• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.110-118
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• 2016

We compared germination efficiency for somatic embryos (SE) of Liriodendron tulipifera using semi-solid (SS), temporary immersion bioreactors (TIB), and continuous immersion bioreactors (CIB) to produce vigorous plants. The bioreactors were designed to be immersed in liquid media with plantlets with an adjustable immersion time. TIB and CIB improved germination rates up to 80.86% and 95.21%, respectively, however, CIB produced more hyperhydric plantlets than TIB. The height of plantlets in TIB was significantly higher than for those in CIB. Fresh weights of plantlets grown in CIB of were significantly lower than for those grown in TIB. The lowest chlorophyll concentration was found in in vitro plantlets from CIB. We examined abnormally developed leaves, stems, and apical zones of in vitro plantlets that were produced in CIB. Among the three types, SS showed the highest stomatal density and the shortest stomatal length in in vitro plantlets. After acclimatization, plants from CIB exhibited the lowest values in biomass, such as height, root collar diameter, leaf fresh weight, leaf length, leaf width, petiole length, petiole diameter, and leaf area. Photosynthesis and transpiration rates of ex vitro plants were not significantly different among the three culture types, but stomatal conductance was higher in TIB than in the SS and CIB. Therefore, the results suggest that TIB is the preferable bioreactor to improve in vitro plantlet regeneration of L. tulipifera. TIB-originated plants showed higher growth rate than SS and CIB after transferring to soil.

• 한국산림과학회지
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• 제101권1호
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• pp.158-162
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• 2012

기내배양된 식물체의 순화는 클론임업을 위한 건전한 식물체 생산에 중요하며 기내의 미세환경이 차후 기외생장에 영향을 미친다. 기외생장에 미치는 기내 환경조건을 모니터링하기 위하여 백합나무 어뢰형 체세포배를 재료로 반고체배지(SS), 순간침지 생물반응기(TIB), 연속침지 생물반응기(CIB)에서 배양시키고 식물체를 재생하여 배양 방식에 따른 순화 식물체의 생장을 비교하였다. 결론적으로 기내배양 조건에 따라 차 후 순화 식물체의 형태적 특성, 기공전도도, 증산율 및 엽록소 함량에 영향을 받는 것으로 나타났다. CIB에서 배양된 식물체는 순화식물에서 바이오매스 생장이 가장 낮은 것으로 나타났다. CIB 배양 식물체의 순광합성율은 SS와 TIB 배양 식물체와 같은 것으로 나타났다. 그러나, 기공전도도, 증산율, 세포간 air space에서의 이산화탄소 부분압은 SS와 TIB 배양 식물체보다 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로, TIB의 배양체는 여러 가지 생장특성에서 SS 배양체 보다 높거나 다소 낮은 값을 보여 SS, CIB 배양체보다 건전한 식물체 생산이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권3호
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• pp.423-431
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• 2010

본 연구는 백합나무의 효율적인 기내번식법 개발을 위하여 temporary immersion 방식의 생물반응기(TIB)를 이용한 체세포배 발아에 미치는 몇 가지 요인을 구명하고자 실시하였다. 사용된 생물반응기는 간헐적으로 배지가 식물체에 접촉되도록 설계되어 배지의 침지시간을 임의로 조절하였다. 본 방식을 통한 백합나무 체세포배 발아율은 배지의 침지시간이 상대적으로 길었던 매 4시간 마다 120분씩 침지시킨 처리구와 매 4시간 마다 60분씩 침지시킨 처리구에서 높게 나타났다(각각 91.64%, 85.67%). 하지만 식물체의 과수화 비율은 침지시간이 상대적으로 짧았던 매 6시간 마다 15분씩 침지시킨 처리구와 상대적으로 길었던 매 4시간 마다 120분씩 침지시킨 처리구에서 높게 나타났다(각각 51.61%, 34.28%). 매 4시간 마다 60분씩 배지를 침지시킨 처리구에서 과수화된 식물체가 가장 적게 나타났으며, abscisic acid (ABA), superoxide dismutase (SOD) 및 catalase의 함량이 가장 적은 것으로 나타났다. 본 실험에서 생물반응기내 배지 침지 시간은 체세포배 발아시 스트레스 요소로서 작용하여 발아 및 식물체 생장의 차이를 보여주었다. 이상의 결과는 TIB방식의 생물반응기를 통해 백합나무의 효율적인 발아가 가능함을 보여주었다.