• 제목/요약/키워드: pollen development

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Persicaria senticosa Nakai의 Dimorphism에 관한 연구 (STUDIES ON THE DIMORPHISM OF THE PERSICARIA SENTICOSA NAKAI)

  • HARN, Chang Yawl
    • Journal of Plant Biology
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    • 제3권1호
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    • pp.16-25
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    • 1960
  • 여뀌과식물(Polygonaceae)의 수정관계 특히 기중 Heterostyle 식물을 연구해 오든중 Persicaria senticosa가 분류학에서는 1형화로 취급되고 있지만 실은 2형화로 되어 있는것을 발견하고 L주, S주에 대해서 그 형태, 수정생리등을 조사해 보았드니 이 생물은 화기구조상으로는 전형적인 이형예식물이지만 수정생리 및 화분관의 행동등으로는 아직 이형예식물로의 분화가 거이 안되고 비이형화의 일반 Polygonum (Persicaria) 속 대부분의 특징인 부분적 타가수정인 자가수정식물의 성질을 거이 전부 보유하고 있는 특수형의 이형예식물이라는 것이 명백히 되었다. 실험결과의 개요를 말하면 다음과 같다. 1) P. senticosa는 화주장, 화사장 속 제일차적 차이가 L, S주간에 \ulcorner저할 뿐만 아니라 이차적 차이에 있어서도 화분입대 같은것은 L, S주간에 분화가 심히 생겨 뚜렸한 이형예식물로 되어 있다. 2) 그러나 동과의 Heterostyle 식물인 P. japonica나 Fagopyrum esculentum에 비하면 아직 형태적으로 훨씩 미분화상태에 있다. 3) 생리적으로는 장주화(L), 단주화개체(S)에서 다 분화가 아직 생겨서 적법, 부적법수분정을 막론하고 수정, 결실이 다 같은 정도로 잘된다. 4) 화분질신장은 적법수분, 부적법수분에서 다 수분후 30분이면 자방까지 도달되는데 비교적 신장속도는 빠른편이다. 5) 신장속도는 적법수분시가 부적법수분시보다 더 속한 경동이 있다. 6) 아 식물은 형태상으로는 장주화, 단주화의 2형화식물로 되어 있지만 기타의 형태, 생태, 생리적분화는 아직 뚜렸하게 되어 있질않아 Heterostyle 식물중에서도 특이한 형상을 나타내고 있는데 이것을 같은 여뀌과의 이형예식물과 비교를 해보면 P. japonica 같은 것은 가장 L, S주간이 분화가 심하게 되어 있는데 반하야 이 P. senticosa 는 화주장, 화사장, 화분립대 이하에는 아직 분화가 되질 않은 특수형의 이형예식물이라고 볼수가 있다. 만일 P. japonica 를 진화형이라고 개정하면 P. senticosa는 원시형이라 하겠고, E. esculentum은 이행형이라고 볼수가 있다.

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황기 자가불화합성과 배 발달 (Self-Incompatibility and Embryo Development in Astragali Radix)

  • 김영국;유홍섭;성낙술;박호기;손석용
    • 한국약용작물학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.287-293
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    • 2008
  • This study was conducted to determine the characteristics of fertilization process and embryo development of Astragalus membranaceus Bunge (Astragali Radix) to provide basic data needed in its breeding. A. membranaceus showed poor seed setting when self-pollination was induced. When artificial pollination was induced, it showed less than 5% bearing in late August, but more than 13% bearing from the beginning of September 4th. The flower size was about $17.0\;mm{\times}4.0\;mm$ and pistils and stamens had the same length of 15.0mm at flowering stage. When self-pollination or cross-pollination was induced, pollen tubes extended to an ovule. While pollen tube was extending to the ovule, reproductive cell split and formed two male generative nuclei and a vegetative nucleus. In the case of self-pollination, fertilized embryo was not observed, but was formed in the case of cross-pollination. A. membranaceus is noted to have zygote self-incompatibility. In the case of cross-pollination, fertilization was observed in 6 to 8 h after pollination, where apical cell derivatives split after fertilization. A spherical pro-embryo was then formed three days after fertilization. The seed attained full shape with a seed coat showing its distinctive contour 15 days after fertilization. Thus, A. membranaceus in Leguminosae family is found to have zygote selfincompatibility although its flower shape is shown to match the self-compatibility plant.

오디 생산용 뽕 품종 육성을 위한 교배모본 '팔청'의 특성 (Characteristics of mulberry cultivar 'palchung' (Morus Lhou(Ser.) Koidz.) for mulberry breeding as pollen parent)

  • 성규병;김용순;김기영;김현복;지상덕;강필돈
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.147-154
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    • 2014
  • 주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면서, 부산물로 이용되어 온 오디가 새로운 소득작목으로 정착되어 가고 있다. 이에 따라 오디 생산에 적합한 뽕 품종에 대한 수요가 늘어나고 있어, 새로운 오디용 뽕나무 품종의 육성이 필요하다. 이에 따라 오디의 특성이 우수하고, 수량성도 비교적 높아 품종육성을 위한 교배용 화분친으로 이용할 수 있는 '팔청'을 선발 육성하였으며 이 품종의 육성 경위와 특성은 아래와 같다. 1. '07 ~ '13년까지 수원, 공주, 완주 및 진주 4개 지역에서 '청일'을 대조품종으로 하여 지역적응시험을 거쳤으며, 직무 육성신품종 심의회에서 화분친 교배용 및 오디 생산용으로 이용할 수 있는 품종으로 인정되었다. 2. '팔청'은 국립농업과학원 잠사양봉소재과 뽕나무 유전자원 포장(수원소재)에 보존되어 있는 계통 중 오디의 특성이 우수한 팔청시평을 선발 육성한 품종이다. 3. '팔청'은 노상형(Morus Loou(Ser.) Koidz.)에 속하는 자웅동주이며, 탈포기는 대조품종 '청일' 보다 빠르지만, 발아개엽기는 '청일'과 비슷한 중생종이다. 4. '팔청'의 잎의 크기는 크고, 잎모양은 잎끝이 뾰족한 피침형으로 짙은 녹색이며, 잎자루의 길이가 길다. 5. 오디는 식재후 3년차부터 결실하기 시작하였으며, 시험기간 결실 5년간의 평균수량은 '청일' 보다 16% 낮은 품종이다. 6. 오디 한 개의 무게인 단과중은 2.2 g으로 '청일' 품종 2.1g과 비슷한 소과형이며, 완숙된 오디의 색상은 검은색으로, 오디의 당도는 $15.4^{\circ}Brix$로 '청일' 오디 $14.6^{\circ}Brix$ 보다 높다.

여뀌과 이형경식물의 Dinorphism과 Bisexuality의 변화 (STUDIES ON THE DIMORPHISM AND TRANSITION OF BISEXUALITY OF HETEROSTYLOUS POLYGONACEAE)

  • Harn, Chang-Yawl
    • Journal of Plant Biology
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    • 제3권2호
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    • pp.6-18
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    • 1960
  • The present experiments were designed in order to clarify the differences between the long and short styled plants and the transgressive gradition in the degree of dimorphism among the three heterostylous species of the Polygonus, P. japonica, F. esculentum, and P. senticosa, based on investigations regarding the floral structure, ecological and physiological traits, the results of which are summarized as follows: (1) P. japonica, although it exhibits typical dimorphism, has undergone so high a differentiation between long and short styled that its long styled individuals behave as if they were female; and short styled individuals as if male. In long-styled individuals, filament, anther, and pollen grains show signs of degeneration, most of the pollen being abortive. On the other hand, in short styled individuals, the filament, anther, and pollen grains have attained remarkable development; the pollen grians are large and fertile. In short-plant the fertilized flowers readily drop off in every stage of their embryo development. This species has completely lost the self-fertile property, which is characteristic of the non-dimorphic Polygonum genus. Although this specsei typically exhibits the physiological characteristics of the non-dimorphic Polygonum genus. Although this specisei typically exhibits the physiological characteristics of dimorphism in controlled pollination, the short-styled individuals bear no seed in nature, thus misleading taxonomists to idenfity the short-styled plant as male. 2) The morphological feature of the flower organ of P. senticosa obviously indicates definite dimorphism. Physiologically, however, no differentiation towards dimorphism was observed, the species still retaining, both in long and short-individuals, the self-fertile property common to the Polygonum genus. Elaborate examinations revealed that regardless of the modes of pollination, both fertiization and seed setting flourish, no differentiation betwen legitimate and illegitimate unions being recognizable. This sort of physiological property has not been observed in the investigations of other heterostylous plants. It is assumed that this species is differentiated structurally into dimorphism, but not yet physiologically. In nature, however, this plant would have more opportunities to be cross-pollinated, i.e., legitimately combined, than self-pollinated because of the development of two forms of flowers. 3) In terms of heterostylism, the F. esculentum just occupies the intermediate position between P. japonica and P. senticosa structurally, ecologically, and physiologically. Doescription of some of the physiological behavior of the plant will suffice to demonstrate the above facts. While P. japonica has completely lost its self-fertile property, P. senticosa still retains it wolly. In F. esculentum 2-6% of self-fertility is the result in illegitimate combination. There occur occasionally hereditary self fertile individuals among some of the F. or 20 min. irradiation plot, when they reach any stage of the same bacterial population. In addition to this increase of total population in the plots with the more dose of UV light irradiation, it seems that the more dose of UV light irradiation is the more shortened the generation time of Azotobacter. Therefore, it is clear that variation of reproductive rate must be, mere or less, due to the genetic effects induced by UV light irradiation. On the other hand, the lag phase or logarithmic growth phase in nonirradiated culture is shortened prominently, and this must be due to the difference in bacterial number of the original inoculm. The generation time of Azotobacter is shortened by exogeneous treatment of nuclei acid derivatives, and the degree is greater in case of DNA derivatives than RNA dervatives. W.H. Price reported that the rate of ribose nucleic acid to protein in Staphylococcus muscae is proportional to the generation time: that is the faster the cell can form ribose nucleic acid, the more rapid its growth. This explains the shortening of generation time by exogeneous RNA derivatives in this work reasonably. On the other hand, it is well known that the desoxyribose nuclic acid content per cell is constant and independent of the generation time. A.D. Laren and W.N. Takahashi reported that the infectious RNA from TMV is 6 times as sensitive to inactivation by UV as it is in the form of intact virus, and that inactivation of infectious TMV involves onlu a local change on RNA chain. But, the effect of exogeneous DNA in this work suggests that irradiated living cell which cotain DNA bring about some change on DNA moleculs as well as RNA molecules. And if the mutagenic effects of UV take into consideration, it is very reasonable. Therefore, it is clear that the variation of the generation time by UV irradiation is, more or less, due to the genetic effects. Therefore, it seems that the shortness of the average lifewpan of Azotobacter by UV irradiation is resulted not only from the influence of the environmental conditions, but also from the variation of genetic factor of the individual.

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第四紀 後期 英陽盆地의 自然環境變化 (The Late Quaternary Environmental Change in Youngyang Basin, South Eastern Part of Korea Penninsula)

  • 윤순옥;조화룡
    • 대한지리학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.447-468
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    • 1996
  • 영양부근 반변천이 절단감입곡류를 하여 생신 구유로상에 약 7m 두께의 토탄지가 형성되어 있다. 이 토탄지를 대상으로 boring 자료분석과 화분분석을 실시하여 토탄지의 지형발달과 제4기 식생 및 기후환경변화를 검토하였다. 구유로상(연지와 원당지 일대)에 토탄지가 형성된 것은 주위산지에서 공급된 선상지성 퇴적물에 의해 구유로가 막혀 습지가 형성되었기 때문에 가능했던 것으로 볼 수 있다. 토탄층은 그 특징에 따라 하부층과 상부층으로 구분되며, 이들 사이에는 부정합관계가 있다. 탄소 연대측정자료, 각 화분분대 화분조성상의 특징, 토탄퇴적속도 등으로 볼 때, 하부토탄층은 대략 60,000년 BP경부터 퇴적되기 시작하여 만빙기까지, 상부토탄층은 완신세 중기경부터 거의 현재까지 형성된 것으로 추정된다. boring지점 1(YY1)과 지점 2(YY2)의 토탄층 화분분석결과는 수목류의 우점시기로 대비할 때, 총 다섯개의 화분대(화분대 YYI, YYII, YYIII, YYIV와 YYV)와 12개의 아분대로 구분되었다. 두지점 간에는 퇴적상 뿐 아니라 화분조성에서도 일견 차이가 있다. 즉, 공통적으로 화분대 III이 존재했으나 화분대 I, II는 주상도 YY1에서만, 화분대 IV와 V는 주상도 YY2에서만 나타났다. 하부토탄층은 화분대 I, II, III시기를 포함하며, NAP시기로서 쑥(Artemisia)속, 오이풀(Sanguisorba)속, 미니라과(Umbelliferae), 벼과(Gramineae)와 사초과(Cyperaceae)등 초본류의 비율이 월등히 높고, 한냉기 수목으로 출현하는 가문비나무(Picea)속, 소나무(Pinus)속, 자작나무(Betula)속 등의 목본류를 포함하며, 이들 목본류의 절대화분량은 상부토탄층에 비해 극히 적어 산림밀도가 낮은 Wurm빙기의 식생경관을 나타내었다. 상부토탄층은 화분대 IVb, V시기를 포함하며, AP시기로서 Pinus와 Quercus 등이 높은 비율로 나타내고 절대 화분량도 많아, 홀로세 온난기의 삼림경관를 나타내었다. 각 화분대 및 아분대 우점수목의 기후환경에 대응하는 생태적 특징으로 작성한 가상 기온변화곡선의 내용은 다음과 같다: 화분대 I은 Butula우점기로서 약 57,000년 BP까지 형성되었으며, 상대적 한냉기로 간주된다. 화분대 II는 EMW우점시기로서 $57,000{\sim}43$,000년 BP에 형성되었으며, Alt Wurm에서 mittel W${\"{u}}$rm으로 전환되는 Interstadial로 간주된다. 화분대 III은 43,000~15,000년 BP간의 가장 오랜 시기를 포함하며, mittel Wurm${\sim}$Jung Wurm기에 해당한다. 한냉기인 화분대 III시기 중에는 Betula, Pinus, Picea 등의 목본류가 교대로 우점하는데, YY1에서 Quercus 와 Picea의 화분조성 변화로 볼 때 아분대 IIId시기가 가장 한냉하였을 것으로 추정된다. 화분아분대 IVa는 하부 화분대와 상부 화분대간의 전환기층으로서 피나무(Tilia)속 우점기로 나타나며, Holocene에 해당하는 화분대 IVb와 V는 약 7,000년 BP부터 현재까지 식생변화로 각각 Quercus와 Pinus가 우점하는 시기로 한국 동해안의 曺(1979)의 화분대 I과 II에 각각 대비된다. Bartlein et al.(1986)의 diagram을 통해 볼 때, 영양지역의 Wurm빙기 최성기의 7월 평균기온은 현재보다 약 10${^\circ}$C 더 낮았을 것으로 추측된다.

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백합나무의 인공교배 방법에 따른 교배 효율성 비교 (Comparison of Pollination Efficiency on Different Pollination Methods in Yellow poplar (Liriodendron tulipifera))

  • 유근옥;권해연;최형순;김인식;조도현
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권6호
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    • pp.696-702
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    • 2009
  • 본 연구는 충매화인 백합나무의 구조적 생리적 특성을 활용하여 인공교배 시 교배봉투 설치 과정의 생략이 가능한지 여부를 판단하기 위해 수행되었다. 이를 위해 1) 자연 상태(open-pollination)의 비교구, 2) 생식기관(꽃잎, 수술)을 제거하지 않고 교배봉투만 설치(self-pollination), 3) 생식기관만 제거하고 방치, 4) 생식기관 제거 및 인공수분을 실시 후 교배봉투 설치, 5) 생식기관 제거 및 인공수분 실시 후 교배봉투를 씌우지 않는 5 가지의 교배처리를 하였다. 시험결과, 생식기관을 제거하지 않고 교배봉투만 설치한 2번 처리구에서는 충실종자가 전혀 만들어지지 않아 자연 상태에서 자가수분에 의해 종자가 결실될 확률은 매우 낮은 것으로 보인다. 생식기관만 제거하고 교배봉투를 씌우지 않은 3번 처리구의 충실종자 결실률은 0.2%로 통상적인 대규모 인공교배 시의 발생하는 오차수준 보다 매우 낮은 미미한 수준이었다. 생식기관을 제거하고 인공수분을 실시한 후 교배봉투를 씌운 4번 처리구와 씌우지 않은 5번 처리구 종자 충실률은 각각 27.9%와 24.0%로 나타나 인공수분 후 교배봉투를 씌우지 않아도 외부 화분의 유입에 의한 종자 결실률의 증가는 없는 것으로 보인다. 이상의 결과를 종합해 보면 백합나무에서는 대규모 인공교배 시 인공수분 후 교배봉투를 씌우는 과정을 생략해도 큰 무리가 없을 것으로 생각된다.

Morphological Alterations of Flower Induced by Chilling Stress in Rices

  • Hwang, Cheol Ho
    • 한국작물학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.171-175
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    • 1999
  • Morphological alteration of floral organ development in rice affected by chilling stress was examined. Three varieties of rice were grown under natural conditions and subjected to 12$^{\circ}C$ for 3 or 6 days starting from the ineffective tillering stage, before heading stage and returned to natural condition. Headings were delayed by a 6 day chilling treatment. After heading the panicles were collected and examined for any possible alteration in floral organ development. It appears that there were some differences in sensitivity to chilling stress and degree of injury depending on treatment stages and variety. Chuchungbyeo was the most frequent in producing abnormal flowers among the three varieties examined. Meiosis stage was shown to be the most vulnerable to chilling stress in both Chuchungbyeo and Ilpumbyeo and young panicle differentiation stage was the frequent stage to alter flower development in response to chilling stress only in Chuchungbyeo. It was confirmed that abnormalities occurred in pollen due to chilling stress is a major factor leading to low yield, but to some extent the alterations in carpel development may playa certain role in determining a total yield in response to chilling stress at the reproduction stage in rice. There were abnormalities like extra stigmata, extra lemma, double ovary as well as abnormal anther formation in response to chilling stress. Further studies of the phenocopy observed in rice floral development may be useful for an understanding of the resistance against chilling injury during reproductive stages in rice.

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웅예선숙 식물인 갯기름나물(식방풍)의 개화 특성 및 세대촉진 방법 (Flowering, Fertilization Characteristics and Speedy Breeding in a Protandry Plant Peucedanum japonicum Thunb.)

  • 김진태;조호준;유홍섭;박영상;김지석;정용혁;양태진
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.402-412
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    • 2023
  • 본 연구는 갯기름나물의 개화특성 및 수정능력을 파악하여 육종의 기초자료로 이용하고자 수행되었다. 개화기 관찰 결과, 소화서 내 소화들은 바깥쪽에서부터 중앙쪽 방향으로 5일의 시차를 두고 개화하였다. 단일 소화는 웅예선숙형 특성을 가지며 개화와 더불어 화분은 5일간 유지되었고, 자예는 개화후 8일차 부터 발달하여 13일까지 임성을 유지하였다. 화분은 웅예출현 직후 2일째에 활력이 대폭 증가하였지만 하루만에 급감하였다. 동일화서 내 자가수정능력을 확인한 결과, 일부에서 자식성종자를 결실하였고, DNA 마커에 의해 자가수정 개체임이 확인되었다. 개체내 분지는 주경을 기점으로 영양상태에 따라 최대 4차지경까지 분지되며, 지경 화서 간 평균 8일 동안 자예 활성, 화분 활력시기가 중복되어 다른 가지의 화서간 자가수정이 가능하다고 판단된다. 노지에서 생육 후 12월 말까지 춘화처리 된 개체들을 12월 말에 온실내에서 생식생장을 유도하고 5월에 채종함으로써 개화시기를 약 4개월정도 단축시킬 수 있었다. 채종한 종자는 5~6월에 파종하고 영양생장 후 12월 말까지 춘화처리 후 5월에 채종할 수 있어 기존2년 1세대 육종기간을 1년 1세대로 단축할 수 있었다.

GM 콩의 도입유전자 이동에 미치는 화분 매개충의 영향 (Influence of insect pollinators on gene transfer from GM to non-GM soybeans)

  • 이범규;김준형;손수인;권순종;박기웅;정영수;이시명
    • 농업과학연구
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    • 제42권3호
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    • pp.159-165
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    • 2015
  • The cultivation area and use of genetically modified (GM) crops have been increased continuously over the world and concerns about the potential risks of GM crops are also increasing. One of the major concern in risk assessment is the possible development of hybrids through interspecific and intergeneric crosses with related species. This study was conducted to investigate the pollinator have an influence on insect-mediated gene transfer from GM soybeans. Hybrid was induced from GM soybeans by honeybee and western flower thrips, and non-GM soybeans were used as pollen receptor. The analysis for gene-flow was conducted by herbicide selection, immunostrip test, and PCR analysis. In the result of the analysis, three hybrids were detected on the distance 15, 75, 105 cm from pollen source in western flower thrips treatment. In honeybee treatment, one hybrid was detected in the farthest distance (300 cm). These results suggested honeybee and western flower thrips have a possibility they can transfer the introduced gene from GM soybeans to non-GM soybeans.

수도 생산성증대를 위한 화분세포 배양 및 융합기술 확립 (Development of Anther and Cell Culture Techniques for Enhancement of Rice Productivity)

  • 허문회;채영암
    • 한국작물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.232-241
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    • 1984
  • 수도 약배양의 효율을 높이기 위하여 callus 유기와 녹색체 출현율에 영향하는 화분의 발육단계, 화분의 저온처리와 기관 및 배지의 영향에 대한 일련의 실험을 수행하였으며 이에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단핵기의 화분에서 callus 유기율이 높았으며 이때는 대체로 엽신간장이 5~8cm에 해당되나 품종에 따라 차이가 있다. 2. 이삭을 상, 중, 하로 나누어 조사한 결과 엽이간장이 5~8cm의 것은 상부와 중간부분에 단핵기에 해당되는 것으로 나타났고 9~10cm 정도의 것은 중부와 하부 부분이 단핵기에 해당하는 것으로 나타났다. 3. 일반적으로 저온처리는 8$^{\circ}C$에서 12$^{\circ}C$가 callus 유기에 알맞는 것으로 나타났다. 그러나 온도에 대한 반응은 품종에 따라 차이가 있어 4$^{\circ}C$에서 callus 유기가 잘된 것도 있었다. 4. 저온 처리기간은 일반적으로 8~12일 정도에서 callus 유기가 잘 되었으나 품종간 차이가 있다. 5. 본 실험에서는 N6D 배지보다 N6 배지에서 callus 유기율이 높았다. 6. 대체로 녹색체 출현율은 4$^{\circ}C$와 8$^{\circ}C$로 처리한 것이 12$^{\circ}C$ 처리보다 높았다. 그러나 품종간 차이가 있었다. 7. 녹색체 출현에 좋은 결과를 주었던 온도 처리기간은 대체로 8~12일로 나타났다. 8. 본 실험에서 녹색체 출현율은 N6 배지보다 개량 MS 배지에서 2배 정도 높았다.

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