정금나무(vaccinium oldhamii Miq.)의 기내 식물체 재분화와 기외발근을 통한 증식법 연구 :In vitro plant regeneration and ex vitro rooting of vaccinium oldhamii Miq.

윤아영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 윤아영 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 정은주

발행연도: 2020

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이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

정금나무(Vaccinium oldhamii Miq.)의 다신초 유도 및 기외발근을 통한 식물체 재분화

윤아영 , 김태동 , 김지아 외 3명 Journal of Plant Biotechnology 2022.03 학술저널

2020

정금나무(vaccinium oldhamii Miq.)의 기내 식물체 재분화와 기외발근을 통한 증식법 연구

윤아영 산림환경시스템학과 2020.01 학위논문

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정금나무는 우리나라 자생수종으로 열매는 식·약용으로 사용하고, 열매에는 항산화 성분이 다량 함유되어 있어 이용가치가 높은 수종이다. 그러나 정금나무는 종자 발아율이 낮고 접목과 삽목의 활착률 또한 낮아 전통적인 번식법을 대체할 수 있는 증식기술을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 조직배양법을 이용하여 정금나무를 증식하기 위한 다양한 배양 조건에 대해 실험을 수행하였다.
다경유도를 위한 cytokinin 종류와 농도 및 식물절편체 상태에 따른 영향을 조사한 결과, 정아를 포함한 줄기의 경우 2.0 mg/L 2-iP 첨가구에서 다경유도율은 100.0%, 평균 7.4개의 신초가 유도되었고, 신초길이는 평균 51.7 mm로 가장 높게 나타났다. 반면 정아가 제거된 줄기의 경우 2.0 mg/L zeatin 첨가구에서 다경유도율은 73.6%, 신초 수는 4.1개, 신초길이는 평균 31.1 mm로 나타나 정아를 포함한 줄기가 다경유도에 효과적인 것으로 나타났다.
기내발근을 유도하기 위해 auxin 종류 및 농도를 다르게 첨가한 결과, 정아가 포함된 줄기는 0.5 mg/L IBA 첨가구에서 평균 발근율 30.0%, 뿌리 수 2.4개, 뿌리길이 17.6 mm로 조사되었다. 반면, 정아가 제거된 줄기는 5.0 mg/L IBA가 첨가된 배지에서 평균 50.0%로 뿌리가 형성되었으며, 줄기 당 유도된 뿌리 수는 10.0개, 뿌리길이는 17.2 mm로 조사되었다. 그러나 기내발근유도 시 캘러스와 잎으로부터 뿌리가 형성되는 비정상적인 경우가 발생하였으며, 정상적인 발근율은 정아가 포함된 줄기에서 보다 높게 나타났다. IBA와 phloroglucinol을 혼용하여 발근율을 높이고자 하였으나 IBA 단독 첨가가 발근유도에 더 효과적이었다. 기외발근을 유도하기 위해 IBA용액과 탈크를 혼합하여 상토에 처리한 경우, 1.0 g/L IBA에서 평균 발근율 80.0%로 조사되어 기내발근보다 기외발근이 더 효과적이었다.
총 엽록소 함량은 기내 배양묘에서 27.3 μg/g로 가장 높았으며 순화묘, 포트묘 및 실생묘는 각각 11.2, 9.6 및 9.3 μg/g을 보여 큰 차이가 없었다. 기공밀도와 기공길이, 기공 폭을 비교한 결과, 기공밀도는 포트묘와 기내배양묘에서 각각 43.0 및 38.3 개/㎛2으로 가장 높았으며, 순화묘와 실생묘는 30.0, 31.0 개/㎛2으로 큰 차이가 없었다. 기공 폭은 기내배양묘에서 28.1 ㎛로 가장 길었으며, 실생묘는 14.8 ㎛로 가장 짧았다. 기공 길이는 기내배양묘와 순화묘에서 각각 32.3, 31.1 ㎛로 가장 길었으며, 포트묘와 성숙묘는 22.7, 23.2 ㎛로 거의 동일하였다.

Oldham''s blueberry is a native species of Korea, and fruits are used for food and medicine because it contains a large number of antioxidant components. However, it is necessary to have improved propagation method because the seed germination rate, the survival percent of grafting and cutting are also low.
In this study, experiments were performed on various culture conditions to propagate an Oldham''s blueberry using a tissue culture method. This study investigated the effect of cytokinin type and concentration for multi-shoot induction, and the explant type for better multi-shoot induction. In the case of explants including apical bud, the multi-shoot induction rate was 100.0% in the 2.0 mg/L 2-iP treatment, and the average number of shoots was 7.4 per explant, shoot length was the highest with an average of 51.7 mm. On the other hand, in the 2.0 mg/L zeatin treatment, the multi-shoot induction rate was 73.6%, the number of shoots was 4.1 and the shoot length was 31.1 mm in average, indicating that the explant containing the apical bud was effective in multi-shoot induction. As a result of treating auxins with various concentrations to induce roots, 30.0% of shoots containing apical bud in 0.5 mg/L IBA treatment produced 2.4 roots per explant and the length was 17.6 mm in average. On the other hand, the shoot from which the apical bud was removed was rooted at an average of 50.0% in a medium containing 5.0 mg/L IBA, the number of roots produced per shoot was 10.0, and the root length was 17.2 mm. However, shoots without apical bud formed callus before rooting which is not proper for survival when they were transferred to the soil. The normal rooting rate was higher from the shoots containing apical bud.
IBA and PG have used to increase the rooting rate, but IBA treatment alone was more effective than IBA and PG mixed treatment. When IBA solution and talc were mixed and treated on the soil to induce root, the average rooting rate was 80.0% from the shoots treated with 1.0 g/L IBA, that was more effective than the in vitro rooting treatments.
The total chlorophyll content was highest in the in vitro plantlets at 27.3 μg/g, and the acclimatized plant, potted plant, and seedling were 11.2, 9.6, and 9.3 μg/g, respectively, making no significant differences. As a result of comparing the stomatal density, stomatal width, and stomatal length, the stomatal density was highest in the potted plants and in vitro plantlets, 43.0 and 38.3 /μm2, respectively, making no significant differences among the plants. The stomatal width was longest at 28.1 μm in the in vitro plantlets, while the seedling was the shortest at 14.8 μm. The stomatal length was longest in the in vitro plantlets and acclimatized plant with 32.3 and 31.1 μm, respectively, the potted plant and seedling were almost identical at 22.7 and 23.2 μm.

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 3
1. 식물재료 및 배양 조건 3
2. 다경유도실험 3
1) 사이토킨 종류와 농도에 따른 효과 3
2) 절편체 상태에 따른 효과 3
3. 기내 발근유도 4
1) Auxin 종류 및 농도에 따른 발근 효과 4
2) IBA와 Phloroglucinol(PG)의 농도에 따른 발근 효과 4
3) IBA와 PG의 농도별 첨가에 따른 액체배지에 침지처리를 이용한 발근 4
4. 기외발근 5
5. 순화된 식물체의 형태 특성 5
1) 엽록소 5
2) 기공 밀도, 길이 및 폭 비교 6
3) 조직검경 6
6. 데이터 분석 6
Ⅲ. 결과 및 고찰 7
1. 다경유도를 위한 Cytokinin 종류와 농도 및 식물절편체 상태에 따른 영향 7
1) 절편체 유형에 따른 다경유도 7
2. 기내 발근유도 18
1) Auxin 종류 및 농도에 따른 발근 효과 18
(1) 절편체 유형에 따른 기내발근 18
2) IBA와 Phloroglucinol (PG)의 농도에 따른 발근 효과 26
3) IBA와 PG의 농도별 첨가에 따른 액체배지에 침지처리를 이용한 발근 30
3. 기외발근 34
4. 순화된 식물체의 형태 특성 40
1) 엽록소 40
2) 기공 밀도, 길이 및 폭 비교 42
Ⅳ. 결론 45
□ 참고문헌 47
□ Abstract 51

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