KR101286719B1 - 에케베리아 대량 생산을 위한 캘러스 유도 및 재분화용 배지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 함유하는 에케베리아 캘러스 유도용 배지 조성물 및 상기 배지 조성물을 이용하여 에케베리아 캘러스를 조직배양하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 에케베리아의 캘러스 유도 배지 및 조직배양 방법은 종래 사용되었던 실생 또는 자구로 번식하는 방법보다 현저하게 짧은 시간 안에 관상 가치가 있는 크기의 식물체를 생산할 수 있다, 또한, 다양한 돌연변이체를 유도하여 새로운 품종을 육성하는 과정에서 유용하게 활용 될 수 있으며, 에케베리아 식물자원의 보존 및 증식을 도모할 수 있다.

Description

에케베리아 대량 생산을 위한 캘러스 유도 및 재분화용 배지 조성물 {A calluse induction and regeneration media composition for mass production of ?Echeveria}

본 발명은 에케베리아 캘러스 유도 및 재분화용 배지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 유효성분으로 함유하는 에케베리아 캘러스 와 재분화용 배지 조성물 및 상기 배지 조성물을 이용하여 에케베리아의 캘러스를 유도하고 이로부터 완전한 식물체를 재분화하는 조직배양 방법에 관한 것이다.

다육식물은 장시간 수분이 부족한 사막이나 산악지대에서 자생하고 건조한 날씨에도 견딜 수 있도록 줄기나 잎에 수분을 많이 함유하고 있는 육질이 두터운 식물로, 일반식물에 비해 작은 공간에서 관리가 편한 장점으로 바쁜 도시인들이 실내에서 키우기 좋다. 또한 다육식물은 밤에 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내뿜기 때문에 침실에 두면 심신 안정에 도움이 된다는 효과가 알려지면서 소비자들로부터 인기가 높아지고 있는 원예작물이다.

이런 다육식물 중 상당히 인기가 있고 관상용 가치가 높은 식물로는 에케베리아 속의 식물들이 대표로 꼽을 수 있다. 국내에서 고가로 판매되고 있는 에케베리아는 실생과 잎꽂이에 의한 증식의 어려움으로 인해서 중남미에서 유묘의 지상부를 수입해 온실에서 2~3개월 동안 발근을 유도하고 활착시킨 후 자기 상품으로 개발해 재판매 하는 농가가 대부분이다. 그러나 에케베리아 및 다육식물의 경우 성체의 가격이 비싸기 때문에 자란 성체를 구매하기 보다는 보다는 종자를 구매해서 사는 경우가 일반적이다. 그러나 다른 식물에 비해서 종자의 가격이 매우 비쌀 뿐 만 아니라 종자의 발아율이 10% 정도로 낮기 때문에 일반 가정에서는 발아와 더불어 관상가치가 있는 성체로 기르기까지는 매우 어렵다. 또한, 다양한 에케베리아속의 다육식물이 혼합된 종자 형태로 많이 팔기 때문에 발아한 에케베리아가 어떤 종인지 키우기 전엔 알 수 없다는 한계도 있다.

따라서 부가가치가 높고 국내외의 시장 확대를 위한 소비 창출이 예상되는 에케베리아속의 희귀 다육식물의 증식 및 신품종 육성은 수입대체는 물론 새로운 고급 화훼시장의 개척을 위해서도 필요하다.

현재의 원예시장에서 거래되는 에케베리아속의 다육식물들은 토양의 반입을 방지하고자 하는 법적 규제 때문에 성체의 지상부만를 원산지에서 직접 수입하며, 오랜 시간 동안 뿌리를 유도하고 배양하여 소량으로 공급하기 때문에 고가에 거래되고 있다. 선인장 및 대부분의 일반 다육식물은 잎꽂이로 쉽게 증식을 시킬 수 있었으나 에케베리아는 잎꽂이가 안 된다는 점에서 다른 다육식물에 비해 증식의 어려운 점이 많다. 최근엔 종자를 직접 수입하여 판매하거나 어린식물로 배양하여 판매되고 있으나 종자의 발아률이 낮고 어린식물의 관리의 어려움으로 인해서 원예학적으로 관상가치가 있는 성체로 성공적으로 생장할 확률이 매우 낮으며 또는 오랜 시간이 소요되는 문제점들이 있다.

상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 출원의 발명자들은 빠른 시간 내에 효과적인 에케베리아의 식물의 성체를 완성할 수 있는 방법의 개발을 위하여 예의 노력한 결과, 조직배양을 위한 캘러스의 유도와 유식물로 재분화할 수 있는 가장 적합한 배지 조성 및 이를 이용하여 에케베리아를 조직 배양하는 방법을 발명하기에 이르렀다.

이에 따라, 본 발명의 목적은 에케베리아 캘러스 유도 배지 조성물을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 에케베리아의 조직 배양 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 캘러스 유도용 배지 조성물의 기본성분에 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 함유하는 에케베리아 캘러스 유도용 배지 조성물을 제공한다.

바람직하게는 상기 에케베리아는 에케베리아 서브리기다 (Echeveria Subrigida) 또는 에케베리아 칸테 (Echeveria cante)일 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 벤질아데닌은 0.1~100mg/L, 나프탈렌 아세트산은 0.1~100mg/L일 수 있으며, 가장 바람직하게는 벤질아데닌은 4 mg/L, 나프탈렌 아세트산은 1mg/L일 수 있다.

또한, 본 발명은 (1) 에케베리아로부터 유도한 조직 절편체를 벤질아데닌과 나프탈렌 아세트산을 함유하는 캘러스 유도용 배지에 치상하고 배양하여 캘러스를 유도하는 단계; 및

(2) 상기 (1)단계의 캘러스를 배지에서 배양하여 식물체를 재분화하는 단계;를 포함하는 에케베리아의 조직 배양 방법을 제공한다.

바람직하게는 (1)단계의 조직 절편체는 잎 조직 절편체일 수 있다.

또한 바람직하게는, (2) 단계의 배지는 MS배지일 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 (1), (2) 단계는 무균상태에서 수행될 수 있다.

본 발명에서 제공하는 에케베리아의 캘러스 유도 배지 및 조직배양 방법은 종래 사용되었던 실생 또는 자구로 번식하는 방법보다 현저하게 짧은 시간 안에 관상 가치가 있는 크기의 식물체를 생산할 수 있다, 또한, 다양한 돌연변이체를 유도하여 새로운 품종을 육성하는 과정에서 유용하게 활용 될 수 있으며, 에케베리아 식물자원의 보존 및 증식을 도모할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 에케베리아의 캘러스 유도 배지 및 조직배양 방법은 종래 사용되었던 실생 또는 자구로 번식하는 방법보다 현저하게 짧은 시간 안에 관상 가치가 있는 크기의 식물체를 생산할 수 있다, 또한, 다양한 돌연변이체를 유도하여 새로운 품종을 육성하는 과정에서 유용하게 활용 될 수 있으며, 에케베리아 식물자원의 보존 및 증식을 도모할 수 있다.

본 발명은 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 함유하는 에케베리아 캘러스 유도용 배지 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서 “에케베리아 (Echeveria)”는 쌍떡잎식물 장미목 돌나물과의 한 속으로, 다년생 다육식물이다. 본 발명에서 다육식물이란 사막이나 높은 산 등 수분이 적고 건조한 날씨의 지역에서 살아남기 위해, 땅 위의 줄기나 잎에 많은 양의 수분을 저장하고 있는 식물을 말한다.　 본 발명에서 “에케베리아”란 에케베리아 속에 속하는 모든 종을 의미하며, 바람직하게는 Echeveria pulidonis , Echeveria cv . Crystal, Echeveria cv . Laulindsayana , Echeveria ' Momotarou' , Echeveria cv . Chihuahuensis , Echeveria cv. Mebina , Echeveria cv . Derosa , Echeveria cv . Tippy , Echeveria cv . Pinky , Echeveria cv . Topsy - Turvy , Echeveria desmetiana , Echeveria elegans , Echeveria lauii , Echeveria lilacina , Echeveria Subrigida , Echeveria cante 등 일 수 있으며, 가장 바람직하게는 에케베리아 서브리기다 (Echeveria Subrigida) 또는 에케베리아 칸테 (Echeveria cante)일 수 있다.

본 발명에 있어서 합성 식물생장조절제인 “벤질아데닌 (Benzyladenine, BA)”은 바람직하게는 0.1~100mg/L, 더욱 바람직하게는 4 mg/L일 수 있으며, 본 발명에 있어서 합성옥신인 “나프탈렌 아세트산 (naphthalene acetic acid, NAA)”는 바람직하게는 0.1~100mg/L, 더욱 바람직하게는 1mg/L일 수 있다.

본 발명에서 “캘러스 (callus)”란 기관, 조직 등을 조직배양하여 형성된 무정형의 미분화 세포 덩어리를 의미하며, 캘러스는 완전한 성체로 재분화 할 수 있는 전능성 (Totipotency)를 가지고 있다.

본 발명에서 캘러스 유도용 배지는 Chu(N6) (Duchefa C0204), Gamborg B5 및 MS 배지로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 이 중에서 MS 배지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 캘러스 유도용 배지 조성물은 캘러스를 유도할 수 있는 기타의 조성을 포함할 수 있으며, 그 예로 한천 또는 젤란검을 포함할 수 있으며, 탄소원으로는 sorbitol, mannitol, fructose, glucose 또는 수크로오스 등을 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 수크로오스를 포함 할 수 있다.

또한, 본 발명은

(1) 에케베리아로부터 유도한 조직 절편체를 벤질아데닌과 나프탈렌 아세트산을 함유하는 캘러스 유도용 배지에 치상하고 배양하여 캘러스를 유도하는 단계; 및

(2) 상기 (1)단계의 캘러스를 배지에서 배양하여 식물체를 재분화하는 단계;를 포함하는 에케베리아의 조직 배양 방법을 제공한다.

(1)단계의 조직 절편체는 에케베리아의 종자, 약, 뿌리, 줄기 및 잎으로 구성된 군으로부터 선택된 조직으로부터 유래할 수 있으며, 이중에서 잎으로부터 유래된 잎 조직 절편체인 것이 바람직한다.

또한 바람직하게는, (2) 단계의 배지는 액체배지, 고체배지일 수 있으며, Chu(N6) (Duchefa C0204), Gamborg B5 및 MS 배지로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 이 중에서 MS 배지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 (1), (2) 단계는 무균상태에서 수행될 수 있다.

본 발명의 발명자들은 에케베리아 서브리기다 및 에케베리아 칸테 성체에서 분리한 잎 조직을 단편으로 절단하여 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 함유하는 캘러스 유도용 배지에 배양하여 캘러스를 유도하였다. 유도된 캘러스를 재분화 배지에 치상하여 어린 잎으로 재분화 시킨뒤, 생장점이 파괴되지 않도록 식물체를 분리하고 다시 배지에 배양하여 뿌리 및 생장을 유도하였다. 또한 뿌리 및 잎이 완전한 식물체를 토양에 이식하고 순화시켰다. 그 결과, 관상학적으로 가치가 있으며 실제 판매가 가능한 완전한 에케베리아를 얻을 수 있었다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

< 실시예 >

1. 조직의 살균

원예시장에서 구매한 에케베리아 서브리기다와 칸테 성체에서 분리한 잎을 먼저 70% 에탄올로 1회 5분 세척하고 세균액[50% 표백제(Bleach 용액), 0.01% 계면활성제(SDS)]으로 5분간 2회 세척 후에 살균처리된 증류수로 5회 세척하여서 잎 표면에 존재하는 오염원들을 제거하였다.

2. 캘러스 유도

살균처리된 에케베리아 잎 조직을 작은 단편으로 절단하고 캘러스 유도배지 [MS media (including vitamin) 4.5 g/L, sucrose 30 g/L, BA 4 mg/L, NAA 1 mg/L, pH 5.8, gellan gum 3.0 g/L]에 치상하여 25°C에서 12시간 빛 조건에서 무균상태로 배양하였다. 약 4주 후에 캘러스 유도배지에 치상된 잎 조직에서 캘러스로 유도되기 시작하였다 (도1, 2).

3. 잎의 재분화

유도된 탈분화된 세포 덩어리인 캘러스를 재분화 배지 [MS media (including vitamin) 4.5 g/L, Sucrose 30 g/L, pH 5.8, gellan gum 3.0 g/L]에 치상한 후, 약 8주가 지나면 캘러스에서 어린잎이 재분화되어 나오기 시작하였다. 배양조건은 25°C에서 12시간 빛 조건에서 무균상태로 배양하였다 (도3).

4. 뿌리유도 및 생장

군상체 형태로 유도된 어린 식물체 (도4)를 생장점이 파괴되지 않도록 세밀한 핀셋으로 매우 조심스럽게 각각 분리하고 뿌리유도 및 생장배지 [MS media (including vitamin) 4.5 g/L, Sucrose 30 g/L, pH 5.8, gellan gum 3.0 g/L]에 옮기고 뿌리를 유도하였다. 일단 뿌리가 유도되면 식물체는 안정적으로 생장하였다 (도 5).

5. 정식 및 순화

기내에서 뿌리가 완전히 내려서 생육 상태가 양호한 식물체는 수돗물로 뿌리를 세척한 후에 건조된 토양 [원예용 상토 + 마사토]에 이식하고 투명한 프라스틱 덮개를 쉬워 식물체의 수분 손실을 최소화 하였다. 토양에 뿌리가 정착하고 정상적인 생장을 할 때까지 23°C에서 10 시간 빛이 있는 단일 조건에서 순화시켰다 (도6).

Claims (8)

1. 캘러스 유도용 배지 조성물에 있어서,
   상기 배지 조성물에 벤질아데닌 (BA)과 나프탈렌 아세트산(NAA)을 함유하는 에케베리아 캘러스 유도용 배지 조성물.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 에케베리아는 에케베리아 서브리기다 (Echeveria Subrigida) 또는 에케베리아 칸테 (Echeveria cante)인 것을 특징으로 하는 배지 조성물.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 벤질아데닌은 0.1~100mg/L, 나프탈렌 아세트산은 0.1~100mg/L인 것을 특징으로 하는 배지 조성물.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 벤질아데닌은 4 mg/L, 나프탈렌 아세트산은 1mg/L인 것을 특징으로 하는 배지 조성물.
   
5. (1) 에케베리아로부터 유도한 조직 절편체를 벤질아데닌과 나프탈렌 아세트산을 함유하는 캘러스 유도용 배지에 치상하고 배양하여 캘러스를 유도하는 단계; 및
   (2) 상기 (1)단계의 캘러스를 배지에서 배양하여 식물체를 재분화하는 단계;를 포함하는 에케베리아의 조직 배양 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 (1)단계의 조직 절편체는 잎 조직 절편체인 것을 특징으로 하는 에케베리아의 조직 배양 방법
   
7. 제5항에 있어서, 상기 (2) 단계의 배지는 MS배지인 것을 특징으로 하는 에케베리아 조직 배양 방법.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 (1), (2)단계는 무균상태에서 수행된 것을 특징으로 하는 에케베리아 조직 배양 방법.
   
   

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