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KR101934775B1 - 캘러스배양을 통한 모링가 유식물체의 대량 증식방법 - Google Patents

캘러스배양을 통한 모링가 유식물체의 대량 증식방법 Download PDF

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KR101934775B1
KR101934775B1 KR1020160114288A KR20160114288A KR101934775B1 KR 101934775 B1 KR101934775 B1 KR 101934775B1 KR 1020160114288 A KR1020160114288 A KR 1020160114288A KR 20160114288 A KR20160114288 A KR 20160114288A KR 101934775 B1 KR101934775 B1 KR 101934775B1
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Abstract

본 발명은 배지에서 캘러스(callus) 형성 및 다신초 유도를 하고, 형성된 유식물체를 재분화하는 단계, 재분화된 유식물체를 성장시키는 단계, 및 유식물체를 순화시키는 단계들을 포함하는 모링가의 기내 유식물체 형성 방법에 관한 것으로,
상기 유식물체를 성장시키는 단계는, 상기 상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계에서 배양된 유식물체를, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 30g/L, 이노시톨(inositol) 0.1g/L 및 아가(Agar) 8~10g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에서 성장시키는 것을 특징으로 하는 모링가의 기내 유식물체 형성방법으로 배양 규모를 확대하는 증식 배양 과정에서 낙엽이지지 않고 생리활성을 높여 유식물체 수를 증가하기 유리하며, 전체 유식물체 형성 기간은 3~4개월로 단축할 수 있어 농가들에게 모링가 모종을 대량으로 공급할 수 있고, 재배기간이 5월에서 10월까지로 짧은 국내 기후환경에서도 농가에서 잎과 줄기 및 뿌리를 수확할 수 있으므로 농가 소득증대 및 모링가의 수입대체 효과를 얻을 수 있다.

Description

캘러스배양을 통한 모링가 유식물체의 대량 증식방법{Multiple propagation methods of Moringa Oleifera in vitro plantlets using callus culture}
본 발명은 캘러스배양을 통한 모링가 유식물체의 대량 증식방법에 관한 것으로, 특히 모링가 식물 조직에서 개선된 배지조성 및 배양조건으로 캘러스(callus)를 유도, 배양하여 기내에서 3~4개월 내에 유식물체를 형성하도록 개선된 모링가의 기내 유식물체 형성방법에 관한 것이다.
모링가는(Moringa Oleifera)는 십자화목 모링가과(Moringaceae)에 속하며 열대 및 아열대 기후 지역에 분포하는 다년생의 콩과 식물로서 5~12m에 이르는 속성교목으로, 나뭇잎과 열매 뿐만 아니라 뿌리까지 나무 전체를 식용으로 하는 열대성 나무로 인도 서북부가 원산지이다.
모링가는 비타민 16종, 미네랄 17종, 필수 아미노산 9종을 포함한 아미노산 20종, 지방산 15종, 오메가 3,6,9 등 90여 가지 이상의 영양소를 포함하고 있어 2000년 11월 21일자 디스커버리 채널에서는 세상에서 영양소가 가장 풍부한 식물로 인체에 필요한 90여 가지 이상의 영양소가 함유되어 있어 "기적의 나무(Miracle Tree)"라고 보도하기도 하였다.
이러한 모링가는 콜레스테롤 예방, 항염증, 시력 개선, 고혈압, 면역 강화, 항산화로 노화방지, 종양 예방, 당뇨 등 많은 효능을 가지고 있는 것으로 알려져 있고, 특히 모링가 잎은 단백질, 칼슘, 철, 베타카로틴(비타민 A의 전구체), 비타민 C와 비타민 E가 매우 풍부하며, 여러 유효성분에 의해 신체의 자연 방어 증가, 눈과 뇌에 영양 제공, 신진대사 증진, 세포구조 증진, 주름개선, 간 및 신장의 정상기능 부여, 소화작용, 항산화작용, 면역시스템 증진, 항염증작용, 혈당조적 작용 등 그 효용 가치를 인정받고 있으며, 세계적으로 인구의 고령화에 따라 기능성 건강보조식품과 기능성 화장품 등으로 그 활용성이 확대되고, 수요 또한 크게 증가하고 있다.
이러한 모링가는 원산지인 인도를 비롯하여 베트남, 미국, 필리핀 등에서 재배되어 오일, 건조 잎 및 분말 등으로 가공 및 판매되어 왔으나, 최근에는 일본과 중국에서도 모링가를 재배하기 시작하는 등 재배면적이 확대되고 있다.
모링가가 국내에는 약 4~5년전에 소개되기 시작하였는데, 주로 외국산 제품의 직판이나 원료를 수입해 가공, 판매되고 있으며, 모링가의 수입 금액은 현재 급속히 증가하고 있다. 국내 재배는 미미한 실정이다. 모링가는 20~30년 생장하는 다년생 작물로 열대지방에서는 잘 자라지만, 국내의 추운 겨울을 견뎌내지 못하여 국내에서는 5월 초 ~ 10월 말까지만 재배할 수 있다는 점이 가장 큰 문제점이다.
국내에서는 모링가를 약 5개월간 노지에서 재배하여 목적하는 잎, 줄기, 뿌리 등을 수확할 수는 있지만, 재배기간이 짧아 종자 채취는 불가능하다. 따라서 수요증가에따라 농가들의 관심이 증가되어 일부 농가에서 해외에서 종자를 수입해서 육묘를 통해 재배하고 있는 실정인데, 현재 국내에서 유통되는 대부분의 종자는 태국, 베트남, 인도, 필리핀 등에서 공급되고 있고, 이러한 수입 종자들이 미숙종자, 해묵은 종자, 협잡물 등이 섞여있어 발아율이 10~15%로 극히 저조한 문제점이 있다(도1 참조).
따라서, 바이러스에 감염되지 않은 무병주로써 뿌리 생육 등이 강건하고 초기 생장속도가 빠르며 대량공급을 재배가능한 시기에 맞춰 모링가 종묘를 공급할 수 있도록 하는 조직 배양묘의 국내 생산 기술 확보가 필요한 실정이다.
이러한 조직 배양묘 생산 기술과 관련하여, 국내 공개특허 제10-2006-0078100호에는, 가시없는 음나무 식물체의 엽병으로부터 무균적으로 배발생세포 및 캘러스를 유도하는 단계와, 배발생 캘러스로부터 체세포배를 유도하는 단계와, 유도된 체세포배로부터 발생과정을 거쳐 유식물체를 유도, 생장시키는 단계와, 배양된 기내 식물체를 이용하여 2차 배발생 캘러스를 유도, 증식하는 단계와, 유도된 2차 배발생 캘러스로부터 액체 및 고체 배지를 통해 다량의 2차 체세포배를 유도하는 단계와, 2차 체세포배로부터 유식물체를 대량으로 생산하는 단계와, 전기의 유식물체를 성장시킨 기내 식물체를 토양에 순화하는 단계를 포함하는 종묘의 대량 생산 방법이 개시되어 있다.
다른 예로서, 국내 공개특허 제10-2010-0026019호에는 양초의 캘러스로부터 재분화를 유도하는 방법이 개시되어 있는데, 키네틴(kinetin)과 NAA가 함유된 MS배지에 카사미노산(casamino acid)이 추가하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 분화되지 않은 부정형의 세포덩어리를 지칭하는 캘러스(Callus, 혹은 유합조직, 창상조직, 유상조직)를 통한 신초 형성 및 식물체 재분화를 유도하는 배양 방법이 공지되어 있지만 모링가에 적용시 재배기간이 5월에서 10월까지로 매우 짧고 기온이나 일조 조건 등 환경이 열대지방과 달라 초기 배양시 낙엽이 지는 등의 이유로 광합성 촉진에 의한 독립영양에 진입하지 못하는 등 실패를 거듭하던 중 이러한 문제점을 개선하여 대량의 모링가 종묘를 공급할 수 있는 캘러스 배양을 이용한 최적의 모링가의 기내 식물체 배양 기술을 완성하였다.
국내 공개특허 제10-2006-0078100호(2006년07월05일 공개) 국내 공개특허 제10-2010-0026019호(2010년03월10일 공개)
본 발명의 목적은 국내 기후 환경에 따라 부득이 조직 배양을 통해 모링가의 종묘 대량 생산을 해야 하는 국내 실정에 따라 기내에서 배양중인 모링가 유식물체의 줄기, 뿌리 및 잎중에서 선택된 어느 하나를 직접 이용하여 캘러스(callus) 배양을 통해 대량 증식이 가능하도록 캘러스 배양 조건을 최적화하고, 캘러스 형성 이후, 신초가 형성되는 과정을 거치는 과정에서, 배양 초기 왕성한 캘러스 형성 능력 또는 신초 분화 능력을 유도하는 최적의 배양 조건으로 모링가의 기내 식물체를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 모링가의 기내 유식물체 형성방법은, 배지에서 캘러스(callus) 형성 및 다신초 유도를 하고, 형성된 유식물체를 재분화하는 단계, 재분화된 유식물체를 성장시키는 단계에 있어서, 상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계는 기내 배양중인 유식물체의 줄기, 뿌리 및 잎에서 채취한 작은 식물조직을 카사미노산(casamino acid) 0.1g/L, 2.4-D(2.4-dichloro phenoxy acetic acid) 20mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g/L 및 파이타겔(phytagel) 2~3g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에 치상하여 배양하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계는, 상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계에서 배양된 유식물체를 분화하여, 키네틴(Kinetin) 20mg/L, 1-나프탈렌아세트산(1-naphthaleneacetic acid; NAA) 2mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 20g/L 및 파이타겔(Pytagel) 2~3g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에서 배양하는 것이 바람직하다.
상기 유식물체를 성장시키는 단계는, 상기 상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계에서 배양된 유식물체를, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 30g/L, 이노시톨(inositol) 0.1g/L 및 아가(Agar) 8~10g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에서 성장시키는 것이 바람직하다.
상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계에서의 배지는 KNO3 1,900mg/L, NH4NO3 1,650mg/L, CaCl22H2O 440mg/L, MgSO47H2O 370mg/L, KH2PO4 170mg/L, MnSO44H2O 22.3mg/L, ZnSO47H2O 8.6mg/L, H3BO3 6.2mg/L, KI 0.83mg/L, CuSO45H2O 0.025mg/L, Na2MoO42H2O 0.25mg/L, CoCL26H2O 0.025mg/L, FeSO47H2O 27.8mg/L, Na2EDTA2H2O 37.3mg/L의 무기 염류와, glycine 2mg/L, myo-inositol 100mg/L, nicotinic acid 0.5mg/L, pyridoxineHCl 0.5mg/L, thiamineHCl 0.1mg/L, sucrose 3%, casamino acid 100mg/L의 유기물을 포함하여 조성될 수 있다.
상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계에서의 배지는, KNO3 1,900mg/L, NH4NO3 1,650mg/L, CaCl22H2O 440mg/L, MgSO47H2O 370mg/L, KH2PO4 170mg/L, MnSO44H2O 22.3mg/L, ZnSO47H2O 8.6mg/L, H3BO3 6.2mg/L, KI 0.83mg/L, CuSO45H2O 0.025mg/L, Na2MoO42H2O 0.25mg/L, CoCL26H2O 0.025mg/L, FeSO47H2O 27.8mg/L, Na2EDTA2H2O 37.3mg/L의 무기 염류와, glycine 2mg/L, myo-inositol 100mg/L, nicotinic acid 0.5mg/L, pyridoxineHCl 0.5mg/L, thiamineHCl 0.1mg/L, sucrose 3%, sorbitol 2%의 유기물을 포함하여 조성될 수 있다.
또한, 상기 유식물체를 성장시키는 단계에서의 배지는, KNO3 2,850mg/L, NH4NO3 2,470mg/L, CaCl22H2O 660mg/L, MgSO47H2O 550mg/L, KH2PO4 255mg/L, MnSO44H2O 33.1mg/L, ZnSO47H2O 12.3mg/L, H3BO3 9.1mg/L, KI 1.2mg/L, CuSO45H2O 0.037mg/L, Na2MoO42H2O 0.37mg/L, CoCL26H2O 0.037mg/L, FeSO47H2O 41.7mg/L, Na2EDTA2H2O 55.9mg/L의 무기 염류와, glycine 3mg/L, myo-inositol 250mg/L, nicotinic acid 0.75mg/L, pyridoxineHCl 0.75mg/L, thiamineHCl 0.15mg/L, sucrose 3%, sorbitol 3%의 유기물을 포함하여 조성될 수 있다.
본 발명에 따른 모링가의 식물체 형성 방법은 줄기, 뿌리 및 잎에서 채취한 식물조직에서 캘러스(callus) 유도 후 신초 형성 능력 및 식물체 재분화를 유도함으로써, 기내 배양중인 모링가의 조직을 직접 이용하기 때문에 간단하게 대량으로 배양할 수 있고, 다신초 형성율이 높기 때문에 배양 규모를 확대하는 증식 배양 과정에서 유식물체 수를 증가하기 유리하며, 전체 유식물체 형성 기간은 6개월로 대량으로 생산할 수 있어 농가들에게 모종을 대량으로 공급할 수 있고, 재배기간이 5월에서 10월까지로 짧은 국내 기후환경에서도 농가에서 잎과 줄기 및 뿌리를 수확할 수 있으므로 농가 소득증대 및 모링가의 수입대체 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 모링가의 파종과 저조한 발아 상태를 나타낸 사진이다.
도 2는 모링가의 캘러스(callus) 배양에 이용할 종자 치상 및 부정아 형성을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 모링가의 캘러스(callus) 배양을 이용한 식물체 형성 과정들을 단계별로 나타낸 사진이다.
이하에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명에서 수행하는 캘러스 배양을 이용한 모링가 조직배양묘 기내 생산기술에 대한 연구는, 모링가의 종묘 대량 생산을 위해 모링가 식물조직체에서 캘러스 유도 및 식물체를 형성시 필요한 배지조성 등 배양조건의 최적화에 있다.
즉, 모링가의 신초 형성율 및 분화율은 생장조절제를 포함한 첨가물의 종류 및 농도에 따라서 차이가 있기 때문에, 조직배양 방법을 이용하는 경우, 모링가의 식물체 형성율을 높이고 아울러 성공적인 조직배양묘의 대량생산을 위해서는 생장조절제를 포함한 배지 첨가물의 종류 및 농도 등 배지의 조성 최적화가 반드시 필요하다.
본 발명은 기내에서 무병 모종의 모링가 유식물체의 줄기, 뿌리 및 잎을 시험재료로 사용한다. 상기한 모링가 유식물체는 크고 건실한 종자를 선택해서 전처리로서 70%의 에탄올에 10초간 침지하고, 멸균 증류수로 3~4회 세정한 다음, 1%의 차아염소산나트륨용액에 15~20분간 침지하고, 다시 멸균수로 3~4회 세정하고, 멸균한 거름종이를 이용해 종자의 수분을 뺀 다음, 한천 배지(Agar)나 피타겔(phytagel) 배지위에 치상하여 배양하며, 배지에서 자란 모종중에서 활력이 좋은 것을 선택하여 조직배양 재료로 사용한다 (도2 참조).
본 발명은 배양하는 초기 캘러스 형성 및 다신초(multi-shoot) 유도 단계, 식물체 형성 단계, 뿌리 형성(발근) 단계를 포함한다. 이러한 단계 이행을 도3에 나타내었다.
본 발명에 의한 캘러스(callus) 배양을 이용한 모링가의 식물체 형성 방법은 다음의 과정들을 포함한다:
(a) 기내 배양중인 유식물체의 줄기, 뿌리 및 잎에서 채취한 작은 식물조직을 카사미노산(casamino acid) 0.1g/L, 2.4-D(2.4-dichloro phenoxy acetic acid) 20mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g/L 및 파이타겔(phytagel) 2~3g/L의 4종을 첨가한 배지에 치상하여 초기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계;
(b) 키네틴(Kinetin) 20mg/L, 1-나프탈렌아세트산(1-naphthaleneacetic acid; NAA) 2mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 20g/L 및 파이타겔(Pytagel) 2~3g/L의 5종을 첨가한 배지에 유식물체의 형성 및 식물체 재분화하는 단계; 및
(c) 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 30g/L, 이노시톨(inositol) 0.1g/L 및 아가(Agar) 8~10g/L의 4종을 첨가한 배지에 유식물체의 성장하는 단계.
조직 배양 배지는 크게 무기염류, 비타민류, 생장조절제, 탄소 및 에너지원, 기타 유기물, 기타 첨가물(아가, 파이타겔)을 포함하며, 산소, 탄소, 수소를 제외한 조직 배양 배지의 무기염류로서, 식물세포 및 조직배양에 필요한 원소로 질소, 인, 칼리, 칼슘, 마그네슘, 황 등의 다량요소와 칼슘, 나트륨, 망간, 몰리브덴, 구리, 아연, 붕소, 코발트, 철 등 비교적 소량으로 필요한 미량요소를 포함한다.
상기의 원소들은 식물체뿐만 아니라, 세포나 조직의 발달에 중요한 역할을 한다. 특히 다량요소 중 인(P)은 핵산의 구성성분으로 세포분열과 생장에 필수적인 성분이며, 칼슘(Ca)은 세포벽의 구성성분으로 중층(middle lamella)에 있는 펙틴(pectin)과 결합하여 세포를 서로 결합하는 역할을 하므로 세포분열과 생장에 중요하다. 미량요소 중 철(Fe)은 식물체 내에 일어나는 여러 대사과정을 조절하는 효소(enzyme)의 기능을 보완하고 보조하는 보조인자(cofactor)의 역할을 한다. 또한, 산화환원 작용을 통한 전자의 전달 기능 등 광합성 작용을 촉매하는 중요한 역할을 하며 호흡효소의 구성성분이기도 하다.
본 발명에서는, MS(Murashige & Skoog Medium, Basal Salt Mixture, NH4NO3 Free)를 기본 배지로 사용하고, 식물의 배양에 필요한 가장 기본적인 물질들만 포함시켰다. 아울러, 상기 기본 배지의 pH는 5.8~6.0으로 사용하였다.
생장조절제인 키네틴(kinetin)은 식물의 세포분열을 촉진하는 호르몬으로 눈(bud)의 형성 유도, 잎의 생장촉진과 노화지연 등에 효과가 있다. 1-나프탈렌아세트산(1-naphthaleneacetic acid; NAA)는 천연옥신류의 하나로써, 줄기 및 자엽초의 신장, 뿌리의 신장 및 발근을 촉진하는 역할을 한다.
본 발명의 방법을 아래와 같이 실시하였다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
모링가의 캘러스 배양 방법
<1> 모링가의 캘러스 배지 치상 및 다신초 생성 유도 배양
기내 배양중인 모링가의 잎에서 조직을 채취하여 초기 캘러스 형성 배지 위에 치상하였다.
초기 캘러스(callus) 유도 및 다신초(multi-shoot) 배지는 MS(Murashige & Skoog) 4g/L 배지에 카사미노산(casamino acid) 0.1g/L, 2.4-D(2.4-dichloro phenoxy acetic acid) 20mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g/L 및 파이타겔(phytagel) 2~3g/L을 첨가물로서 추가하고 pH를 5.8로 되게 배지를 제조하였다. 배지 조성 성분은 하기 [표 1]과 같다.
모링가의 캘러스 형성 및 다신초 유도 배지조성
구 분 성분명 함량(mg/L)
무기염류
(다량원소)		 KNO3 1,900
NH4NO3 1,650
CaCl22H2O 440
MgSO47H2O 370
KH2PO4 170
무기염류
(미량원소)		 MnSO44H2O 22.3
ZnSO47H2O 8.6
H3BO3 6.2
KI 0.83
CuSO45H2O 0.025
Na2MoO42H2O 0.25
CoCL26H2O 0.025
FeSO47H2O 27.8
Na2EDTA2H2O 37.3
유기물질 glycine 2
myo-inositol 100
nicotinic acid 0.5
pyridoxineHCl 0.5
thiamineHCl 0.1
sucrose 3%
casamino acid 100
각각의 배지 성분을 혼합 조제한 후 배양병(외경:가로81mm, 높이132mm)에 100~150mL씩 분주하여 121℃에서 15분간 멸균하여 사용하였다. 배지가 든 배양병에 식물조직을 10여 개씩 치상하였으며 26±1℃로 유지되는 배양실에서 8주 정도 배양하였다. 배양 8주차 초기 캘러스 및 신초분화 특성은 표 2에서 확인할 수 있듯이 매우 양호한 캘러스 및 다신초 형성율을 얻었으며, 배양 8주차 상태는 도 1의 좌측에서 첫번째 사진과 같다.
8주차 캘러스 형성 및 신초분화 특성
캘러스형성율(%) 신초분화율(%) 신초개수/(plantlet)
52.7±5.2 15.7±1.5 11.2±1.1
<2> ‘모링가’의 식물체 및 뿌리 형성을 위한 증식 배양
식물 조직 치상후 캘러스 형성 및 다신초 유도 배양을 거친 후 MS(Murashige & Skoog) 4g/L 배지에 키네틴(Kinetin) 20mg/L, 1-나프탈렌아세트산(1-naphthaleneacetic acid; NAA) 2mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 20g/L 및 파이타겔(Pytagel) 2~3g/L을 첨가하여 배지를 형성하였으며, 그 성분은 하기 표 3과 같다. 도 1의 두번째 사진의 배양병에 계대하여 4~6주 정도 유식물체(plantlet) 형성 및 식물체 재분화를 유도한 다음, 도 1의 세번째 사진과 같은 다신초로 성장하였다. 재분화된 배양 12주차 및 20주차 유식물체의 특성은 하기 표 4와 같았다.
모링가의 재분화 배지조성
구 분 성분명 함량(mg/L)
무기염류
(다량원소)		 KNO3 1,900
NH4NO3 1,650
CaCl22H2O 440
MgSO47H2O 370
KH2PO4 170
무기염류
(미량원소)		 MnSO44H2O 22.3
ZnSO47H2O 8.6
H3BO3 6.2
KI 0.83
CuSO45H2O 0.025
Na2MoO42H2O 0.25
CoCL26H2O 0.025
FeSO47H2O 27.8
Na2EDTA2H2O 37.3
유기물질 glycine 2
myo-inositol 100
nicotinic acid 0.5
pyridoxineHCl 0.5
thiamineHCl 0.1
sucrose 3%
sorbitol 2%
12, 20주차 캘러스 형성 및 신초분화 특성
구 분 신초분화율(%) 신초개수(plantlet) 신초장(mm)
12주차 31.7±3.1 27.5±2.7 25.2±2.5
20주차 52.7±5.2 45.7±4.5 42.8±4.2
12주차에서 20주차까지의 신초 분화율, 신초 개수 및 길이 변화율이 크게 증가한 것으로 나타났다.
<3> 모링가의 성장 유도를 위한 배양
전단계까지 모링가 캘러스에서 배양된 유식물체를 성장시키기 위하여 MS(Murashige & Skoog) 6g/L 배지에 소르비톨(D-sorbitol) 30g/L, 이노시톨(inositol) 0.1g/L 등을 추가로 첨가하여 성장 배지로 이용하였으며 그 성분은 표 5와 같다. 전 단계의 배지에서 24주차까지 성장한 유식물체의 특성은 표 6과 같았으며, 도 1의 네번째 사진의 성장 상태를 얻었다.
모링가의 성장 배지조성
구 분 성분명 함량(mg/L)
무기염류
(다량원소)		 KNO3 2,850
NH4NO3 2,470
CaCl22H2O 660
MgSO47H2O 550
KH2PO4 255
무기염류
(미량원소)		 MnSO44H2O 33.1
ZnSO47H2O 12.3
H3BO3 9.1
KI 1.2
CuSO45H2O 0.037
Na2MoO42H2O 0.37
CoCL26H2O 0.037
FeSO47H2O 41.7
Na2EDTA2H2O 55.9
유기물질 glycine 3
myo-inositol 250
nicotinic acid 0.75
pyridoxineHCl 0.75
thiamineHCl 0.15
sucrose 3%
sorbitol 3%
20주차 식물생장 특성
식물체 형성율(%) 신초개수(plantlet) 엽수(leaf) 초장(mm)
52.5±5.2 3.7±3 75.4±7.5 94±9.4
<4> ‘ 모링가 ’의 조직배양 묘목 형성을 위한 순화 과정
성장배지에서 배양된 조직배양묘는 외부의 순화 과정을 통해야만 독립적인 완전한 식물체로 된다. 순화되는 동안 신초, 측근 및 부정근을 형성하며 영양생장을 계속한다. 일반 원예용 피트모스가 담긴 트레이(27x53x12.5cm, 50구)에 심어, 햇빛의 30~40%를 차광하고 최고 25℃, 최저 18℃로 유지되는 온실에서 투명 비닐을 덮어주어 습도가 높게 유지되는 상태로 경화처리를 하였다. 새로운 잎이 형성되었을 때 점차적으로 광도를 증가시키고 습도를 낮게 조절하다가 식물체의 상태를 확인하면서 비닐을 서서히 걷어내어 외기의 환경에 완전히 노출시켜 경화시켰다.
상기한 실시예의 설명에서 기본 배지를 MS(Murashige & Skoog)를 사용하였으나, 여기에 한정되지 않고 예를들어 WPM(Lloyd & McCown Woody Plant Basal Salt Medium) 배지와 같은 다른 배지를 기본 배지로 사용할 수도 있다.
본 발명은 유식물체의 조직 배양을 통해 국내 기후가 재배에 적합하지 않아 시도되지 않았던 열대성 식물로 아열대 기후 지역에 분포하는 다년생의 콩과 식물로서 각종 아미노산과 영양소를 포함하는 모링가의 종모를 대량 생산하는데 이용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 배지에서 캘러스(callus) 형성 및 다신초 유도를 하고, 형성된 유식물체를 재분화하는 단계, 재분화된 유식물체를 성장시키는 단계를 포함하는 모링가의 기내유식물체 형성 방법에 있어서,
    상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계는 기내 배양중인 유식물체의 줄기, 뿌리 및 잎에서 채취한 작은 식물조직을 카사미노산(casamino acid) 0.1g/L, 2.4-D(2.4-dichloro phenoxy acetic acid) 20mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g/L 및파이타겔(phytagel) 2~3g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에 치상하여 배양하고,
    상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계는, 상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계에서 배양된 유식물체를 분화하여, 키네틴(Kinetin) 20mg/L, 1-나프탈렌아세트산(1-naphthaleneacetic acid; NAA) 2mg/L, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 20g/L 및 파이타겔(Pytagel) 2~3g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에서 배양하며,
    상기 유식물체를 성장시키는 단계는, 상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계에서 배양된 유식물체를, 수크로우스(Sucrose) 30g~40g/L, 소르비톨(D-sorbitol) 30g/L, 이노시톨(inositol) 0.1g/L 및 아가(Agar) 8~10g/L을 기본 배지에 더 첨가한 배지에서 성장시키는 것을 특징으로 하는 모링가의 기내 유식물체형성방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캘러스 형성 및 다신초를 유도하는 단계에서의 배지는 KNO3 1,900mg/L, NH4NO3 1,650mg/L, CaCl22H2O 440mg/L, MgSO47H2O 370mg/L, KH2PO4 170mg/L, MnSO44H2O 22.3mg/L, ZnSO47H2O 8.6mg/L, H3BO3 6.2mg/L, KI 0.83mg/L, CuSO45H2O 0.025mg/L, Na2MoO42H2O 0.25mg/L, CoCL26H2O 0.025mg/L, FeSO47H2O 27.8mg/L, Na2EDTA2H2O 37.3mg/L의 무기 염류와, glycine 2mg/L, myo-inositol 100mg/L, nicotinic acid 0.5mg/L, pyridoxineHCl 0.5mg/L, thiamineHCl 0.1mg/L, sucrose 3%, casamino acid 100mg/L의 유기물을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 모링가의 기내 유식물체 형성방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유식물체의 형성 및 식물체를 재분화하는 단계에서의 배지는, KNO3 1,900mg/L, NH4NO3 1,650mg/L, CaCl22H2O 440mg/L, MgSO47H2O 370mg/L, KH2PO4 170mg/L, MnSO44H2O 22.3mg/L, ZnSO47H2O 8.6mg/L, H3BO3 6.2mg/L, KI 0.83mg/L, CuSO45H2O 0.025mg/L, Na2MoO42H2O 0.25mg/L, CoCL26H2O 0.025mg/L, FeSO47H2O 27.8mg/L, Na2EDTA2H2O 37.3mg/L의 무기 염류와, glycine 2mg/L, myo-inositol 100mg/L, nicotinic acid 0.5mg/L, pyridoxineHCl 0.5mg/L, thiamineHCl 0.1mg/L, sucrose 3%, sorbitol 2%의 유기물을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 모링가의 기내 유식물체 형성방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유식물체를 성장시키는 단계에서의 배지는, KNO3 2,850mg/L, NH4NO3 2,470mg/L, CaCl22H2O 660mg/L, MgSO47H2O 550mg/L, KH2PO4 255mg/L, MnSO44H2O 33.1mg/L, ZnSO47H2O 12.3mg/L, H3BO3 9.1mg/L, KI 1.2mg/L, CuSO45H2O 0.037mg/L, Na2MoO42H2O 0.37mg/L, CoCL26H2O 0.037mg/L, FeSO47H2O 41.7mg/L, Na2EDTA2H2O 55.9mg/L의 무기 염류와, glycine 3mg/L, myo-inositol 250mg/L, nicotinic acid 0.75mg/L, pyridoxineHCl 0.75mg/L, thiamineHCl 0.15mg/L, sucrose 3%, sorbitol 3%의 유기물을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 모링가의 기내 유식물체 형성방법.
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