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윤실,조덕이,소웅영,Yoon, Sil,Cho, Duck-Yee,Soh, Woong Young 한국식물생명공학회 2000 식물생명공학회지 Vol.27 No.3
For the micropropagation, node explants of cassava were cultured in liquid MS medium with various concentrations of cytokinins on a rotary shaker (100 rpm) for 2 weeks. The adventitious roots and shoots from the explants were differentiated more efficiently in liquid medium than in solid. But root formation was not inhibited in medium with BAP and kinetin at low concentration (>0.05 mg 1/sup -1/), while in medium added with BAP and zeatin at high level (<0.25 mg 1/sup -1/), it was inhibited by callus forming on cut end of the cuttings. However, all of plantlets grown in liquid medium for more than 2 weeks showed symptoms of hyperhydricity. The plantlets grown in liquid medium were transferred into culture bottles filled with fine sand or artificial soil (pitmoss:perlite:vermiculite, 1:1:1 v/v) wetted with half strength of Knop's solution. After transplanted to culture bottles, some of vitriscent leaves were defoliated and new leaves were normally formed from shoot apex. Most of plantlets (>95%) were hardened-off successfully only in culture bottles with fine sand, and grew into 3-5 cm seedlings possessing 4-6 nodes after 4 weeks. Thus, the mass propagation of cassava on medium containing cytokinin could be established based on the suspension culture using node explants. 카사바 (Manihot esculenta Crantz, cv. MCol 22)의 마디 절편을 MS 기본배지에 3종류의 사이토키닌을 여러 농도로 첨가한 조건에서 2주동안 현탁배양한 결과, 고체배지에서 3주 배양된 것보다 훨씬 생장이 효과적이었다. 현탁배양된 유식물에서는 과수화현상이 나타났으나, 이들을 세사 (마사토 + 1/2농도의 크놉씨액)를 담은 유리배양병에 이식하여 생육시킨 결과, 유경에서 새 잎이 신장되면서 과수화를 벗어나 4주후에는 4~6개의 마디를 가진 유경길이 3~5 cm의 정상 유묘로 생장됨으로서, 목본식물인 카사바의 경우 마디절편의 현탁배양에 의한 대량증식의 가능성을 확인했다. 현탁배양시 저농도의 제아틴 (0.01-0.05 mg 1$^{-1}$) 처리는 BAP 최적조건에서 보다 2배나 길게 부정아 길이를 신장시켰다. 사이토키닌 처리로 부정아가 잘 발생된 유식물은 토양이식 작업을 간편하게 했으며, 토양 이식 후 부정근을 활발히 발생시켜 one step culture시스템 배양이 가능하게 했다. 과수화된 유식물은 기외에서 순화가 어려웠으나 유기물이 혼입되지 않은 세사를 담은 유리배양병에서는 비무균조건일지라도 95% 이상 순화될 수 있었다.
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바이오 에탄올의 원료 - 일대작물 카사바의 대규모 농장과 전망
윤실,Yun, Sil 한국식품연구원 2008 한맛한얼 Vol.1 No.4
바이오과학기술(BT)과 연관된 첨단기술 용어로 '클린 에너지', '차세대 에너지원', '바이오 연료 에탄올', '에너지 농장' 등의 말이 경쟁하듯 등장하고 있다. 원유를 대신 할 연료를 생물자원에서 얻는다고 하여 '바이오 유전개발'이라는 말도 쓰인다. 바이오 자원을 이용하여 에탄올을 생산하려는 바이오 정유공장(Bio refinery plant) 사업은 유전개발 못지 않은 미래 산업으로 대두되고 있다. 한국의 몇몇 기업은 바이오 정유공장의 원료로 사용할 뿌리작물 카사바를 열대지역 제3국가에서 대량 재배하려는 계획을 추진하고 있다.
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카사바의 미세증식에서 기내 발생 부정근의 절단이 순화에 미치는 영향
윤실,조덕이,소웅영,Yoon, Sil,Cho, Duck-Yee,Soh, Woong Young 한국식물생명공학회 2001 식물생명공학회지 Vol.28 No.2
카사바 (Manihot esculenta Crantz cv. MColl 22)의 마디절편을 제아틴 0.01%가 첨가된 MS 기본배지에서 2주간 현탁배양하여 경엽부 길이가 1.5∼2.5 cm로 생장된 유식물의 부정근을(1) 1∼l.5 cm길이만 남기고 짧게 전정, (2) 1∼2 mm 이내로 제거, (3)뿌리 발생부 전체를 절단한 후 마사토를 담은 유리병에 이식하여 비무균조건에서 순화생장시켰다. 그 결과 이식 7∼10일경부터 각 조건에서 새 뿌리가 발생되기 시작하여 6주 후에는 조건에 따라 73∼93%의 생존율을 나타냈다. 기내 발생 뿌리 가운데 손상 없이 토양에 이식된 것은 그대로 생존을 계속하여 유식물 생장에 도움을 주었으며, 제거된 부정근은 이식 후 신장이 중단되고 새로 뿌리가 발생되었다. 그러나 간혹 전정되고 남은 부분에 측근이 발생된 것이 관찰되었다. 각 조건에서 새로 발생된 기외 뿌리의 수와 길이 및 경엽부 길이와 마디 수에서는 서로 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으나, 생체중에서는 전정>제거>절단의 순으로 약간의 차이를 보였다. 미세증식된 카사바의 기내발생 부정근을 적절히 전정 또는 제거한 후 이식하여 순화시키는 것은, 작업을 간편하게 할 뿐만 아니라 유식물의 생존율이 높고 생장에도 지장이 거의 없으므로 경제적인 미세증식 방법으로 유용하게 이용될 수 있다. The in vitro plantlets of cassava (Manihot esculenta Crantz cv. MColl 22) could be regenerated from nodal explant cultures in a liquid MS basal medium containing 0.01 mg/L zeatin for 2 weeks. The plantlets of 1.5∼2.5 cm in shoot length were transplanted to a glass bottle containing fine sand and acclimated under non-sterile conditions after excising their intact roots by: 1) prune leaving roots base of 1∼1.5 cm; 2) complete removal of roots; and 3) cutting off the rooting zone. The majority of in vitro-formed intact roots continued growth after transferred to soil, and all of the damaged roots stopped further growth. The plantlets with excised roots began to develop new roots within 7∼10 days after being transferred to a glass bottle, and a few of the pruned roots developed lateral roots from the remaining portion. Pruning and removal of in vitro roots resulted in a high survival rate (>87%), and did not significantly affect ex vitro root regeneration and acclimation, but the plantlets in which the rooting zone had been cut-off showed 73% survival rate. Pruning or removal of in vitro roots before transfer of plantlets is recommended for useful method of commercial micropropagation because of easier handling and high survival rate of plantlets.
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카사바의 절간절편 배양에서 부정근 발생이 결정되는 시기의 판별
윤실,조덕이,소웅영,Yoon, Sil,Cho, Duck-Yee,Soh, Woong Young 한국식물생명공학회 2001 식물생명공학회지 Vol.28 No.1
카사바 (Manihot esculenta Crantz, cv. MCol 22)의 마디 및 절간절편으로부터 부정근 발생이 분화결정되는 시기를 조사하였다. 1개의 액아를 가진 10mm 길이의 마디절편을 MS 기본배지에서 8일간 배양하면 직접 부정근이 발생되었으나, 액아를 갖지 아니한 절간절편은 동일한 배지상에서 부정근이 형성되지 않았다. 반면에 마디절편을 MS 기본배지에서 5일간 배양한 뒤, 마디절편의 중간부로부터 절단된 하부의 절간절편으로부터는 부정근이 발생되었다. 이에 따라 마디절편의 중간 부를 일정시간 단위로 절단하는 방법으로 조사된 분화결정 시기는 3∼5일이었다. 한편 절간절편을 여러가지 농도의 IBA가 첨가된 배지에서 일정 기간 배양한 후 MS 기본배지로 이식했을 때 부정근이 발생되는 시기는 옥신 농도와 배양기간 에 따라 달랐다. 0.5 mg/L IBA 첨가에서는 5일 이상 배양되어야 90% 이상의 절편에서 부정근이 발생되고, 1 mg/L IBA 첨가에서는 2.5일 이상 처리에서, 그리고 2mg/L IBA에서는 1.5일의 처리에서 90% 이상의 부정근이 발생되었다. 따라서 부정근 발생을 분화결정시킨 외래 옥신의 처리기간은 분화결정 시기이라기보다는 근원기 유도에 필요한 적정량의 옥신을 흡수축적한 기간으로 사료된다. The timing for the determination in root formation from nodal and internodal explants of cassava (Manihot esculenta Crantz, cv. MCol 22) was investigated. Nodal explants about 10 mm with an axillary bud formed adventitious roots directly on MS basal medium for 8 days of cultures. But internodal segments without an axillary bud did not develop the adventitious roots on the same medium, and most internodal segments excised from nodal explants after cultures of 5 days on MS basal medium developed adventitious roots. On the other hand, the internodal segments rooted at 90% after cultures on medium with 0.5 mg/L IBA for 5 days, with 1 mg/L IBA for 2.5 days, and with 2 mg/L IBA for 1.5 days respectively. Thus the period of culture on medium with IBA and its IBA concentration affected the rooting rate. Therefore, it is suggested that the determination for root formation occurred before the differentiation of root primordia on medium with IBA, and root inducing factors in medium were absorbed and accumulated during the period of determination for root primordium differentiation in internodal segment of cassava.
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