• 제목/요약/키워드: secondary embryogenesis

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High Frequency of Plant Regeneration through Cyclic Secondary Somatic Embryogenesis in Panax ginseng

  • Kim, Yu-Jin;Lee, Ok-Ran;Kim, Kyung-Tack;Yang, Deok-Chun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제36권4호
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    • pp.442-448
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    • 2012
  • Somatic embryogenesis is one of good examples of the basic research for plant embryo development as well as an important technique for plant biotechnology such as medicinally important plants. Single embryos develop into normal plantlets with shoots and roots. Therefore, direct single embryogenesis derived from single cells is highly important for normal plant regeneration. Here we demonstrate that the cyclic secondary somatic embryogenesis in Panax ginseng Meyer is a permanent source of embryogenic material that can be used for genetic manipulations. Secondary somatic embryos were originated directly from the primary somatic embryos on hormone-free Murashige and Skoog medium, and proliferated further in a cyclic manner. EM medium (one third of modified MS medium [MS medium containing half amount of NH4NO3 and KNO3] with 2% to 3% sucrose) favored further development of proliferated secondary somatic embryos into plantlets with root system. The plantlets developed into plants with well-developed taproots in half-strength Schenk and Hildebrandt basal medium supplemented with 0.5% activated charcoal.

Micropropagation of Tilia amurensis via Repetitive Secondary Somatic Embryogenesis

  • Kim, Tae-Dong;Choi, Yong-Eui;Lee, Byoung-Sil;Kim, Young-Joung;Kim, Tae-Su;Kim, In-Sik
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제33권4호
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    • pp.243-248
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    • 2006
  • A optimal procedure for plant production via repetitive secondary somatic embryogenesis in Tilia amurensis is described. Somatic embryos were induced directly from the culture of zygotic embryos on medium with 1.0 mg/l 2,4.-D. Repetitive secondary somatic embryos formed on the surface of the cotyledons and hypocotyls except for the radicles when explants of somatic embryos were cultured on medium with 4.0 mg/l 2,4-D. The highest frequency of secondary embryo-genesis was obtained in the cotyledons (90%) and hypocotyls(83.33%) on MS medium with 1.0 mg/L 2,4-D. The average number of secondary embryos per explant was 25.74 in cotyledon and 24.92 in hypocotyl. When the cotyledon and hypocotyl segments from somatic embryos at different developmental stages were cultured on MS medium with 1.0 mg/L 2,4-D, the highest frequency of secondary embryogenesis was obtained from late cotyledonary secondary embryos. Somatic embryos were transferred to MS basal medium and then they germinated within 2 to 4 weeks of culture. Germinated somatic embryos grew normally into plantlets on WPM medium, producing new shoots. The converted plantlets were acclimatized on artificial soil mixture. These results indicate that the repetitive secondary somatic embryogenesis in T amurensis can offer the possibility to use in vitro culture system for the micropropagation.

Callus induction and high-efficiency plant regeneration via somatic embryogenesis in Papaver nudicaule L., an ornamental medicinal plant

  • Yang, Jing Li;Zhao, Bo;Seong, Eun-Soo;Kim, Myong-Jo;Kang, Won-Hee;Kim, Na-Young;Yu, Chang-Yeon;Li, Cheng Hao
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제4권4호
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    • pp.261-267
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    • 2010
  • We describe culture conditions for a high-efficiency in vitro regeneration system of Papaver nudicaule through somatic embryogenesis and secondary somatic embryogenesis. The embryogenic callus induction rate was highest when petiole explants were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium containing 1.0 mg $1^{-1}$ ${\alpha}$-naphthaleneacetic acid (NAA) and 0.1 mg $1^{-1}$ 6-benzyladenine (BA) (36.7%). When transferred to plant growth regulator (PGR)-free medium, 430 somatic embryos formed asynchronously from 90 mg of embryogenic callus in each 100-ml flask. Early-stage somatic embryos were transferred to MS medium containing 1.0 mg $1^{-1}$ BA and 1.0 mg $1^{-1}$ NAA to germinate at high frequency (97.6%). One-third-strength MS medium with 1.0% sucrose and 1.0 mg $1^{-1}$ $GA_3$ had the highest frequency of plantlet conversion from somatic embryos (91.2%). Over 90% of regenerated plantlets were successfully acclimated in the greenhouse. Secondary somatic embryos were frequently induced directly when the excised hypocotyls of the primary somatic embryos were cultured on MS medium without PGRs. Sucrose concentration significantly affected the induction of secondary embryos. The highest induction rate (89.5) and number of secondary somatic embryos per explant (9.3) were obtained by 1% sucrose. Most secondary embryos (87.2-94.3%) developed into the cotyledonary stage on induction medium. All cotyledonary secondary embryos were converted into plantlets both in liquid and on semisolid 1/3-strength MS medium with 1.0% sucrose.

알팔파의 하배축으로부터 다량의 이차 체세포배 발생과 식물체 재분화 (Multi-secondary Somatic Embryogenesis and Plant Regeneration from Hypocotyl Cultures of Alfalfa (Medicago sativa L.))

  • 원성혜;이병현;김기용;이효신;이현정;조진기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.273-280
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    • 1999
  • 알팔파의 하배축(hypocotyl)으로부터 캘러스 유도 및 식물체 재분화를 위하여 2.4-D 와 kinetin이 조합 처리된 MS 배지에 조직을 치상하였을 때 4주 후 캘러스가 유도되었으며, 2.4-D $4mg/{\ell}$와 kinetin $0.1mg/{\ell}$ 그리고 2.4-D $4mg/{\ell}$와 kinetin $0.5mg/{\ell}$ 조합에서 체세포배가 형성되었다. 성숙한 체세포배를 MS 기본배지로 계대배양하였을 때 정상적인 식물체로 재분화 하였다. 이차 체세포배 발생을 위하여 재분화된 기내식물의 자엽으로부 터 이차 캘러스를 유도하였다. 2.4-D의 농도에 따라 배발생 캘러스의 형성률에 차이를 보였으며, 2.4-D $4mg/{\ell}$의 MS 배지에서 배양하였을 때 배발생 캘러스의 유도가 가장 좋았다. 배발생 캘러스로부터 이차 체세포배의 발생률을 2.4-D $0.1mg/{\ell}$ 첨가한 MS 배지에서 가장 좋았으며, 캘러스당 배 발생률이 일차 캘러스 보다 평균 18배 증가하여, 이차 체세포배 배양에 의한 재분화 식물체의 대량증식이 가능하였다. 성숙한 이차 체세포배는 MS 기본배지에 계대배양 하였을 때 뿌리가 유도되었으며 정상적인 식물체로 발달하였다.

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땅두릅의 체세포배로부터 2차배 발생과 식물체 재생에 미치는 싸이토카이닌의 영향 (Effects of Cytokinins on Secondary Embryogenesis and Plant Regeneration from Somatic Embryos of Aralia cordata Thunb.)

  • 이종천;소웅영
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.149-154
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    • 2000
  • 땅두릅 미성숙 화기절편을 이용하여 1 mg/L 2,4-D의 고체배지에서 배발생 캘러스를 유도하였고 동일조건의 액체배지에서 증식시켰다. 배발생 세포를 270$\mu\textrm{m}$의 걸름체로 거른 다음 배발생 세포는 싸이토카이닌이 포함된 MS 액체배지에서 2주 동안 배양하였고 그후 생장조절물질이 없는 MS 액체배지에서 5주간 배양하여 1차 체세포배가 유도되었다. 이들중 어뢰형과 자엽형 시기의 배를 생장조절물질이 없는 MS고체 배지에 치상하였을 때 캘러스의 형성 없이 2차배가 직접 유도되었다. 2차배를 유도할 때 2mg/L kinetin에서 얻어진 1차 배에서 가장 높은 빈도의 2차배가 발생되었다. 식물체 재생은 1 mg/L kinetin 혹은 1 mg/L zeatin을 처리하여 얻어진 1차 자엽형배로부터 유도된 2차 자엽형배를 생장조절물질이 없는 MS 고체배지에 치상하였을 때 높게 나타났다 (각각 25.4%, 28.6%). 2차배로부터의 3차배 발생과 식물체 재생과의 상관 관계를 볼 때 식물체의 재생에 있어서 3차배의 배발생은 저해적인 영향을 주었다.

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Induction of somatic embryogenesis from immature zygotic embryos and young apical leaves in cork oak (Quercus suber L.)

  • El Ansari, Zineb Nejjar;El Bouzdoudi, Brahim;Errabii, Tomader;Saidi, Rabah;El Kbiach, Mohammed L'bachir
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제48권1호
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    • pp.44-53
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    • 2021
  • The present work aims to study the induction of somatic embryogenesis in cork oak (Quercus suber L.) from immature zygotic embryos and young apical leaves obtained from 2-month-old seedlings through acorn germination on sterilized peat. The immature zygotic embryos were grown for 1 month on the mineral solution of MS in the presence of 4.52 µM 2,4-D and 30 g/L sucrose. They were then transferred to the same mineral solution with no added growth regulators. In the third subculture, yellow somatic embryos, characterized by two voluminous cotyledons, were differentiated from the radicle of the immature zygotic embryos. The induction of somatic embryogenesis in young leaves required a series of transfers on different culture media containing 30 g/L sucrose and 100 mg/L myo-inositol. Secondary or recurrent somatic embryogenesis occurred within the immature somatic embryo radicles after 1 month of culture on growth regulator-free medium containing WPM macronutrients, MS micronutrients, and vitamins.

인삼 접합자배로부터 체세포배의 발생에 미치는 생장조절제의 영향 (Effects of Growth Regulators on Somatic Embryogenesis from Ginseng Zygotic Embryos)

  • Yong Eui CHOI;Woong Young SOH
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.157-164
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    • 1995
  • 온전한 접합자배 또는 자엽절편을 오옥신(2,4-D, IAA)과 사이토카이닌(BA, kinetin)이 첨가된 배지에 배양하였다. 접합자배를 온전한 상태로 배양했을 경우, 오옥신은 발아를 억제하였으나 사이토카이닌은 억제하지 않았고, 체세포배의 발생은 발아되지 못하는 배에서만 유도되었다. 자엽절편을 배양한 경우, 기본배지에서 체세포배발생률이 가장 높았다. 오옥신을 첨가한 배지에서는 체세포배가 자엽의 표면에서 산재하여 발생되었는데 비해서 기본배지에서는 자엽의 기부에서만 발생되었다. 2,4-D를 첨가한 배지에서는 체세포배가 자엽의 표피 및 하표피를 포함한 다수의 세포로부터 기원되어 다배로 발생되었다. 이 체세포배를 같은 배지에 배양했을 때 일차배의 표면으로부터 이차배가 발생되었는데 이들의 경우는 주로 표피 또는 하표피의 단세포로부터 유래되었음을 조직학적으로 밝혔다.

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Effect of Plant Growth Regulators on Plant Regeneration Through Somatic Embryogenesis of Medicago sativa L.

  • Kim, Young-Sook;Kim, Mi-Young;Yang, Moon-Sik
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제6권2호
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    • pp.87-90
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    • 2004
  • An efficient plant regeneration system in alfalfa (Medicago sativa L.) through somatic embryogenesis was established. Embryogenic callus was obtained by culture of hypocotyl segments on MS medium with 0.02mg $L^{-1}$ IAA and 1.0mg $L^{-1}$ zeatin after 45 days of culture. Embryogenic calli were converted to the somatic embryos when transferred to either MS medium without plant growth regulators (PGRs) or MS medium containing various cytokinin (BA, kinetin and zeatin). Most of the somatic embryos were developed into plantlets on MS medium supplemented with 0.1 mg $L^{-1}$ kinetin. Also, secondary embryos appeared on the surface of primary embryo but they showed abnormal growth. Regenerated plantlets were transplanted to pots containing vermiculite and perlite for further analysis.

헛개나무의 현탁배양세포로부터 체세포배발생과 식물체 재생 (Somatic Embryogenesis and Plant Regeneration in Embryogenic Cell Suspension Cultures of Hovenia dulcis Thunb)

  • 이성호;;김나영;김명조;조동하;이동욱;이재근;임정대;유창연
    • 한국약용작물학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.255-260
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    • 2006
  • 본 연구를 통해 헛개나무의 기내유묘의 조직절편으로부터 배발생캘러스의 유기 및 2차 배형성, 그리고 배발생캘러스의 현탁배양계로부터 체세포배를 대량생산하여 식물체로 재분화시키는 시스템을 확립하였다. 현탁배양을 통해 배발생세포의 유도 및 증식에는 모두 $30^{\circ}C$의 고온이 효과적이었는데 이와 같은 온도조건에서 배발생캘러스 유도율과 배발생캘러스의 생장량은 각각 100%와 894.6 mg로 $25^{\circ}C$에 비해 1.53배와 9.19배로 높게 나타났다. 배발생세포를 $18^{\circ}C$에서 배양할 경우 체세포배로 전환되었고 배양 5주후 체세포배로 발달하였으며 $25^{\circ}C$ 이상의 배양온도에서는 배발생세포는 증식만 할뿐 체세포배는 형성되지 않았다. 체세포배로부터 식물체의 형성은 $18^{\circ}C$ 저온에서만 가능하였다. 배지에 0.1과 0.5 mg/l BA를 첨가할 경우 식물체 재분화율은 37%와 28%로 생장조절물질을 처리하지 않은 배지에 비해 2.2배와 1.7배로 높게 나타났다 재분화된 식물체의 성장에 주는 무기염의 영향을 조사하기 위하여 유식물체를 MS와 1/3MS 고체배지에 옮겨 배양한 결과 1/3MS배지가 줄기신장과 뿌리의 유도에 적합하였다.

참나물(Pimpinella barchycarpa)의 체세포 경발생에 의한 식물체 대량증식 (Rapid Micmpmpagation of Pimpinella barchycarpa via Somatic Embryogenesis)

  • 문흥규;윤양;이석구
    • 식물조직배양학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.85-90
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    • 1994
  • 기내증식 중인 참나물(Pimpinella brachycarpa)의 엽병을 절편으로하여 체세포배형성을 통한 식물체의 대량증식을 유도하였다. 체세포배 발생은 MS 및 $mB_5$ 기본배지에 BA와 2,4-D, 혹은 BA, 2,4-D 및 NAA를 혼용하여 명배양 하였을때 효과적이었으며, 농도는 BA 0.1 mg/L, 2,4-D 및 NAA는 0.5 mg/L 이었다. 광조건은 식물생창조절 물질의 반응에도 크게 영향을 미쳐, 명배양에서 효과적인 조건이 암배양에서는 전혀 다른 결과를 나타냈다. 즉 MS 및 $mB_5$ 배지에 0.5 mg/L 2,4-D를 각각 첨가하고 명배양한 조건에서는 100%의 체세포배 발생을 보인 반면, 암배양에서는 동일한 배지 조건에서 체세포배가 전혀 형성되지 않았다. 체세포배의 발육단계는 동일한 젤편에서도 많은 차이를 보였으며, 배발생한 캘러스를 $mB_5$ 기본배지 및 0.1 mg/L NAA가 첨가된 배지로 계대배양 하였을때 식물체의 재생에 주효하였다. 이미 형성된 체세포배는 배양기간이 길어지면 캘러스화 되면서 또다른 2차 체세포배가 형성되어 하나의 체세포배로 부터 연속적인 식물체의 재생이 가능하였다. 2,4-D와 NAA의 단독첨가는 캘러스의 형성에는 양호하나 체세포배로부터 식물체의 재생에는 비효과적이었다. NAA를 단독첨가하여 암배양한 절편에서는 2차 계대배양시 절편 표면으로부터 부정근이 형성되었다. 배발생한 캘러스는 BA와 2,4-D가 첨가된 배지에서 약 5주간 간격의 계대배양으로 2년 이상 유지가 가능하였다. 체세포배를 통하여 재생된 식물체는 $mB_5$ 및 MS 기본배지에서 4-6주간 생장시킨 다음, 인공 배양토에서 효과적으로 환경순화 되었다. 이 식물체는 엽병을 절편으로 체세포배 발생을 통한 기내 대량증식이 가능 하다고 사료되었다.

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