KR20160048456A - Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same - Google Patents

Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20160048456A
KR20160048456A KR1020140145105A KR20140145105A KR20160048456A KR 20160048456 A KR20160048456 A KR 20160048456A KR 1020140145105 A KR1020140145105 A KR 1020140145105A KR 20140145105 A KR20140145105 A KR 20140145105A KR 20160048456 A KR20160048456 A KR 20160048456A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chrysanthemum
medium
shoot
agno
formation
Prior art date
Application number
KR1020140145105A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101681062B1 (en
Inventor
형남인
김지현
권영주
Original Assignee
상명대학교 천안산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 상명대학교 천안산학협력단 filed Critical 상명대학교 천안산학협력단
Priority to KR1020140145105A priority Critical patent/KR101681062B1/en
Publication of KR20160048456A publication Critical patent/KR20160048456A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101681062B1 publication Critical patent/KR101681062B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A01H4/001Culture apparatus for tissue culture
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/02Flowers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/14Asteraceae or Compositae, e.g. safflower, sunflower, artichoke or lettuce
    • A01H6/1424Chrysanthemum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0018Culture media for cell or tissue culture
    • C12N5/0025Culture media for plant cell or plant tissue culture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/05Inorganic components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30Hormones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2529/00Culture process characterised by the use of electromagnetic stimulation
    • C12N2529/10Stimulation by light

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

The present invention relates to an optimal medium composition for culturing a tissue of Dendranthema grandiflorum, Baekma, and a method for culturing a tissue using the same. According to the present invention, by using a medium composition for inducing a bud of Dendranthema grandiflorum, Baekma, a medium composition for inducing new shoot formation, and a method for reproduction of a plant of Dendranthema grandiflorum, a plant of Dendranthema grandiflorum can be mass produced from a leaf explant of Dendranthema grandiflorum, Baekma, and a new variety of a plant of Dendranthema grandiflorum to which a functional gene is introduced, can be mass produced stably in a short period of time.

Description

국화 '백마'의 조직 배양용 최적 배지 조성물 및 이를 이용한 조직 배양 방법 {Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optimal medium composition for tissue culture of chrysanthemum 'White Horse' and a tissue culture method using the same.

본 발명은 국화 '백마'의 조직 배양용 최적 배지 조성물 및 이를 이용한 조직 배양 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 국화 '백마' 잎 절편체로부터 눈 (bud)을 유도하는 단계, 상기 눈으로부터 신초 형성을 유도하는 단계 및 상기 신초의 신장 및 발근을 유도하여 식물체로 분화시키는 단계를 포함하는 국화 식물체의 재생 방법, 상기 방법에 의해 재생된 국화 식물체, 상기 국화 잎 절편체로부터 눈 (bud)을 유도하기 위한 배지 조성물 및 상기 눈 (bud)으로부터 신초 형성을 유도하기 위한 배지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an optimal culture composition for tissue culture of chrysanthemum 'white horse' and a tissue culture method using the same. More particularly, the present invention relates to a method for culturing a chrysanthemum 'white horse' And inducing elongation and rooting of the shoot to differentiate into a plant, a method of regenerating a chrysanthemum plant, a method of inducing buds from the chrysanthemum leaf segment, And to a medium composition for inducing shoot formation from the bud.

국화 (Chrysanthemum morifolium)는 장미, 카네이션과 더불어 세계 및 국내의 3대 절화 작물 중 하나이다. 우리나라의 절화 국화 재배면적은 527ha이며, 이는 전체 절화 재배 면적의 약 30%에 해당된다 (MIFAFF 2012). 그러나 국내 재배되는 대부분의 국화는 해외에서 도입된 품종을 재배하여 수출하고 있어 매년 상당한 금액의 로열티가 지불되고 있기에 국내 신품종 육성이 절실한 상황이다. Chrysanthemum morifolium ) is one of the three major crops in the world and domestic, along with roses and carnations. The cultivation area of cut flower chrysanthemum in Korea is 527 ha, which corresponds to about 30% of total cut flower cultivation area (MIFAFF 2012). However, since most of the domestic chrysanthemums cultivated in Korea are cultivated and exported from overseas, a considerable amount of royalties are paid each year, so it is urgent to cultivate new varieties in Korea.

국화 '백마'는 국립원예특작과학원에서 2004년도에 육성한 품종으로, 9월 하순에 자연 개화하는 순백색의 대국 품종이다. 일장, 온도 조절로 연중 재배가 가능하고 꽃잎 수는 250장 내외로 많아 노심현상이 발생하지 않으며 개화 초기에 꽃의 중앙부가 옅은 녹색을 나타낸다 (Shin et al. 2005, Kor. J. Breed. 37: 119-120). 국화 '백마'는 2007년 처음 농가로 보급된 이후, 국내와 일본을 포함한 국외에서 기호도가 높아 국내 재배면적이 점차 확대되고 있으며, 앞으로 대일 수출이 증가할 것으로 예상된다. 그러나 관리 미숙에 의한 미개화, 조기노화, 비정상적인 화색발현 등이 나타나고 있어 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 방안이 요구되고 있다. 따라서 우수한 절화 품종인 '백마'의 장점은 살리고 문제점들을 개선할 수 있는 방안으로 형질전환 및 분자육종을 통한 생명공학 육종 기술이 필요하다. 형질전환을 통한 생명공학 육종을 위해서는 식물 조직배양을 기반으로 한 효율적인 식물체 재생 체계의 확립이 선행되어야 하며, 기관형성을 통한 식물체 재생 기술은 미세번식뿐만 아니라 돌연변이 육종에도 적용될 수 있다.Chrysanthemum 'White Horse' is a cultivar cultivated in 2004 by the National Institute of Horticultural Science. It is a bright white variety that naturally blooms in late September. It is possible to cultivate all over the year with temperature control, and the number of petals is about 250. There is no core phenomenon and the middle part of the flower shows light green at the early flowering time (Shin et al., 2005, Kor, J. Breed, 119-120). Since the introduction of Chrysanthemum 'white horse' as a farmer in 2007, the domestic cultivation area has been gradually expanding due to its high preference in both domestic and overseas markets, and exports to Japan are expected to increase in the future. However, untreated control, premature aging, and abnormal color development due to inadequate management are present, and measures are needed to solve these problems. Therefore, biotechnology breeding technology through transformation and molecular breeding is needed as a way to alleviate the advantages of 'white horse', an excellent cut flower, and to improve problems. For biotechnological breeding through transformation, establishment of an efficient plant regeneration system based on plant tissue culture should be preceded, and plant regeneration technology through organogenesis can be applied not only to micro-breeding but also to mutation breeding.

국화의 기내 식물체 재생은 주로 잎, 줄기, 꽃잎 등의 절편체로부터 기관형성을 통하여 성공적으로 이루어졌으며, 일부 체세포배 형성을 통해서도 이루어졌다. 국화의 신초 기관형성은 절편체의 종류와 상태, 식물생장조절제와 배지 첨가물의 종류 및 농도, 배지 조성, 그리고 pH 등의 요인에 의해 많은 영향을 받는다. 특히 식물생장조절제가 신초 기관형성에 중요한 역할을 하는데, 옥신 (auxin) 및 사이토키닌 (cytokinin)의 비율과 농도는 신초 기관형성에 큰 영향을 미친다. 이와 같이 국화의 식물체 재생에 대한 다양한 연구가 여러 품종을 대상으로 성공적으로 이루어졌음에도 불구하고, 국화 '백마'의 식물체 재생에 대한 보고는 거의 이루어진 바 없다.Plant reproduction of chrysanthemum was successfully accomplished through the formation of organs from leaves, stems, petals and other somatic embryos. The formation of shoot organ of chrysanthemum is greatly influenced by factors such as the type and condition of the slices, the type and concentration of plant growth regulator and media additives, medium composition, and pH. Especially, plant growth regulators play an important role in shoot organ formation. The ratio and concentration of auxin and cytokinin have a great influence on shoot organ formation. Although various studies on the regeneration of chrysanthemum have been successful in various cultivars, there have been few reports on the regeneration of chrysanthemum 'white horse'.

따라서, 본 연구에서는 국내 주요 품종인 국화 '백마'의 기내 배양된 잎 절편으로부터 신초 기관형성을 유도하기 위한 식물생장조절제와 AgNO3를 포함한 배지조성 및 배양기간의 적정 조건을 알아보고자 하였으며, 이를 통하여 효율적인 식물체 재생 체계를 확립하고자 하였다.Therefore, this study was conducted to investigate the proper conditions of culture medium and culture period including plant growth regulator and AgNO 3 to induce shoot organogenesis from cultivated leaf slices of domestic chrysanthemum 'White horse' And to establish an efficient plant regeneration system.

한편, 한국등록특허 제1136150호에는 '국화의 꽃잎 절편체를 이용한 국화의 형질전환 방법 및 이에 의해 형질전환된 국화'가 개시되어 있고, 한국등록특허 제1300658호에는 '국화의 형질전환 효율을 증가시키는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 복합스트레스 내성 국화 식물체'가 개시되어 있다. 그러나 본 발명에서와 같이 국화 '백마' 식물체의 대량생산을 위한 조직 배양용 최적 배지 조성물 및 이를 이용한 조직 배양 방법에 대해서는 개시된 바가 없다.Korean Patent No. 1136150 discloses a method for transforming chrysanthemum using a petal fragment of chrysanthemum and a transformed chrysanthemum, and Korean Patent No. 1300658 discloses a method for transforming chrysanthemum And a complex stress tolerant chrysanthemum plant produced by the above method. However, as described in the present invention, the optimal culture medium for tissue culture for mass production of chrysanthemum 'white horse' plants and a method of culturing tissue using the same have not been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 국화 '백마'의 잎 절편체를 식물생장조절제와 AgNO3의 농도를 달리한 11가지 배지에서 배양하였을 때 눈(bud)은 형성되었으나 신초로의 발달은 이루어지지 않아 눈 유도 이후 신초 형성을 유도하고자, 서로 다른 식물생장조절제 조성을 가진 배지를 이용한 2단계의 실험을 수행하였다. 즉, 국화 '백마'의 잎 절편체를 본 발명의 국화 '백마'의 눈 (bud) 유도용 배지에서 배양하여 효과적으로 눈 발생을 유도하였고, 본 발명의 신초 유도용 배지에서 상기 눈을 배양하여 높은 효율로 형성된 신초가 효과적으로 재분화되는 것을 확인하였으며, 본 발명의 국화 조직 배양 방법을 통해 국화 '백마'를 급속 대량 생산할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and the present inventors have found that buds are formed when leaf cut pieces of chrysanthemum 'white horse' were cultured in 11 different media with different concentrations of plant growth regulator and AgNO 3 The development of shoots was not carried out and two - step experiments were carried out using media with different plant growth regulator composition to induce shoot formation after eye induction. That is, the leaf fragment of chrysanthemum 'white horse' was cultivated in the bud induction medium of the chrysanthemum 'white horse' of the present invention to effectively induce the development of the eye. In the shoot induction medium of the present invention, Efficient seedlings were efficiently regenerated, and the present inventors completed the present invention by confirming that chrysanthemum 'white horse' can be rapidly mass produced through the chrysanthemum tissue culture method of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 국화 잎 절편체로부터 눈 (bud)을 유도하는 단계, 상기 눈으로부터 신초 형성을 유도하는 단계 및 상기 신초의 신장 및 발근을 유도하여 식물체로 분화시키는 단계를 포함하는 국화 식물체의 재생 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a step of inducing buds from chrysanthemum leaf sections, inducing shoot formation from the eyes, and inducing elongation and rooting of the shoots to differentiate into plants A method for regenerating a chrysanthemum plant is provided.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 재생된 국화 식물체를 제공한다.The present invention also provides a chrysanthemum plant regenerated by the above method.

또한, 본 발명은 상기 국화 잎 절편체로부터 눈 (bud)을 유도하기 위한 배지 조성물 및 상기 눈 (bud)으로부터 신초 형성을 유도하기 위한 배지 조성물을 제공한다.The present invention also provides a medium composition for guiding buds from the chrysanthemum leaf section and a medium composition for inducing shoot formation from the buds.

본 발명에 따른 국화 '백마'의 눈 (bud) 유도용 배지 조성물 및 신초 형성 유도용 배지 조성물, 및 국화 식물체 재생 방법을 이용하면 국화 '백마'의 잎 절편체로부터 14주 이내에 국화 식물체를 대량 생산할 수 있으므로, 상기 방법을 통해 환경 재해 내성이나 기능성 유전자가 도입된 신품종 국화 식물체도 짧은 시간 내에 안정적으로 대량 생산하는 것이 가능할 것으로 기대된다.Using the medium composition for guiding bud growth of chrysanthemum 'white horse' and the medium composition for inducing shoot formation, and the method for regenerating chrysanthemum plant, the chrysanthemum plant can be mass produced within 14 weeks from the leaf segment of chrysanthemum 'white horse' Therefore, it is expected that a new variety chrysanthemum plant having environmental resistance tolerance or functional gene introduced through this method can be mass-produced stably in a short time.

도 1은 국화 '백마'의 잎 절편체로부터 신초 기관 형성을 통한 식물체 재생 과정을 나타낸다. (A, D) 모배양 (mother culture) 및 접종된 잎 절편체. (B, E) BA 0.2 mg/L, IAA 1.0 mg/L 및 2,4-D 1.0 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 잎 절편체를 4주 배양한 후에 형성된 캘러스 및 눈 (bud). (C, F) BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L가 첨가된 MS 배지 상에서 4주 동안 배양된 잎 절편체로부터의 신초 형성 (총 8주 배양). (G) 배양 8주 후의 신초 발달 (총 16주 배양). (H) MS 배지에서 재생된 신초의 발근. (I) 온실에서 순화된 식물체. 스케일 바: 1 cm.
도 2는 눈 형성 배지 상에서 다양한 배양 기간에 따른 국화 '백마'의 잎 절편체로부터의 신초 재생을 비교한 결과를 나타낸다. 잎 절편체는 BA 0.2 mg/L, IAA 1.0 mg/L 및 2,4-D 1.0 mg/L가 포함된 MS 배지로 구성된 눈 유도 배지 상에서 1 내지 4주 동안 배양되었고, 식물생장조절제 무첨가 (PGR free) MS 배지, BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L가 포함된 MS 배지 또는 BA 1.0 mg/L, NAA 1.0 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L가 포함된 MS 배지로 각각 구성된 신초 형성 배지로 옮긴 후에 4 내지 7주 동안 배양되었다.
Fig. 1 shows a plant regeneration process through shoot organ formation from a leaf segment of chrysanthemum 'white horse'. (A, D) mother culture and inoculated leaves. (B, E) callus and eyes (bud) formed after 4 weeks cultivation of leaf slices on MS medium supplemented with 0.2 mg / L of BA, 1.0 mg / L of IAA and 1.0 mg / L of 2,4-D. (C, F) BA 1.0 mg / L, IBA 1.5 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / L has four weeks on an MS medium supplemented shoot formation from the body cultured leaf segment (eight main culture). (G) Shoot development after 8 weeks of culture (total 16 weeks culture). (H) Roots of shoots regenerated in MS medium. (I) Purified plants in the greenhouse. Scale bar: 1 cm.
Fig. 2 shows the results of a comparison of shoot regeneration from a leaf segment of chrysanthemum "White horse" according to various culture periods on an eye-forming medium. The leaf slices were cultured for 1 to 4 weeks on an eye-induced medium consisting of MS medium containing 0.2 mg / L of BA, 1.0 mg / L of IAA and 1.0 mg / L of 2,4-D, and the plant growth regulator-free (PGR free MS medium, MS medium containing BA 1.0 mg / L, IBA 1.5 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / L or BA 1.0 mg / L, NAA 1.0 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / MS medium, and then cultured for 4-7 weeks.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the object of the present invention,

1) 국화의 잎 절편체를 BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) 및 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)가 첨가된 MS 배지에서 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계;1) Chrysanthemum leaves were cultured on MS medium supplemented with BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) and 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) Inducing;

2) 상기 유도된 눈을 BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) 및 AgNO3가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 명 조건으로 배양하여 신초 형성을 유도하는 단계; 및2) transferring the induced eye to MS medium supplemented with BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) and AgNO 3 , and culturing under normal conditions to induce shoot formation; And

3) 상기 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하고 식물체로 분화시키는 단계를 포함하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법을 제공한다.3) Separating the shoots from the leaf slices and transferring them to MS medium to induce kidney and rooting and differentiating them into plants. The present invention provides a method for regenerating chrysanthemum plants using a leaf blade of chrysanthemum.

본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 상기 국화는 '백마' 품종일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 백마 품종은 기내 배양을 통한 식물체 재생이 어려운 것으로 알려져 있는 국화 육종 주요 스탠다드 품종이며, 본 발명에서는 백마의 잎 절편체로부터 신초 기관 형성을 통한 효율적인 식물체 재생 기술을 완성하였다.In a method according to an embodiment of the present invention, the chrysanthemum may be a 'white horse' variety but is not limited thereto. The white horse breed is the main standard breed of chrysanthemum breeding which is known to be difficult to regenerate through in-flight culture. In the present invention, an efficient plant regeneration technique is accomplished through the formation of shoot organs from the leaf segment of white horse.

본 발명의 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법은 1)단계로서, 국화의 잎 절편체를 BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) 및 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)가 첨가된 MS 배지에서 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계를 포함한다.The chrysanthemum plant regeneration method using the chrysanthemum leaf fragment according to the present invention is characterized in that, in step 1), the leaves of chrysanthemum are divided into BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) and 2,4- acid in an MS medium to induce buds.

상기 국화 잎 절편체는 8~10 mm2 크기의 절편체가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 BA의 농도는 0.1~0.3 mg/L, 바람직하게는 0.2 mg/L일 수 있다. 상기 IAA의 농도는 0.8~1.2 mg/L, 바람직하게는 1.0 mg/L일 수 있다. 상기 2,4-D의 농도는 0.8~1.2 mg/L, 바람직하게는 1.0 mg/L일 수 있다. 상기 배지의 pH는 5.6~6.0, 바람직하게는 pH 5.8로 조절될 수 있다. 상기 배양 기간은 3~4주, 바람직하게는 4주간 배양할 수 있다.The chrysanthemum leaf intervertebral body may have a size of 8 to 10 mm 2 , but the present invention is not limited thereto. The concentration of BA may be 0.1 to 0.3 mg / L, preferably 0.2 mg / L. The concentration of IAA may be 0.8-1.2 mg / L, preferably 1.0 mg / L. The concentration of 2,4-D may be 0.8-1.2 mg / L, preferably 1.0 mg / L. The pH of the culture medium can be adjusted to 5.6 to 6.0, preferably to pH 5.8. The incubation period may be 3 to 4 weeks, preferably 4 weeks.

본 발명의 국화 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법은 2)단계로서, 국화 잎 절편체로부터 유도된 눈을 BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) 및 AgNO3가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 신초 형성을 유도하기 위해 명조건으로 배양하는 단계를 포함한다.Chrysanthemum plant reproduction method using a chrysanthemum leaf segment according to the present invention 2) a step, which the the eyes derived from body chrysanthemum leaf segment BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) and AgNO 3 was added MS medium and cultured under light conditions to induce shoot formation.

상기 BA의 농도는 0.8~1.2 mg/L, 바람직하게는 1.0 mg/L일 수 있다. 상기 IBA의 농도는 1.0~2.0 mg/L, 바람직하게는 1.5 mg/L일 수 있다. 상기 AgNO3의 농도는 4.0~6.0 mg/L, 바람직하게는 5.0 mg/L일 수 있다. 상기 배지의 pH는 5.6~6.0, 바람직하게는 pH 5.8로 조절될 수 있다. 상기 배양 기간은 4~5주, 바람직하게는 4주간 배양할 수 있다.The concentration of BA may be 0.8 to 1.2 mg / L, preferably 1.0 mg / L. The concentration of IBA may be 1.0 to 2.0 mg / L, preferably 1.5 mg / L. The concentration of AgNO 3 may be 4.0 to 6.0 mg / L, preferably 5.0 mg / L. The pH of the culture medium can be adjusted to 5.6 to 6.0, preferably to pH 5.8. The incubation period may be 4 to 5 weeks, preferably 4 weeks.

본 발명의 국화 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법은 3)단계로서, 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하고 식물체로 분화시키는 단계를 포함한다. 상기 배지의 pH는 5.6~6.0, 바람직하게는 pH 5.8로 조절될 수 있다.In the method of regenerating chrysanthemum plants using the chrysanthemum leaf section of the present invention, in step 3), the shoots formed are separated from leaf slices and transferred to MS medium to induce elongation and rooting and differentiate into plants. The pH of the culture medium can be adjusted to 5.6 to 6.0, preferably to pH 5.8.

따라서, 본 발명의 국화 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법은 바람직하게는,Therefore, the chrysanthemum plant regeneration method using the chrysanthemum leaf section of the present invention is preferably,

1) 국화의 잎 절편체를 BA 0.1~0.3 mg/L, IAA 0.8~1.2 mg/L 및 2,4-D 0.8~1.2 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계;1) Leaf slices of chrysanthemum were cultured on MS medium supplemented with 0.1 ~ 0.3 mg / L of BA, 0.8 ~ 1.2 mg / L of IAA and 0.8 ~ 1.2 mg / L of 2,4-D, ;

2) 상기 유도된 눈을 BA 0.8~1.2 mg/L, IBA 1.0~2.0 mg/L 및 AgNO3 4.0~6.0 mg/L가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 명 조건으로 배양하여 신초 형성을 유도하는 단계; 및2) The induced eye was transferred to MS medium supplemented with 0.8 to 1.2 mg / L of BA, 1.0 to 2.0 mg / L of IBA and 4.0 to 6.0 mg / L of AgNO 3 and cultured under light conditions to induce shoot formation ; And

3) 상기 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하여 식물체로 분화시키는 단계를 포함할 수 있으며,3) The shoots thus formed are separated from leaf slices and transferred to MS medium to induce kidney and rooting to differentiate into plants.

더욱 바람직하게는More preferably,

1) 국화의 잎 절편체를 BA 0.1~0.3 mg/L, IAA 0.8~1.2 mg/L 및 2,4-D 0.8~1.2 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 25±2℃의 온도로 3~4주 동안 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계;1) Chrysanthemum leaves were cultured on MS medium supplemented with 0.1-0.3 mg / L of BA, 0.8-1.2 mg / L of IAA and 0.8-1.2 mg / L of 2,4-D at a temperature of 25 ± 2 ℃ for 3 ~ Culturing for 4 weeks under dark conditions to induce buds;

2) 상기 유도된 눈을 BA 0.8~1.2 mg/L, IBA 1.0~2.0 mg/L 및 AgNO3 4.0~6.0 mg/L가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 25±2℃의 온도에서 4~5주 동안 명 조건으로 배양하여 신초 형성을 유도하는 단계; 및2) The induced eye was transferred to an MS medium supplemented with 0.8 to 1.2 mg / L of BA, 1.0 to 2.0 mg / L of IBA and 4.0 to 6.0 mg / L of AgNO 3, and then incubated at 25 ± 2 ° C for 4 to 5 weeks Lt; / RTI > to induce shoot formation; And

3) 상기 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하여 식물체로 분화시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.3) Separation of the shoots formed from the leaf slices and transferring them to MS medium to induce kidney and rooting to differentiate into plants, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 재생된 국화 식물체를 제공한다. 바람직하게는 상기 국화는 '백마' 품종이다.The present invention also provides a chrysanthemum plant regenerated by the above method. Preferably, the chrysanthemum is a 'white horse' variety.

또한, 본 발명은 BA 0.1~0.3 mg/L, IAA 0.8~1.2 mg/L 및 2,4-D 0.8~1.2 mg/L가 첨가된 MS 배지를 유효성분으로 함유하는, 국화 '백마'의 잎 절편체로부터의 눈 (bud) 유도용 배지 조성물을 제공한다.In addition, the present invention relates to a method for producing a leaf of a chrysanthemum "White Horse" comprising an MS medium supplemented with 0.1 to 0.3 mg / L of BA, 0.8 to 1.2 mg / L of IAA and 0.8 to 1.2 mg / Thereby providing a bud-inducing medium composition from the fragment.

또한, 본 발명은 BA 0.8~1.2 mg/L, IBA 1.0~2.0 mg/L 및 AgNO3 4.0~6.0 mg/L가 첨가된 MS 배지를 유효성분으로 함유하는, 국화 '백마'의 잎 절편체에서 형성된 눈 (bud)으로부터 신초 형성 유도용 배지 조성물을 제공한다.
In addition, the present invention provides a method for producing a chrysanthemum 'white horse' leaf segment containing an MS medium supplemented with 0.8 to 1.2 mg / L of BA, 1.0 to 2.0 mg / L of IBA and 4.0 to 6.0 mg / L of AgNO 3 as an active ingredient And a culture medium for inducing shoot formation from the formed bud.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

재료 및 방법Materials and methods

1. 식물 재료 및 신초 배양1. Plant material and shoot cultivation

국화 (Chrysanthemum morifolium) '백마'의 기내 신초배양 (도 1A)에서 얻어진 잎 절편체를 식물체 재생 실험의 재료로 이용하였다. 기내 신초배양은 MS 염류와 비타민 (Murashige and Skoog 1962), 수크로스 30 g/L와 아가 (agar) 8 g/L를 첨가한 후, pH를 5.8로 조정한 배지를 사용하였다. 배양은 25±2℃인 배양실에서 형광등을 이용한 32 μmol·m-2·s-1, 16/8h 광주기 조명하에서 이루어졌으며, 4-6주 간격으로 계대배양을 실시하였다.
Leaf slices obtained from in vitro shoot cultivation of Chrysanthemum morifolium 'white horse' (FIG. 1A) were used as material for plant regeneration experiment. The medium was prepared by adding MS salts and vitamins (Murashige and Skoog 1962), sucrose 30 g / L and agar 8 g / L, and adjusting the pH to 5.8. Cultivation was carried out in a culture room at 25 ± 2 ° C under fluorescent light at 32 μmol · m -2 · s -1 and 16/8 h light period, and subcultured at 4-6 week intervals.

2. 잎 절편체로부터의 신초 기관현성2. Shrub organ behavior from leaves

기내 배양된 신초에서 채취한 잎 절편체로부터 신초 재생에 적합한 조건을 구명하기 위하여 식물생장조절제 종류와 AgNO3의 농도에 따른 배지조성 및 배양기간을 달리하여 실험을 수행하였다. 4-6주 동안 배양된 기내 식물체의 상부에서 완전히 전개된 잎을 절취한 후 주맥을 포함하여 8-10 mm2 크기로 4면 절단한 절편체를 만들어 항축면이 배지에 닿게 치상하였다 (도 1D). 모든 배양은 25±2℃에서 이루어졌으며, 명조건은 32 μmol·m-2·s-1, 16/8h 광주기 조명하에서 실시하였다.
Experiments were conducted to determine the conditions suitable for regeneration of shoots from leaves obtained from in vitro cultured shoots with different growth media and culture periods depending on the plant growth regulator and AgNO 3 concentration. After fully developed leaves were cut from the upper part of the in-flight plant cultured for 4-6 weeks, the sections were cut into 4 sides with 8-10 mm 2 size including the main stem, so that the anti-axis surface reached the medium (Fig. 1D ). All cultures were carried out at 25 ± 2 ° C and under light conditions of 32 μmol · m -2 · s -1 , 16/8 h photoperiod.

3. 식물생장조절제와 AgNO3. Plant growth regulators and AgNO 33 를 첨가한 단일배지에서의 신초 기관형성 유도Induction of shoot organogenesis in single medium supplemented with

잎 절편체로부터의 신초 기관형성에 미치는 식물생장조절제와 AgNO3의 영향을 알아보기 위하여 MS 기본배지 (MS 염류와 비타민, 수크로스 30 g/L, 아가 8 g/L)에 BA (6-benzyladenine) 0.2 mg/L 또는 1.0 mg/L, NAA (α-naphthaleneacetic acid) 0.5 mg/L 또는 1.0 mg/L, IBA (indole-3-butyric acid) 0.5 mg/L, 1.0 mg/L, 1.5 mg/L 또는 2.0 mg/L, 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) 1.0 mg/L 또는 2.0 mg/L와 AgNO3 5.0 mg/L, 10.0 mg/L 또는 15.0 mg/L를 다양한 조건으로 조합하여 실험을 수행하였다 (표 1). 잎 절편체를 배지에 치상하여 4주 동안 암조건에서 배양 한 후 명조건으로 옮겨 배양하면서 눈 (bud) 유도 및 신초 형성을 유도하였다.
To determine the effects of plant growth regulators and AgNO 3 on the formation of shoot organisms from leaf slices, BA (6-benzyladenine) was added to MS basal medium (MS salts and vitamins, sucrose 30 g / L and agar 8 g / 0.5 mg / L or 1.0 mg / L of indole-3-butyric acid (IBA), 1.0 mg / L or 1.0 mg / L of α-naphthaleneacetic acid, L or 2.0 mg / L, 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) 1.0 mg / L or 2.0 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / L, 10.0 mg / L or 15.0 mg / The experiment was performed in combination (Table 1). Leaf slices were streaked on the medium and cultured for 4 weeks under dark condition. Then, buds were induced and shoot formation was induced by incubation.

4. 눈 (Bud) 유도 및 신초 형성을 위한 2단계 배지의 배지 조성 및 배양 기간에 따른 신초 기관형성 유도4. Induction of shoot bud formation by culture medium and culture period of 2 stage medium for Bud induction and shoot formation

잎 절편체로부터 눈 (bud) 유도와 신초 형성을 위한 2단계 배지를 사용하여 실험을 수행하였다. 눈 유도에서는 MS 기본배지 (MS 염류와 비타민, 수크로스 30 g/L, 아가 8 g/L)에 BA 0.2 mg/L, IAA 1.0 mg/L, 2,4-D 1.0 mg/L를 첨가한 배지를 사용하였고, 신초 형성에서는 MS 기본배지에 식물생장조절제 무첨가, BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L 첨가 또는 BA 1.0 mg/L, NAA 1.0 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L를 첨가한 3종류 배지의 효과를 비교하였다. 잎 절편체를 눈 유도배지에 치상하여 암조건에서 배양하면서 1-4주 간격으로 각각 3종류의 신초 형성 배지로 절편체를 옮겨주었다. 초기 4주간 암조건에서 배양한 후 절편체가 치상된 신초 형성배지를 명조건으로 옮겨 4주간 배양하였다 (표 2).
Experiments were carried out using a two-step culture medium for bud induction and shoot formation from leaf slices. In the eye induction, 0.2 mg / L of BA, 1.0 mg / L of IAA and 1.0 mg / L of 2,4-D were added to the MS base medium (MS salts and vitamins, sucrose 30 g / L and agar 8 g / Medium supplemented with 1.0 mg / L of BA, 1.5 mg / L of IBA, 5.0 mg / L of AgNO 3 , 1.0 mg / L of BA, 1.0 mg / L of NAA and AgNO 3 5.0 mg / L. The leaf slices were dipped in an eye-induced medium, and the slices were transferred to three different shoot-forming media at intervals of 1-4 weeks while culturing under dark conditions. After incubation for 4 weeks in the dark for 4 weeks, the shoot-forming medium in which the slices were streaked was transferred to healthy condition and cultured for 4 weeks (Table 2).

5. 실험구 및 조사5. Experimental Section and Investigation

모든 처리는 배양 용기당 절편체 6개씩 치상한 것을 1반복으로 하여 처리당 5회 반복 수행하였으며, 완전임의배치법으로 배치하여 배양하였다. 배양 8주 후 절편체 생존율, 캘러스 형성율, 눈 형성율, 절편체당 눈 수, 신초 형성율, 절편체당 신초 수를 각각 조사하였으며, 신초 수는 눈으로 식별이 가능한 약 2 mm 크기 이상의 신초를 집계하여 표시하였다.
All treatments were repeated 5 times per treatment with 6 replicates per culture dish, one at a time, and placed in a completely random manner. After 8 weeks of culture, the survival rate, callus formation rate, eye formation rate, number of eyes per cut slice, shoot formation rate and number of shoots per cut slice were examined. Respectively.

6. 발근 및 활착6. Rooting and rooting

재생된 신초 중 1 cm 이상 신장한 신초를 절편체에서 분리하여 신초 배양배지 (MS 염류와 비타민, 수크로스 30 g/L, 아가 8 g/L)로 옮겨 신장과 발근을 유도하였다. 기내에서 성공적으로 발근된 소식물체를 꺼내어 뿌리에 붙어있는 배지를 제거한 후, 배양토 (뚝심이, ㈜농우바이오)가 들어있는 128공 플러그트레이에 이식하여 장일조건 (16/8h)에서 활착을 유도하였다. 2주 후 활착된 식물체를 배양토가 담겨진 직경 12 cm 화분에 정식하여 온실에서 재배하였다.
Extracted shoots of at least 1 cm in length were separated from the reconstructed shoots and transferred to shoot culture medium (MS salts, vitamins, sucrose 30 g / L, agar 8 g / L) to induce kidney and rooting. Successfully roots were taken out of the cabin, and the medium adhered to the roots was removed. Then, the roots were transferred to a 128-well plug tray containing the culture soil (Dukshim, Kwonwoo Bio) to induce activation in the long day condition (16 / 8h) . After 2 weeks, the plant was placed in a 12 cm diameter flowerpot containing the culture soil and cultivated in a greenhouse.

실시예Example 1. 잎  1. Leaves 절편체로부터의From the fragment 신초Shinshu 기관 형성 Organ formation

국화 '백마'의 잎 절편체로부터의 기관형성을 통한 식물체 재생을 유도하기 위하여 식물생장조절제와 AgNO3를 포함한 다양한 조성의 배지 및 배양 기간을 달리하여 실험을 수행하였다. AgNO3는 에틸렌 작용의 잠재적인 억제제이다. 신초 기관형성 배지에 치상하여 암조건에서 배양한 잎 절편체에서는 배양 2-3주 후부터 주로 절단면을 따라 옅은 노란색을 띠는 캘러스가 형성되기 시작하였다. 배양 4주 후부터 명조건에서 배양하였으며, 배양 6주 후 눈 (bud)이 형성된 것을 확인 할 수 있었다 (도 1B, E). In order to induce plant regeneration through organ formation from leaf blade of Chrysanthemum 'white horse', experiments were carried out with different culture media and incubation periods including plant growth regulator and AgNO 3 . AgNO 3 is a potential inhibitor of ethylene action. After 2-3 weeks of cultivation, callus bearing a pale yellow color began to form mainly along the cut surface in the leaf slice cultured in the dark condition by denting on the shoot organ formation medium. After 4 weeks of culture, the cells were cultured under light conditions, and it was confirmed that buds were formed after 6 weeks of culture (FIG. 1B, E).

일반적으로 국화의 식물체 재생 프로토콜을 보면, 신초 기관형성 배지에서 신초를 유도한 다음 재생된 신초를 분리하여 신장 및 발근 유도 배지에서 소식물체를 얻은 후 활착과정을 거쳐 정상적인 재배가 이루어진다. 이러한 식물체 재생에서 신초 유도 단계가 전체 과정의 효율성을 결정하는 중요한 역할을 하기 때문에, 다양한 유전형에서 옥신과 사이토키닌의 조합을 기반으로 신초 기관형성 유도에 대한 많은 연구를 통하여 성공적인 결과가 보고되었다. 또한, 식물의 기내 배양은 유전형에 따라 상당한 차이를 나타내는데, 기내 배양을 통한 신초 재생이 비교적 용이한 국화에서도 유전형에 따라 신초 기관형성 반응에서 차이가 큰 것으로 알려져 있다. 선행 연구는 국화 6개 품종에서 여러 부위의 절편체를 이용하여 신초 재생을 유도하였는데, 3개 품종에서는 20.0% 정도의 재생률을 얻었으나 2개 품종에서는 재생이 이루어지지 않았다고 보고한 바 있다 (Song et al., 2011, Plant Cell Tiss. Org. Cult. 107: 295-304).
In general, the plant regeneration protocol of chrysanthemum shows that shoot shoots are induced in the shoot organ formation medium, and then regenerated shoots are separated, and then the shoots are obtained from the kidney and root induction medium, and then the seedlings are allowed to undergo normal planting. Successful results have been reported in many studies on the induction of shoot organ formation on the basis of the combination of auxin and cytokinin in various genotypes, since the shoot induction stage plays an important role in determining the efficiency of the whole process in such plant regeneration. In addition, the in vitro culture of plants shows a considerable difference according to the genotype. It is known that even in the case of chrysanthemum which is relatively easy to regenerate by in vitro culture, there is a large difference in the shoot formation reaction depending on the genotype. In previous studies, shoot regeneration was induced in 6 different varieties of chrysanthemum, but the regeneration rate was about 20.0% in 3 varieties, but not in 2 varieties (Song et al., 2011, Plant Cell Tiss. Org. Cult., 107: 295-304).

실시예 2. 식물생장조절제와 AgNOExample 2. Plant growth regulator and AgNO 33 를 첨가한 단일배지에서의 신초 기관형성 유도Induction of shoot organogenesis in single medium supplemented with

MS 기본배지에 식물생장조절제와 AgNO3를 조합하여 첨가한 11가지 배지에 잎 절편체를 치상하여 8주 동안 배양한 후 절편체로부터의 반응을 조사한 결과, 식물생장조절제 무첨가 배지를 제외한 나머지 처리구의 절편체들은 전반적으로 높은 생존율을 보였으며 캘러스 형성율은 모든 처리구에서 70.0% 이상으로 나타났다 (표 1). 눈 형성율 및 절편체당 눈 수에 있어서는 처리간에 큰 차이가 나타났으며, 옥신으로 2,4-D를 사용한 처리구에서 눈 형성율이 60.0% 이상으로 높게 나타났다. MS medium supplemented with plant growth regulator and AgNO 3 was added to 11 different mediums and cultured for 8 weeks. Then, the reaction from the cut pieces was examined. As a result, The overall survival rate of the interspecies was high, and the callus formation rate was over 70.0% in all treatments (Table 1). There was a significant difference between the treatments in terms of the eye formation rate and the number of eyes per slice, and the rate of eye formation was higher than that in the treatment with 2,4-D as auxin (60.0%).

모든 처리구 중, MS 기본배지에 BA 0.2 mg/L, IAA 1.0 mg/L 및 2,4-D 1.0 mg/L를 첨가한 처리구에서 눈 형성율 96.7%, 절편체당 눈 수 4.1개로 가장 우수한 효과가 나타났다 (표 1). 그러나 모든 처리에서 다수의 눈이 형성되었음에도 불구하고 신초로 발달하지 못하였으며, 이는 식물생장조절제와 AgNO3를 농도별로 처리한 단일 배지에서는 잎 절편체로부터의 신초 형성을 유도하는 것이 어렵다는 것을 나타낸다. Among the all treatments, the best results were obtained with 96.7% of eyes and 4.1 of eyes per slice in the treatment of addition of BA 0.2 mg / L, IAA 1.0 mg / L and 2,4-D 1.0 mg / L to MS base medium (Table 1). However, despite the formation of numerous eyes in all treatments, they did not develop into shoots, indicating that it is difficult to induce shoot formation from leaf slices in single medium treated with plant growth regulators and AgNO 3 .

표 1. 국화 '백마' 잎 절편체로부터 신초 기관형성에 미치는 식물생장조절제와 AgNO3의 영향 (배양 8주 후)Table 1. Chrysanthemum 'White Horse' Leaf fragments from the body of the affected plant growth regulators on shoot organogenesis and AgNO 3 (cultured for 8 weeks)

Figure pat00001
Figure pat00001

* z4주 암배양 및 4주 명배양* z 4 weeks incubation and 4 weeks culture

* y평균±표준 오차
* y Mean ± standard error

본 발명에서 국화 '백마'는 옥신과 사이토키닌의 11가지 조합의 식물생장조절제 처리에서 잎 절편체로부터 눈 발생이 유도되었지만, 눈이 신초로 발달하지 못하였다. 또한 눈 형성율은 식물생장조절제 조성에 따라 상당한 차이를 보여주었는데, 저농도 사이토키닌 (BA 0.2 mg/L)과 고농도의 옥신 (IAA 1.0 mg/L, 2,4-D 1.0 mg/L)이 첨가된 배지에서 눈 유도율이 96.7%로 가장 높았다. 이로 보아 '백마'에서 잎 절편체로부터의 눈 유도는 사이토키닌에 비해 높은 농도의 옥신이 필요하고 IAA와 2,4-D를 조합한 처리가 효과적인 것을 알 수 있었으며, 유도된 눈을 신초로 발달시키기 위한 별도의 단계가 필요하다고 판단되었다.
In the present invention, in the treatment of plant growth regulators of 11 combinations of oxyne and cytokinin, chrysanthemum 'white horse' induced snowing from the leaf segment, but snow did not develop into shoots. In addition, the rate of snow formation was significantly different depending on the plant growth regulator composition. Low concentrations of cytokinin (BA 0.2 mg / L) and high concentration of auxin (IAA 1.0 mg / L, 2,4-D 1.0 mg / The highest induction rate was 96.7% in the supplemented medium. This suggests that a higher concentration of auxin is required than that of cytokinin and that the treatment with IAA and 2,4-D is effective in the induction of the eye from the leaf segment in the white horse, It was judged that a separate step was needed for development.

실시예Example 3. 눈 유도 및  3. Eye induction and 신초Shinshu 형성을 위한 2단계 배지 조성 및  A two-stage medium composition for formation 배양 기간에During the incubation period 따른  Following 신초Shinshu 기관형성 유도 Induction of organ formation

눈 유도 및 신초 형성을 위한 서로 다른 2단계 배지의 조성과 배양 기간의 적정 조건을 알아보고자, 눈 유도 배지 (BA 0.2 mg/L, IAA 1.0 mg/L 및 2,4-D 1.0 mg/L 첨가 MS 배지)에 잎 절편체를 1-4주간 배양하여 눈 형성을 유도한 후, 3 종류의 신초 형성 배지 (식물생장조절제 무첨가, BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L 또는 BA 1.0 mg/L, NAA 1.0 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L를 첨가한 MS 배지)로 절편체를 옮겨 4-7주간 배양하면서 신초 형성을 유도하였다. 눈 유도 배지에서의 배양 기간에 관계없이 식물생장조절제 무첨가 배지로 옮겨준 절편체에서는 눈 형성율이 낮았으며, 신초 형성은 전혀 이루어지지 않았다. 눈 유도 배지에서 배양한 후 식물생장조절제를 포함한 신초 형성 배지로 옮겨준 처리구에서는 눈 형성율 및 절편체당 눈 수가 증가하였다. 눈 유도배지에서 4주간 배양한 후 MS 기본배지에 BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L를 첨가한 배지로 절편체를 옮겨주었을 때 눈 형성율 100.0%, 절편체당 눈 수 4.2개로 가장 좋은 결과를 얻었다 (표 2). 또한 눈으로부터의 신초 형성은 눈 유도 배지에서 3주 이상 배양한 후 식물생장조절제가 첨가된 신초 형성 배지로 옮겨주었을 때 이루어졌다 (도 1C, F). 눈 유도 배지에서의 배양기간을 비교해 보면, 3주에 비해 4주 동안 배양한 처리구에서 식물생장조절제 조성에 관계없이 신초 형성율 및 절편체당 신초수가 전반적으로 증가하였다. 모든 처리 가운데, 절편체를 눈 유도배지에서 4주간 배양한 후, MS 기본배지에 BA 1.0 mg/L, IBA 1.5 mg/L 및 AgNO3 5.0 mg/L를 첨가한 신초 형성배지에서 4주간 배양한 처리구에서 신초 형성율 50.0%와 절편체당 신초수 1.6개로 가장 높게 나타났다 (표 2, 도 2).In order to investigate the composition of the different two-stage medium for eye induction and shoot formation and the optimal conditions for the incubation period, the eye-induced medium (BA 0.2 mg / L, IAA 1.0 mg / L and 2,4-D 1.0 mg / L MS medium), leaf cultures were cultured for 1-4 weeks to induce eye formation. Three kinds of shoot formation medium (no plant growth regulator, BA 1.0 mg / L, IBA 1.5 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / L or BA 1.0 mg / L, NAA 1.0 mg / L and AgNO 3 5.0 mg / L), and the shoots were cultured for 4-7 weeks to induce shoot formation. Regardless of the culture period in the eye - induced medium, the rate of eye formation was low in the transplanted body without the plant growth regulator, and no shoot formation occurred. After the cultivation in the eye - induced medium, the number of eyes and the number of eyes per slice increased in the treatment group transferred to the shoot growth medium containing the plant growth regulator. After 4 weeks of incubation in the eye induction medium, when the sections were transferred to a medium supplemented with 1.0 mg / L of BA, 1.5 mg / L of IBA and 5.0 mg / L of AgNO 3 to the MS base medium, the oocyte formation rate was 100.0% The best results were obtained with 4.2 eyes (Table 2). In addition, shoot formation from the eyes was achieved when cultured in the eye-induced medium for 3 weeks or more and then transferred to the shoot-forming medium supplemented with the plant growth regulator (Fig. 1C, F). Comparing the incubation period in the eye - induced medium, shoot growth rate and shoot number per shoot increased regardless of the composition of plant growth regulator in the cultivation for 4 weeks compared to 3 weeks. Among all the treatments, the slices were incubated for 4 weeks in an eye-induced medium, followed by incubation in a basal medium supplemented with 1.0 mg / L of BA, 1.5 mg / L of IBA and 5.0 mg / L of AgNO 3 for 4 weeks The highest shoot growth rate was 50.0% and the number of shoots per slice was 1.6 (Table 2, Fig. 2).

표 2. 국화 '백마' 잎 절편체로부터 신초 기관형성에 미치는 배지 조성 및 배양 기간의 영향 (배양 8주 후)Table 2. Effects of medium composition and incubation period on the formation of shoot organ from chrysanthemum "White horse" leaf slice (8 weeks after culture)

Figure pat00002
Figure pat00002

* z4주 암배양 및 4주 명배양* z 4 weeks incubation and 4 weeks culture

* y평균±표준 오차
* y Mean ± standard error

실시예 4. 신초 증식 및 활착Example 4. Growth of shoots and shoots

잎 절편체로부터 눈 유도 단계를 거쳐 신초 형성 배지에서 신초가 형성된 후 계대배양 없이 8주간 배양하였을 때 신초가 신장하였고, 일부 신초에서는 발근이 이루어졌다 (도 1G). 1 cm 이상 신장된 신초를 절편체로부터 분리하여 신초 배양배지에서 배양하였을 때, 배양 1주 후부터 뿌리가 발달하기 시작하였으며, 2주 후에는 신초의 신장과 발근이 이루어진 소식물체를 획득할 수 있었다 (도 1H). 기내에서 5 cm 이상 신장한 소식물체를 토양에 이식하였고, 2주간의 순화과정을 거친 후에 성공적으로 활착이 이루어지는 것이 확인되었다 (도 1I). 활착된 식물체를 배양토가 들어있는 화분에 정식하여 온실에서 재배하였을 때, 식물체는 정상적인 표현형을 나타내었다.When shoots were formed from the leaf intercalation through the eye induction stage and shoots were formed in the shoot formation medium and cultured for 8 weeks without subculture, the shoots were elongated and some shoots were rooted (Fig. 1G). When the elongated shoots of more than 1 cm were separated from the sectioned shoots and cultured in the shoot cultivation medium, roots began to develop from 1 week after the incubation, and after 2 weeks, the elongated shoots and roots of the shoots were obtained 1H). It has been confirmed that after a 2 cm-long purifying process, the microorganisms in the cabin were transplanted into soil, and the microorganisms were successfully activated (Fig. 1I). When the plant was planted in a greenhouse with planted potted plants, the plant exhibited a normal phenotype.

Claims (12)

1) 국화의 잎 절편체를 BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) 및 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)가 첨가된 MS 배지에서 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계;
2) 상기 유도된 눈을 BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) 및 AgNO3가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 명 조건으로 배양하여 신초 형성을 유도하는 단계; 및
3) 상기 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하고 식물체로 분화시키는 단계를 포함하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.
1) Chrysanthemum leaves were cultured on MS medium supplemented with BA (6-benzyladenine), IAA (indoleacetic acid) and 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) Inducing;
2) transferring the induced eye to MS medium supplemented with BA (6-benzyladenine), IBA (indole-3-butyric acid) and AgNO 3 , and culturing under normal conditions to induce shoot formation; And
3) Separating the shoots from the leaf slices and transferring them to MS medium to induce kidney and rooting and differentiate into plants. The method for regenerating chrysanthemum plants using the leaves of chrysanthemum.
제1항에 있어서, 상기 1)단계의 눈 유도에 사용되는 BA 농도는 0.1~0.3 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[3] The method according to claim 1, wherein the concentration of BA used in the step 1) is 0.1 to 0.3 mg / L. 제1항에 있어서, 상기 1)단계의 눈 유도에 사용되는 IAA 농도는 0.8~1.2 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[2] The method according to claim 1, wherein the IAA concentration used for eye induction in step 1) is 0.8 to 1.2 mg / L. 제1항에 있어서, 상기 1)단계의 눈 유도에 사용되는 2,4-D 농도는 0.8~1.2 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[2] The method according to claim 1, wherein the 2,4-D concentration used for eye induction in step 1) is 0.8 to 1.2 mg / L. 제1항에 있어서, 상기 2)단계의 신초 유도에 사용되는 BA 농도는 0.8~1.2 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[2] The method according to claim 1, wherein the BA concentration used in the step 2) is 0.8 to 1.2 mg / L. 제1항에 있어서, 상기 2)단계의 신초 유도에 사용되는 IBA 농도는 1.0~2.0 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[2] The method according to claim 1, wherein the IBA concentration used in the step 2) is 1.0 to 2.0 mg / L. 제1항에 있어서, 상기 2)단계의 신초 유도에 사용되는 AgNO3 농도는 4.0~6.0 mg/L인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.[2] The method according to claim 1, wherein the concentration of AgNO 3 used in step 2) is 4.0 to 6.0 mg / L. 제1항에 있어서,
1) 국화의 잎 절편체를 BA 0.1~0.3 mg/L, IAA 0.8~1.2 mg/L 및 2,4-D 0.8~1.2 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 암조건으로 배양하여 눈 (bud)을 유도하는 단계;
2) 상기 유도된 눈을 BA 0.8~1.2 mg/L, IBA 1.0~2.0 mg/L 및 AgNO3 4.0~6.0 mg/L가 첨가된 MS 배지로 옮긴 후 명 조건으로 배양하여 신초 형성을 유도하는 단계; 및
3) 상기 형성된 신초를 잎 절편체에서 분리한 후 MS 배지로 옮겨 신장 및 발근을 유도하여 식물체로 분화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.
The method according to claim 1,
1) Leaf slices of chrysanthemum were cultured on MS medium supplemented with 0.1 ~ 0.3 mg / L of BA, 0.8 ~ 1.2 mg / L of IAA and 0.8 ~ 1.2 mg / L of 2,4-D, ;
2) The induced eye was transferred to MS medium supplemented with 0.8 to 1.2 mg / L of BA, 1.0 to 2.0 mg / L of IBA and 4.0 to 6.0 mg / L of AgNO 3 and cultured under light conditions to induce shoot formation ; And
3) Separating the shoots from the leaf slices and transferring them to MS medium to induce kidney and rooting to differentiate into plants. The method for regenerating chrysanthemum plants according to claim 1,
제8항에 있어서, 상기 국화는 '백마' 품종인 것을 특징으로 하는 국화의 잎 절편체를 이용한 국화 식물체 재생 방법.9. The method according to claim 8, wherein the chrysanthemum is a 'white horse'. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재생된 국화 식물체.10. A chrysanthemum plant regenerated by the method of any one of claims 1 to 9. BA 0.1~0.3 mg/L, IAA 0.8~1.2 mg/L 및 2,4-D 0.8~1.2 mg/L가 첨가된 MS 배지를 유효성분으로 함유하는, 국화 '백마'의 잎 절편체로부터의 눈 (bud) 유도용 배지 조성물.The extract from the leaves of the chrysanthemum 'white horse', containing the MS medium supplemented with 0.1 to 0.3 mg / L of BA, 0.8 to 1.2 mg / L of IAA and 0.8 to 1.2 mg / (bud). BA 0.8~1.2 mg/L, IBA 1.0~2.0 mg/L 및 AgNO3 4.0~6.0 mg/L가 첨가된 MS 배지를 유효성분으로 함유하는, 국화 '백마'의 잎 절편체에서 형성된 눈 (bud)으로부터 신초 형성 유도용 배지 조성물.(Bud) of leaves of chrysanthemum 'white horse' containing an MS medium supplemented with 0.8 to 1.2 mg / L of BA, 1.0 to 2.0 mg / L of IBA and 4.0 to 6.0 mg / L of AgNO 3 as an active ingredient, To form a shoot formation.
KR1020140145105A 2014-10-24 2014-10-24 Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same KR101681062B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140145105A KR101681062B1 (en) 2014-10-24 2014-10-24 Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140145105A KR101681062B1 (en) 2014-10-24 2014-10-24 Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160048456A true KR20160048456A (en) 2016-05-04
KR101681062B1 KR101681062B1 (en) 2016-11-30

Family

ID=56021984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140145105A KR101681062B1 (en) 2014-10-24 2014-10-24 Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101681062B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112273233A (en) * 2020-11-06 2021-01-29 合肥戬谷生物科技有限公司 Method for establishing efficient chrysanthemum morifolium regeneration system and application thereof
CN116195515A (en) * 2023-04-23 2023-06-02 国纳之星(上海)纳米科技发展有限公司 Tissue culture medium for She Bianmang-feather chrysanthemum and tissue culture method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708487B1 (en) * 2005-06-30 2007-04-19 충남대학교산학협력단 Method for regenerating a plant using inbred of Chinese cabbage
KR101136150B1 (en) * 2009-12-04 2012-04-17 경상대학교산학협력단 Method for transforming Dendranthema X grandiflorum using petal explant of Dendranthema X grandiflorum, and transgenic Dendranthema X grandiflorum prepared thereby

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112273233A (en) * 2020-11-06 2021-01-29 合肥戬谷生物科技有限公司 Method for establishing efficient chrysanthemum morifolium regeneration system and application thereof
CN116195515A (en) * 2023-04-23 2023-06-02 国纳之星(上海)纳米科技发展有限公司 Tissue culture medium for She Bianmang-feather chrysanthemum and tissue culture method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101681062B1 (en) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naik et al. Tissue culture-mediated biotechnological intervention in pomegranate: a review
Litz et al. In vitro somatic embryogenesis and plant regeneration from Carica papaya L. ovular callus
Ozden-Tokatli et al. In vitro response of pistachio nodal explants to silver nitrate
Liu et al. Shoot organogenesis in leaf explants of Hydrangea macrophylla ‘Hyd1’and assessing genetic stability of regenerants using ISSR markers
Anandan et al. In vitro organogenesis and plantlet regeneration of (Carica papaya L.)
Shen et al. Micropropagation of herbaceous peony (Paeonia lactiflora Pall.)
Dahanayake et al. Regeneration of Dragon fruit (Hylecereus undatus) plantlets from leaf and stem explants.
Hayta et al. Plant regeneration from leaf-derived callus cultures of primrose (Primula vulgaris)
CN101953306A (en) Method for inducing regeneration plant of tetraena mongolica by somatic cell embryo
CN105028212A (en) Establishment method of efficient regeneration system of mniochloa abersend
Yeasmin et al. In vitro regeneration of strawberry plant from leaf explants via callus induction
Skrzypek et al. Indirect organogenesis of faba bean (Vicia faba L. minor)
CN101983555A (en) Method for inducing indirect somatic embryogenesis of chrysanthemum
KR101681062B1 (en) Optimal medium composition for tissue culture of Chrysanthemum morifolium 'Baekma' and tissue culture method using the same
Šedivá et al. Shoot regeneration from various explants of horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.)
Agnihotri et al. In vitro cloning of female and male Carica papaya through tips of shoots and inflorescences
CN101836589B (en) Method of rapid propagation of populus
CN110663551A (en) Method for cultivating stress-resistant novel cauliflower variety
Sharry et al. Effective organogenesis, somatic embryogenesis and salt tolerance induction in vitro in the Persian lilac tree (Melia azedarach L.)
JP2008228609A (en) Tissue culture method of buckwheat, and plant body of buckwheat
CN103782906A (en) Method for regenerating camphor variety yongjin (Chinese character) plant
KR101636726B1 (en) Method for mass production of tulip bulblet through liquid culture of tulip embryogenic callus in bioreactor and regeneration on solid media
Yasodha et al. Anatomical and biochemical changes associated with in vitro rhizogenesis in Dendrocalamus giganteus
KR100969912B1 (en) In vitro propagation method of acathopanax seoulenses
Ahmad et al. Biotechnological interventions in bamboo plants

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant