comprised of 801 nucleotides when counted from the clevage site of CAG(Gln)-GCA(Ala) to the stop codon of TGA and encoded 267 amino acids. The molecular weight of the encoded polypeptides was calculated to be 34, 630 daltons. The base composition of the CP gene was 33.3% of adenine, 25.2% of guanine, 20.1% of cytosine and 21.4% of uracil. The polypeptide encoded by PVY-K CP gene was comprised of 22 alanines, 20 threonines, 19 glutamic acids and 18 glycines in order. The homology of nucleotide sequence of PVY-K CP gene with those of PVY-O(Japan), PVY-T(Japan), PVY-TH(Japan), PVYN(the Netherlands), and PVYN(France) was represented as 97.3%, 88.9%, 89.3%, 89.6% and 98.5%, respectively. The amino acid sequence homology of the polypeptide encoded by PVY-K CP gene with those encoded by viruses was represented as 97.4%, 92.5%, 92.9%, 92.9%, and 98.5%, respectively.

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배지내 천연유기물 첨가가 딸기 "설향" 배양묘 기내 생육에 미치는 영향 (Effect of Natural Additives on In Vitro Growth Medium of Strawberry 'Seolhyang')

  • 권영희;이정관;김희규;김경옥;박재성;허윤선
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.55-55
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    • 2019
  • Strawberry which is the genus Fragaria under family Rosaceae is one of the most important fruit plants for both fresh consumption and food processing in the temperate and subtropical countries. Propagation of strawberry is achieved either through runners or by in vitro micropropagation. Meristem tips, generally obtained from runners of virus-free plants, are commonly used to establish in vitro cultures, which are employed for mass propagation or as a source of plant material for regeneration and transformation experiments. This study was conducted to determine the optimal natural additives strength to improve sprouting shoot rate of apical meristem of strawberry 'Seolhyang'. Strawberry apical meristem at size (0.2 mm to 0.3 mm) with leaf primordials were cultured on the 1/3MS(Murashige & Skoog) medium supplemented with five natural additives such as coconut milk, maple sap, banana powder and peptone. The sprouting ratio and growth characteristics were evaluated after eight weeks after in vitro culture. Shoot ratio of 'Seolhyang' apical meristem was 72.9% in 1/3MS medium supplemented with maple sap. On the other hand, the low shoot ratio was observed 47.7% in 1/3MS medium supplemented with banana powder. Shoot length was different as natural additives but numbers of leaf was not significantiy different among the natural additives. As a result, the sprouting ratio and plant growth were enhanced effectively in 1/3MS medium with maple sap compared to the others.

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감자 바이러스 무균종묘의 대량생산과 플러그화에 관한 기초 연구 (Production of Plug Plantlets for Mass Propagation Using Stem Cuttings of Virus Free Microtubers in Potato)

  • 박양문;소인섭;유장걸;강봉균
    • 한국작물학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.678-686
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    • 1997
  • 감자의 생장점 배양을 통하여 생산된 소량의 소괴경(microtuber)을 경삽하여 균일하게 생장된 플러그우량묘를 대량생산할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 삽수를 정단 및 기부부위로 구분하고 NAA 및 IAA 10 mg /1 용액에 2시간 침지하여 cocopeat, vermiculite, perlite, peatmoss 혼용배지를 이용한 삽목과 온로장 처리 ,포장정식후 괴경형성효을에 대하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 감자의 소괴경 유내 줄기를 이용한 플러그 삽목시 고체배지는 cocopeat, vermiculite, perlite, peatmoss를 이용한 혼합배지에서 플러그의 형성율이 양호하게 나타났다. 2. 고온장일조건(2$0^{\circ}C$이상, 16시간의 일장)에서는 지상부생육 및 지하부발근이 양호하였으나, 외부방치구에서는 발근이 부진하고 복지가 발생하여 소괴경이 형성되었다. 3. 지상, 지하부 생체중은 생장조절제 전처리시 NAA 10mg/1 및 IAA 10mg/1 간에 차이가 없었다. 4. 삽수부위별로는 삽목묘의 초기생육은 초장에서는 비슷한 경향이었고, 그 외 엽수, 근수, 근장 등의 형질은 정단부위묘가 양호하였지만, 포장정식 후에는 큰 차이가 없었다. 5. 삽목묘를 봄재배하여 괴경형성여부를 시험한 결과 초장은 70~80cm, 복지수 10여개, 괴경수는 7~8개가 형성되었다.

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고효율의 아그로박테리움 형질전환법을 이용한 제초제저항성 나리 식물체 개발 (High-efficiency development of herbicide-resistant transgenic lilies via an Agrobacterium-mediated transformation system)

  • 김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.56-62
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    • 2023
  • 35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

식물조직배양 기술을 이용한 새로운 실내 원예 장식품인 비보리움(Vivorium)의 개발 (Development of Vivorium, a new indoor horticultural ornamental plants via plant tissue culture techniques)

  • 황민희;김도연;조인선;김미형;권현숙;김종보;김수정;김선형
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제48권3호
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    • pp.179-185
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    • 2021
  • 현대사회에서 실내원예는 크게 벽면녹화나 가정 미니정원과 같은 복합설치 실내원예와 꽃꽂이, 테라리움, 실내 미니식물 재배와 같은 식물 위주 분야로 크게 나눌 수 있다. 이러한 실내원예에서 테라리움은 가장 일반인이 접근하기 쉽지만, 한국에서의 테라리움은 미적 감각이 우선 시 되었기 때문에 테라리움의 본래 목적인 밀폐공간에서 식물을 지속 가능하게 성장하고자 하는 취지가 상실되어버렸다. 또한 밀폐된 공간안에 식물을 식재하기 위해서는 식물의 미니화가 필요하다. 이러한 식재식물의 제한성 때문에 다육식물, 선인장, 이끼 등에 이용 가능 식물이 국한되어 있다. 이와 같은 문제점들을 극복하기 위해 본 연구에서는 다육식물 브론즈(X Graptosedum, Bronze)를 이용하여 테라리움 식재식물의 건전주화, 테라리움 식재를 위한 미니식물의 다양성, 미니식물의 대량생산을 통한 가격절감 등 3가지 문제점을 개선하였다. 특히 조직배양 된 다육식물을 조직배양 용기의 교체 및 식물체의 조성을 새롭게 하여 비보리움으로 발전시켰다. 본 논문에서는 현재 테라리움 문제점을 개선하고자, 새로운 실내원예 분야인 비보리움을 창안함으로 보다 일반인이 쉽게 접근할 수 있는 새로운 실내원예 분야를 창안하였다고 할 수 있다. 현대사회와 같은 1인 가구의 증가 및 팬데믹(Pandemic) 시대에서의 실내활동 증가로 인한 새로운 실내 원예 분야의 소개와 참여는 심리적 안정에도 도움이 될 수 있다고 판단된다.

탄소급원에 의한 얌의 기내 비대근 형성과 순화 (Microtuberization and Acclimatization in the Dioscorea cayenensis Thunb. by the Carbon Source)

  • 이나념;김지아;김용욱;김태동
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권2호
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    • pp.125-130
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    • 2018
  • 이 실험에서 우리는 얌의 기내 비대근 유도와 순화에 영향을 미치는 탄소급원의 효과를 연구하였다. 첫 번째로 기내 비대근 유도를 위한 탄소원의 종류와 농도의 효과를 실험하였다. 7% sucrose처리에서 기내 비대근 유도 효율이 가장 높았으며, glucose처리에서는 기내비대근이 형성되지 않았다. 두 번째로 기내식물체의 순화 후 생존율과 비대근 형성율을 실험하였다. 순화 후 형성된 비대근의 직경(6.1 mm)과 생중량(0.5 g)은 7% sucrose에서 생육한 기내식물체에서 가장 높았다. 저농도(3%)의 sucrose처리에서 생육한 기내식물체의 순화 후 생존율은 100%였으나 식물체의 생육과 발달이 억제되었다. 이러한 결과는 얌의 기내 비대근 형성과 순화를 위해 7% sucrose처리가 적정하며 이러한 기술은 얌의 바이러스 및 병 저항성 클론과 우수 개체의 번식을 위해 적용이 가능하다.

Chitosan과 목초액 엽면살포에 의한 감자 플러그 삽목표의 발근 및 괴경형성효율 (Effects of Foliar Application of Chitosan and Wood Extraction on Rooting and Tuber Formation of Plug Seedlings in Potatoes)

  • 송창길;강태균
    • 한국유기농업학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.89-99
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    • 1999
  • To do mass multiplication of plug seedlings in potatoes, apical stem cuttings originated from virus-free microtubers were cut to one-two internodes and transplanted into the plug-tray. After 10days, we applied Chitosan and Wood Extraction on rooting and tuber formation of plug seedlings. To improve field adaptability of plug seedlings, rooted cuttings with a height of 20cm after 20days of cutting were transplanted ito the fields, We applied 500~2000ppm Chitosan on growth characteristics and tuber formation of that. The above and underground growths, such as plant height and number of leaves were significantly more vigorous after treatment with 500~1,000ppm Chitosan and 2,000ppm Wood Extraction, the spray treatment was carried out five times at intervals of four days after ten days of transplanting. T-N, K, P, Mg and Na, were higher as the concentrations of chitosan and Wood Extraction were higher. The growth and tuber yield in plug seedlings planting plot and seed potatoes planting plot were effectively highter as foliar application of Chitosan(500~2,000ppm) was done after planting the plot. T-N content in leaves and tuber was higher as the concentration of Chitosan was high. A similar tendency was shown in K, P and Mg. In the small tuber(under 30g), the number of tubers and tuber yield were relatively increased in the seed potatoes planting plot, but the large tubers(over 80g) yield was higher in the plug seedlings planting plot, and in order to increase tuber yield in plug seedlings it was necessary to add plant density to the field.

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Large-scale Culture of Plant Cell and Tissue by Bioreactor System

  • Son, Sung-Ho;Park, Sung-Mee;Park, Seung -Yun;Kwon, Oh-Woung;Lee, Yun-Hee;Paek, Kee-Yoeup
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • Large-scale cultures of plant cell, tissue, and organ have been achieved by using BTBB. When different sized BTBBs (5 L, 20 L, 100 L, 300 L, and 500 L) were tested for the culture of yew cells (Taxus cuspidata Sieb. et Zucc.), cell growth increment reached to 94.5% in SCV after 24 days of culture with 30% of inoculation cell density. However, there were some variations in the production of taxol and its derivatives among the BTBBs of different size. Approximate 4 ㎎/l of taxol and 84 ㎎/l of total taxanes were obtained by using a 500L BTBB after 6 weeks of culture. With a 20L BTBB, about 20,000 cuttings of virus-free potatoes (cv. Dejima) could be obtained by inoculating 128 explants and maintaining 8 weeks under 16 hr light illumination. The frequency of ex vitro rooting of the cuttings revealed as more than 99% under 30% shade. By incorporating two-stage culture process consisting of multiple bulblet formation in solid medium and bulblet development in liquid medium, mass propagation of lily through bioreactor seemed to be possible. In the case of 'Marcopolo', the growth of mini-bulblets in BTBB was nearly 10 folds faster than that of the solid medium. Time course study revealed that maximum MAR yield of ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) in a 5 L and 20 L BTBB after 8 weeks of culture was 500 g and 2.2 ㎏, respectively. By cutting the MAR once and/or twice during the culture, the yield of root biomass could be increased more than 50% in fresh weight at the time of harvest. With initial inoculum of 500 g of sliced MAR in a 500 L BTBB, 74.8 ㎏ of adventitious root mass was obtained after 8 weeks of culture. The average content of total ginseng saponin obtained from small-scale and/or pilotscale BTBBs was approximately 1% per gram dry weight. Based on our results, we suggest that large-scale cultures of plant cell, tissue, and organ using BTBB system should be quite a feasible approach when compared with conventional method of tissue culture.

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