둥근마(Dioscorea opposita Thunb.) 기내 소괴경 생산을 위한 배양환경과 배지의 교체효과

Effects of Media Replacement and Environmental Control for in vitro Microtuber Production of Yam (Dioscorea opposita Thunb.)

둥근마 액체배양에서 소괴경의 생산을 위하여 배양온도와 일장의 전환과 배양 배지의 교체 효과를 조사하였다. 둥근마 액체배양에서 식물체의 증식을 위한 일장시간은 6주의 배양기간 동안 25℃에서 16시간보다는 24시간이 효과적이었다. 기내소괴경의 생산을 위하여 배양기간을 12주로연장하여 배양하였으며, 배지교체의 효과를 검토하기 위하여, 배양 중기인 배양 후 6주째에 새로운 배지로 교체하였더니, 배지를 교체하지 않은 것보다 소괴경의 형성수가 평균 5개씩 더 많았고, 소괴경무게도 70% 이상 증가하였다. 배양환경의 전환이 소괴경 형성에 미치는 효과를 알아보기위하여, 12주의 배양기간 중에 식물체 생장이 활발한 초기6주간은 25℃에서 24시간의 일장환경에서 배양하고, 이후6주간의 배양온도와 일장시간을 전환하였다. 배양온도는25℃가 15℃보다 효과적이었고, 25℃에서 일장시간은 24시간이 암처리 또는 8시간 일장처리보다 효과가 있었다. 12주간의 배양기간중에 배지 교체의 적절한 시기는 배양후 2, 4, 6, 8, 10주째 또는 배지 무교체 처리구중에서, 생체중, 마디수, 소괴경수에서는 2주 또는 6주째에 교체하는것이 좋았고, 소괴경중은 8주째 교체 처리구에서 가장 무거웠으나 소괴경의 수와 무게를 모두 고려하였을 때, 초기배양 후 6주째에 배지 교체하는 것이 가장 효율적이었다. 12주간의 배양기간 중 배양 후 6주째에 교체할 배지의 성분은 sucrose 30, 60 g·L-1 또는 sucrose 60 g + BA 0.1 mg·L-1함유 배지 중에서 sucrose 60 g·L-1이 함유된 배지로 교체하였을 때, 소괴경의 총무게가 가장 무거워 소괴경의 비대에 가장 효과적이었다. 따라서, 둥근마의 액체배양시 25 ±1℃, 24시간 광조건으로, 마디접종 후 6주째에 sucrose 60g·L-1를 함유한 배지로 교체하여 6주간 추가 배양하는 방법이 기내 식물체와 소괴경의 생장과 형성에 가장 효과적이었다.

To figure out optimum culturing condition for in vitro yam (Dioscorea opposita Thunb.) production, various media components and environmental controls were evaluated, effective temperature, light condition and timing of the liquid media replacement for multiplication of yam in liquid culture were determined in this study. There was no visible difference detected for 15°C and 25°C temperature conditions. At 25°C, continuous light condition was more effective compared to 16 hour light/ 8 hour dark condition. Effect of media replacement was tested, and approximately 5 more microtubers obtained and 70% of increase in weight was detected when media replacement was performed. Timing for media replacement was tested at 2, 4, 6, 8, and 10 weeks after initial culture for 12 weeks. Considering both number and weight of microtubers, replacement of media 6 weeks after initial culture was most effective. In terms of component of media, significant increase in weight of microtubers was observed in MS media containing sucrose 60g·L -1. In summary, the most effective condition for in vitro propagation of chinese yam is replacing medium 6 weeks after initial inoculation with MS medium containing sucrose 60g·L -1in continuous light condition.