KR101066011B1 - Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis - Google Patents
Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis Download PDFInfo
- Publication number
- KR101066011B1 KR101066011B1 KR1020080093036A KR20080093036A KR101066011B1 KR 101066011 B1 KR101066011 B1 KR 101066011B1 KR 1020080093036 A KR1020080093036 A KR 1020080093036A KR 20080093036 A KR20080093036 A KR 20080093036A KR 101066011 B1 KR101066011 B1 KR 101066011B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- medium
- callus
- sucrose
- plant
- embryogenic callus
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/002—Culture media for tissue culture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/008—Methods for regeneration to complete plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/0018—Culture media for cell or tissue culture
- C12N5/0025—Culture media for plant cell or plant tissue culture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/04—Plant cells or tissues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
- C12N2500/30—Organic components
- C12N2500/34—Sugars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/30—Hormones
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Physiology (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
본 발명은 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 25~35 g/L 수크로스, 700~800 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 1~3 g/L 젤라이트(gelrite)와, 2~4 mg/L의 2,4-D를 함유하는 MS 배지로 이루어진 배발생 캘러스 유도용 배지를 이용하여 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스를 유도하는 방법 및 25~35 g/L 수크로스, 700~800 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 1~3 g/L 젤라이트(gelrite)와, 1~3 mg/L 2,4-D 및 1.5~2.5 mg/L BA를 조합으로, 또는 1~3 mg/L kinetin을 단독으로 함유하는 MS 배지로 이루어진 식물체 재분화용 배지를 이용하여 배발생 캘러스로부터 식물체를 재분화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of inducing embryogenic callus and regeneration of plant from mature seeds, more specifically 25-35 g / L sucrose, 700-800 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 1-3 g / L Method for inducing embryogenic callus from pampas grass mature seeds by using germ-derived callus induction medium consisting of gelrite and MS medium containing 2 to 4 mg / L of 2,4-D and 25 to 35 g / L sucrose, 700-800 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 1-3 g / L gelrite, 1-3 mg / L 2,4-D and 1.5-2.5 mg / L The present invention relates to a method for regenerating a plant from embryogenic callus using a medium for plant regeneration using a combination of BA or MS medium containing 1 to 3 mg / L kinetin alone.
억새, 캘러스, 재분화 Pampas grass, callus, regeneration
Description
본 발명은 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 본 발명에 의해 특정된 식물생장 호르몬을 지정된 농도로 함유하는 배지를 이용함으로써 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스를 유도하고 이 캘러스로부터 식물체를 재분화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inducing embryogenic callus and regenerating plants from pampas grass mature seeds, and more specifically, to inducing embryogenic callus from pampas grass mature seeds by using a medium containing a plant growth hormone specified by the present invention at a specified concentration. And a method for regenerating a plant from this callus.
억새(Miscanthus sinensis)는 우리나라 전 지역에 걸쳐 널리 분포하고 있는 다년생 초본으로서 30~35℃에서 최대의 광합성 효율을 나타내고 생장속도는 7~8월 사이에 가장 빠르다. 그리고 억새는 생활력이 강하여 폭풍우, 산불, 벌목, 경작 등 자연적, 인위적 교란에 의해 기존의 식생이 파괴된 자리에 다시 잘 발달하여 이차천이식생을 이루는 대표적인 식물 중 하나이다. 더욱이 예로부터 소나 말의 중요한 조사료로서 널리 이용되어 왔을 뿐만 아니라, 억센 뿌리와 건조한 환경조건에 서 잘 자라는 특성 때문에 산지토양의 유실을 방지하는 피복식물로서도 많이 이용되어 왔다.Miscanthus sinensis is a perennial herb widely distributed all over Korea and shows the maximum photosynthetic efficiency at 30 ~ 35 ℃ and the fastest growth rate between July and August. Pampas grass is one of the representative plants that make up secondary vegetation by developing well in the place where existing vegetation is destroyed by natural and artificial disturbance such as storm, forest fire, felling, and cultivation because of its strong living power. Moreover, it has not only been widely used as an important forage for cattle or horses since ancient times, but also has been widely used as a cover plant to prevent the loss of mountain soils because of its ability to grow well under strong roots and dry environmental conditions.
최근 세계적인 바이오 에너지 개발 열풍으로 인해 바이오 에탄올 원료 작물에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 중에서 국내에 자생하고 있는 우리나라 억새는 생산량이 많고, 전국 각지의 다양한 환경에 잘 자라는 특성으로 인해 아주 우수한 잠재성을 가진 바이오 에탄올 원료작물 중에 하나이다. 억새는 광합성, 수분, 영양분 이용 면에서 아주 효율적이기 때문에 1년에 1ha 당 수량이 40톤 정도로 아주 높은 편이다. 또한, 옥수수와 사탕수수와 달리 비식용 작물이기 때문에 바이오 에너지 원료 작물로 개발될 경우 식량이나 사료를 원료로 개발한다는 윤리적인 문제를 피할 수 있는 측면에서도 그 잠재성은 더욱 크다.Recently, due to the global craze for bio energy development, research on bio ethanol raw material crops is being actively conducted. Among them, Korean pampas grasses growing in Korea have a lot of production and grow very well in various environments around the country. It is one of the bioethanol raw crops. Pampas grass is very efficient in terms of photosynthesis, moisture and nutrient use, so the yield is 40 tons per hectare per year. In addition, unlike corn and sugar cane, since it is a non-edible crop, the potential is greater in terms of avoiding the ethical problem of developing food or feed as a raw material when it is developed as a bioenergy raw material crop.
억새와 같은 셀룰로스계 원료 작물로부터 바이오 에탄올을 제조함에 있어서 가장 중요한 것은 단위 면적당 수량이 많은 원료 작물을 확보하는 것과 효율적인 당화 및 발효 공정의 개발이라 할 수 있다. 따라서, 무엇보다 수량성이 높은 작물을 개발하는 것과 당화 및 발효 효율이 높은 원료 작물을 개발하는 것은 매우 중요하다.In manufacturing bioethanol from cellulosic raw material crops such as silver grass, the most important thing is to secure raw material crops with a large quantity per unit area and to develop an efficient saccharification and fermentation process. Therefore, it is very important to develop crops of high yield and raw material crops having high saccharification and fermentation efficiency.
원료 작물의 구성성분 중 바이오에탄올로 이용 가능한 것은 셀룰로스와 헤미셀룰로스이다. 따라서 당화가 불가능하고 셀룰로스나 헤미셀룰로스의 당화 반응도 저해하는 저해물질인 리그닌의 함량을 획기적으로 줄인 신품종을 개발하는 연구가 이루어져야 할 것이다.Among the components of the raw material crops, cellulose and hemicellulose are available as bioethanol. Therefore, research should be conducted to develop new varieties that significantly reduce the content of lignin, an inhibitor that cannot be glycosylated and inhibits the saccharification reaction of cellulose or hemicellulose.
리그닌의 함유량을 감소시킨 신품종 억새의 개발을 위해서 전통적인 육종법 과 분자육종법을 사용할 수 있다. 전통적인 육종법에 의한 신품종 육종에는 많은 시간과 노력 및 공간이 필요하고 도입 가능한 유전형질의 제한 등 여러 가지 단점이 있다. 따라서, 형질전환과 같은 분자육종법에 의한 신품종 개발이 빠른 시간 내에 경쟁력을 확보할 수 있다. 신품종 분자육종을 위해서는 우선 효율적인 조직배양 체계와 형질전환 체계가 필수적으로 확립되어야 한다. 더욱이 유용 유전자를 가장 경제적이고 효율적으로 도입하기 위해 아그로박테리움 형질전환기법이 가장 많이 이용되고 있으며, 이를 위해서는 먼저 고효율 재분화시스템이 확립되어야 한다.Traditional breeding and molecular breeding methods can be used to develop new breeds of pigs with reduced lignin content. Breeding new varieties by traditional breeding methods requires a lot of time, effort and space, and has several disadvantages such as limitations on the genetic traits that can be introduced. Therefore, the development of new breeds by molecular breeding methods such as transformation can secure competitiveness in a short time. For new breed molecular breeding, an efficient tissue culture and transformation system must be established. Moreover, Agrobacterium transforming technique is most frequently used to introduce useful genes most economically and efficiently. To this end, a high efficiency regeneration system must be established.
따라서, 본 발명에서는 우리나라 전지역에 걸쳐 널리 분포하고 있는 억새를 아그로박테리움 형질전환기법을 통한 신품종 개발을 목적으로 우선 억새의 성숙종자로부터 배발생능이 높은 캘러스를 유도하고 이로부터 식물체를 재분화시키는 체계를 확립하고자 한다.Therefore, in the present invention, in order to develop new varieties of silver grasses widely distributed throughout Korea, the Agrobacterium transformation technique, first, a system for inducing high embryogenic callus from mature seeds of silver grasses and regenerating plants from them To establish.
본 발명자는 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O, 2 g/L 젤라이트(gelrite)가 함유된 MS 배지에 3 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지가 가장 효율적이며, 상기 배발생 캘러스로부터 식물체 재분화는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O, 2 g/L 젤라이트(gelrite)가 함유된 MS 배지에 1 mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA를 첨가한 배지가 가장 효율적이라는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.We have found that embryonic callus induction from mature pigs was 3 mg / L in MS medium containing 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O, and 2 g / L gelrite. The medium with 2,4-D added was the most efficient, and the plant regeneration from the embryogenic callus was 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O, and 2 g / L gelrite. It was confirmed that the medium in which 1 mg / L of 2,4-D and 2 mg / L of BA were added to the contained MS medium was the most efficient, and the present invention was completed.
본 발명은 한 관점으로서, 억새 성숙종자를 25~35 g/L 수크로스, 700~800 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 1~3 g/L 젤라이트(gelrite)와, 2~4 mg/L의 2,4-D를 함유한 MS 배지로 이루어진 배발생 캘러스 유도용 배지에서 배양함으로써 억새 성숙종자로부터 배발생 캘러스로 유도하는 방법에 관한 것이다.The present invention, in one aspect, 25-35 g / L sucrose, 700-800 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 1-3 g / L gelrite and 2 ~ 4 mg The present invention relates to a method for inducing embryonic callus from mature seeds by culturing in a medium for induction of embryogenic callus composed of MS medium containing 2,4-D of / L.
상기 배발생 캘러스 유도용 배지에서 MS 배지는 상업적으로 입수하거나, 당업계에 공지된 성분과 농도 등을 참조하여 제조할 수도 있다. 수크로오스를 포함하지 않은 MS 배지를 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 MS 배지는 아래 표 1과 같은 조성으로 구성되는 것이 바람직하다.MS medium in the embryogenic callus induction medium may be obtained commercially, or may be prepared by referring to components and concentrations known in the art. Preference is given to using MS medium which does not contain sucrose. MS medium in the present invention is preferably composed of a composition as shown in Table 1 below.
또한, 상기 배발생 캘러스 유도용 배지에서 기본 배지인 MS 배지는 N6 배지로 대체할 수 있다. 또한, 탄소원인 수크로스도 글루코오스로 대체 가능하다.In addition, MS medium which is a basal medium in the embryogenic callus induction medium can be replaced with N6 medium. In addition, sucrose, which is a carbon source, can also be replaced with glucose.
상기 배발생 캘러스 유도용 배지는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 2 g/L 젤라이트(gelrite)와, 3 mg/L의 2,4-D를 함유하는 MS 배지로 이루어진 것이 보다 바람직하다.The embryogenic callus induction medium contains 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 2 g / L gelrite, and 3 mg / L of 2,4-D More preferably, it consists of MS medium.
아울러, 억새 성숙종자를 상기 배발생 캘러스 유도용 배지에서 배양하여 배발생 캘러스로 유도함에 있어서, 온도는 22~26℃로, 광 조건은 40~60 μE/m2·s, 바람직하게는 50 μE/m2·s로, 배양 기간은 3~5 주간, 바람직하게는 4주간 설정한다.In addition, in incubating the pampas grass mature seeds in the embryogenic callus induction medium to induce embryogenic callus, the temperature is 22 ~ 26 ℃, light conditions 40 ~ 60 μE / m 2 · s, preferably 50 μE / m 2 · s, the culture period is set for 3 to 5 weeks, preferably 4 weeks.
더 나아가, 본 발명은 억새 성숙종자를 배발생 캘러스로 유도하기 위하여 이용된 상기된 캘러스 유도용 배지에 관한 것이다. 여기서, 기본배지인 MS 배지는 상기 표 1에 나타낸 조성으로 이루어지는 것이 바람직하고, N6 배지로 대체할 수도 있다. 또한, 탄소원인 수크로스도 글루코오스로 대체 가능하다.Furthermore, the present invention relates to the above-mentioned callus induction medium used to induce mature silver seed into embryogenic callus. Here, the MS medium which is the basic medium is preferably composed of the composition shown in Table 1 above, and may be replaced with N6 medium. In addition, sucrose, which is a carbon source, can also be replaced with glucose.
본 발명은 다른 관점으로서, 억새 성숙종자로부터 유도된 배발생 캘러스를 25~35 g/L 수크로스, 700~800 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 1~3 g/L 젤라이트(gelrite)와, 1~3 mg/L 2,4-D 및 1.5~2.5 mg/L BA를 함유한 MS 배지로 이루어진 식물체 재분화용 배지에 배양함으로써 배발생 캘러스로부터 식물체로 재분화하는 방법에 관한 것이다. 상기 배지에서 1~3 mg/L 2,4-D 및 1.5~2.5 mg/L BA 대신에 1~3 mg/L kinetin을 이용할 수도 있다.In another aspect, the present invention, 25 ~ 35 g / L sucrose, 700 ~ 800 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 1-3 g / L gelrite The present invention relates to a method for redifferentiating from embryogenic callus to a plant by culturing in a medium for plant regeneration comprising 1 to 3 mg / L 2,4-D and MS medium containing 1.5 to 2.5 mg / L BA. Instead of 1-3 mg / L 2,4-D and 1.5-2.5 mg / L BA in the medium, 1-3 mg / L kinetin may be used.
또한, 상기 식물체 재분화용 배지에서 기본 배지인 MS 배지는 상기 표 1에 나타낸 조성으로 이루어지는 것이 바람직하고, N6 배지로 대체할 수 있다. 또한, 탄소원인 수크로스도 글루코오스로 대체 가능하다.In addition, MS medium which is a basal medium in the plant regeneration medium is preferably made of the composition shown in Table 1, it can be replaced with N6 medium. In addition, sucrose, which is a carbon source, can also be replaced with glucose.
상기 식물체 재분화용 배지는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O 및 2 g/L 젤라이트(gelrite)와, 1 mg/L 2,4-D 및 2 mg/L BA를 함유하는 MS 배지로 이루어진 것이 보다 바람직하다. 상기 배지에서 1 mg/L 2,4-D 및 2 mg/L BA 대신에 2 mg/L kinetin 단독을 이용할 수도 있다.The medium for plant regeneration is 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O and 2 g / L gelrite, 1 mg / L 2,4-D and 2 mg / L BA It is more preferable that it consists of MS medium containing. 2 mg / L kinetin alone may be used instead of 1 mg / L 2,4-D and 2 mg / L BA in the medium.
아울러, 배발생 캘러스를 상기 식물체 재분화용 배지에서 배양하여 식물체로 재분화함에 있어서, 온도는 22~26℃로, 광 조건은 14~16시간 낮(light)/8~10시간 밤(dark) 조건으로, 바람직하게는 16시간 낮/8시간 밤 조건으로, 배양 기간은 3~5 주간, 바람직하게는 4주간으로 설정한다.In addition, when the embryogenic callus is cultured in the plant regeneration medium and redivided into plants, the temperature is 22 to 26 ° C., and the light conditions are 14 to 16 hours in light / 8 to 10 hours in dark conditions. Preferably, 16 hours day / 8 hours night conditions, the culture period is set to 3 to 5 weeks, preferably 4 weeks.
더 나아가, 본 발명은 배발생 캘러스를 식물체로 재분화하기 위하여 이용된 상기된 식물체 재분화용 배지에 관한 것이다. 여기서, 기본배지인 MS 배지는 상기 표 1에 나타낸 조성으로 이루어지는 것이 바람직하고, N6 배지로 대체할 수 있다. 또한, 탄소원인 수크로스도 글루코오스로 대체 가능하다.Furthermore, the present invention relates to the above-described vegetation regeneration medium used to regenerate embryogenic callus into plants. Here, MS medium that is a basic medium is preferably made of the composition shown in Table 1, it can be replaced with N6 medium. In addition, sucrose, which is a carbon source, can also be replaced with glucose.
바이오 연료의 중요성이 증대되고 있는 가운데 억새는 이러한 요구를 충족하는 큰 잠재력을 가진 바이오매스이다. 따라서, 바이오매스가 많은 품종, 당화 저해 물질인 리그닌 등의 함량을 줄인 품종 등과 같은 신품종 억새 개발은 이루어져야 한다. 이를 위하여 먼저 억새로부터 캘러스를 유도하고 이 캘러스로부터 식물체를 재분화하는 기술이 확립되어야 한다.As biofuels grow in importance, silver grass is a biomass with great potential to meet these demands. Therefore, new species such as biomass-rich varieties, varieties with reduced content of lignin, a glycosylation inhibitor, and the like should be developed. To this end, a technique must first be established to induce callus from pampas grass and to regenerate plants from the callus.
본 발명에 의하면 억새의 성숙종자를 캘러스 유도용 배지에서 배양함으로써 높은 효율로 억새의 성숙종자로부터 배발생 캘러스를 유도할 수 있다.According to the present invention, embryonic callus can be induced from mature soybean seeds with high efficiency by cultivating mature soybean seeds in a callus induction medium.
또한, 상기 억새의 성숙종자로부터 유도된 배발생 캘러스를 본 발명의 식물체 재분화용 배지에서 배양함으로써 높은 효율로 배발생 캘러스로부터 식물체를 재분화할 수 있다.In addition, by culturing the embryogenic callus derived from the mature seeds of the Pampas grass in the plant regeneration medium of the present invention can regenerate the plant from the embryogenic callus with high efficiency.
이하, 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the examples are only for illustrating the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention, those skilled in the art. Will be self-evident.
<실시예 1: 식물재료 및 종자살균>Example 1 Plant Material and Seed Sterilization
식물재료로는 국내산 억새의 성숙종자를 이용하였다. 종피를 제거한 성숙종자를 70% 에탄올에 1분간 표면살균하고 멸균수로 3회 세정한 후 30% 하이포염소산 나트륨 용액을 첨가하여 1시간 동안 교반하면서 표면살균하였다. 살균된 종자는 멸균수로 5회 이상 세정한 다음 멸균된 필터 종이로 옮겨 물기를 제거한 후, 캘러스 유도 배지에 치상하였다.As a plant material, mature seeds of domestic pampas grass were used. After removing the seed, mature seeds were surface sterilized in 70% ethanol for 1 minute, washed three times with sterile water, and then surface sterilized with 30% sodium hypochlorite solution and stirred for 1 hour. The sterilized seeds were washed 5 times or more with sterile water and then transferred to sterilized filter paper to remove water and then wound into callus induction medium.
<실시예 2: 배발생 캘러스 유도>Example 2 Embryonic Callus Induction
성숙종자로부터 캘러스를 유도하기 위한 기본적인 캘러스 유도배지는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O, 2 g/L 젤라이트(gelrite) 및 여러 가지 농도의 식물생장 호르몬이 함유된 MS 배지를 사용하였다. 캘러스 유도에 있어서 식물생장 호르몬의 종류와 농도에 따른 배발생 캘러스 유도 효율을 조사하기 위하여 상기의 유도배지에 옥신(2,4-D, dicamba, NAA)과 사이토키닌(BA, kinetin)을 단용 또는 혼 용 첨가한 배지를 사용하였다. 배지에 살균된 종자를 치상한 다음, 24±2℃의 생장실에서 약광조건 (50μE/m2 · s)으로 4주간 배양한 후, 캘러스 유도효율을 조사하여 비교하였다.Basic callus induction medium to induce callus from mature seeds contains 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O, 2 g / L gelrite and various concentrations of plant growth hormone MS medium was used. In order to investigate the induction efficiency of embryogenic callus according to the type and concentration of plant growth hormone in induction of callus, auxin (2,4-D, dicamba, NAA) and cytokinin (BA, kinetin) were used alone in the induction medium. Or mixed medium was used. After sterilizing the seed sterilized in the medium, and incubated for 4 weeks in a light condition (50μE / m 2 · s) in a growth room at 24 ± 2 ℃, and compared with the callus induction efficiency.
종자를 2,4-D, dicamba, NAA가 각각 0, 3, 5, 7, 10 mg/L의 농도로 첨가된 캘러스 유도배지에서 배양한 결과, 종자로부터의 캘러스 유도율은 3 mg/L의 2,4-D가 76%로 가장 높게 나타났고 5 mg/L의 dicamba가 54%로 두 번째로 효율이 높았다. NAA의 경우, 가장 높은 유도효율인 10 mg/L가 5.3%라는 것을 볼 때 NAA는 억새 캘러스 유도에 있어서 적당하지 않다는 것을 알 수 있었다(표 2).Seeds were incubated in callus-derived medium supplemented with 2,4-D, dicamba, and NAA at concentrations of 0, 3, 5, 7, and 10 mg / L, respectively. 2,4-D was the highest at 76% and 5 mg / L of dicamba was the second highest at 54%. In the case of NAA, the highest induction efficiency of 10 mg / L was 5.3%, indicating that NAA was not suitable for induction of pneumoniae callus (Table 2).
2,4-D
dicamba
NAA
한편, 옥신(2,4-D, dicamba)과 사이토키닌(BA, kinetin)을 혼용 처리하였을 경우는 3 mg/L의 2,4-D에 0.1 mg/L의 kinetin을 첨가하여 배양하였을 때 28%로 가장 높았다(표 3).On the other hand, when a combination of auxin (2,4-D, dicamba) and cytokinin (BA, kinetin) was incubated by adding 0.1 mg / L of kinetin to 3 mg / L of 2,4-D The highest was 28% (Table 3).
따라서 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도하기 위한 최적 조건은 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O, 2 g/L 젤라이트(gelrite)가 함유된 MS 배지에 3 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지로 판명되었다.Therefore, the optimal conditions for inducing embryogenic callus from mature seeds were 3 mg / L in MS medium containing 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O, 2 g / L gelrite. It was proved to be a medium to which 2,4-D was added.
<실시예 3: 캘러스로부터 식물체 재분화>Example 3: Plant Regeneration from Callus
성숙종자로부터 유래된 캘러스를 식물체로 재분화시키기 위한 재분화 배지로는 30 g/L 수크로스, 750 mg/L MgCl2 · 6H2O, 2 g/L 젤라이트(gelrite) 및 여러 가지 농도의 식물생장 호르몬이 함유된 MS 배지를 사용하였다. 구체적으로 식물체 재분화를 위한 적정 식물생장 호르몬의 종류와 농도를 조사하기 위하여 4주령의 배발생 캘러스를 옥신(2,4-D, dicamba)과 사이토키닌(BA, kinetin)을 단용 또는 혼용 첨가된 재분화 배지에 옮겨 24±2℃, 16시간 낮/8시간 밤 조건에서 4주간 배양하여 각각의 처리구에서 형성된 1cm 이상으로 자란 shoot를 재분화 개체로 조사하였다.Regeneration media for regeneration of callus derived from mature seeds into plants include 30 g / L sucrose, 750 mg / L MgCl 2 · 6H 2 O, 2 g / L gelrite, and various concentrations of plant growth. MS medium containing hormones was used. Specifically, four-week-old embryogenic callus was used alone or mixed with auxin (2,4-D, dicamba) and cytokinin (BA, kinetin) to investigate the type and concentration of plant growth hormone appropriate for plant regeneration. Transferred to the regeneration medium was incubated for 4 weeks at 24 ± 2 ℃, 16 hours day / 8 hours night conditions and shoots grown to 1 cm or more formed in each treatment was irradiated with the re-differentiated individuals.
앞서 3 mg/L 2,4-D가 첨가된 캘러스 유도배지에서 4주간 형성된 배발생 캘러스를 kinetin, BA가 각각 0, 2, 4 mg/L의 농도로 첨가된 재분화 배지에서 배양한 결과 2 mg/L kinetin이 41%로 가장 높은 재분화 효율을 나타내었고 2 mg/L BA가 38% 재분화 효율을 나타내었다(표 4). 따라서 kinetin과 BA 사이에 큰 차이는 없었고 두 식물생장 호르몬 모두 4 mg/L 농도에서 식물체 재분화 효율이 뚜렷하게 감소함을 확인할 수 있었다(표 4).As a result of incubating embryogenic callus formed for 4 weeks in a callus-induced medium added with 3 mg / L 2,4-D in a regeneration medium added with kinetin and BA at a concentration of 0, 2 and 4 mg / L, respectively, 2 mg / L kinetin showed the highest regeneration efficiency of 41% and 2 mg / L BA showed 38% regeneration efficiency (Table 4). Therefore, there was no significant difference between kinetin and BA, and both plant growth hormones showed a marked decrease in plant regeneration efficiency at 4 mg / L (Table 4).
kinetin
kinetin
BA
BA
또한, 옥신(2,4-D, dicamba)과 사이토키닌(BA, kinetin)을 혼용 처리하였을 경우는 1 mg/L의 2,4-D에 2 mg/L의 BA를 첨가하여 배양하였을 때 45%로 가장 높았다(표 5). 즉, 배발생 캘러스로부터 식물체 재분화의 경우 2,4-D와 BA의 혼용 처리가 단용 처리보다 높은 효율을 보여주었다.In addition, when a combination of auxin (2,4-D, dicamba) and cytokinin (BA, kinetin) was incubated by adding 2 mg / L BA to 1 mg / L 2,4-D The highest was 45% (Table 5). That is, in the case of plant regeneration from embryogenic callus, the mixed treatment of 2,4-D and BA showed higher efficiency than the single treatment.
따라서, 이후의 실험에서 배발생 캘러스 유도에는 3 mg/L의 2,4-D가 첨가된 배지를, 식물체 재분화에는 1 mg/L의 2,4-D와 2mg/L의 BA를 첨가한 배지를 사용하였다. 이러한 조건에서 배양하였을 때 배발생 캘러스는 캘러스 유도 배지에서 배양 4주 후 70% 이상 형성되었으며, 배발생 캘러스 유래 신초는 재분화 배지에서 배양 4주 후에 40% 이상 형성되었다. 재분화된 신초는 1/2 MS로 구성된 발근 배지에서 2주간 배양하여 완전한 식물체로 분화시킨 후 화분에 이식하여 재배할 수 있었다(도 1의 E, F).Therefore, in a subsequent experiment, a medium in which 3 mg / L of 2,4-D was added for induction of embryogenic callus, and a medium in which 1 mg / L of 2,4-D and 2 mg / L of BA were added for plant regeneration Was used. When cultured under these conditions, embryogenic callus was formed at 70% or more after 4 weeks of culture in callus induction medium, and embryogenic callus-derived shoots were formed at 40% or more after 4 weeks of culture in regeneration medium. Re-differentiated shoots were cultured for 2 weeks in a rooting medium consisting of 1/2 MS, differentiated into complete plants, and then transplanted into pots (FIG. 1E and F).
도 1은 억새 종자 유래 캘러스로부터 식물체 재분화 과정을 나타낸 것이다(A: 캘러스 유도 배지 상에 놓인 억새의 성숙종자, B: 캘러스 유도 배지에서 4주간 배양된 성숙종자 유래 캘러스, C: 종자로부터 형성된 배발생 캘러스, D: 재분화 배지에서 4주간 배양된 배발생 캘러스로부터의 식물체 재분화, E: 발근 배지에서 배양된 소식물체, F: 온실하에서 화분에서 성장한 전체 식물).Figure 1 shows the plant regeneration process from callus seed-derived callus (A: mature seeds of callus placed on callus-inducing medium, B: callus development from mature seed-derived callus, C: seed cultured for 4 weeks in callus-inducing medium). Callus, D: plant regeneration from embryogenic callus cultured for 4 weeks in regeneration medium, E: newsletter cultured in rooting medium, F: whole plant grown in pollen under greenhouse).
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080093036A KR101066011B1 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080093036A KR101066011B1 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110009115A Division KR101035036B1 (en) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Method For Regenerating Plant From Mature Seed of Miscanthus sinensis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100034090A KR20100034090A (en) | 2010-04-01 |
KR101066011B1 true KR101066011B1 (en) | 2011-09-20 |
Family
ID=42212293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080093036A KR101066011B1 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101066011B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220090273A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 대한민국(농촌진흥청장) | Medium Composition for Inducing Embryo of Citrus and Its Use |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101444203B1 (en) * | 2009-12-18 | 2014-09-30 | 대한민국 | Miscanthus plant named Geodae-Uksae 1 |
KR20230075189A (en) | 2021-11-22 | 2023-05-31 | 대한민국(농촌진흥청장) | Method for Inducing somatic embryogenic calli from Rosa Hybrida |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100255474B1 (en) | 1991-12-02 | 2000-05-01 | 아사가 고오이찌 | Transformed rice resistant to rice stripe virus and its production |
-
2008
- 2008-09-23 KR KR1020080093036A patent/KR101066011B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100255474B1 (en) | 1991-12-02 | 2000-05-01 | 아사가 고오이찌 | Transformed rice resistant to rice stripe virus and its production |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220090273A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 대한민국(농촌진흥청장) | Medium Composition for Inducing Embryo of Citrus and Its Use |
KR102662243B1 (en) | 2020-12-22 | 2024-04-30 | 대한민국 | Medium Composition for Inducing Embryo of Citrus and Its Use |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100034090A (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102144619B (en) | Artificial propagation method of diversinervus elegans silvestri | |
CN103960203B (en) | A kind of Hai Shi of utilization eretmocerus SP breeds the method for pale yellow grace aphid chalcid fly Xiong Feng | |
CN105815221B (en) | The black fruit fructus lycii method for in-vitro rapid propagation of explant donor is used as using young seedling | |
CN102499086B (en) | Method for breeding locust | |
KR101035036B1 (en) | Method For Regenerating Plant From Mature Seed of Miscanthus sinensis | |
CN115720851A (en) | Sugarcane somatic embryo and induction method thereof | |
CN103168692A (en) | Salix saposhnikovii tissue culture method | |
KR101066011B1 (en) | Embryonic Callus Induction and Plant Regeneration Methods from Mature Seed of Miscanthus sinensis | |
CN101548646B (en) | Method for rapidly propagating aralia elata through somatic embryo and secondary somatic embryogenesis | |
CN113349166B (en) | Method for breeding rice louse trichogramma in batches | |
CN108402082B (en) | Rooting agent for promoting rooting of camellia oleifera seedlings and rooting method thereof | |
CN102217546A (en) | Long-term multiplication and storage method for embryonic callus of sweet potatoes | |
CN105746352A (en) | Tissue culture method of succulent Haworthia emelyae v.comptoniana 'KYODAI AKASEN' HO1 | |
CN107172976B (en) | Improved sugarcane hybrid seed production method | |
CN107549018A (en) | Chinese mugwort tissue culture method | |
CN107232058A (en) | A kind of rose method for culturing seedlings | |
CN101953303A (en) | Method for producing sugarcane tissue culture seedlings by using single culture medium prepared from Lingfasu (LFS) | |
CN101933457A (en) | Tissue culture and rapid propagation technology for wine bamboo | |
CN104823923B (en) | A kind of mating system for preventing aphidius gifuensis population deterioration | |
CN111528090A (en) | Strawberry tissue culture seedling hardening matrix for improving hardening quality of strawberry tissue culture seedlings and preparation and use methods and application thereof | |
CN106106150B (en) | Cultivated fine seed strains by the tip of a root method of radix scrophulariae | |
KR101152112B1 (en) | Method for mass production of Miscanthus sinensis by tissue culture | |
KR101152111B1 (en) | Method for mass production of Phragmites communis by tissue culture | |
CN108064697A (en) | A kind of efficient induction of Aralia mandshurica tissue-cultured seedling and method for transplanting | |
CN109197543A (en) | A kind of acclimation method of Plantlets of Strawberry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140703 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150630 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |