This study confirmed that the initiation time of tuberization was well consistent with the cativation time of JA. The consistency was also cinfirmed in the tuberization of yam plants under the altered condition of natural day length. The final yield of JA from 500g fresh leaves was $89.3{\mu}g$.
A potato (Solanum tuberosum L. cv. Superior) cultivar was grown in aeroponic cultivation system to investigate the effect of root zone cooling in summer. Based on their nutrient uptake, growth responses, and tuberization, the possibilities for potato seed production were determined. Although shoot growth and early tuberization increased in the conventional non-cooling root zone system (root zone temperature of $25\pm2^{\circ}C$), stolen growth, photosynthesis, transpiration rate and number of tubers produced were higher in the cooling root zone system ($20\pm2^{\circ}C$) than in the non-cooling system. Increasing root zone temperature above $25^{\circ}C$ stimulated absorption of K more than T-N, P, Ca, Fe and Mn. On the other hand, root zone temperatures in the range of $20^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ did not affect Mg contents. The lower uptake and supply to leaves of T-N, Fe and Mn at the high root zone temperature promoted early tuberization and advanced haulm senescence. The results stress the importance of keeping root zone temperature to as low as below 20, particularly in summer under temperate Bone.
감자 진정종자의 기내괴경형성을 이용한 내서성 계통의 조기선발체계 확립을 목표로 온도에 따른 기내괴경형성의 배양조건을 구명하기 위해 수행하였다. 각 온도별, 배지별 괴경형성율을 보면 2$0^{\circ}C$에서는 DTO-33, 수미 두 품종 모두 BAP S mg/L + CCC, 500mg/L 처리에서 85%, 92%로 가장 높았으나, 온도가 올라갈수록 괴경형성률이 떨어지는 경향이었다. 특히 3$0^{\circ}C$ 고온에서의 두 품종간 괴경형성률을 보면 비교적 내서성이 강한 DTO-33은 BAP 5mg/L + CCC 500mg/L에서 37%의 괴경형성을 보여 내서성이 강한 계통으로 생각되었다. 한편 진정종자의 기내괴경형성 배양체계 구명 시험에서는 계대배양을 하지 않을 경우가 계대배양을 할 경우보다 플라스크당 괴경수가 많았으며 계대배양 무처리, 4주간 단일처리구가 플라스크당 괴경수 10.6개로서 가장 많았다. 그러나 계대배양과 단일처리를 하지 않은 무처리의 경우도 플라스크당 괴경수가 10.4개로 4주간 단일처리구와 차이가 없었으며 오히려 괴경크기는 11.2mm로서 단일처리보다 나은 경향이었다. 따라서 진정종자를 발아배지에 접종하여 실생을 양성한 후 괴경형성배지로 교체하여 단일처리없이 암배양하므로 진정종자로부터 기내괴경형성을 유도할 수 있을 것으로 판단되었다.
Molecular insights on the role of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) in potato tuberization are reported in the present study. The PGPRwere isolated from the soil collected from potato fields of Highland Agricultural Research Centre, Pyeongchang, Korea and they were identified to the genus level based on the 16S rRNA sequence analysis. These PGPR were heat-killed, filtered and the filtrates were addedindividually at a concentration of $10^7\;cfu\;mL^{-1}$ in MS (Murashige and Skoog's) medium supplemented with 7% (w/v) sucrose to study their influence on in vitro potato tuberization. Tuber initiation occurred early in untreated control, while tuber growth was pronounced in case of PGPR treatments. The control explants showed tuber formation as a result of sub-apical swelling of stolons while several sessile tubers formed directly in the axils of nodal cuttings in case of PGPR treatments, which is an indication of strong induction for tuberization. Theexplants cultured on MS medium supplemented with bacterial isolate 6 (Bacillus firmus strain 40) showed highest average tuber yield (Ca. 12.56 g per treatment) after 30 days of culture, which was 3 folds increase over the untreated control. A significant increase in lipoxygenase (LOX1) mRNA expression and activity of LOX enzyme were also detected in the tubers induced on PGPR treatments as compared to untreated control. This LOX expression level correlated with increased tuber growth and tuber yield. Further studies focused on the role of bacteria cell wall components, growth regulators and signal molecules released by PGPR are under investigation to elicit clues for PGPR-mediated signal pathway controlling potato tuberization.
A Study was conducted to investigate comparison of in vitro tuberization between normal and transgenic potato plantlets harboring adenosine deaminase gene in potato cultivar of Desiree. In time course study of in vitro tuberization, the rate of tuberization in four lines were increased till 6 weeks. but maintained stil after 7 weeks. Microtuber initiation of transgenic lines, 43 and 39 were faster than other lines, but no difference was observed after 5 weeks compared with normal plantlets. In all transgenic lines, the majoirty of microtubers produced were small(less than 100 mg) and medium(100-200mg) size rather than large size(more than 200 mg). Among 4 lines , line 9 produced the highest number of microtubers per each culture vessel. The results of this experiment suggest that there is no significant difference in microtuber production efficiency between normal and transgenic potatoes.
감자의 마디배양에서 이식하는 마디의 위치에 따라 기내 소괴경 형성에 미치는 차이와 배양하는 마디조직체에서의 잎의 유무가 기내소괴경의 형성에 미치는 온도, 일장 및 CCC의 영향을 검토하였다. 마디의 위치에 따른 감자의 생육에 있어서는 초장, 생체 중, 직경, 마디수는 물론 괴경형성에 있어서도 정단부위가 하부부위보다 양호하였다. 액아의 부위에서 형성된 소괴경의 직경에 있어서는 정단부를 포함한 모든 처리구에서 큰 차이를 확인할 수 없었으나 괴경의 생체중은 정단부위의 액아에서 형성된 괴경에서 높은 수치를 보였고 다른 마디에서는 개체간의 큰 차이가 없었다. 잎의 부착 유무와 온도와 일장에 따른 괴경형성에 있어서는 잎이 부착된 마디를 $20^{\circ}C$의 단일조건에서 배양할 때 양호하였으나, 고온에서는 괴경형성이 일장에 관계없이 저조하였다. 잎이 부착되지 않은 마디에서의 괴경형성은 저온과 고온 모두 단일조건에서 양호하였다. CCC처리에 의한 효과에 따른 감자의 생육에 있어서 초장, 생체중, 직경, 마디수는 CCC를 첨가한 배지에서 양호하였고 특히 일장 처리가 길어질수록 양호한 결과를 보였다. 괴경형성을 촉진시키는데 일장이 짧을수록 양호하였고, CCC를 첨가한 배지에서 양호한 효과를 보였다.
Jasmonates control diverse plant developmental processes, such as seed germination, flower, fruit and seed development, senescence and tuberization in potato. To understand the role of methyl jasmonate (MeJA) in potato tuberization, the Arabidopsis JMT gene encoding jasmonic acid carboxyl methyltransferase was constitutively overexpressed in transgenic potato plants. Increases in tuber yield and size as well as in vitro tuberization frequency were observed in transgenic plants. These were correlated with JMT mRNA level-- the higher expression level, the higher the tuber yield and size. The levels of jasmonic acid (JA), MeJA and tuberonic acid (TA) were also higher than those in control plants. Transgenic plants also exhibited higher expression of jasmonate-responsive genes such as those for allene oxide cyclase (AOC) and proteinase inhibitor II (PINII). These results indicate that JMT overexpression induces jasmonate biosynthesis genes and thus JA and TA pools in transgenic potatoes. This results in enhanced tuber yield and size in transgenic potato plants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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