KR960016185B1

KR960016185B1 - 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법

Info

Publication number: KR960016185B1
Application number: KR1019890701486A
Authority: KR
Inventors: 와이찌로오 가와라바야시; 고오이찌 마투바라; 히까루 야마기다; 시게루 다까하시; 요시오 모또야마; 유끼마사 히라다; 요시꼬 시라네
Original assignee: 미쓰이세끼유 가가꾸고오교오 가부시끼가이샤; 다께바야시 쇼오고
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1996-12-06
Also published as: EP0320239A2; EP0320239A3; DE3873498D1; KR900700003A; AU631110B2; DE3873498T2; AU2799989A; CA1333333C; EP0320239B1; WO1989005090A2; WO1989005090A3

Abstract

없음

Description

식물조직 배양용 접종절편의 제조방법

제 1 도는 본 발명에서 사용되는 장치의 일실시예의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도는 실시예의 횡단면도.

제 3 도는 제 2 도의 A-A선을 따라 절단한 확대단면도.

제 4 도는 본 발명에 사용되는 장치의 일실시예의 횡단면도.

제 5 도는 제 4 도에 나타낸 실시예의 평면도.

제 6 도는 제 5 도의 B-B선을 따라 절단한 횡단면도.

제 7 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 일실시예의 개략도.

제 8 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 다른 실시예의 개략도.

제 9 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 10 도는 제 9 도의 C-C선을 따라 절단한 횡단면도.

제 11 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 12 도는 제 11 도의 D-D선을 따라 절단한 횡단면도.

제 13 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 14 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 15 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 16 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 17 도는 식물체를 유동액체배지내에서 절단하는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 18 도는 식물체를 액체배지내에서 절단하는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 19 도는 식물체를 액체배지내에서 절단하는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도.

제 20 도는 제19도에 나타낸 장치의 절단기의 확대도.

제 21 도는 제19도에 나타낸 장치의 절단기의 밑면도.

제 22 도는 제20도에 나타낸 장치의 절단기의 사시도.

제 23 도는 원통형 감자를 제 1 도에 나타낸 장치를 사용하여 절단했을 때, 그 회전속도와 절편의 두께와 그의 분산간의 상관관계를 나타낸 그래프.

제 24 도는 감자에 걸린 하중과 그의 절편의 두께와 거의 분산간의 상관관계를 나타낸 그래프.

1. 발명의 분야

본 발명은 식물조직 배양용 접종절편(inoculum section) 제조방법에 관한 것이다.

2. 종래 기술의 설명

종래에는 식물조직 배양시 접종원으로 사용되는 식물체 기관 또는 조직의 절편은 예를들면 식물체를 스칼팰(Scalpel)로 절단하거나 코오크천공기(cork borer)로 식물체를 원형으로 절단하여 수동으로 제조하였다.

이러한 방법들은 작업자가 배양에 가장 적합한 식물체 부위를 선택할 수 있고, 식물체를 배양에 가장 양호한 형태로 절단할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 작업자에게 고도의 기술숙달이 요구되고, 노동력과 시간이 소비된다. 그러므로 상기의 종래 방법들은 실험실내에서는 유용하나, 상업용 식물증식의 접종절편제조에는 적합하지 않다.

발명의 요약

본 발명자들은 시료식물체 종류에 따라 적합한 식물체 절단방법을 택하므로써, 아무런 문제나 어려움없이 성공적으로 증식되는 절편의 기계적 절단법을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 의하면 하기의 특징을 갖는 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법이 제공된다 :

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 구동부(2, 52)에 의해 회전되는 원형평판(3, 53)과 이 평판의 접선에 각지게 위치된 1이상의 긴 절결홈(4, 54)를 가지며, 칼(5, 55)의 날부분(6)이 이 칼 인접부위에서의 원형평판의 연장표면과 상기 날부분(6)간에 일정한 간격을 둔채로 절결홈(4, 54)위에 위치하도록 상기 원형평판(3, 53)에 고정된 1이상의 칼(5, 55)을 포함하는 절단장치로 절단하여 식물체 절편을 얻는다.

또한 본 발명은 하기의 특징을 갖는 식물조직 배양용 접종절편 제조방법을 제공한다.

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 상호 평행하게 배열된 다수의 안내평판(leading plate)(12)과, 이 안내평판(12) 사이에 안내평판(12)에 평행하게 배치된 절단기를 포함하고 있어, 이 절단기의 회전, 왕복, 진동에 의해 안내평판(12) 사이를 통과하는 식물체가 절단기에 의해 절단되도록 구성된 것이 특징인 절단장치의 절단기에 이 식물체를 압압하거나 절단장치의 절단기를 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

또한, 본 발명은 하기의 특징을 갖는 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법을 제공한다.

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 절단기의 고정부의 양표면에 교차되게 형성된 다수의 날부분을 갖는 고정절단칼(20)과 가동부의 양표면에 교차되게 형성된 다수의 날부분을 갖는 가동절단칼(21)를 포함하며, 이 가동절단칼(21)의 한면이 고정절단칼(20)의 한 면과 슬라이드 가능하게 접촉되며, 고정 절단칼(20)에 상대적으로 가동절단칼(21)이 회전, 왕복 또는 진동하여 절단기에 압압되는 식물체가 절단되도록 구성된 것이 특징인 절단장치의 절단기에 식물체를 압압하거나 절단장치의 절단기를 이 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

또한, 본 발명은 하기의 특징을 갖는 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법을 제공한다 :

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 식물체 수송로를 사이에 갖고 있는 1쌍 이상의 평행롤러(25)와, 이 롤러(25)의 하부에 배치된 절단기(27)를 포함하며, 이 절단기는 롤러(25)의 축과 평행한 축선을 중심으로 회전하여 롤러에 의해 수송되는 식물체가 절단되고 구성된 것이 특징인 절단장치의 절단기에 식물체를 압압하거나 절단장치의 절단기를 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

또한 본 발명은 하기의 특징을 갖는 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법을 제공한다.

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 롤러 사이에 간극이 있는 1쌍 이상의 롤러(32)와, 이 롤러(32) 사이에 배치되고, 롤러축선과 평행한 축에 고정된 절단기(33)을 포함하며, 이 축은 구동부에 의해 회전되도록 구성된 것이 특징인 절단장치의 절단기에 식물체를 압압하거나 절단장치인 절단기를 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

멸균 또는 무오염상태의 식물체를 준비하고, 이 식물체를 2개 이상의 롤러(36)를 포함하며, 그 하나는 그 표면에 원주형으로 형성된 홈(37)을 가지며, 나머지 하나는 그 대향 롤러의 것과 어긋나게 원주형으로 형성된 홈을 갖고, 각 홈은 그 바닥으로부터 돌출된 원형 절단기(38)을 갖는 것이 특징인 절단장치의 절단기에 이 식물체를 압압하거나 절단장치의 절단기를 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 그 날부분(46)이 평형배열되거나 격자형으로 배열되도록 동향배치된 절단기(42) 또는 그 날부분등이 방사상으로 배열되도록 그 반경중심을 향해 동향배치된 절단기(49)를 포함하는 것이 특징인 절단장치의 절단기에 이 식물체를 압압하거나, 절단장치의 절단기를 식물체에 압압하여 식물체 절편을 제조한다.

멸균 또는 무오염상태의 식물체 절편이 함유된 액체배지를 제조하고, 상기의 식물체 절편을 절단기의 회전, 왕복 또는 진동에 의해 절단하여 식물체 절편을 얻는 것을 특징으로 한다.

양호한 실시예들의 설명

본 발명에 의하면 다양한 종류의 식물의 접종절편을 제조할 수 있다.

즉, 구근, 괴경, 줄기등의 여러가지 식물체 기판 또는 부위(이후 "식물체"라 한다)를 본 방법에 의해 절단할 수 있다.

이러한 식물체는 박테리아, 곰팡이등의 식물 병원균에 감염되지 않은 식물과 무균조건에서 배양된 식물로 부터 얻을 수 있으며, 또는 예를 들면 식물체를 박테리아 살균제(bacteriocide), 공팡이살균제(fungicide) 및 세정제등으로 세척하는 방법으로 식물체의 생명력을 파괴하지 않는 한 종래의 어떠한 방법으로 멸균할 수 있다.

본 발명의 방법에 의하면 식물체 절편은 제 1 도-제 6 도에 나타낸 장치들을 사용하여 제조한다.

제 1 도에 나타난 바와 같이 상기 장치는 하우징(housing)(1)을 포함하여 원형평판(3)은 구동부(2)에 의해 구동된다. 제 2 도에 상세히 나타난 바와 같이 원형평판(3)은 원형평판(3)의 접선에 대해 소정의 각도로 배치된 1이상의 절결홈(4)을 갖는다. 본 실시예에서 이 각도는 거의 직각이다. 즉, 상기 절결홈은 대략 방사상으로 배열되었다. 제 2 도에 나타난 바와같이 그 날부분이 절결홈위에 배치되어 칼(5)에 의해 식물체로부터 절단된 식물체 절편을 절결홈(4)을 통해 하우징(1)으로 밀어넣도록 칼(5)은 원형평판(3)이 부착되어 있다.

날부분(6)과 칼(5) 부근의 원형평판(3)의 표면에 연장되는 평면(7) 사이에는 간극이 존재한다.

식물체 절편의 두께조절을 위해 칼(5)의 두께를 변경하거나 칼(5)과 원형평판(3) 사이에 바람직한 두께의 간격부재(spacer)(도시안됨)를 삽입하므로써 이 간극을 조정할 수 있다.

식물체 특히 구근 또는 괴경은 식물체 조직의 손상을 최소화하기 위해 "프레스절단(press-cut)"보다는 "슬립절단(slip-Cut)"하는 것이 바람직하다.

여기서 "슬립절단"이라 함은 식물체 절단 진행중 날부분이 식물체의 앞 절단부위에서 미끄러지거나 슬라이드 함을 의미한다. 또 제 2 도에 나타난 실시예에서 칼(5)과 절결홈(4)은 호형(arc-shape)이다.

날부분(6)이 무디어지거나 날부분과 원형평판(3)의 표면에서 연장된 평면간의 간극을 재조정할 필요가 있는 경우, 칼(5)를 교환한다. 따라서 칼(5)은 예를들면 나사(8)에 의해 원형평판(3)에 제거가능하게 부착되어 있다.

이 원형평판(3)은 전기모타등의 구동부에 의해 구동된다. 원형평판(3)은 하우징(1)에 쌓인 절편의 용이한 회수를 위해 축의 상단에 제거가능하게 부착되어 있다.

바람직하게는 제 1 도에 나타난 장치는 입구(9)를 갖는 덮개(10)를 포함한다.

제 1 도에 나타난 장치의 작동에 있어서, 전기모터등의 구동부(2)에 의해 구동되는 원형평판(3)의 회전속도는 예를들면 100~400rpm으로 조정하여, 날부분(6)과 평판의 연장평판(7)간의 간극은 예를들면 1~4mm로 조정한다. 상세한 조건은 바람직한 절편두께, 피절단 식물체의 경도 및 기타조건에 맞게 택한다.

제 1 도에 나타낸 장치는 배합등의 구근, 또는 감자괴경등으로부터 식물체 절편을 제조하는데 바람직하게 사용된다.

식물체는 입구(9)를 통해 주입되어 원형평판(3)의 회전에 의해 작동되는 칼(5)에 의해 절단된다.

백합구근등의 연한 식물체를 절단하는 경우는 식물체 자체의 하중에 의해 칼날에 식물체가 충분히 절단되게 압압되므로, 작업자는 식물체를 원형평판위에 단순히 올려놓으면 된다. 그러나, 감자괴경과 같은 비교적 단단한 식물체를 절단하는 경우는 물체의 자체 하중외에도 부가적인 힘으로 식물체를 압압해야 하며, 50-500g/cm²로 식물체를 압압한다.

압압은 식물체위에 하중을 직접 걸어주거나 압축평판을 통해 가할 수 있으며, 또는 압축평판에 스프링힘을 가하거나 압축평판을 손으로 누름으로써 가할 수 있다.

상기와 같이 작동하는 동안에 식물체는 다수의 절편으로 절단되며, 이 절편은 절결홈(4)을 통해 하우징(1)속으로 떨어진다. 이 절편들은 하우징(1)내에 쌓이며, 덮개(10)와 원형평판(3)을 제거한 후, 이 절편들을 회수한다.

제 4~제 6 도는 제 1 도에 나타난 실시예의 변형예를 나타낸다. 이 변형예에서 원형평판(53)에는 4개의 절결홈(54)이 있고, 따라서 4개의 칼(55)이 나사(57)에 의해 원형평판(53)이 부착되어 있다.

이 변형예에서 칼(55)은 직립 날부분을 갖는다.

이 경우, 식물체의 "슬립절단"을 촉진시키기 위해서 칼(55) 및 절결홈(54)이 제 5 도에 나타난 바와같이 원형평판(53)의 접선에 대해 직각을 이루지 않도록 배치되어 있다.

제 6 도는 제 5 도의 B-B선을 따라 절단한 제 5 도의 원형평판(53)의 횡단면도이다.

제 6 도에 나타난 실시예에서 칼(53)은 간격부재(56)를 거쳐 원형평판(53)에 부착되어 있다.

간격부재(56)을 삽입한 목적은 제 1 도에 나타낸 실시예의 설명에서 상세히 설명된 바 있다.

제 4 도에 나타낸 변형예에서 원형평판(53)에 이에 부착된 칼(55)은 하우징(51)내에 있다.

이 하우징(51)에는 윈도우(Window)(59)가 있으며, 이를 통해 예를들면 하우징내에 쌓인 절편량을 볼 수 있다.

하우징(51)에는 또한 공기필터(63)가 끼워진 공기주입튜브(62)를 설치하여 장치 전체가 작업시작전에 멸균된 경우, 공기필터(63)와 공기주입튜브(62)를 통해 무균공기를 주입하므로써 하우징(51)의 내부를 작업중 무균상태로 유지할 수 있다.

작치전체를 금속으로 만들어 가열멸균, 예를들면 증기멸균할 수 있다.

원형평판(53)은 하우징(51)의 외부에 설치된 전기모터(52)등의 구동부로부터 탄성구동축(64)를 통해 전달되는 구동력으로 회전된다.

제 4 도에 나타낸 장치는 주입구(60)와 배출구(61)를 더 포함하며, 이 주입구를 통해 식물체가 주입되고, 배출구(61)를 통해 식물체 절편이 회수된다.

이 변형예에서는 주입구(60)가 경사지게 되어 있어 탄성구동축(64)이 설치된 상태에서 식물체 주입이 촉진된다. 제 4 도에 나타낸 장치는 제 1 도에 나타낸 장치에 대해 상세하게 설명한 바 있는 동일한 방법으로 사용될 수 있다.

또한 제 4 도에 나타난 장치는 식물조직 배양을 위한 물, 버퍼(buffer)용액 및 배양배지등과 같은 액체배지에서 식물체를 절단하는데 바람직하게 사용할 수 있다.

이 경우, 액체배지 및 식물체는 주입구(60)을 통해 주입하고, 식물체 절편을 함유하는 액체배지는 배출구(62)를 통해 회수한다.

제 7 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸다.

이 장치는 하우징(11)과 이 하우징(11)에 고정된 다수의 안내평판(12), 이 안내평판(12) 사이에 이들과 평행으로 배치된 가동절단기 및 압압평판(15)으로 되어 있다. 절단기는 통상 그 주변에 1이상의 날부분을 갖는 평판으로서 회전, 왕복 또는 진동구동하여 식물체를 절단한다.

상기 실시예는 양호한 변형예로 제 7 도에 나타낸 바와 같이 상기 절단기는 그 주변부에 하나의 날부분(17)을 갖는 원형평판(14)이다.

이 원형평판(14)는 각각의 안내평판(12)를 관통하는 회전축(13)에 고정되고, 구동부(18)에 의해 회전된다.

하우징(11)에는 주입구(16)와 배출구(57)가 설비되고, 이 주입구를 통해 식물체가 주입되고, 배출구(57)를 통해 절편들이 회수된다.

상기 장치작동에 있어서, 식물체 조각이 주입구(16)을 통해 주입되며, 이 식물체는 압압평판(15)에 의해 안내평판(12)으로 이송되며, 이 압압평판은 수동적으로 또는 기계적으로 주입구(16)의 뒷쪽에서 안내평판(12) 근처까지 이동하여 식물체 조각을 두인접 안내평판(12) 사이의 간극속으로 밀어넣고, 이곳에서 두 안내평판(12) 사이에 장치된 원형절단기의 회전에 의해 절단된다.

제 8 도는 본 방법에 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도이다. 이 장치는 하우징(19), 절단칼(20, 21) 및 압압평판(22)으로 되어 있다.

이 하우징(19)에는 식물체 주입구(22)와 식물체 절편배출용 배출구(23)가 설비되어 있다.

상기 절단기는 두개의 부속요소를 갖는다.

즉, 이중 하나는 상기 하우징(19)에 고정된 고정절단칼(20)이고, 다른 하나는 가동절단칼(21)이다.

각각의 절단칼(20, 21)은 각 부속요소의 양표면의 교차에 의해 형성되는 다수의 날부분을 갖는다. 가동절단칼(21)이 날부분을 형성하는 표면은 고정절단칼(20)의 날부분을 형성하는 표면과 슬라이딩 접촉한다. 각각의 절단칼(20, 21)은 예를들면 다수의 절결홈 또는 구멍, 예를들면 길게 패인 절결홈 또는 환형구멍을 갖는 금속평판으로 쉽게 설비할 수 있다.

이 경우 날부분은 절단칼(20, 21)의 한 표면과 절결홈 또는 구멍의 내표면에 교차되게 형성한다. 필요에 따라서는 상기 절단칼(20, 21)은 두개 이상의 각을 갖는 일렬의 막대로써 형성할 수 있으며, 서로 평행하게 배치할 수 있다.

바람직하게는 식물체 이동방향에 대해 고정절단칼(20)은 상부에 가동절단칼(21)은 하부에 배치한다.

식물체의 날부분으로부터 접근을 촉진하기 위해서는 제 8 도에 나타난 바와 같이 대향하는 고정절단칼(20)의 날부분은 측면이 구형 또는 끝이 점차 가늘어지는 형태가 되게 한다.

제 8 도에 나타난 장치는 상기 가동절단칼(21)이 회전, 왕복 또는 진동하여 식물체가 절단되는 것을 제외하고는 제 7 도에 나타낸 장치와 동일한 방식으로 작동된다.

제 9 도 및 제 10 도는 본 발명의 장치의 또다른 실시예를 나타내며, 여기서 이 장치는 하우징(24)과, 간극을 사이에 갖고 있는 1쌍 이상의 롤러(25)와, 롤러(25)의 아래에 배치된 절단기(27)와 압압평판(28)으로 되어 있다. 이 실시예에서 식물체는 롤러(25)쌍의 작동에 의해 절단기쪽으로 전진한다.

절단기(27)는 그 단부에 날부분을 갖는 평판형이며, 롤러(25)의 축선에 직각으로 배열되어 있고, 롤러(25)의 축선과 평행한 축선을 중심으로 회전 또는 왕복한다.

상기 양호한 실시예에서 절단기(27)는 그 주변에 날부분을 갖는 다수의 원형평판으로 이루어지며, 이 평판들은 롤러(25)의 축선에 평행배열된 축(26)에 고정되고, 전기모터(도시안됨)등의 구동부에 의해 구동된다.

제 10 도의 양호한 실시예에서는 롤러(25)의 표편상에 원주형 홈(31)이 패여져 있다. 그리고, 이 홈(31)에 절단기(27)의 칼날이 접촉되지 않게 끼인다.

이렇게 배치되어 있어 상기 절단기(27)의 칼날이 롤러와 전혀 접촉되지 않으면서 식물체를 절단한다.

제 10 도는 제 9 도의 C-C선을 따라 절단한 롤러(25)와 절단기(27)의 횡단면 확대도이다.

제 9 도에 나타난 장치는 주입된 식물체가 압압평판(28)에 의해 절단기(27)쪽으로 이송되는 것을 제외하고는, 제 7 도의 장치와 동일한 방법으로 작동된다.

또한 전기모터(도시안됨)등의 구동부에 의해 각 롤러(25)가 나머지 한 롤러와 반대방향으로 회전되어 식물체를 절단기(27)쪽으로 압압한다. 절단기(27)은 전기모터(도시안됨)등의 구동부에 의해 어느 방향으로도 회전될 수 있다.

제 9 도에 나타낸 실시예의 변형예로서 회전식 원형절단기를 식물체 이동방향을 따라 왕복하는 절단기로 대체할 수 있다. 또한 상기 절단기는 서로 대향되는 날부분을 갖는 두개의 절단평판으로 구성할 수도 있다.

이 경우, 한 절단평판은 하우징에 고정되고, 다른 하나는 날부분들의 갈라져서 입구를 형성할때, 롤러회전에 의해 식물체가 이 입구로 들어오도록 왕복동작을 한다. 상기 날부분들이 서로 접촉되면서 식물체가 절단된다.

제 11 및 제 12 도는 본 방법에서 사용되는 장치의 또다른 실시예의 개략도이다.

제 11 도에 나타낸 장치는 절단기(33)가 그 변부에 하나의 날부분을 가지며, 제 12 도에 나타난 바와같이 한쌍의 롤러(32) 사이에 위치되는 회전식 원형평판이라는 것만 제외하고는, 제 9 도에 나타난 장치와 유사하다. 상기 롤러(32)에는 그 표면상에 원주형 홈(31)이 있고, 절단기(33)는 홈과 접촉되지 않게 홈 사이에 끼인다.

제 13 도에 나타낸 장치에서 롤러(32)에는 후크(hook)(35)가 설비되어 있다. 이 후크들은 제 9 도 및 제 11 도의 장치에도 설비할 수 있다. 이러한 형태의 롤러는 식물체가 절단되지 않은 상태로 하우징벽과 롤러 표면 사이의 간극으로 들어가는 것을 방지하며, 식물체를 롤러의 상위부로 돌려보낸다.

제 14 도는 본 방법의 장치의 또 다른 실시예의 개략도이다. 이 장치는 2개 이상의 롤러(36)을 포함하는데, 이중 하나는 그 표면을 따라 원주형 홈(37)이 있고, 다른 하나는 그 대향 롤러의 홈(37)과 엇갈리게 다른 원주형 홈(38)이 형성되어 있다. 각 홈에는 원형절단기가 바닥으로부터 돌출설비되어 있다.

제 15 도는 본 방법에서 사용되는 또 다른 장치의 개략도이다. 이 장치는 주입구(44)와 배출구(45)를 갖는 하우징(41), 절단기(42) 및 압압평판(43)으로 되어 있다.

이 장치에서 절단기(42)는 각각이 하나의 날부분을 갖는 다수의 평판으로 구성된다. 이 절단기(42)들은 서로 평행하게 동향배치하거나 또는 격자형으로 동향배치할 수도 있다.

이 장치의 작동시 식물체가 주입구(44)로부터 주입되며, 상당량의 식물체가 하우징(41)에 축적된 후, 압압평판(43)이 수동으로 또는 기계적으로 주입구(44)의 뒷쪽에서 상기 절단기(42) 근방으로 이동하여 식물체를 절단기(42)쪽으로 이동시켜 식물체는 날부분(46)에 압압되어 절편으로 절단되고, 이 절편은 배출구(45)를 통해 회수된다.

그러나 이 실시예에서는 인접한 절단기(42)들간의 간극이 식물체 절편에 의해 가끔 막히는 경우가 있다.

상기 문제점을 해결한 것이 제16도에 나타낸 변형예이다.

이 장치는 절단기(49)가 방사상으로 배열된 것만을 제외하고는 제 15 도의 장치와 유사하다. 이 실시예에서는 압압평판(47)은 절단기(49)들의 날부분들에 의해 형성된 오목면에 합치되는 블록면을 갖는다. 하우징(48)은 원통형인 것이 바람직하다.

제 15 도 및 제 16 도에서 식물체가 압압평판(43, 47)에 의해 절단기(46, 49)쪽으로 이동되나, 또다른 실시예에서는 절단기가 평판(43, 47)쪽으로 이동되어 식물체를 압압절단할 수도 있다. 이 경우 평판(43, 47)은 이동되지 않는다.

제 7~16 도에 나타난 장치들을 액체배지를 사용하지 않는 식물체 절단방법에 관한 것이지만, 이 장치들은 또한 액체배지내에서 식물체를 절단하는데도 사용할 수 있다.

이를 위하여 제 17 도에 개략적으로 나타낸 바와 같이 식물체 함유배지의 유로(flow line)을 상기 장치들에 적용할 수 있다.

제 7~16 도에 나타난 장치들은 수평배열로 되어 있긴 하나 수직배열도 역시 가능하다.

제 7~16 도에 나타난 장치들은 보통 장미, 소형(miniature) 장미, 카네이션 및 국화등과 같이 측생아를 갖는 식물로부터 절편을 제조하는데 바람직하게 사용된다.

이렇나 식물들의 경우, 절편의 다른 부분은 손상되더라도 온전한 측생아를 갖는 절편을 얻기에 충분하다.

상기 언급된 장치들은 온전한 측생아를 갖는 절편을 제공하므로, 이 장치들을 사용하므로써 상기 식물들의 접종절편을 산업적으로 양산이 가능하다.

제18~22도는 액체배지내 부유상태에서 식물체를 절단하도록 설계된 두가지 유형의 절단장치를 나타낸다.

제 18 도는 장미속에 속하는 식물로부터 접종절편을 제조하는데 특히 적합한 장치를 나타낸다.

이 장치는 바람직하게는 투명재료로 된 하우징(74), 전기모터등의 구동부(도시안됨)를 포함하는 상자(75), 상기 구동부에 의해 회전되는 회전축(73), 상부 절단기(71) 및 하부절단기(72)로 되어 있다.

상기 하우징(74)는 상자(75)로부터 분리가능한 것이 바람직하다. 제 18 도에 나타난 바와같이 상기 하부 절단기(72)는 직선칼날인 것이 바람직하고, 상부절단기(71)는 윗방향으로 호형을 이루는 칼날인 것이 바람직하다. 절단기(71, 72)는 모두 바람직하게는 약 180도의 각도로 회전축(73)의 각기 다른 부위에 고정되어 있다.

제 18 도에 나타난 장치의 작동시, 식물체와 물, 버퍼용액 또는 배양배지등의 액체배지가 하우징(74)으로 주입되고, 절단기(71, 72)가 소정기간동안 바람직한 속도로 회전된다. 예를들면 장미절편의 제조시, 절단기(71, 72)는 50~10,000rpm, 바람직하기로는 500~5000rpm의 속도로 0.1~100초, 바람직하기로는 0.5~20초 동안 회전시킨다.

제 19 도는 액체배지내에서의 식물절편제조에 유용한 또다른 장치를 나타낸다.

이 장치는 하우징(81), 회전축(84)의 보스(boss)부 (85)에 부착된 절단기(86) 및 장애(baffle)평판(89)로 되어 있다.

이 장치는 절편배출구(92), 주입구(91) 및 공기필터(93)가 설비된 공기튜브(94)를 더 포함한다.

상기 절단기(86)는 두개의 상부칼날과 두개의 하부칼날로 되어, 제21도에 나타난 바와 같이 이 두 상부칼날은 보스부(85)로부터 180도의 각도로 뻗어 있고, 두 하부칼날은 상부칼날에 직각으로 보스부로부터 180도의 각도로 뻗어 있다.

제 20 도는 제 19 도에 나타난 절단기(86)의 확대도이다. 제 20 도에 나타난 바와같이 상기 하부칼날(86)은 상기 보스부(85)에 수평으로 부착되고, 상기 상부칼날(86)은 수평면에 대해 각지게 부착된다.

이 각은 변경할 수 있으며, 이를 위해 제 20 및 제 22 도에 나타난 바와같이 각 절단기(86)은 두개의 반원형 절편(88) 사이에 삽입하므로써 상기 상부칼날(86)을 보스부(85)에 부착하고, 전체 어셈블리를 보스부(85)내의 한 구멍에 삽입할 수 있다.

상기 칼날(86) 및 반원형절편(88)은 보스부(85)의 상단으로부터 삽입된 나사에 의해 보스부(85)에 고정한다.

제 19 도에 나타난 장치의 작동시 식물체와 액체배지가 주입구(91)을 통해 주입되며, 절단기(86)가 전기모터등의 구동부(82)에 의해 탄성축(83), 축(84) 및 보스부(85)를 거쳐 회전한다.

하우징(81)내에서 액체배지의 흐름은 통상 하우징(81)내에서 대향면에 배치된 장애평판(89)에 의해 분배되며, 절단기(86)에 의한 식물체의 절단이 촉진된다.

절단과정 종료후, 액체배지내의 식물체 절편을 배출구(92)를 통해 빼낸다. 이 작업중, 공기필터(93) 및 공기튜브(94)를 통해 하우징(81)내로 공기를 주입하여 하우징(81)의 내부를 무균상태로 유지한다.

하우징(81)내로 주입된 공기는 또한 액체배지내 절편들을 배출구(92)를 통해 식물조직 배양용 용기(도시안됨)로 수송시키는데 사용된다.

본 발명에 의하면 식물체 조직을 오염 및 괴사시키지 않고, 대량의 식물조직 배양용 접종절편을 제조할 수 있다.

본 방법은 식물체 전체, 또는 꽃, 잎, 줄기, 단부, 구근, 괴경 및 유합조직등의 식물체 일부로부터 절편을 제조할때도 사용할 수 있으며, 얻어진 절편은 유용한 식물 생산용 또는 온전한 식물체 재생용으로 배양할 수 있다.

본 발명을 실시예에 의하여 하기에 상세히 설명한다.

본 실시예에서는 제 1 도에 나타난 장치를 사용하며, 날부분(6)과 원형편판(3) 표면과의 간극은 2mm로 조정하였다.

캡(10)을 씌운 장치를 알미늄호일로 완전히 밀봉시킨 후, 오토크레브(autoclave)에 넣어 증기로 멸균처리한 다음 무균실로 옮겨 알미늄호일을 벗긴후 단부조직에서 얻은 직경 5~8mm의 백합속 론지플로륨(lilium longiflorum)종의 비루스제거 구근 60개를 주입구(9)를 통해 주입하고, 압압평판(도시안됨)을 주입구내에 있는 구근위에 위치시켰다. 그리고 상기 구근에 400g/cm²의 압력이 걸리도록 압압평판에 하중을 걸고, 원판형 절단칼을 350rpm의 속도로 회전시켰다. 얻어진 절편을 100% O₂가스를 통기시키면서 15주간 1l의 소형-자아(jar)배양조내에서 배양하여 직경이 약 3mm인 2360개의 구근을 얻었다.

실시예 2

실시예 1에서 사용한 것과 동일한 장치를 사용하였으며, 날부분과 원형평판의 표면과의 간극은 2mm로 조정하였다.

직경이 28mm, 길이가 65mm인 감자덩어리를 주입구(9)를 통해서 주입하고, 이 덩어리에 45g/cm²의 압력을 가하면서 절단칼의 회전속도를 20~400rpm 범위내에서 변화시켰다.

회전속도에 따른 절편의 두께와 그 분산값을 제 23 도에 나타냈다. 제 23 도에서 알 수 있는 바와같이 100~300rpm의 회전속도에 의해 균일한 두께를 갖는 절편을 얻었다.

실시예 3

회전속도는 350rpm으로 감자덩어리에 가하는 압력은 50~400g/cm²의 범위내에서 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 2에서 설명한 것과 동일한 과정을 반복하였다. 제 24 도에 나타난 바와같이 200~350g/cm²의 압력에 의해 균일한 두께를 갖는 절편들을 얻었다.

실시예 4

제 4 도의 장치를 백합속 론지플로륨의 구근절편을 제조하는데 사용하였으며, 그 결과는 실시예 1의 것과 유사하였다.

실시예 5

소형장미와 마리 안토이네티(Marie Antoinette)의 측생아를 유리배양기중에서 30%의 자당(sucrose)과 0.3μM의 벤질아데닌을 함유하는 무라시게스쿡(Murashige Skooge)배지(pH5.7)에 접종한 후, 25에서 조광기(4000룩스) 16시간, 암기(dark period) 8시간의 광도조건으로 배양하여 재생식물체를 얻었다. 제 18 도의 장치를 이용하여 0.4l 크기의 하우징(74)에 상기 재생식물 100개와 액체배지 0.3l를 가했다.

날부분을 2000rpm의 속도로 10초간 회전시켜 상기 식물의 절단을 완료하였다.

얻어진 절편을 1μM 벤질아데닌을 함유하는 상기 배지에 접종하고, 통기시키면서 4주간 배양하여 원료재생식물체 1개당 3.24개의 식물을 얻었다.

참고예

실시예 5에서 얻은 재생식물체 100개를 스칼팰로 수동절단하여 그 절편을 실시예 5와 같이 배양하였다.

절단완료에 소요된 시간은 5시간이었으며, 원료재생식물체 1개당 2.28개의 식물을 얻었다.

실시예 6

배양배지 2l를 제 19 도의 장치에 넣었다.

이 장치에서 하부칼은 축의 보스부에 수평으로 부착되고, 상부칼은 수평면에 대해 15도의 각도로 보스부에 부착되었다. 장치전체를 120℃에서 15분간 오토크레브에 넣어 멸균하였다. 냉각후 소형장미싹(shoot) 100개를 주입구(91)를 통해 하우징(81)에 주입하고, 날부분을 1200rpm으로 90분간 회전시켰다. 그 결과 95% 이상의 싹이 예리하게 절단되어 3~4mm 크기의 측생아 약 400개가 얻어졌다. 이 측생아를 배양하여 식물 350개를 얻었다.

실시예 7

상부칼이 수평면에 대해 20도 경사를 이루게 한 것만을 제외하고는 실시예 6과 동일한 과정을 반복하였다. 그 결과, 3~4mm 크기의 측생아 260개를 얻었다.

Claims

멸균 또는 오염안된 식물체를 준비하고, 이 식물체를 구동부(2,52)에 의해 회전되며, 또한 접선에 각지게 위치된 1 이상의 길게 형성된 절결홈(4,54)을 갖는 원형평판(3,53)과 상기 원형평판(3,53)에 고정된 1 이상의 칼(5,55)을 포함하며, 각각의 칼(5, 55)의 날부분(6)은 그 날부분(6)과 상기 칼날 인접부위의 원형평판의 연장표면간에 일정간극을 둔채 각각의 절결홈(4,54)위에 위치되도록 구성된 절단장치에 넣어 절단하여 식물체 절편을 제조하는 것을 특징으로 하는 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 칼(5)이 방사상으로 배열되고 호형이며, 이에 의해 상기 식물체가 슬립절단(slip-cut)되는 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항 또는 2항에 있어서, 상기 칼(5)이 나사(8)에 의해 제거능하게 상기 원형평판에 고정된 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 칼(55)과 상기 원형평판 사이에 간격부재(56)에 의해 간극이 형성된 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 원형평판(3,53)은 하나의 용기(1,51)내에 배치되며, 상기 평판 및 용기를 모두 금속으로 구성하여 장치전체를 가열 멸균할 수 있는 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 또는 2항에 있어서, 상기 칼(5)의 날부분(6)과 상기 칼 인접부위의 원형평판(3,53)의 거리가 1~4mm 범위이고, 상기 평판은 100~400rpm의 속도로 회전하며, 절단될 식물체가 상기 칼날에 압압되는 압력이 0~500g/cm²범위이고, 이러한 조건들을 절단될 식물체의 종, 식물조직종류 및 부위에 따라 선택하는 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 절단될 식물체는 구근 또는 괴경인 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 칼(5)은 상기 원형평판(3,53)의 접선에 대해 직각 미만의 각으로 배치되며, 상기 식물체는 슬립절단되는 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 식물체가 들어 있는 액체배지를 준비하고, 상기 절단장치에 접속된 유로를 통해 상기 액체배지를 삽입 유통시켜 상기 절단장치에 의해 상기 식물체를 절단하는 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 시시는 측생아를 갖는 줄기이며, 그 절편은 분리된 측생아이거나 하나의 측생아를 갖는 줄기절편인 것이 특징인 식물조직 배양용 접종절편의 제조방법.