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학위논문 상세정보

자란의 기내 발아와 생물반응기배양을 통해 형성된 protocorm의 재분화 원문보기

  • 저자

    임철

  • 학위수여기관

    高麗大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    바이오시스템工學科 植物病理學및園藝科學專攻

  • 지도교수

    朴天虎

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    vi, 48장

  • 키워드

    자란 생물반응기 protocorm 조직배양 Bletilla striata 기내발아;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13542616&outLink=K  

  • 초록

    한국의 자생란인 자란이 희귀식물로 지정됨에 따라, 기존의 방법보다 효과적인 보존 및 증식 방법의 개발을 위한 연구의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 자란의 효과적인 대량 생산을 위하여 종자의 기내 발아와 유묘 생장에 적합한 배양방법과 배지조성을 알아보고자 수행하였다. 자란 종자의 발아율은 생장조절물질의 처리농도와 관계없이 모든 처리구에서 98.0% 이상으로 매우 높았으며, 배양 8주 후 유묘의 초장은 0.5 mg•L-1 NAA 처리구에서 7.7 mm로 가장 길게 나타났다. 그러나 1.0 mg•L-1 이상의 NAA 단용처리와 0.5 mg•L-1 이상의 NAA와 BA 혼용처리에서는 탈분화가 나타나 protocorm like bodies(PLBs)가 형성되었다. 회전병배양과 생물반응기배양에서는 액체배지가 종자의 양분 흡수율을 높여 발아개체의 생체중이 증가하였다. 또한 종자가 액체배지 내에서 지속적인 회전을 하며 극성이 타파되어 protocorm의 비대가 나타났다. 생물반응기배양을 통해 형성된 자란 protocorm은 생장조절물질의 처리 없이도 소식물체로 재분화하였으나, NAA의 처리는 뿌리의 비대를 촉진하였다. Protocorm 재분화에 적합한 배지조성은 1/2-1의 Murashige and Skoog(MS) 배지 또는 Hyponex 배지, 20-30 g•L-1 sucrose, 8 g•L-1 agar로 나타났다. 고체배지와 생물반응기에서 4주간 배양한 고체배양 유래의 유묘와 생물반응기 유래의 protocorm을 다시 고체배지에 이식하여 배양 12주 후의 생육을 비교한 결과, protocorm 유래의 소식물체는 고체배양 유래의 유묘에 비해 초장 1.8배, 위구경 지름 1.5배, 생체중 2.8배로 월등히 양호한 생장을 보였다. 따라서 생물반응기를 이용한 자란 종자 발아는 자란 protocorm의 생산에 적합하며, 생물반응기배양을 통해 형성된 자란 protocorm의 재분화를 통한 건전 식물체의 생산은 자란의 대량 생산에 효과적이라고 판단되었다.


    With the Korean native orchid, Bletilla striata's recent designation as an endangered species, came a need to research into its preservation and proliferation methods that are more effective than those of existing ones. In this respect, this study was carried out for the purpose of examining the most appropriate culture method and medium composition for the in vitro seed germination and seedling growth of the B. striata, in order to mass produce the plant effectively. The study showed a high germination rate of more than 98.0% in the B. striata seeds, with no correlation to the concentration of growth regulating substances. The longest leaf length of the seedling was measured at 7.7 mm, after 8 weeks of culture with 0.5 mg•L-1 1-naphthaleneacetic acid (NAA) treatment. However, the protocorm like bodies (PLBs) were formed from dedifferentiation in the case of NAA treatment with more than 1.0 mg•L-1, and a mixed treatment of NAA and 6-benzylaminopurine (BA) with more than 0.5 mg•L-1 each. The liquid media of the roller bottle culture and bioreactor culture showed an enhancement in nutrient absorption of the seeds, leading to an increase in fresh weight of the plants. Also, large protocorms were formed due to eliminating polarity through continuous rotation of the seeds in the liquid media. Protocorms formed through the bioreactor culture were redifferentiated to plantlets without the need for treatment with growth regulating substances, however, the NAA treatment showed a stimulation in root enlargement. The medium composition necessary for the redifferentiation of the protocorms were 1/2-1 Murashige and Skoog (MS) medium or Hyponex medium, 20-30 g•L-1 sucrose, 8 g•L-1 agar. For comparison purposes, seedlings cultured in solid media for 4 weeks, and protocorms derived from the bioreactor culture after 4 weeks were transplanted into solid media for 12 weeks of further culture under the same condition. The results showed seedling of protocorms to be significantly superior to that of solid culture in terms of leaf length (1.8-fold), pseudobulb width (1.5-fold), and fresh weight (2.8-fold). In conclusion, seed germination using a bioreactor created protocorms that produced healthier seedlings essential for the effective mass production of the B. striata.


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