Wild Korean ginseng has been recognized as highly precious medicine since ancient times. Nowadays, the population of wild ginseng in the forest of Korean peninsula is very rare due to indiscreet harvest. In this work, we investigated the plant regeneration via somatic embryogenesis from embryogenic callus of old wild ginseng (more than 50 years-old) and compared the features of plants regenerated from 5-years old and 50 years-old ginseng. Induction of embryogenic callus from adventitious roots of 50 year-old wild ginseng required 83 weeks of culture, but only 10 weeks were sufficient for 5 year-old ginseng. Height and width of plants derived from the old wild ginseng was smaller and slender compared to the plantlets derived from 5 year-old ginseng. Total chlorophyll contents was 2-6 time lower in plantlets regenerated from 50 year-old wild ginseng than those from 5 year-old ginseng, but anthocyanin content was higher in 50 year-old ginseng. Our results revealed that plants regenerated from old wild ginseng have different morphological and physiological characters probably due to age-dependent phenomenon.
Park, Tae-Il;Um, Mi-Ok;Kim, Young-Jin;Hwang, Jong-Jin;Choi, Kyung-Gu;Yun, Song-Joong
Journal of Plant Biotechnology
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제33권4호
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pp.237-242
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2006
Commercial cultivars and elite germplasms of barely (Hordeum vulgare L) are still recalcitrant to genetic transformation because of the lack of an efficient regeneration system. In this study, we established an efficient plant regeneration procedure from embryogenic calli derived from mature embryos. Callus induction from germinated mature embryos was best as over 95% in CIM medium (CI medium containing $2.5mg/{\ell}$ dicamba) under dark incubation. Development of embryogenic callus was highest as over 50% in CI3D medium (EC medium supplemented with $3mg/{\ell}$ 2,4-D). The highest regeneration of plants from embryogenic callus (40%) was obtained with CIS medium ($SI+1mg/{\ell}IAA\;and\;2mg/{\ell}\;BA$). These plant regeneration conditions could be useful in improving barley transformation efficiency.
Corydalis remota for. peatinata의 꽃자루에서 캘러스를 유도한 후 MS기본배지에 생장조절물질을 첨가하여 체세포 배발생 및 재분화를 시도하였다. 생장조절 물질에 따른 캘러스 유도율을 비교하면 2,4-D 2.0 mg/L 에 zeatin 2.0 mg/L를 혼용 처리한 배지에서 아주 양호한 캘러스 유도 및 생장율을 나타냈다. 식물생장조절물질 또는 호르몬 첨가에 의한 체세포 배의 발생율은 광조건에서 cytokinin류의 농도가 0.5mg/L 단독 첨가한 배지에서 가장 높았다. 또한 발생된 부정배중 MS기본배지에 zeatin 1.0mg/L을 단독처리한 경우가 가장 쌍자엽형성율이 높은 것으로 나타났다. 또한 2,4-D를 미량 첨가하고 cytokinin류를 혼용첨가한 배지나 BAP를 단독 처리한 배지에서는 소식물체의 배지 접지면인 뿌리부분에 활발한 2차 배발생이 나타났다.
DNA와 histone 단백질의 변형은 식물 발달에 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 식물 조직 배양 및 식물 발달 단계에서 methylation의 영향을 알아보고자 벼 종자로부터 캘러스 형성 및 식물체 재분화 단계에서 demethylation 물질인 5-azacytidine을 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 식물체로의 재분화 능력이 있는 벼 배상체 캘러스는 5-azaC가 첨가된 H6A 배지에서는 형성되지 않았으며 갈색을 띠는 캘러스가 형성되었다. 또한 정상적인 캘러스를 5-azaC가 첨가된 MSRA 재분화 배지에서 배양했을 때도 대조구와는 달리 식물체 재분화는 이루어지지 않았다. 이러한 결과는 5-azaC가 정상적인 배상체 캘러스 및 shoot 분화에 부정적인 영향을 미친다는 것을 나타냈으며 따라서 DNA methylation이 식물 조직배양에서의 정상적인 세포 dedifferentiation과 differentiation에 필수 요인이라는 것을 알 수 있었다. 벼 캘러스 형성 및 재분화 과정 동안의 methylation 영향을 알아보고자 각 단계별로 5-azaC를 처리 후 $GeneFishig^{TM}$ DEG와 DNA chip을 사용하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. Epigenetic regulation, 전자전달, 핵산대사, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자들의 발현이 증가하거나 감소하는 것을 알 수 있었다. 발현 차이가 있는 일부 유전자를 클로닝하여 확인하였고 RT-PCR 및 northern 분석으로 각 단계에서의 발현 차이를 할인하였다.
자란(B. striata)의 미성숙종자로 부터 유도한 embryogenic callus를 현탁배양하고 이와같은 embryogenic cell suspensions로부터 분리한 원형질체에 electroporation 방법을 사용하여 reporter genes이 들어있는 pBI121 plasmid DNA 를 도입하고 그 발현을 확인하였다. 배양된 세포에 있어서 GUS의 활성은 plasmid DNA양의 증가와 함께 높게 나타났으며, 200-300 voltage/1180 uF에서 GUS의 활성 및 원형질체의 생존율(viability)이 가장 좋았다.
Kim Kyung-Hee;Kang Moon-Seok;Kwon Young-Up;Lee Sang-Kyu;Moon Jung-Hun;Han Sinae;Oh Poo-Reum;Lee Byung-Moo
한국작물학회지
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제50권5호
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pp.356-360
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2005
Mature embryos were aseptically excised with a scalpel and sliced in fragments measuring 0.5 mm in diameter (sliced mature embryo fragment; 4 ${\~}$ 5 fragments/one embryo). Sliced mature embryo fragments of six wheat cultivars were cultured to develop an efficient method of callus induction and plant regeneration. Callus derived from sliced mature embryo fragments showed a good capacity to embryogenesis and regeneration. Furthermore sliced mature embryo fragments decreased contamination from fungi and bacteria. The high efficiency of callus induction were obtained Keumkangmil and Bobwhite. For plant regeneration, selected embryogenic calli were transferred to two types regeneration media. An average number of green spots per callus was 4 to 5 in regeneration media after about one week. Percentage of plant regeneration showed high in regeneration medium containing 0.1 mg/l 2,4-D and 5 mg/l zeatin. Especially, Keumkangmil ($27.5\%$) and Bobwhite ($33.3\%$) showed high regeneration efficiency. This regeneration system from sliced mature embryo fragments may provide an effective and convenient explant for plant transformation studies.
5본의 백합나무 모수로부터 미숙종자 배양을 통한 체세포 배발생을 시험하였다. 두 가지 배지(MS 및 B5)에 2,4-D 및 TDZ의 농도별 조합처리로 캘러스 및 배발생 조직 유도를 시험하고 체세포배 유도, 발달 및 재분화에 미치는 명 암배양의 효과를 조사하였다. 캘러스 및 배발생 조직의 유도는 두 배지간 유의적인 차이가 없었으나 MS + 2,4-D 1.0 mg/L, TDZ 0.01 mg/L, 3% sucrose 조건에서 양호하게 나타났다. 캘러스 유도는 모수 몇 명 암배양에 따른 차이가 없었으나 배발생 조직의 유도는 암배양이 주효하여 명배양보다 약 2배의 효과가 있었고 모수간 55~72%까지 차이를 나타냈다. 체세포배 유도 및 정상적인 체세포배의 발달에 있어서도 모수의 영향을 받으며, 암배양이 필수적인 것으로 나타났고, 해부학적인 관찰을 통해 확인할 수 있었다. 본 실험 결과는 백합나무 체세포배 유도에 있어 모수의 선택과 암배양이 중요한 요인임을 시사해 준다.
옥수수의 최적 조직 배양 조건을 확립하기 위하여 옥수수 국내 5 계통과 국외 11 계통 총 16 계통을 포트와 포장 재배하여 미성숙 배를 분리하여 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화율을 조사하였다. MS 배지에 auxin으로 1.5 mg/L Dicamba와 0.5 mg/L 2,4-D 가 첨가된 배지에서 캘러스 형성은 본 실험에 사용된 옥수수 계통 모두에서 높은 빈도로 유도되었으며, 캘러스로부터 식물체 재분화는 5mg/L zeatin이 첨가된 재분화 배지에서 높은 재분화율을 보였다. 또한 포장에서 재배된 옥수수로부터 미성숙 배를 분리하여 사용하였을 때 캘러스 유기 및 식물체 재분화 효율이 높았던 것으로 보아 미성숙 배를 분리하기 위한 옥수수 상태 및 genotype이 중요한 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여 배 발생 캘러스 형성 및 식물체 재분화 효율이 조사된 옥수수 계통들은 생명공학 기술을 활용한 신품종 개발을 위한 형질전환 시스템 개발에 유전자원으로 활용될 수 있는 정보를 제공할 것으로 사료된다.
Somatic embryogenesis was initiated from in vitro grown leaf explants of rose following an induction period of four weeks on MS basal medium supplemented with auxin and several subcultures on MS medium with cytokinin. '4th of July' showed the highest regeneration frequencies on 1 mg/L NAA followed by culture on medium with 4 mg/L zeatin. The embryogenic callus was propagated on MS medium with NAA, zeatin and $GA_3$. Germination of somatic embryos was achieved on MS medium with 1 mg/L BA. Somatic embryo derived plantlets were hardened and successfully transferred to the greenhouse.
Our study was carried out for plant regeneration via somatic embryogenesis from immature seeds of Bletilla striata. The highest frequency of embryogenic callus formation was obtained from the immature seeds (at 150 days after pollination) cultured on Hyponex and VW medium supplemented with 3 mg/l 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 1 mg/l kinetin under the dark condition. Multiple somatic embryos were induced when embryogenic callus was transferred to VW medium without growth regulators under continued illumination. Somatic embryos were observed histologically with scanning electron microscopy. Regeneration of Bletilla striata was obtained from somatic embryos with a well-defined scutellum and coleoptile as well as with one or more shoot primordia and root primordia. We think that these methods for orchid multiplication must be useful to access clonal propagation of orchids.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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