• 제목/요약/키워드: cotyledonary node culture

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Optimized Shoot Induction and Histological Study of in vitro Cultured Korean Soybean Cultivars

  • Kantayos, Vipada;Bae, Chang-Hyu
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.237-243
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    • 2019
  • Soybean is the one of recalcitrant legume species for shoot induction. Shoot regeneration via direct organogenesis was investigated in five soybean cultivars, 'Dawon', 'Pungsan', 'Daewon', 'Taekwang' and 'Chongdoo 1' by using cotyledonary node explants. Out of 5 soybean cultivars, an efficient shoot regeneration condition was developed in the two soybean cultivars, 'Dawon' and 'Pungsan'. When various kinds of plant growth regulators with different concentration were estimated, the optimum medium condition for shoot induction in both soybean cultivars was MS + B5 vitamin supplemented with BA at concentration 2 mg/L. In addition, shoot formation efficiency was increased with 97.09% and 93.88% by the pretreatment of BA onto the explants before in vitro culture in both cultivars. Shoot induction in 'Dawon' cultivar was originated from epidermal tissue and sub-epidermal layers when histological changes were investigated under shoot regeneration after culturing cotyledonary node segments on shoot induction medium for 0 to 21 days. Especially, cell dedifferentiation was observed from parenchyma cells to meristematic cell in 3-day cultured segments.

콩 유묘의 조직배양에 의한 식물체 분화 (Plant Regeneration from in vitro Tissue Culture of Soybean Seedling)

  • 김용호;김석동;홍은희
    • 한국작물학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.419-424
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    • 1992
  • 콩에서의 조직배양 가능성을 알아보고자 콩 유묘를 기내에서 배양시킨 뒤, 여러 부위를 채취하여 각기 다른 배지 치상한 결과는 다음과 같다. 1. 줄기정단조직 배양에서는 대부분 shoot가 분화되어 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 2. 자엽절 조직배양에서는 multiple shoots가 나타나 대량증식에 유용했으나 배지에 따른 영향이 컸다. 3. 배축 및 상배축 조직배양에서는 callus만 분화되엇다. 4. 엽조직배양에서는 callus 분화 후 계대배양했을 때 shoot가 분화되었으나 완전한 식물체를 얻기는 힘들었다.

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Optimization of Shoot Induction, Histological Study and Genetic Stability of in vitro Cultured Pisum sativum cv. 'Sparkle'

  • Kantayos, Vipada;Bae, Chang-Hyu
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.19-28
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    • 2019
  • An efficient shoot regeneration condition for pea cv. 'Sparkle' was developed by using optimum explant, plant growth regulator concentrations, and pretreatment of BA onto explant. The average shoot number per explant showed the highest on two kinds of shoot induction media (MSB5 media containing 2 mg/L BA and a combination of 2 mg/L BA and 1 mg/L TDZ) when cotyledonary node explants were cultured. Moreover, the pretreatment of explant in 200 mg/L BA solution was found to be more effective in shoot induction than that of non-pretreatment. By histological study, cell division and proto-meristem were formed near the surface of the sub-epidermal and epidermal cell layers of cotyledonary node in earlier than 3 days after culture. The analysis of genetic stability of regenerants by using thirteen ISSR markers showed that in vitro regenerated plants showed polymorphism with 8.3% compared with their mother plants.

Identification of DNA Variations Using AFLP and SSR Markers in Soybean Somaclonal Variants

  • Lee, Suk-Ha;Jung, Hyun-Soo;Kyujung Van;Kim, Moon-Young
    • 한국작물학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.69-72
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    • 2004
  • Somaclonal variation, defined as phenotypic and genetic variations among regenerated plants from a parental plant, could be caused by changes in chromosome structure, single gene mutation, cytoplasm genetic mutation, insertion of transposable elements, and DNA methylation during plant regeneration. The objective of this study was to evaluate DNA variations among somaclonal variants from the cotyledonary node culture in soybean. A total of 61 soybean somaclones including seven $\textrm{R}_1$ lines and seven $\textrm{R}_2$ lines from Iksannamulkong as well as 27 $\textrm{R}_1$ lines and 20 $\textrm{R}_2$ lines from Jinju 1 were regenerated by organogenesis from the soybean cotyledonary node culture system. Field evaluation revealed no phenotypic difference in major agronomic traits between somaclonal variants and their wild types. AFLP and SSR analyses were performed to detect variations at the DNA level among somaclonal variants of two varieties. Based on AFLP analysis using 36 primer sets, 17 of 892 bands were polymorphic between Iksannamulkong and its somaclonal variants and 11 of 887 bands were polymorphic between Jinju 1 and its somaclonal variants, indicating the presence of DNA sequence change during plant regeneration. Using 36 SSR markers, two polymorphic SSR markers were detected between Iksannamulkong and its somaclonal variants. Sequence comparison amplified with the primers flanking Satt545 showed four additional stretches of ATT repeat in the variant. This suggests that variation at the DNA level between somaclonal variants and their wild types could provide basis for inducing mutation via plant regeneration and broadening crop genetic diversity.

The effect of hydropriming and explants on shoot initiation and tetraploids in small watermelons

  • Phat, Phanna;Noh, Jae Jong;Ju, Ho-Jong;Lee, Gi-An;Ma, Kyung-Ho
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.176-176
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    • 2017
  • Hydropriming had positive effects on the time for germination to reach 50%, the germination index, the time to final germination percentage, and the number of uniform seedlings with enlarged cotyledons in in vitro germination of small watermelon. In addition, the highest shoot initiation was obtained from hydroprimed cotyledonary nodes ($95{\pm}6%$), followed by non-primed cotyledonary nodes ($78{\pm}6%$), hydroprimed cotyledons ($72{\pm}4%$), and non-primed cotyledons ($48{\pm}4%$). Meanwhile, no shoots were initiated from hypocotyls. The total number of shoots that initiated from cotyledonary nodes and cotyledon explants was insignificant, indicating that both cotyledons and cotyledonary node were good sources for the in vitro culture. Choosing explant sources that favor tetraploidy should be the key for producing higher polyploidy plants; a total of 10.5% of tetraploid regenerants were entirely identified from cotyledon explants. Cotyledons with highly differentiated cells might show higher variations than cotyledonary nodes with more preexisting meristematic cells. Cells of cotyledon tissue might undergo changes in ploidy level during differentiation of the culture, or it might be that some of the variations were already present in the tissues of the donor plant. Morphological changes in fruit length of tetraploid regenerants are genotype-dependent.

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인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 기내 화아형성 빈도와 cytokinin 구조와의 관계 (Correlation between in vitro Flowering Frequency and the Structure of Cytokinins in Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer))

  • 이행순;김윤성;권석윤;곽상수;유장렬
    • 식물조직배양학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.109-113
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    • 1999
  • 인삼의 기내 화아형성과 cytokinin과의 관계를 조사하기 위하여 접합자배, 유식물체, 자엽마디 절편체를 cytokinin(BA, kinetin, 2-iP, zeatin) 5 $\mu$M 단독 혹은 GA$_3$ 5 $\mu$M와 함께 MS 배지에서 배양하였다. 화아형성은 재료에 관계없이 BA처리구에서 가장 높게 나타났으며, kinetin, 2-iP, zeatin 순으로 나타났다. Cytokinin과 GA$_3$를 함께 첨가한 경우에는 특히 자엽마디 절편체 재료에서 화아형성 빈도가 현저히 증가하여 BA와 함께 처리하였을 때는 100% 화아형성을 나타내었다. 사용한 cytokinin은 adenine 기본골격과 다양한 측쇄구조 (-R)로 이루어져 있는데 이 측쇄구조의 분배계수 (logP)가 인삼의 기내 화아형성과 높은 상관성을 나타내어 cytokinin류의 지용성이 화아형성에 중요하게 관여함이 시사되었다.

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Somatic Embryogenesis and Plant Regeneration from Immature Zygotic Embryo Culture in Pepper (Capsicum annuum L.)

  • Jo, Jeong-Yon;Choi, Eun-Young;Choi, Dong-Su;Lee, Kwang-Woong
    • Journal of Plant Biology
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    • 제39권2호
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    • pp.127-135
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    • 1996
  • An efficient system of somatic embryogenesis was established for the red pepper plant (Capsicum annuum L. cv. Nokkwang) usign immature zygotic embryos. The size of the immature zygotic embryos and the concentrations of 2, 4-D and sucrose were found to be critical. Somatic embryos were induced via callus or directly from explants and regenerated into plantlets successfully. When zygotic embryos 1~2 mm long were cultured on the modified Murashige-Skoong (MS) medium supplemented with 2 mg/L 2, 4-D for 3 weeks in the dark, somatic embryos were induced directly from the apical region of zygotic embryos with the highest frequency being approximately 90%. To mature the somatic embryos, ABA and an ethylene inhibitor AgNO3 were used. The highest frequency of shoot regeneration (25% in each) resulted at 2$\mu$M ABA or 20$\mu$M AgNO3 treatment at rates 3.7 and 1.6 times control, respectively. Shoots developed mainly from the cotyledonary node on CoCl2-containing medium, and from the upper side of cotyledon on medium containing AgNO3 while the embryos on the control medium produced shoots from both the cotyledonary node and the upper region of cotyledons both at frequencies of 50%. Indirect somatic embryogenesis via callus was induced at an efficiency of approximately 10% with zygotic embryos 3~4 mm long cultured on MS medium containing 5~10 mg/L, 2, 4-D for 5~7 weeks under a continuous light condition. The plants regenerated from the somatic embryos were morphologically normal. Using scanning electron microscopy, the direct and indirect somatic embryogeneses were observed to follow the globular, heart and torpedo stages, similar to zygotic embryogenesis. Also, suspensors appeared in the early globular and ovoid-shaped late globular embryos during indirect somatic embryogenesis.

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대두 체세포배에서 전형성층 분화와 경단분열조직의 발달 (Procambium differentiation and shoot apical meristem development in somatic embryos of soybean (Glycine max L.))

  • 최필선;권석윤
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제40권1호
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    • pp.55-58
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    • 2013
  • 대두 미숙배 배양으로부터 체세포배를 얻기 위해 1 mg/L 2,4-D를 첨가한 MS배지에서 6 - 8주 동안 배양한 결과 2개의 자엽을 갖는 정상체세포배가 14%, 1개의 자엽을 갖는 비정상 체세포배가 37%, 합생자엽을 갖는 비정상 체세포배가 43% 그리고 생장이 멈춘 구형기 체세포배가 6%로 얻어졌다. 체세포배의 전형층은 하배축에서 원형모양으로 분화되어 자엽 절로 이어진 후 1개의 자엽은 1개 전형성층이, 2개의 자엽은 2개의 전형성층이 각 자엽으로 발달하였고, 합생 자엽의 경우 하배축에서 형성된 원형의 전형성층이 자엽까지 연결되어 있었다. 한편 2개의 자엽을 갖는 체세포배의 경우는 tunica-corpus층을 이룬 전형적인 유경조직을 이루고 있었으나 1개 또는 합생 자엽을 갖는 체세포배는 tunica-corpus층이 없고, dome모양이 없는 흔적만 남은 유경조직을 이루고 있었다. 이러한 결과는 체세포배에서 전형성층의 분화는 자엽의 형성과 유경조직의 발달에 밀접한 관계가 있음을 시사한다.

당근의 체세포배로부터 발생한 이상자엽 유식물의 유관속 조직의 구조적 특성 (Structural Characteristics of Vascular Tissue in Carrot Seedlings with Anomalous Cotyledon Developed from Somatic Embryos)

  • 홍성식;소웅영
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.69-74
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    • 1998
  • 당근(Daucus carota L cv. Hongshim)의 체세포배를 MS 기본배지에서 4주간 현탁배양하여 얻어진 유식물들은 자엽수에 따라 유형별로 구별되었고, paraffin method에 의한 영구표본을 제작하여 유관속 구조를 관찰하였다. 자엽의 엽육은 책상조직과 해면조직으로 뚜렷한 분화가 되어 있지 않았다. 모든 유형의 자엽에서 유관속은 독립된 병립유관속으로 배열되어 있지 않고, 서로 연결되어 있거나 부분적으로 연결되어 있다. 자엽기부는 대부분의 유형에서 짧은 원통상 구조를 보인다. 자엽기부와 자엽절에서 유관속의 배열은 주발형자엽 및 1자엽배에서는 환상으로 연결되므로서 외사관상중심주의 형태를 보이는 경우가 많고, 5자엽배에서도 가끔 관찰되었다. 2자엽, 3자엽 및 4자엽배의 자엽기부와 자엽절에서는 주로 독립적으로 배열된 진정중심주가 관찰되었다. 배축에서 유관속의 배열은 주발형자엽, 1자엽 및 5자엽배에서는 4-6원형 목부가, 2자엽배에서는 4원형 목부가 많고, 3자엽배에서는 3원형 목부가 많았다. 자엽절-배축에는 대부분의 경우에 피층유관속이 산재하며, 드물게 이중유관속도 나타난다. 2자엽배에서는 대부분이 2원형 목부이며, 3자엽배에서는 3원형 목부가 절반정도 관찰되며, 나머지에서도 주로 2원형 목부이지만 드물게 4원형 목부도 관찰되었다.

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시호(Bupleurum falcatum L) 잎절편으로부터 형성된 체세포배 발생의 형태학적 관찰 (Morphological Observation of Somatic Embryogenesis in Leaf Explant Cultures of Bupleurum falcatum L.)

  • 조덕이;소웅영
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.291-298
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    • 1995
  • 시호(Bupleurum falcatum L.)의 잎절편으로부터 체세포배형성을 통한 식물체 재생과 체세포배 발생의 이상을 일으키는 2,4-D의 영향에 대하여 또한 체세포배의 자엽수와 발아와의 관계에 대하여 기술하였다. 배발생능 캘러스는 1mg/L 2,4-D가 첨가된 MS 고형기본배지에서 배양된 캘러스로부터 선발하였다. 2,4-D 첨가 MS 기본배지에서 6주간 배양후 3주간 2,4-D가 제거된 배지에서 배양하여 체세포배 발생과 비정상적인 체세포배의 자엽발생을 관찰하였다. 이상자엽의 빈도는 정상인 2개 자엽에서 65% 인데 비하여 1개의 자엽에서 7%, 3개의 자엽을 갖는 체세포배에서는 25%, 4개 자엽에서는 5%, 5개 자엽에서 2% 및 나팔형 자엽배는 3% 이었다. 2개의 정상적인 자엽을 갖는 체세포배의 발아율이 80%인 것에 비하여 1, 3 4, 5개의 자엽을 갖는 체세포배에서는 25%, 58%, 38% 및 20%로 발아율이 낮았다. 그러나 나팔형의 비정상 체세포배는 전혀 발아되지 않았다. 다자엽배의 구조는 체세포배의 뿌리 또는 배축에서 원통상전형성층을 나타내었지만 자엽절에서는 자엽수와 동일한수의 전형성층속으로 분포되었다. 체세포배의 자엽수 변이는 전형성층의 수와 밀접한 관계가 있다.

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