왕느릅나무 기내 배양 최적화 조건 규명 연구

장태영1*, 김소현1, 정은주1

(1강원대학교 산림환경시스템학과)

Research on Optimal in vitro Culture Conditions for Ulmus macrocarpa

Taeyoung Jang1*, So Hyun Kim1, Eun Ju Cheong1

(1College of Environmental Forest System, Kangwon National University)

요약: 왕느릅나무(Ulmus macrocarpa)는 한국 자생 낙엽 교목으로, 그 줄기와 뿌리의 껍질인 유백피는 한약재로 사용된다. 최근 항산화, 항염증, 항균 효과가 보고되면서 헬스케어 산업에서도 주목받고 있지만 대부분의 느릅나무속은 개화부터 낙과까지의 기간이 짧아 종자를 통한 번식이 어렵다. 특히, 왕느릅나무는 증식과 관련한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 왕느릅나무의 지속가능한 증식과 산업적 활용을 위한 기내 배양 최적 조건을 규명하는 것을 목표로 하였다. 초대 배양은 WPM 배지에 BA 무처리 및 0.1 μM 처리를 통해 줄기 절편을 치상하여 진행하였다. 이후 BA 농도를 0, 1, 5, 10 μM로 처리한 WPM 배지에서 줄기 길이, 잎 개수, 유도된 줄기 수, 고사율을 측정하였다. 배양 과정 중 지속된 정단부 고사를 해결하기 위해 DKW 배지로 변경한 뒤 BA 농도를 0, 1, 5, 10, 15, 20 μM로 조절하여 줄기 길이, 잎 개수, 유도 줄기 길이와 수, 캘러스 및 줄기 생중량을 분석하였다. 실험 결과, DKW 배지에 BA 1 μM를 첨가했을 때 줄기 길이, 유도 줄기 길이 및 줄기 생중량이 증가에 가장 효과적이었으며, BA 농도가 10 μM 이하인 처리군에서는 고사가 발생하지 않았다. 따라서 본 연구는 왕느릅나무의 지속 가능한 증식과 산업적 활용을 위한 기내 배양 최적 조건으로 DKW 배지와 BA 1 μM 처리가 적합함을 확인하였다.

Abstract: Ulmus macrocarpa is a deciduous tree native to Korea whose stem bark and root bark have traditionally been used as medicinal herbs. Recently, its reported antioxidant, anti-inflammatory, and antimicrobial effects have garnered attention in the healthcare industry; however, most Ulmus species have a short period from flowering to fruiting, making seed collection and propagation difficult, and research on propagating U. macrocarpa remains insufficient. Therefore, this study aimed to determine the optimal in vitro culture conditions for the sustainable propagation and industrial application of U. macrocarpa. Initially, shoot explants were cultured on WPM medium with both a hormone-free and a 0.1 μM BA treatment. Subsequently, on WPM media with BA concentrations of 0, 1, 5, and 10μM, shoot length, leaf number, number of induced shoots, and mortality rate were measured. To address persistent shoot tip necrosis observed during the culture process, the medium was changed to DKW, and BA was adjusted to concentrations of 0, 1, 5, 10, 15, and 20 μM to analyze shoot height, leaf number, mean length and number of induced shoots, callus fresh weight, and shoots fresh weight. Notably, shoot tip necrosis did not occur in treatments with BA concentrations up to 10 μM. Experimental results showed that adding 1μM BA to the DKW medium was most effective for enhancing shoot height, mean length of induced shoots, and shoots fresh weight. Thus, this study confirmed that the combination of DKW medium and 1μM BA is the optimal condition for in vitro culture for the sustainable propagation and industrial application of U. macrocarpa.

Keywords: Ulmus macrocarpa, in vitro tissue culture, shoot tip necrosis, DKW, BA