The Effect of Various Culture Media on Histological Anatomy and Saikosaponin Content in Hairy Root Culture of Buplurum falcatum

시호 모상근 배양에서 배지성분에 따른 사이코사포닌 함량과 조직학적 형태의 차이

Growth rate and saikosaponin content of Buplurum falcatum hairy root on MS and RCM basal media were measured. And using hairy root cultured in those media, it was investigated whether some correlation between differences in growth rate and saikosaponin content and histiological difference was or not. Results obtained showed that among media tested, MS and 3RCM medium which showed the faster growth in fresh weight and dry weight, respectively. And saikosaponin content of hairy root cultured in 3RCM was $2.2{\sim}5.5$ times higher than that of 1 year cultivated roots, whereas that in MS was extremely low. On the other hand, histological differences of root tips and about 1 cm region from root tip cultured in both MS and 3RCM were not prominent, however, in mature region, a lot of cells only in 3RCM contained densely stained vacuoles or organelles which probably contain tannin, suggesting that development of those has a correlation with biosynthesis of secondary metabolites containing saikosaponin.

시호 모상근 태양에선 MS와 RCM 배지를 기본배지로 하는 몇 가지 배지를 사용하여 생장과 사이코사포닌 함량을 비교하였으며, 그 중 MS와 3RCM 두 배지에서 보이는 생장과 성분 함량의 차이가 뿌리의 조직학적 차이와 연관이 있는지를 조사하였다. 모상근의 생장은 생중량은 MS배지가 건중량은 3RCM 배지가 각각 양호하였으며, MS와 3RCM의 건중량에 대한 생중량의 비가 각각 7.6%와 14%로 MS 배지가 함수량이 높았다. 사이코사포닌 함량은 MS배지에서는 극히 낮은 함량을 나타내었으나, 3RCM 배지에서는 총함량에서 국내 1년산 재배근의 약 $2.2{\sim}5.5$배의 함량을 나타내었다. 한편, 두 배지에서 배양한 시료의 근단부와 뿌리끝 1 cm 부근에서는 조직학적인 큰 차이를 관찰할 수 없었으나, 성숙대에서 는 MS 배지 보다 3RCM 배지에서 목부 사부 세포들의 발달이 보다 뚜렷하고, 3RCM 에서는 많은 세포에서 탄닌을 함유하는 것으로 추정되는 진한 염색의 액포 또는 세포 소기관이 관찰되었다. 따라서 이러한 세포 소기관의 발달은 사이코사포닌을 포함한 2차대사물질의 생합성과 연관이 았는 것으로 사료된다.