Mass production of potato microtubers by bioreactor culture

Abstract

Highest increase of biomass was observed when tissue-cultured potato (Solanum tuberosum L. cv. Chubaek) shoots were cultured in a liquid medium containing 1/3 MS solution in a 18 L bioreactor, as compared to 1/4 and 1/2 MS solution. The medium containing 1/4 MS solution showed higher increase of shoot biomass than one containing 1/2 MS solution. Potato microtubers were formed when the medium was exchanged with the medium for microtuber formation and incubated under dark condition. The microtubers were observed first at some axillary buds one week after incubation under dark condition and then at most of the axillary buds by the end of 3 weeks. The 1.5 MS liquid medium and 20℃ were optimal conditions. By the end of 6 weeks, more 1,000 microtubers were formed in the 18 L bioreactor. Then, greened microtubers were harvested after one week culture under light condition.

Recent advances in the applications of tissue culture and genetic transformation in potato

“…각각의 조직마다 씨감자를 생산 해 농가에 보급하는데, 소형의 씨감자를 몇 차례 재배 증 식하여 농가에 공급하느냐에 따라 연한에 약간의 차이가 있으나, 모든 씨감자 생산의 시작은 조직배양을 통해 이 루어진다. 여기에도 크게 두 가지 방법으로 나누어 볼 수 있는데, 첫째는 조직배양을 통해 감자묘를 1차 증식 한 후 이를 줄기꺾꽂이 (경삽)를 하여 묘를 생산하고 다시 이를 양액재배 또는 토경을 하여 우량씨감자를 대량생산 하는 방법이다 (Kang and Kim 1995;Kim et al 1997Kim et al , 2002 (Kim et al 2009(Kim et al , 2010. 이 중 온도 및 일장과 관련된 환경적인 영향에 대한 보고로는 밤낮의 변온처리 또는 20℃ 조건에서 단일처리는 소괴경 형성을 촉진하나, 장일과 높은 밤 온도는 소괴경의 형성 을 저해하는 것으로 알려져 있다 (Tibbitts and Wheeler 1987;Kim et al 1992;Hwang and Lee 2008).…”

“…배지의 구성성분으 로 배지 내의 높은 sucrose농도는 기내소괴경 형성을 촉 진하며 (Choi et al 1994;Hwang and Lee 2007) Lee 2007, 2008). 또한 최근에는 바이오리액터 를 이용한 조직배양 감자줄기의 대량증식과 감자소괴경 대량 생산이 가능한 것으로 보고되고 있으나 경제성 분 석 및 실제 포장내에서의 적응성 등을 검토하여야 할 것 으로 판단된다 (Kim et al 2009(Kim et al , 2010 (Möller et al 1994;Laferriere et al 1999;Fock et al 2001;Ahn et al 2002b;Greplová et al 2008 Table 4 The different steps in introgression breeding, induced translocation breeding and cisgenesis. This table was adopted from Jacobsen and Schouten (2008) Step Schaart et al 2004;Jacobsen and Hutten 2006;Schouten et al 2006aSchouten et al , 2006bSchouten 2007, 2008;Haverkort et al 2008;Park et al 2009…”