KR100863769B1 - 배양효율을 개선한 배양기와, 대량의 급속생산이 가능한감자줄기 배양방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배양효율을 개선한 배양기와, 대량의 급속생산이 가능한 감자줄기 배양방법에 관한 것으로, 바닥면 상에 배양배지를 수용하는 수용기; 상기 바닥면으로부터 이격되어 수평하게 배치되고, 나란하게 위치한 격벽에 의해 상면부가 구획되어 다수의 공간으로 분리되며, 상기 배양배지가 통수구를 통해 상기 상면부로 유입되는 배양지지판; 및 상기 수용기를 덮어 폐구하는 덮개;로 이루어지고, 상기 공간의 일단에는 환기를 위한 통기구가 형성된 것이다.

Description

배양효율을 개선한 배양기와, 대량의 급속생산이 가능한 감자줄기 배양방법{Effciency cultivating apparatus and cultivating method of the potato trunk for mass and quick production}

도 1은 줄기 배양을 위한 종래 배양기를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 배양기의 제1실시모습을 도시한 분해 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 배양기의 제2실시모습을 도시한 분해 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 배양기의 제1,2실시모습과 다른 실시모습을 도시한 단면도이고,

도 5는 도 2 및 도 3에 도시한 배양기로 줄기를 배양하는 모습을 도시한 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 배양기의 제3실시모습을 도시한 분해 사시도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

10, 100, 100', 100" ; 배양기 110, 110', 110" ; 수용기

111 ; 바닥면 112 ; 통기구

113, 113' ; 지지대 120, 120' ; 배양지지판

121 ; 통수구 122 ; 지지다리

123, 123', 131 ; 격벽 130, 130' ; 덮개

P ; 줄기

본 발명은 배양효율을 개선한 배양기와, 대량의 급속생산이 가능한 감자줄기 배양방법에 관한 것이다.

배양기는 종자의 발아 또는 식물의 줄기 생장 등을 인위적으로 관리하기 위해 활용되는 것으로, 해당 식물의 종류는 다양할 수 있다. 여기서는 씨감자의 생산과정 중에 수행되는 감자줄기의 배양과정을 실시예로 기술한다.

감자는 진정종자 또는 영양번식체로 번식할 수 있으나, 실제 감자 재배에 있어서는 영양번식에 의한 방법이 주를 이룬다.

일반적으로, 영양번식에 의한 감자 생산은 무병·우량씨감자를 파종, 재배하여야 수확량이 많아지나, 현실적으로 무병·우량씨감자의 생산, 보급이 충분치 않아, 국내 씨감자 공급율이 20∼30％ 정도에 불과하며, 씨감자 증식체계상 기본종의 상위급에 해당되는 씨감자의 대량생산이 어려워 소량을 생산하고, 이를 4 ~ 6년간 증식하여 농가에 공급하고 있는 실정이다.

일반적으로, 상기 씨감자의 생산은 감자줄기의 생장점 배양으로부터 시작하여 줄기를 형성시키고, 이 줄기를 배양기에서 계대배양하면서 배양된 줄기를 경삽법 및 양액재배방법으로 소괴경 씨감자를 생산하거나, 배양된 줄기를 배양조건을 달리하여 씨감자(microtuber)를 생산한다.

그런데, 감자줄기의 생장점으로부터 줄기를 배양하거나, 계대배양을 위해 상기 줄기를 배양기에서 배양하는 경우, 종래에는 도 1에 도시한 바와 같이 수평한 바닥면을 갖는 용기 형상의 배양기(10)에 배양배지를 주입한 후 배양배지 상에 다수의 줄기(P)를 한데 넣어 배양하였다.

그런데, 이러한 종래 배양방식은 줄기(P)가 성장하면서 다른 줄기와 얽힐 수 있고, 심지언 둘 이상의 줄기가 꼬이면서 계대배양 또는 줄기로부터 씨감자의 채취를 위해 줄기(P)를 푸는 작업을 추가해야 하는 번거로움이 있었다. 물론, 상기 줄기(P)는 작은 외력으로도 쉽게 훼손될 수 있으므로, 얽힌 줄기를 풀어 분리하는 과정에서 줄기가 손상되는 문제와 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 종래 배양방식은 배양기(10) 상에 수평하게 놓인 줄기가 뚜렷한 방향성 없이 성장하면서 휘게 되므로, 줄기로부터 씨감자를 확인 및 채취하는 작업에 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 다수의 줄기를 분리해 배양하면서 그 성장이 균일하게 유지되도록 하고, 다른 줄기와의 얽힘을 차단하여 계대배양 또는 씨감자 등의 채취를 위해 줄기를 분리하는 작업을 용이하게 할 수 있는 배양효율을 개선한 배양기와, 대량의 급속생산이 가능한 감자줄기 배양방법의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

바닥면 상에 배양배지를 수용하는 수용기; 상기 바닥면으로부터 이격되어 수평하게 배치되고, 나란하게 위치한 격벽에 의해 상면부가 구획되어 다수의 공간으로 분리되며, 상기 배양배지가 통수구를 통해 상기 상면부로 유입되는 배양지지판; 및 상기 수용기를 덮어 폐구하는 덮개;로 이루어지고, 상기 공간의 일단에는 환기를 위한 통기구가 형성된 배양기이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

바닥면 상에 배양배지를 수용하는 수용기; 상기 바닥면으로부터 이격되어 수평하게 배치되고, 상기 배양배지가 통수구를 통해 상기 상면부로 유입되는 배양지지판; 및 상기 수용기를 덮어 폐구하되, 저면에 나란하게 위치한 격벽이 상기 배양지지판의 상면부를 구획하여 다수의 공간으로 분리하는 덮개;로 이루어지고, 상기 공간의 일단에는 환기를 위한 통기구가 형성된 배양기이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

감자로부터 채취한 생장점을 배양하여 기본줄기를 수득하는 제1단계;

상기 기본줄기를 계대배양하여 증식하는 제2단계; 및

증식된 상기 줄기를 씨감자 형성용 배양배지에 배양하는 제3단계; 중 선택된 어느 하나 이상의 단계에서 이루어지는 각 배양이, 제1항의 배양기에서 이루어지는 감자줄기 배양방법이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배양기의 제1실시모습을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 배양기의 제2실시모습을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배양기의 제1,2실시모습과 다른 실시모습을 도시한 단면도인바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명은 배양기(100, 100')와, 이 배양기(100, 100')를 이용하여 줄기를 배양하는 배양방법에 관한 것으로, 상기 배양기(100, 100')는 줄기(P)의 성장에 필요한 수분 및 영양분을 포함한 배양배지를 수용하는 수용기(110, 110')와, 수용기(110, 110')에 내장되며 배양할 줄기가 배치되는 배양지지판(120)과, 배양지지판(120)을 내장한 수용기(110, 110')의 개구된 상면을 덮어 폐구하는 덮개(130)를 포함한다.

본 발명에 따른 제1,2실시모습의 배양기(100, 100')에서, 상기 배양지지판(120)은 배양지지판(120)의 상면부를 구획하는 다수의 격벽(123, 123')이 나란하게 형성 배치되어서, 상기 덮개(130)를 덮어 폐구하면 상기 격벽(123, 123')에 의해 구획된 공간들이 서로 분리되고 격벽(123, 123')을 통한 통기가 차단된다.

한편, 상기 수용기(110, 110')는 격벽(123, 123')에 의해 분리된 공간별로 환기되도록, 일측벽(W)을 따라 통기구(112)가 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 통기구(112)는 격벽(123, 123')에 의해 분리된 공간의 환기를 전담하여, 해당 공간의 통기는 해당 통기구(112)를 통해서만 이루어지도록 된다.

제1,2실시모습에 따른 수용기(110, 110')의 통기구(112, 112')는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 덮개(130)가 수용기(110, 110')의 상면을 덮어 폐구하여도 덮개(130)와 수용기(110, 110') 사이에 환기를 위한 틈새가 형성된다.

도 2 및 도 4(a)에 의한 제1실시모습에서는, 수용기(110)의 일측벽(W)을 타측벽에 비해 상대적으로 낮게 형성시켜서, 덮개(130)의 저면과 상기 일측벽(W) 사이에 틈새가 형성되도록 하고, 이곳으로 격벽(123, 123')으로 구획된 공간의 환기가 개별적으로 이루어지도록 한다.

한편, 도 3 및 도 4(b)에 의한 제2실시모습에서는, 수용기(110')의 일측벽(W) 상단부를 격벽(123, 123')으로 구획된 공간별로 각각 절개하여서 다수의 통기구(112')를 형성시키고, 이 통기구(112')들을 통해 상기 공간의 환기를 개별적으로 수행한다.

도 4(c)는 통기구에 대한 다른 실시모습을 도시한 것으로, 수용기(110')의 일측벽(W)에 통기구(112')를 형성시키면서, 덮개(130)에도 상기 통기구(112')에 상응하는 통기구(132)를 형성시켜서, 상기 통기구들(112', 132)이 서로 연통하여 수용기(110') 내부를 환기할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 배양기(100, 100')는 이상 설명한 통기구의 실시모습에 한정하는 것은 아니다.

즉, 본 발명에 따른 통기구(112, 112')는 일측벽(W)에 하나 또는 둘 이상의 구멍을 뚫어 형성시킬 수도 있고(도 4(c) 참고), 수용기 대신 덮개의 평면부분에 구멍을 뚫어 통기구의 기능을 수행하도록 할 수도 있을 것이다. 또한, 덮개의 길이를 수용기보다 짧게 하여서, 상기 덮개가 미처 덮지 못해 개구되는 부분으로 상기 공간별 환기가 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 통기구(112, 112')의 형성은 매우 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 그러나, 상기 통기구(112, 112')는 상기 격벽(123, 123')에 의해 분리된 공간의 일단에만 위치해야 한다. 결국, 상기 공간 내 환기는 한 곳에서만 편중하게 이루어진다.

상기 통수구(121)는 수용기(110, 110')의 내측 바닥면(111) 상에 주입된 배양배지의 수분 및 영양분이 배양지지판(120) 상면에 배치된 줄기(P)에 공급될 수 있도록 절개 형성된다. 상기 줄기(P)는 상기 통기구(112)의 위치에 대향하는 작은 공간의 타단에 위치하면서 통기구(112)를 향해 생장하므로, 생장한 줄기(P)가 상기 격벽(123, 123')에 의해 분리된 작은 공간 어디에서든지 수분과 영양분을 공급받을 수 있도록 길이방향을 따라 다수 개가 형성된다.(도 5 참고)

상기 배양지지판(120)은 배양배지가 위치할 공간을 확보하기 위해 바닥면(111)으로부터 이격되게 배치된다. 따라서, 상기 배양지지판(120)의 본체를 들어 지지하는 다수의 지지다리(122)를 포함한다. 물론, 배양지지판(120)의 지지는 상기 지지다리(122)에 한정하는 것은 아니며, 제3실시모습과 같이 다른 모습으로 변형실시될 수 있을 것이다.

상기 덮개(130)는 수용기(110, 110')의 상면을 덮어 폐구하며, 수용기(110, 110')로부터 이탈하거나 분해되지 않도록 긴밀하게 맞물려 고정되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 덮개(130)는 빛의 투과가 가능한 투명 또는 반투명재질이거나, 빛의 투과를 차단하는 불투명재질일 수 있다.

이하에서는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 배양기(100)의 제1,2실시모습을 이용한 배양방법을 순차 설명한다. 이때, 배양 대상은 씨감자 생산을 위한 감자의 줄기로 한다. 그러나, 배양 대상인 감자의 줄기는 본 발명에 따른 배양기(100, 100') 및 배양방법의 실시예를 보이기 위해 활용된 것으로서, 상기 배양기(100, 100')는 감자의 줄기 배양 전용이 아님을 명확히 밝힌다.

제1단계: 기본줄기의 수득

감자의 생장점을 채취하고, 배양하여 기본줄기를 수득한다. 이때, 생장점은 감자를 배양하여 발아된 맹아의 정단부로부터 채취한다.

채취한 생장점은 배양지지판(120) 상에 배치한다. 이때, 상기 생장점의 위치는 격벽(123, 123')에 의해 분리된 작은 공간 내 통기구(112)의 대향하는 지점이 될 것이다.

한편, 생장점의 배양을 위한 배양배지는 식물의 조직배양에 일반적으로 사용되는 MS 배지가 활용되며, 본 발명에 따른 배양기(100, 100')의 수용기(110)에 주입된다.

배양배지는 질산칼륨, 질산암모늄, 인산칼륨, 염화칼슘 등을 포함하는 pH 5.5 내지 6.0이며, 배양조건은 20 내지 30℃의 온도, 2,000룩스 이상의 조도 및 명 기와 암기의 비율이 13:11 내지 17:7(시간)인 조명주기로 한다.

줄기(P)는 생장점으로부터 증식하여 상기 작은 공간을 따라 통기구(112)를 향해 생장한다. 이는 줄기(P)의 생장에 반드시 요구되는 산소 및 이산화탄소가 상기 통기구(112) 만을 통해 공급되기 때문이다. 또한, 상기 격벽(123, 123')에 의해 이웃하는 다른 작은 공간과 분리되므로, 생장하는 줄기(P) 간의 얽힘이 발생하지 않고, 줄기(P)의 생장모습 또한 곧다.

이외에도, 줄기(P)가 수평하게 배치되어 다수의 통수구(121)를 통해 수분 및 영양분이 직접 균일하게 공급되므로, 줄기(P) 전체가 고른 영양 상태로 생장하여 균일하게 증식된다.

상기 줄기(P)가 3 내지 7㎝의 크기로 증식되면, 이를 계대배양하여 기본줄기를 수득한다.

제2단계: 기본줄기의 증식

제1단계를 통해 수득한 기본줄기를 다른 배양기(100, 100')에 계대배양하여 증식된 줄기를 수득한다.

제1단계에서 수득한 기본 줄기(P)의 배양은 줄기(P)의 성장속도 측면에서 볼 때 고체배지보다 액체배지를 사용함이 바람직하나, 액체배지를 사용할 경우 종래에는 줄기가 배지에 잠길 우려가 있고, 배양시 배지 내에서 줄기끼리 상호 간섭에 의하여 균일한 줄기의 성장이 방해받을 우려가 있어, 지금까지는 고체배지에서 줄기를 배양 증식시켰다. 그러나, 본 발명에서는 격벽(123, 123')에 의해 구획된 작은 공간에서 기본 줄기(P)의 생장이 이루어지므로, 상기 액체배지의 단점을 해결하면서도, 성장속도를 증가시킬 수 있는 장점을 갖는 액체배지의 활용을 가능하게 하여 배양효율을 극대화시킬 수 있다.

한편, 상기 배양기(100, 100')를 사용하여 기본 줄기(P)를 배양할 때의 배양조건은 제1단계의 배양조건과 동일하다.

제3단계: 씨감자의 생산

제2단계를 통해 증식된 줄기를 15 내지 25℃ 및 암 조건하에, 씨감자 형성용 배양배지에서 배양하여 씨감자를 생산한다.

이때, 5 내지 15cm의 크기로 증식된 줄기를 적당한 크기로 절단하여 사용함이 바람직하고, 씨감자 형성용 배양배지는 유니코나졸(uniconazole), 항지베렐린 화합물 또는 파클로부트라졸(paclobutrazol), 이나벤피드(inabenfide), 앤시미돌(ancymidol), 플루프리미돌(flurprimidol) 등의 트리아졸(triazole)계 화합물을 포함하거나, MS배지를 기본으로 하고 일부 트리아졸계 화합물을 포함할 수 있으며, 배양조건은 15 내지 25℃에서 50 내지 60일 동안 배양함이 바람직하다.

물론, 이때도 본 발명에 따른 배양기(100, 100')를 활용할 수 있다. 결국, 씨감자 생산을 위한 최종 줄기는 전체가 균일한 성장상태를 보이고, 곧은 형상으로서 씨감자를 채취하는데 용이해진다. 또한, 다른 줄기와의 얽힘이 일어나지 않으므로, 다른 줄기와의 분리작업으로 인한 훼손을 원천적으로 예방할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 배양기의 제3실시모습을 도시한 분해 사시도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

제3실시모습의 배양기(100")는 다음과 같은 구조를 이룬다.

우선, 수용기(110")의 내측벽을 따라 지지대(113)가 돌출 형성된다. 상기 지지대(113)는 제1,2실시모습에서 보인 지지다리(122)를 대신해 배양지지판(120')을 지지하기 위한 것으로, 지지대(113)는 바닥면(111)으로부터 일정거리로 이격되게 형성되므로, 상기 지지대(113) 상에 걸려 고정되는 배양지지판(120')은 바닥면(111)으로부터 이격 배치된다.

한편, 상기 배양지지판(120')은 매쉬형태를 이루면서 바닥면(111) 상에 주입된 배양배지의 수분 및 영양분이 배양지지판(120') 전체에 고르게 공급되도록 된다.

마지막으로, 덮개(130')는 저면에 다수의 격벽(131)이 형성된다. 상기 덮개(130')의 저면에 형성되는 상기 격벽(131)은 제1,2실시모습에서 설명한 배양지지판(120) 상의 격벽(123, 123')의 기능과 동일한 기능을 가지며, 배양지지판(120) 상의 격벽(123, 123')을 대신하는 것으로, 다수 개가 나란하게 이격 배치되어 매쉬형태의 상기 배양지지판(120')의 상면부를 구획하여 분리된 작은 공간을 형성시킨다.

제3실시모습은 본 발명에 따른 배양기(100, 100', 100")가 변형실시될 수 있는 모습을 보인 것으로, 제1,2실시모습에서와 같이 격벽(123, 123')이 매쉬형태의 배양지지판(120') 상에 형성될 수도 있을 것이다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 배양대상이 되는 다수의 줄기를 분리된 공간에 배치하여 줄기들 간의 상호 얽힘을 방지하고, 줄기의 곧은 생장을 가능하게 하여서 줄기의 가공 및 활용을 용이하게 하는 한편, 줄기가 뉘여 수평하게 배치되므로 배양배지로부터 수분 및 영양분을 균일하게 공급받아 균형있는 생장을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 바닥면 상에 배양배지를 수용하도록 측벽으로 둘러싸인 용기형상의 수용기(110); 상기 바닥면으로부터 이격되어 수평하게 배치되고, 서로 나란하게 위치한 다수의 격벽(123)에 의해 상면부가 구획되어 다수의 공간으로 분리되며, 상기 배양배지가 통수구(121)를 통해 상기 상면부로 유입되는 배양지지판(120); 및 상기 수용기(110)를 덮어 폐구하는 덮개(130);로 이루어지고, 상기 공간의 일단에는 환기를 위한 통기구(112)가 형성된 것을 특징으로 하는 배양기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배양지지판(120)은 격자 형태로 이루어지면서 통수구(121)가 형성되는 것을 특징으로 하는 배양기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 통기구(112)는 격벽(123)으로 분리된 공간에 각각 형성되도록, 수용기(110)의 일측벽(W)을 따라 절개 형성된 것을 특징으로 하는 배양기.
4. 바닥면 상에 배양배지를 수용하도록 측벽으로 둘러싸인 용기형상의 수용기; 상기 바닥면으로부터 이격되어 수평하게 배치되고, 상기 배양배지가 통수구(121)를 통해 상기 상면부로 유입되는 배양지지판(120'); 및 상기 수용기를 덮어 폐구하되, 수용기를 덮어 폐구할 시에 하기 덮개(130')의 저면에 서로 나란하게 위치한 다수의 격벽(131)이 상기 배양지지판(120')의 상면부에 위치하면서 상기 상면부를 구획하여 다수의 공간으로 분리하는 덮개(130');로 이루어지고, 상기 공간의 일단에는 환기를 위한 통기구가 형성된 것을 특징으로 하는 배양기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 배양지지판(120')은 격자 형태로 이루어지면서 통수구가 형성되는 것을 특징으로 하는 배양기.
6. 감자로부터 채취한 생장점을 배양하여 기본줄기를 수득하는 제1단계;

   상기 기본줄기를 계대배양하여 증식하는 제2단계; 및

   증식된 상기 줄기를 씨감자 형성용 배양배지에 배양하는 제3단계; 중 선택된 어느 하나 이상의 단계에서 이루어지는 배양이, 제1항의 배양기에서 이루어지되;

   선택된 제1단계의 생장점, 제2단계의 기본줄기 및 제3단계의 증식된 상기 줄기는, 상기 공간에서 통기구와 대향하는 타단에 배치하여서 배양시키는 것을 특징으로 하는 감자줄기 배양방법.

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