KR20080070106A - 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 증식방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간편한 방법으로 새우란 유식물체를 대량으로 생산하고자 새우난의 꼬투리로부터 무균적으로 종자를 채종하고 기내 배양을 통하여 무균발아를 시킨 후 순화과정을 거쳐 바이러스 무병주를 대량으로 생산하여 새우난의 증식을 획기적으로 개선함으로써 경제성 있는 새우난의 우량 유묘를 대량으로 생산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것으로,

그 구성은 새우난으로부터 새우난 꼬투리를 채취하고 그 채취된 새우난 꼬투리를 세척한 후 표면살균 처리하는 단계; 발아배지가 든 배양용기에 상기 살균처리 된 새우난 꼬투리에 있는 새우난 종자를 파종하는 단계; 상기 새우난 종자가 파종된 배양용기를 상온의 온도를 유지하는 배양실로 옮긴 후 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 단계; 상기 원괴체가 형성되면 그를 새로운 배지가 든 배양용기로 옮겨 화분으로 이식 가능한 유묘가 될 때까지 키우는 단계; 상기 배양용기에서 자란 유묘를 배양용기로부터 꺼내어 뿌리나 잎에 묻어 있는 한천이나 배지의 성분을 제거하는 단계; 상기 유묘의 한천이나 배지 성분이 제거되면 그를 새로운 뿌리가 자랄 때까지 보호부재로 감싸두는 단계; 상기 보호부재 내에서 새로운 뿌리가 발생하면 그를 화분에 이식하고 수태로 화분의 윗부분을 덮어두는 단계로 이루어진다.

새우난, 기내무균발아, 대량증식

Description

새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법{Mass propagation method through in vitro aseptic germination of Calanthe spp.}

도1은 새우난의 종자로부터 원괴체가 형성되는 사진

도2는 유묘 증식용 배지에 계대배양하여 원괴체가 새우난의 유묘로 발달하여 성장하고 있는 사진

도3은 유묘 증식용 배지에서 2-3회 계대배양하여 유식물체가 자라는 사진

본 발명은 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새우난 꼬투리로부터 무균 종자를 얻기 위해 꼬투리를 간편 살균하는 법과 채취된 종자를 간편하게 접종하고 기내에서 무균발아된 새우난 유식물체의 계대 배양 적기 및 배양된 식물체의 순화를 포함하는 새우난의 기내 무균발아를 이용하여 산업적으로 대량생산 하는 방법에 관한 것이다.

새우난은 자생지가 제주도 한라산의 일부와 서남해안 및 남부 도서지방에 극히 한정되어 있어 일본에 비하여 매우 좁고 새우난의 원종(原種) 또한 일본에 비 해 매우 적어 우리나라에서 발견되는 새우난속의 식물은 4-5월에 개화하는 새우난(C. discolor)과 금새우난(C. sieboldii) 그리고 7-8월에 개화하는 여름새우난(C. reflexa) 등이 있으며, 최근 재발견된 신안새우난(C. aristulifera)과 국내 미기록종인 향새우난(C. izu-insulalis)이 새로 발견되어 5종의 원종이 있으며 이들 사이에서 한라새우난, 다도새우난 등의 교잡종이 발견되고 있다.

우리나라에서 재배중인 거의 모든 새우난이 지금까지는 전적으로 자생지에서 채집하여 배양하고 있지만, 얼마 있지 않으면 자생지에서도 조차 새우난을 볼 수 있을까 하는 의문이 들 정도로 자생지가 파괴되고 있다.

특히 최근, 새우난에 대한 관심이 높아짐에 따라 원예성이 없는 새우난까지도 남채되어 육지 및 서남해 도서지방에서는 이미 새우난을 더 이상 보기가 힘들어졌고, 비교적 자생지가 넓은 제주도조차도 여러 가지 개발공사에 의해서 자생지가 심하게 파괴되고 있으며 남채 또한 큰 문제가 되고 있다.

따라서 자생지의 보호와 함께 원예성이 있는 우수한 자질의 새우난을 확보하려면 우수한 형질을 갖는 새우난의 교배를 통한 무균발아법을 이용하는 것이 바람직한 방법 중의 하나일 것이다.

새우난을 포함하는 대부분의 난과식물의 종자는 매우 작아서 길이 0.2 - 1.5 mm 정도이고 폭이 0.3 mm 정도 밖에 되지 않으며, 종(種)에 따라서는 한 개의 꼬투리에 많게는 4백만 개나 되는 많은 수의 종자가 들어 있다.

난의 종자는 한 층의 종피(種皮)와 성숙되지 않은 미성숙한 배(胚)로 이루어져 있고 발아할 때 필요한 양분을 공급하는 배유(胚乳)가 없기 때문에 발아가 극히 어려우며, 자생지에서는 반드시 난균과 공생(共生)하여 영양분을 공급받아 발아된다.

새우난의 증식은 다른 난과식물(蘭科植物)에서와 마찬가지로 주로 영양번식(榮養繁殖), 즉 포기나누기(分株)와 벌브틔우기에 의해서 이루어지는데 모주(母株)의 형질을 그대로 물려받는 장점은 있으나 번식속도가 느린 단점도 있다.

그 외의 번식법은 종자발아(種子發芽)에 의한 번식법이 있는데 여기에는 화분파종법(花盆播種法)과 무균배양법(無菌培養法)이 있다. 화분파종법은 새우난의 종자를 재배 중인 새우난의 화분에 뿌려줌으로서 새우난의 뿌리에 공생하고 있는 난균(蘭菌) 또는 균근(菌根, mycorrhiza)이라고 불리는 곰팡이 종류의 도움을 받아 발아시키는 방법이나 이는 간편하기는 하나 발아율이 극히 낮고 파종으로부터 발아 및 개화까지 오랜 시간이 걸린다는 단점이 있다.

무균배양법은 발아에 필요한 여러 가지 양분이 첨가된 인공배지(人工培地)에 종자를 파종함으로서 발아시키는 방법으로 이는 작업에 필요한 설비와 기구가 필요하며 화분파종법 보다는 약간의 복잡한 과정이 있으나 발아율을 높일 수 있으며 파종으로부터 3 - 4년에 개화주(開花株)를 만들어 낼 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 재래번식방법에 의한 문제점을 극복하고 간편한 방법으로 새우란 유식물체를 대량으로 생산하고자 새우난의 꼬투리로부터 무균적으로 종자를 채종하고 기내 배양을 통하여 무균발아를 시킨 후 순화과정을 거쳐 바이러스 무병주를 대 량으로 생산하여 새우난의 증식을 획기적으로 개선함으로써 경제성 있는 새우난의 우량 유묘를 대량으로 생산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 새우난으로부터 새우난 꼬투리를 채취하고 그 채취된 새우난 꼬투리를 세척한 후 살균 처리하는 단계; 발아배지가 든 배양용기에 상기 살균처리 된 새우난 꼬투리에 있는 새우난종자를 파종하는 단계; 상기 새우난 종자가 파종된 배양용기를 상온의 온도를 유지하는 배양실로 옮긴 후 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 단계; 상기 원괴체가 형성되면 그를 새로운 배지가 든 배양용기로 옮겨 화분으로 이식 가능한 유묘가 될 때까지 키우는 단계; 상기 배양용기에서 자란 유묘를 배양용기로부터 꺼내어 뿌리나 잎에 묻어 있는 한천이나 배지의 성분을 제거하는 단계; 상기 유묘의 한천이나 배지 성분이 제거되면 그를 새로운 뿌리가 자잘 때까지 보호부재로 감싸두는 단계; 상기 보호부재 내에서 새로운 뿌리가 발생하면 그를 화분에 이식하고 수태로 화분의 윗부분을 덮어두는 단계로 이루어진다.

그리고 상기 채취된 새우난 꼬투리의 세척 후 살균하는 방법은, 95-97%의 알콜에 침지 후 화염살균하며, 상기 새우난 종자를 파종하는 배지는, hyponex 2.5-3.5g/물L, peptone 3-5g/물L 및 sucrose 30-40g/물L, agar(한천)7-9g/물L의 비율로 제조된 젤 상태의 배지이고, 상기 유묘로 키우는 새로운 배지는, 새우난 종자를 파종하는 배지에 성장촉진 호르몬인 NAA 0.05mg/물L와 0.5g/물L의 활성탄을 첨가하여 된 것이다.

또한 상기 배양실에서 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 방법은, 종자가 발아 될 때까지는 빛이 없는 상태로 배양하다가 발아가 시작되면 1,000lux 이상의 조명 불빛과 조명이 없는 어두운 상태를 교대로 유지시키며 배양하고, 상기 유묘의 한천이나 배지 성분을 제거하는 방법은, 오염되지 않은 흐르는 물에 깨끗이 세척하는 것이다.

또 상기 유묘의 새로운 뿌리가 자랄 때까지 감싸는 보호부재는 비닐주머니, 비닐 백, 밀봉용기 중 어느 하나이고, 보관기간은 7-10일이며, 보관온도는 상온이고, 상기 유묘를 화분에 식재할 때에는 뿌리부분을 수태로 감싸서 심거나 소립의 난석을 이용하여 식재한다.

이하 본 발명에 따른 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법을 각 단계별로 나누어 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1단계는 새우난으로부터 새우난 꼬투리를 채취하고 그 채취된 새우난 꼬투리를 세척한 후 살균 처리하는 단계로서, 상기 새우난 꼬투리 채취 시기는 4월 중순- 5월 초순에 인공수분하여 9월 하순 - 10월 중순 즉 짙은 녹색에서 노란색으로 변해가는 시기가 적당하며, 꼬투리에 상처가 있거나 벌어진 것은 이미 곰팡이나 세균 등에 오염이 됐을 수 있으므로 잘 관찰하여 벌어지지 않은 것을 채취함이 바람직하다.

한편 상기 채취된 새우난 꼬투리를 세척하는 이유는 채취된 새우난 꼬투리에는 각종 이물질 및 불순물이 묻어 있기 때문에 그를 씻어 내기 위함이고, 상기 채 취된 새우난 꼬투리를 세척하는 방법은 오염되지 않은 흐르는 물에서 액체세제(주방세제)와 부드러운 솔(또는 붓) 등을 이용하여 깨끗하게 세척한다.

또 상기 세척된 새우난 꼬투리를 살균하는 이유는 새우난 꼬투리에 존재하는 곰팡이 또는 세균을 살균하기 위함으로써, 그 살균 방법은 95-97% 알코올에 약 20-40초간 침지 후 알콜 램프나 분젠버너의 약한 불로 2 - 3초 동안 2 - 3회 화염소독을 실시한다. 이때 2 - 3초를 초과하게 되면 꼬투리가 타거나 꼬투리 안의 공기가 너무 팽창하여 터질 수 있으므로 한번에 2 - 3초(표면의 알콜이 없어질 정도) 동안 함이 바람직하고, 상기 화염 소독을 할 때에 꼬투리의 표면에 고루 불길이 닿도록 꼬투리를 돌려가며 실시함이 바람직하다.

본 발명의 제2단계는 배지가 든 배양용기에 상기 살균처리 된 새우난 꼬투리에 있는 새우난 종자를 파종하는 단계로써, 이는 무균대 내에서 멸균처리 된 유리접시에서 상기 화염멸균 된 새우난 꼬투리를 핀셋 또는 칼을 이용하여 꼬투리를 횡으로 절단하고, 이미 만들어진 발아배지 즉 hyponex 2.5-3.5g/물L, peptone 3-5g/물L 및 sucrose 30-40g/물L, agar(한천)7-9g/물L의 비율로 제조된 젤 상태의 배지가 든 1회용 플라스틱 배양접시(φ100 x 40mm)에 종자를 파종한다.

상기 파종방법은 상기 횡으로 절단된 꼬투리를 핀셋으로 잡고 배양접시 위에서 똑똑 털면 종자가 떨어진다. 이때 배양접시 당 1,000 ± 50개의 종자를 파종하면 적당하다.

본 발명의 제3단계는 상기 새우난 종자가 파종된 배양용기를 상온의 온도를 유지하는 배양실로 옮긴 후 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 단계로써, 이는 파종 된 배양용기를 배양실로 옮겨서 발아가 잘 될 수 있도록 하기 위함이다. 상기 원괴체(protocorm)라 함은 크기가 1.5-2.5mm로 자란 것을 의미함,

상기 배양실에서 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 방법은, 발아될 때까지는 빛이 없는 상태로 1개월 동안 배양하다가 발아가 시작되면 1,000lux 이상의 조명(형광등) 불빛을 15-17시간 동안 쪼여주고 그 후 7-9시간 동안 어두운 상태를 1개월-2개월 동안 반복 실시하며 배양한다.

본 발명의 제4단계는 상기 원괴체가 형성되면 그를 새로운 배지가 든 배양용기로 옮겨 5-10cm가 될 때까지 끼워 유묘를 형성시키는 단계로써, 이는 상기 원괴체의 크기가 1.5-2.5mm 이상으로 자라면 새로운 배지로 이식(계대배양;繼代培養)하는데, 이 시기를 놓치면 원괴체로부터 뿌리와 잎이 발생하여 서로 엉키게 되고(특히 파종양이 많고 발아가 많이 된 경우) 영양분이 고갈되어 생장이 지연되기 때문에 원괴체 상태에서 새로운 배지가 든 배양용기로 옮기는 것이 바람직하다.

상기 원괴체로부터 유식물체로의 발달과 성장을 위한 새로운 배지는 상기 파종용 배지(hyponex 2.5-3.5g/물L, peptone 3-5g/물L 및 sucrose 30-40g/물L, agar(한전)7-9g/물L)에 0.05mg/물L의 성장촉진호르몬 NAA(α-napthalene acetic acid)과 0.5g/물L의 활성탄을 첨가하여 된 것으로, 이와 같은 새로운 배지에 배양하면 새우난의 성장이 훨씬 좋아진다. 이후 계대배양은 2-3개월 간격으로 2 - 3회 더 실시한다. 상기와 같이하면 원괴체가 성장하여 5-10cm 크기의 유묘가 된다.

본 발명의 제5단계는 상기 배양용기에서 자란 유묘를 배양용기로부터 꺼내어 뿌리나 잎에 묻어 있는 한천이나 배지의 성분을 제거하는 단계로써, 이는 한천이나 배지 성분이 유묘에 묻어 있는 상태로 화분에 이식하게 되면 곰팡이나 세균이 감염되어 유묘가 죽을 수도 있으므로 이를 예방하기 위함이다. 한편 상기 유묘에 묻어 있는 한천이나 배지의 성분을 제거하는 방법은 오염되지 않은 흐르는 물에 깨끗이 세척하면 된다.

본 발명의 제6단계는 상기 유묘의 한천이나 배지 성분이 제거되면 그를 새로운 뿌리가 자날 때까지 보호부재에 넣어 상온으로 보호하는 단계로써, 이는 유묘를 배양용기에서 화분으로 이식하기 전에 적응기간을 확보하기 위한 것인 바, 상기 배양용기 내부의 조건은 상대습도가 포화상태로서 90% 이상이며 양분조건도 만족할 만한 상태로 모든 생육조건이 최적의 상태에 놓여 있는데 이런 상태에서 바로 유묘를 배양용기 밖으로 꺼내어 화분에 심어 배양하면 상대습도, 빛, 양분 등의 주위 환경이 너무 급격히 변하게 되므로 적응하지 못하고 죽는 경우가 발생한다. 따라서 유묘를 보호부재에 넣어 보호하는 것이다.

상기 보호부재는 비닐주머니 지퍼 백, 밀봉용기 중 어느 하나이고, 보호기간은 7-10일이며, 보관온도는 상온이 바람직하다. 단 상기 유묘를 보호부재에 넣어 7-10일간 보호하면 새로운 뿌리가 1-2cm 발아한다. 한편 상기 보호부재는 빛이 투과되는 투명의 것을 사용함이 바람직하다.

본 발명의 제7단계는 보호부재 내에서 새로운 뿌리가 발아하면 그를 화분에 이식하고 수태로 화분의 윗부분을 덮어두는 단계로써, 상기 유묘를 화분에 식재할 때에는 뿌리부분을 수태(물이끼)로 감싸서 심거나 소립의 난석을 이용하여 식재함이 바람직한데, 상기 유묘의 뿌리를 수태로 감싸는 이유는 뿌리를 보호함은 물론, 수리에 수분을 확보하기 위함이다.

이상과 같은 본 발명은 발아율이 극히 저조한 새우난의 종자를 기내에서 무균적으로 배양함으로써 기존의 영양증식에 의한 포기나누기와 벌브틔우기와 화분파종법에 비해 단기간에 유식물체를 획기적으로 대량 증식할 수 있는 장점이 있고, 특히 종래의 기내발아법에 비해 꼬투리의 표면살균, 종자의 파종, 원괴체의 계대배양에 드는 시간 및 노동력을 획기적으로 단축할 수 있으며, 순화율을 획기적으로 높임으로서 새우난 생산효율을 최대화 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 새우난으로부터 새우난 꼬투리를 채취하고 그 채취된 새우난 꼬투리를 세척한 후 살균 처리하는 단계;

   배지가 든 배양용기에 상기 살균처리 된 새우난 꼬투리에 있는 새우난 종자를 파종하는 단계;

   상기 새우난 종자가 파종된 배양용기를 상온의 온도를 유지하는 배양실로 옮긴 후 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 단계;

   상기 원괴체가 형성되면 그를 새로운 배지가 든 배양용기로 옮겨 화분으로 이식 가능한 유묘가 될 때까지 키우는 단계;

   상기 배양용기에서 자란 유묘를 배양용기로부터 꺼내어 뿌리나 잎에 묻어 있는 한천이나 배지의 성분을 제거하는 단계;

   상기 유묘의 한천이나 배지 성분이 제거되면 그를 새로운 뿌리가 자잘 때까지 보호부재로 감싸두는 단계;

   상기 보호부재 내에서 새로운 뿌리가 발생하면 그를 화분에 이식하고 수태로 화분의 윗부분을 덮어두는 단계;로 이루어지는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 채취된 새우난 꼬투리의 세척 후 살균하는 방법은, 95-97%의 알콜에 침지 후 화염살균 것을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균 발아를 통한 대량증식 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 새우난 종자를 파종하는 배지는, hyponex 2.5-3.5g/물L, peptone 3-5g/물L 및 sucrose 30-40g/물L, agar(한천)7-9g/물L의 비율로 제조된 젤 상태의 배지임을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 유묘로 키우는 새로운 배지는, 새우난 종자를 파종하는 배지에 0.05mg/L물의 성장촉진호르몬 NAA와 0.5g/물L의 활성탄을 첨가하여 된 것임을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 배양실에서 원괴체가 형성될 때까지 배양하는 방법은, 발아 될 때까지는 빛이 없는 상태로 배양하다가 발아가 시작되면 1,000lux 이상의 조명 불빛과 조명이 없는 어두운 상태를 교대로 유지시키며 배양하는 것을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 유묘의 한천이나 배지 성분을 제거하는 방법은, 오염되지 않은 흐르는 물에 깨끗이 세척하는 것을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 유묘의 새로운 뿌리가 자날 때까지 감싸는 보호부재는 비닐주머니, 비닐 백, 밀봉용기 중 어느 하나이고, 보관기간은 7-10일이며, 보관온도는 상온임을 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.
8. 제 1항에 있어서, 유묘를 화분에 식재할 때에는 뿌리부분을 수태로 감싸서 심거나 소립의 난석을 이용하여 식재함을 특징으로 하는 특징으로 하는 새우난속 식물의 기내 무균발아를 통한 대량증식 방법.

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