Isolation and Culture of Mesophyll Protoplasts from in vitro Cultured Populus alba × P. glandulosa

현사시(Populus alba × P. glandulosa) 기내배양엽육(器內培養葉肉) 조직(組織)에서의 원형질체(原形質體)의 분리(分離) 및 배양(培養)

This study was carried out to investigate the optimum conditions for isolation and culture of mesophyll protoplasts from Populus alba ${\times}$ P. glandulosa. The results obtained from the experiments are as follows; 1) The suitable concentration of BAP for shoot multiplication was 0.4 mg/l. 2) High yield and viability of isolated protoplasts were obtained by our high enzyme-short time incubation method. 3) Optimum enzyme concentrations for mesophyll protoplast isolation were Cellulase 2%, Macerozyme 0.8%, Hemicellulase 1.2%, Driselase 2%, and Pectolyase Y-23 0.05%. 4) 0.6M mannitol in enzyme solution was the most effective for protoplast isolation and viability. 5) The most adequate pH level of enzyme solution was pH 5.6. 6) The effect of DTT and MES buffer was significant. 7) For protoplast purification, 0.6M sucrose was the most proper concentration. 8) The adding effect of Dextran T40 in floating solution was important. 9) The mesophyll protoplasts isolated through our high enzyme-short time incubation method revealed successful response to culture condition over 3 weeks of culture.

현사시 (Populus alla${\times}$P. glandulosa)의 기내배양(器內培養) 엽육조직(葉肉組織)으로부터 원형질체(原形質體)의 분리(分離) 및 배양(培養)을 시험하였다. 무균(無菌)의 엽육조직(葉肉組織)을 육성(育成)하기 위한 shoot의 대량증식에는 MS기본배지에 BAP 0.4 mg/l을 첨가하였을 때 가장 증식효과가 높았으며, 원형질체(原形質體)의 분리(分離)를 위한 효소농도는 Cellulase 2%, Macerozyme 0.8%, Hemicellulase 1.2%, Driselase 2%, Pectolyase Y-23 0.05%가 가장 효과적이었다. 효소용액의 삼투압은 mannitol 0.6 M이 적합하였으며, pH는 5.6이 적절하였다. 원형질체(原形質體)의 안정성을 높이기 위하여 DTT와 MES buffer를 첨가하여 좋은 결과를 얻었다. 분리(分離)된 원형질체(原形質體)의 정제를 위해서는 부유용액(浮遊溶液)의 sucrose 농도를 0.6M로 하였을 때가 가장 적합하였으며 dextran의 첨가효과도 높았다. 본 연구의 특징은 다소 높은 농도의 효소용액을 처리하여 단시간에 원형질체(原形質體)를 분리(分離)하는 것으로서 이 방법에 의해 나출(裸出)된 원형질체(原形質體)의 배양(培養)에 있어서 반응여부를 조사한 결괴 배양 3주 후에까지도 좋은 반응을 보였다.