포도의 현탁배양계에서 안토시안닌 색소의 축적에 미치는 salicylic acid (SA)의 영향을 알아보기 위하여 다양한 농도의 SA를 계대배양시에 함께 처리한 결과 1 $\mu$M 이하의 낮은 농도에서는 세포의 생장 및 색소의 축적에 있어서 어떤 영향을 미치지 않았다. 그러나, 5 $\mu$M와 10 $\mu$M의 농도에서는 세포의 생장은 일시적으로 억제되지만 색소의 축적은 크게 증가한다. 또한 20 $\mu$M의 고농도에서는 세포의 생장은 완전히 억제되어 세포가 죽기까지 하는 결과를 나타내었다. 암배양 상태의 세포서도 SA을 처리해 주면, 암배양에 의한 안토시아닌 색소 생합성능의 저하는 회복되어, SA처리없이 광처리만 해준 세포보다도 더 높은 색소의 축적을 보였다. 5 $\mu$M의 SA를 계대배양후 시일별로 처리한 결과, 처리후 24 시간 이후에 급격한 색소의 축적을 나타내었지만 계대배양 후 2일째에 처리한 세포에서 가장 높은 색소의 축적를 보였으며, 처리후 5일째가 되면 SA는 무처리구의 암배양세포(7일째 세포)에 비해 4배 이상의 색소의 축적을 보였다.

자리공 모상근에서 betalain의 합성에는 광이 필수이지만 생장률은 암상태 보다 광상태(1500 1X)에서 5배 정도 억제된다. 따라서 광상태에서 모상근의 생장이 억제되는 원인을 규명하기 위해서 항산화제 처리에 따른 효과를 조사하였다. 항산화제(ascorbic acid, glutathione, $\alpha$-tocopherol, sodium pyrosulfate, propylgallic acid) 처리에 따른 모상근의 생장은 암상태에서 무처리보다 1.2-1.4배, 광상태에서 약 1.3-1.9배 생장이 증가되었으며, betalain 합성은 무처리보다 1.2-2.1배 향상되었다. 자리공 모상근의 성장 및 betalain 합성에서 항산화제 복합 처리에 따른 효과는 나타나지 않았다. Betalain 합성 과정에서 항산화제의 효과는 청색 파장하에서 가장 높게 나타났다. 따라서 광상태에서 자리공 모상근의 생장과 betalain 합성을 촉진시키기 위해서는 청색 파장에서 적절한 항산화제의 개발이 요구된다.

자리공 모상근에서 광처리에 따른 항산화효소의 활성을 조사하였다. Catalasa superoxide dismutasae, ascorbate oxidase (AO)의 활성은 광도가 2,000 lx까지 증가할수록 감소하였으며, 특히 AO활성은 2,000 lx에서 암상태보다 92% 감소하였다. Glutathione reductase, glutathione peroxidase (GPO), ascorbate peroxidase 그리고 peroxidase의 활성도는 500 lx까지는 광도가 높아질수록 증가하였으나 그 이상의 높은 광도에서는 현저하게 감소하였다. GPO의 활성은 AO처럼 2,000 lx에서 암상태보다 85%감소하였다. 광파장에 따른 항산화효소의 활성은 청색광의 파장에서 가장 많이 억제되었으며, AO의 활성은 25%까지 감소하였다. 청색광 파장의 광도에 따른 항산화효소의 활성도는 30 lx까지는 증가하다가 200 lx에서는 암상태보다 21-71%까지 감소하는 경향을 나타내었다. AO의 활성은 청색 파장의 광도(300-200 lx)가 증가할수록 급격히 감소하여 200 lx에서는 70%까지 억제되었다. 자리공 모상근의 항산화효소 활성은 청색광 파장의 높은 광도에서 주로 생성된 유해산소 의하여 억제되고 있음을 확인하였다. 광상태하에서 모상근의 생장과 betalain 합성을 향상시키기 위해서는 모상근에서 생성되는 산화제의 효율적인 제거가 요구됨이 시사되었다.

노각나무의 미숙배를 절편체로 사용하여 배양한 결과, 0.5 mg/L NAA 단독처리와 1.0 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA 혼용처리구에서 배발생캘러스 및 체세포배를 관찰할 수 있었으며 특히 0.5 mg/L NAA처리가 체세포배 발생을 더욱 촉진하였고 얻어진 배발생캘러스를 MS 기본배지에 계대배양 하여 배양 2주후 정상적인 식물체를 관찰할 수 있었다. Sucrose 농도에 따른 배발생캘러스로부터 체세포배 발생율은 5% sucrose 처리구에서 가장 높았고 9% sucrose 첨가는 체세포배 발생을 오히려 억제하였고 백색체 발생을 증가시켰다. 식물체 재분화를 위하여 MS, 1/2MS와 1/2MS에 0.1 % charcol를 첨가한 배지에서 배양하였던 바, 3, 6% sucrose 처리구 모두 MS, 1/2MS 기본배지에서는 자엽의 발달은 억제되었고 뿌리 발달만 왕성하였으나 1/2MS에 0.1% charcol 처리구에서는 정상적인 줄기와 뿌리를 가진 식물체를 얻을 수 있었다.

백합 경단 및 인편배양에 있어서 유식물체분화 및 자구형성에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하기 위하여 실험을 수행하였다. 백합 경단배양 시 유식물체분화는 NAA 0.1 mg/L 또는 NAA 0.1 mg/L + BA 0.1 mg/L 복합처리구에서 비교적 양호하였으나, 뿌리분화는 생장조절제가 무첨가구가 양호하였다. 인편 조직절편 배양 시 생장조절제 첨가없이도 유식물체분화는 가능하였으나, NAA 0.2 mg/L 처리구에서 가장 양호하였며, BA 단독처리구에서는 양호하지 못하였다. NAA대신 IBA를 처리할 경우에는 분화된 유식물체의 자구 형성을 촉진시켰고, 특히 IBA 0.1 mg/L에서 효과적이었다. NAA 0.2 mg/L를 처리할 때 sucrose 3% 첨가보다 6% 첨가가 자구형성을 촉진시켰다.

기내자구 소인편조직을 배양할 때, sucrose 3%, 2,4-D 0.05 mg/L이하에서, 혹은 sucrose 9% 2,4-D 0.01 mg/L에서 자구분화가 양호하였으며, 2,4-D 0.1 mg/L의 고농도가 되면 오히려 억제적이였다. BA 첨가는 대조구에 비해 자구분화는 촉진적이었으나 자구비대는 불량하였다. 기내자구 소인 편배양에서 생장조절제를 무첨가 시, NH$_4$NO$_3$를 1/2로 줄인 MS배지에서 배양할 경우 자구비대에 효과적이고 sucrose농도가 12%일 때 자구비대가 양호하였다.

본 연구는 이미 확립되어 있는 고려인삼의 체세포배발생을 통한 식물체 재분화와 Agrobacterium을 매개로 한 형질전환 시스템을 이용하여 항곰팡이성 인삼을 개발하고자 염기성인 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자를 인삼으로 도입하였다. CaMV 35S promoter-강낭콩 키틴가수분해효소 유전자와 선발표지로서의 neomycin phosphotransferase II (NPT II) 유전자를 가진 pChi/748 binary 벡터를 pGA748로부터 제조하여 이를 도입한 A. tumefacience LBA4404와 인삼 접합배의 자엽절편을 1 mg/L 24-D, 0.1 mg/L kinetin이 첨가된 MS 액체배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 동일배지에 100 mg/L kanamycine 500 mg/L carbenicillin을 첨가한 고체 배지에 옮겨 배양하였다. 배양 한달 후부터 절편의 절단면 부근으로부터 캘러스가 유도되기 시작하였으며 이어서 수많은 체세포배가 형성되었다. 이들 체세포배를 BA와 GA3가 각각 1 mg/L 첨가된 배지로 옮겨서 5주 경과되었을 때 식물체로 전환되었다. 재분화된 개체 중 선발된 8개의 식물체로부터 PCR과 이 산물의 Southern분석 결과 6개의 재분화 개체에서 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자가 도입되었음을 확인하였다.

작약동아의 정아 및 액아의 기내배양에 의한 유묘의 증식에 필요한 배양조건을 구명코자 실험한 결과는 다음과 같다. 정아배양의 경우, 생장조절재의 조성에 무관하게 두지방종에서 100% 신초가 신장하였으나 생장은 의성지방종 은 NAA 0.1 mg/L 단용배지, 영천지방종은 NAA 0.01 mg/L 단용배지에서 가장 양호하였다. 액아배양의 경우, NAA 0.01 mg/L와 zeatin 5.0 mg/L 혼용배지에서 의성지방종은 100%, 영천지방종은 50%의 가장 높은 신초신장율을 보였고 신초의 생장도 양호한 경향이었다. 정아 및 액아배양으로부터 유도된 신초는 vermiculite를 지지물로 한 NAA 0.1 mg/L 첨가배지에서 30.0%의 발근율을 보였으나 뿌리의 생장은 양호하였다.

Petunia hybrida와 Nicotiana sanderae의 원형질체를 융합하여 체세포잡종식물을 얻고자 융합산물의 배양에 의해 얻은 개체들에 대해 유전분석을 하였다. 재분화 개체중 융합된 것으로 인정되는 개체의 peroxidase pattern은 두 모본의 band를 모두 가진 개체(A-D patterns)에서 나타난 band중 p. hybrida에서 나타난 band 이외에 최상부에 1개의 band가 추가되었는데 이는 융합을 판별할 수 이는 중요한 marker 로서 가능성이 있으며, aspartate aminotransferase isoenzyme pattern은 두 모본의 양상이 모두 나타나거나 N. sanderae의 상부 band가 소실된 개체도 있었다. 염색체 검경에서 P.hybrida는 2n=14, M sanderae는 2n=18개로 나타났으며, 동위효소검정에서 체세포 잡종일 것으로 추정되는 개체들은 2n=32-36으로 나타났다. 표현형 관찰에서 체세포잡종으로 인정되는 개체의 형태적 특징은 두 모본의 중간형태를 나타내었다.

지치 (Lithospermum erythorhizon SIEB, et ZUCC)의 잎조직으로부터 유도한 캘러스를 현탁배양하여 약리성 지방산인 ${\gamma}$-linolenic acid (GLA)를 생산하는 기술을 확립하고자 탄소원, 질소원, 생장조절제의 영향을 조사하였다. 캘러스 유도는 1.0 mg/L 2,4-D 단용첨가시 가장 왕성하였다. Sucrose 88mM농도에서 세포생육이 가장 왕성하고 총지방산(TFA)중 GLA비율이 높아 단위건물중당 TFA함량이 가장 낮았음에도 flask당 GLA생산량은 가장 많았다. 질소원으로서 potassium nitrate농도증가는 세포생장 및 지방산함 량 및 GLA함량을 증가시켰으며 최고 처리농도인 56.3 mM 에서 최고수준을 나타냈다. IAA 첨가는 배양세포 생장량을 증가시켰고 2,4-D는 배양세포내의 총지방산 함량을 높이는 결과를 나타내었으나, kinetin과 BA는 세포생육에 저해적 영향을 나타냈다. $10^{-7}$ M ABA는 캘러스생장을 유의적으로 증가시켰으며 TFA 및 GLA함량도 증가시켰으나 현탁배양세포의 생육과 지방산 축적에는 저해적으로 작용하였다.

국내품종인 동진벼와 태백벼의 미숙접합자배 유래 배발생 현탁배양 세포의 초저온 보존 시스템을 개발하였다. 동결/해동 후 캘러스 재생률은 동진벼의 경우 2 M DMSO와 0.4 M sucrose를 태백벼의 경우 0.64 M DMSO와 0.4 M sucrose를 혼용처리하였을 때 캘러스 재생률이 각가 88%와 90%로 가장 높았다. 또한 고농도의 삼투용액에서 배양세포 의 전처리 과정은 필요하지 않았다. 재생된 캘러스를 1 mg/L NAA와 5 mg/L kinetin이 첨가 된 $N_{6 }$, 배지로 이식하여 명배양하였을 때 체세포배발생을 통하여 다수의 유식물체가 발달하였다. 약 100여개의 식물체가 재분화되었으며, 이중 25%는 albino이었다.다.