기내배양을 통한 홍경천(Rhodiola sachalinensis)의 부정근 생산

배기화,윤의수,최용의,Bae, Kee-Hwa,Yoon, Eui-Soo,Choi, Yong-Eui 한국자원식물학회 2009 한국자원식물학회지 Vol.22 No.4

홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 이용하여 기내 부정근의 생산 체계를 확립하였다. 먼저 홍경천의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 0.1, 1.0, 3.0 및 5,0 mg/L의 IBA와 sucrose가 10, 30, 50 및 100 g/L가 첨가된 MS 배지위에 치상하여 부정근의 유도율을 조사하였다. 부정근의 유도는 잎, 줄기 절편에서 IBA의 농도가 5.0 mg/L 일때 가장 높은 유도율을 보였으며, 뿌리 절편은 IBA 3.0 mg/L 첨가된 배지에서 부정근 유도율이 가장 높았다. Sucrose의 농도는 30 g/L가 첨가되었을 때 잎, 줄기, 뿌리 절편에서 높은 유도율을 나타났다. 고체배지 조건에서 부정근의 유도율이 가장 우수한 조건을 기본으로 액체배양을 실시하였으며, 염의 농도에 따른 부정근의 증식조건을 조사하였다. 1/3MS 배지에서 홍경천의 부정근을 배양하였을 때 1/2MS, MS 액체 배지조건 보다 약 2배, 2.5배의 부정근 생장량을 보였다. Rhodiola sachalinensis is one of the most popular oriental medicines in East Asia. It is a perennial herb, belonging to the family Crassulaceae, which is mainly distributed in mountains at the altitudes of 1700-2500 m in Baek-Du mountain. Cultivation of this species for the production of medicine materials is not easy in nature, because of restrict habitats. In vitro production of roots can be applicable for the production of medicinal materials. Here, we investigated the optimal conditions for induction and proliferation of adventitious roots in in vitro culture system. Leaf, stem and root segments from R. sachalinensis were cultured on Murashige and Skoog(MS) medium supplemented with the various concentrations of IBA(Indole-3-butyric acid)(0.5, 1.0, 3.0, and 5.0 mg/L) and sucrose(10, 30, 50, and 100 g/L). The optimal explant for adventitious root induction was leaf segment. Induction of adventitious roots was highest on MS medium supplemented with 5.0 mg/L IBA and sucrose 30 g/L. In liquid culture, fresh weight of adventitious roots was highest(15.65 g) on 1/3 strength MS liquid medium supplemented with 5.0 mg/L IBA with 30 g/L sucrose. These results revealed the first attempt for the production of adventitious roots in R. sachalinensis.

새우난초(Calanthe discolor Lindl.)의 비공생 종자발아 증가에 영향을 미치는 차아염소산나트륨(NaOCl)의 효과

배기화 ( Kee Hwa Bae ),오경희 ( Kyoung Hee Oh ),김수영 ( Soo Young Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

본 연구는 새우난초 종자의 비공생배양시 차아염소산나트륨(NaOCl)의 처리유무와 배지의 종류(Phytomax Orchid mainternace Medium : POM, Seed Germination Medium : SGM, Murashige and Skoog medium : MS)에 따른 배비대와 종자발아 증가에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. NaOCl의 처리 결과, 새우난초 종자의 배비대율과 발아율이 무처리구보다 증가하는 경향을 보였다. 또한, 배지의 종류에 따라 배비대율과 발아율이 다르게 조사되었는데, NaOCl 1% 처리 후 POM배지에 배양하였을 때, 88%의 배비대율과 82%의 발아율을 보였다. 따라서 본 연구결과는 관상가치가 높은 새우난초의 대량생산 기반을 조기 확보하는데 중요한 기초자료로 활용될 것으로 사료된다. In this study, we investigated the effects of sodium hypochlorite (NaOCl) and culture medium (Phytomax Orchid mainternace Medium : POM, Seed Germination Medium : SGM, Murashige and Skoog medium : MS) for embryos swelling and germination of Calanthe discolor Lindl. The method for determining the swelling and protocorm formation of C. discolor seeds in vitro examination of immature seeds was established. NaOCl treatment for immature seeds greatly enhanced the extent of embryo swelling and protocorm formation of immature zygote embryos compared to untreated NaOCl. Effect of culture media were also tested on the embryos swelling and protocorm formation of in vitro cultured seed and compared with NaOCl and without NaOCl. The most suitable light for embryo swelling (88%) and protocorm formation (82%) were cultured on POM medium. These results showed that occurs in C. discolor seeds via asymbiotic germination.

보존기간에 따른 병꽃나무(Weigela subsessilis (Nakai) L. H. Bailey)종자의 전분함량 변화 및 발아조건

배기화(Kee-Hwa Bae),오경희(Kyoung-Hee Oh),김수영(Soo-Young Kim) 한국약용작물학회 2015 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.1

NaOCl 처리 농도 및 시간에 따른 희귀식물 자란(Bletilla striata Rchb.f.)의 종자 발아 및 활력 연구

정영호,김진기,이하얀,송세규,배기화,Jung, Young Ho,Kim, Jinki,Lee, Hayan,Song, Se-kyu,Bae, Kee Hwa 한국식물생명공학회 2020 식물생명공학회지 Vol.47 No.1

This study was conducted to examine the vitality of Bletilla striata Rchb.f. seed treated with different concentrations sodium hypochlorite (NaOCl) for different lengths of time. This study also examined the effect of NaOCl treatment times and concentrations on swelling formation and seed germination of B. striata seed. The non-treated B. striata seed had the highest survival rate (82.7%) Treatment with more than 1.5% NaOCl negatively affected the seed survival rate, as compared to concentrations of less than 1%. The swelling formation and seed germination percentages were highest (90.1% and 94.1%, respectively) when seeds were treated with 0.5% NaOCl for 20 min. These results can be used as important basic data for the growth and restoration of B. striata and further suggest the possibility of individual restoration in habitats.

멸종위기 수생식물인 매화마름(Ranunculus kazusensis Makino)의 기내 신초 증식

박민완,류시현,남수환,배기화,Park, Min Wan,Ryu, Shi Hyun,Nam, Su Hwan,Bae, Kee Hwa 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.3

본 연구는 자생 멸종위기 수생식물인 매화마름의 기내 증식에 미치는 배양환경(식물생장조절제, AC, sucrose)을 조사하기 위해 수행되었다. 효율적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 IAA, NAA, IBA와 2,4-D가 각각 1 mg/L 첨가된 MS배지에 줄기절편을 치상한 후에 캘러스 형성율을 조사한 결과, NAA를 첨가한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였으며, IBA가 첨가된 배지에서 78%, 2,4-D가 첨가된 배지는 42%, IAA 첨가 배지는 34%의 순으로 조사되었다. NAA 처리 농도에 따른 캘러스 유도율은 0.5 mg/L의 NAA처리구에서 87.5%로 조사가 되었으나 1 mg/L의 NAA처리구와 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 유도는 1.0 mg/L의 BA와 0.5 mg/L NAA 조합처리구에서 절편당 평균 47.6개로 가장 많이 유도되었다. 호르몬이 처리되지 않는 대조구에서는 캘러스 상태로 계속 유지되었다. 2,4-D의 조합처리는 절편당 평균 10개 미만의 다신초가 유도되었다. 매화마름 캘러스 유래의 다신초 신장에 미치는 AC (Activated charcoal)와 sucrose의 농도를 조사한 결과, 엽장(shoot length)은 200 mg/L AC처리구에서 평균 12.6 cm로 가장 긴 반면, 대조구는 평균 8.3 cm로 짧았다. 결과적으로 본 연구는 매화마름의 기내증식에 미치는 몇 가지 요인에 관한 구체적인 결과를 제시하였고, 이러한 결과는 향후 매화마름의 증식 및 보전전략 개발에 중요한 기초자료로 제공 될 것이다. A micropropagation method via callus for Ranunculus kazusensis Makino, an endangered species, was established. When stem segments were cultured on MS media supplemented with 1.0 mg/L IAA, NAA, IBA and 2,4-D, the highest frequency of callus induction was achieved on MS medium supplemented with 1.0 mg/L NAA. Multiple shoot per explant was obtained, the MS medium containing 1.0 mg/L BA and 0.5 mg/L NAA. Additionally, effect of activated charcoal (AC) and sucrose on shoot growth in in vitro culture were examined. The most suitable conditions for shoot growth after 4 weeks of culture were the MS medium with AC and sucrose. This in vitro propagation protocol will be valuable for conservation and mass propagation of this endangered plant.

층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 캘러스 유도 및 기내 식물체 분화

박민완,류시현,이윤영,송재모,김진호,안영희,배기화,Park, Min Wan,Ryu, Shi Hyun,Lee, Yoon Young,Song, Jae-Mo,Kim, Jin Ho,Ahn, Young-Hee,Bae, Kee Hwa 한국식물생명공학회 2018 식물생명공학회지 Vol.45 No.3

본 연구는 백합과에 속하며 환경부에서는 멸종위기종 리스트 중 관심종으로 분류된 층층둥굴레의 기내 증식에 미치는 연근별, 호르몬 종류와 농도별 배양환경을 조사하기 위해 수행되었다. 효과적인 캘러스 유도조건을 알아보고자 0.1, 0.5, 1.0, $1.5mg{\cdot}L^{-1}$의 2,4-D가 첨가된 MS배지에 1, 3, 5년생 층층 둥굴레 근경을 치상한 후에 캘러스 유도율을 조사한 결과, $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ 2,4-D 배지에 2년생 근경 배양한 배지에서 87%의 캘러스 유도율을 보였다. 1년생 근경은 67%, 5년생 근경은 50%로 조사되었다. 층층둥굴레 캘러스 유래의 부정아 유도는 0.5 mg/L NAA 처리구에서 57%로 조사되었다. 호르몬이 첨가되지 않은 대조구에서는 부정아가 유도되지 않았다. 층층둥굴레 부정아의 신장과 발근에 적합한 호르몬의 종류와 농도를 조사하였다. 층층둥굴레 부정아 신장의 최적 조건은 $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ BA 호르몬이 첨가된 배지이고 BA의 농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 그리고 기내에서 무균적으로 온전한 개체를 생산하기 위해 shoot 부위가 신장된 부정아에서 발근에 적합한 배지를 조사하였다. 발근에 적합한 조건은 호르몬이 첨가되지 않은 대조구이며 뿌리의 길이는 11 cm로 조사되었다. 본 연구결과에서 층층둥굴레 연생별 근경, 옥신종류 및 농도에 따른 최적의 캘러스 유도조건을 조사하였고, 유도된 캘러스를 이용하여 분화에 최적조건을 조사하였다. 또한 발근에 필요한 최적의 조건을 조사하여 성공적인 기내배양을 통한 재분화 시스템을 확립하였다. 이러한 결과는 향후 층층둥굴레의 개체보전과 생물소재 활용을 위한 소재확보에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 생각된다. A Polygonatum stenophyllum Maxim. is an important endangered plant belonging to the family Liliaceae. A method was developed for the rapid micropropagation of P. stenophyllum through plant regeneration from rhizome (1-year, 3-years, and 5-years) explant-derived calli. The rhizome segments were cultured in Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with varying concentrations of 2,4-D (0, 0.5, 1.0, $1.5mg{\cdot}L^{-1}$) for callus induction. In media supplemented with $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ of 2,4-D, 87% of 3-years rhizome produced callus. Subsequently, the callus was transferred to 1/2MS medium supplemented with various concentrations of IAA, IBA, NAA, and 2,4-D (0, 0.1, 0.5 and $1.0mg{\cdot}L^{-1}$) for adventitious shoot formation. The highest percentage of adventitious shoot induction (57%) was observed in 1/2MS medium containing $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ of NAA. Elongation of the adventitious shoot was achieved in 1/2MS medium supplemented with $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ of BA. Rooting was achieved in 1/2MS medium without any hormones. It is hypothesized that the stated in vitro propagation protocol will be useful for conservation and mass propagation of the endangered Polygonatum stenophyllum Maxim. for bioresources.

Analysis of biological activities from natural by-products

Jung-Sik Yu(유정식),Jong Eel Park(박종일),Hyun Jung Hwang(황현정),Woong Han(한웅),Seong-Il Heo(허성일),Jeong-Min Seo(서정민),Kee-Hwa Bae(배기화),Ha Yeon Lee(이하연),Dong Joo Kwon(권동주),Sun Young Kim(김선영) 한국약용작물학회 2013 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.1