• 제목/요약/키워드: 기관분화

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화본과 식물 홍띠의 기관분화 단계별 기관분화 관련 유전자발현 및 식물의 기관분화 관련 유전자 (Expression of Organogenesis-related Genes of the Plant-materials Induced in the Process of in vitro Organogenesis of Japanese Blood Grass, and Organogenesis-related Genes in Plants)

  • 이예진;김언약;배창휴
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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    • pp.34-34
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    • 2023
  • 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물체의 기관분화 단계별 시료를 작성하여 이들 몇가지 기관분화에 관련된 유전자의 각 단계별 기관분화체에서 유전자존재와 발현여부를 조사하였다. 또한 식물의 기관분화에 관련된 유전자 정보를 얻기 위하여 일부 유전자의 특성을 정리하였다. 조사된 기관분화 관련 유전자중 탈분화 관련 유전자로는 FIF, RAP2-4 (WIND1) 유전자 등이, shoot 분화 관련 유전자로는 WUS, 부정근 분화관련 유전자로는 OsSCR, WOX11 등, 체세포배발생 관련 유전자로는 BBM1, SERK1, LEC1B, MEA 유전자 등이다. 이들 유전자중 RAP2-4(WID1), FIE, BBM1, SERK1, OsSCR, WOX11, WUS, LEC1B 유전자 등 8종의 기관분화 관련 유전자를 대상으로 화본과 식물의 기관분화의 각 단계별 기관분화체를 작성하여 PCR을 통하여 유전자(gDNA)의 존재여부를 확인한 결과 공시 유전자 모두 홍띠의 각단계 기관분화체에서 존재하였다. 또한 상기 유전자를 사용하여 화본과 식물의 각단계별 기관분화체에 대하여 유전자 발현을 확인한 결과 각단계 기관분화체에서 모두 발현하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 관찰되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11은 15개의 모든 식물체에서 탐색되었으며, 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 이상과 같이 본 연구에서는 식물 기내발생시 기관분화관련 유전자의 동향을 파악하여 식물발생학의 기초자료를 구축하고자 하였다.

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화본과 식물의 기내 기관분화 단계별 기관분화체의 유전적 안전성 (Genetic Stability of the Plant-materials Induced in the Process of in vitro Organogenesis of Japanese Blood Grass)

  • 이예진;강인진;배창휴
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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    • pp.35-35
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    • 2023
  • 안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4%) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.

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벼 조유배양에 관한 연구 (Studies on Tissue Culute in Rice, Oryza sativa L.)

  • 정근식
    • 한국작물학회지
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    • 제20권
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    • pp.1-26
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    • 1975
  • 벼의 조직배양을 통한 육종적 이용을 목적으로 생태형이 다른 다수의 품종을 공시하여 2,4-D와 DNN를 첨가한 배지조건에서 발아종자와 약으로부터의 callus형성 및 기관분화의 품종간 차이를 구명하고 callus형성 및 기관분화능력이 상이한 품종간 교잡에서 잡종 제1세대의 callus형성 및 기관분화의 상관관계를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼 발아종자로부터의 callus형성은 현저한 품종간 차이를 인정할 수 있었다. 공시된 배지에서는 대체로 일본형 수도는 인도형에 비하여 callus형성이 좋았다. 2. 배지조성물질로서의 2,4-D와 NAA가 callus형성에 미치는 영향을 비교한 바 대부분의 품종들은 NAA첨가배지에서 callus형성량이 많았다. NAA첨가배지에서와 2,4-D첨가배지에서의 callus형성량의 상관관계는 고도의 유의성(r=0.896$^{**}$)이 인정되었다. 3. 2,4-D첨가배지에서 형성된 callus는 NAA첨가배지에서 형성된 callus보다 푸실푸실(friable)한 것이 많았다. 4. 육도는 발아종자로부터의 callus형성은 불량하나 약으로부터의 callus형성은 양호하였다. 5. callus로부터의 기관분화는 뿌리의 분화가 경엽의 분화보다 용이하였다. 또한 품종에 따라 기관분화정도에도 차이가 있었다. 6. 교잡종자로부터의 callus형성은 양친이 callus형성이 양호하면 $F_1$도 양호하고 양친중 편친만이 양호하드라도 교잡종자의 callus형성은 양호하였다. 따라서 callus 형성이 잘되는 편이 우성이었다. 7. 양친의 기관분화보다 잡종의 기관분화가 양호한 편이었다. 그러나 기관분화의 난이와 callus형성의 난이와는 상관이 없었다. 8. 약으로부터의 callus형성은 품종에 다라 현저한 차이가 있어 최고 10.5%에서부터 전연 형성되지 않은 품종까지 있었다. 이론형품종은 대부분이 2~4%였으나 인도형 품종은 대부분이 1%이하였다. 9. 약에서 형성된 callus로 부터의 기관분화에도 품종간 차이를 인정할 수 있었다. 10. callus로부터 기관이 분화되었을 때 albino변이체의 출현이 많았는데 발아종자으 우연보다 약의 경우에 그 출현빈도가 높았다. 11. $F_1$식물의 약으로부터의 callus형성 및 그로부터의 기관분화는 원녹간교잡에서는 $F_1$식물이 양친에서보다 좋았고 근녹간교잡에서는 양친과 같거나 약간높은 경향이었다. 12. 발아종자로 부터의 callus 형성과 약으로 부터의 callus형성과의 상관관계는 r=0.504$^{**}$로서 고도의 유의성이 인정되었다.

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In Vitro Culture에 의(依)한 딸기의 기관분화(器官分化)에 관(關)한 연구(硏究) (Organ Formation of Strawberry in Vitro)

  • 이영복;김영래
    • 농업과학연구
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    • 제5권1호
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    • pp.1-5
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    • 1978
  • 딸기의 meristem culture에 있어서의 기관의 분화(分化)는 배지 조성상의 생장조절물질의 종류와 농도에 따라 각 기관의 형성을 달리하였다. Cytokinin인 BA를 첨가하였을 경우 농도가 높아감에 따라 분화된 shoot의 신장(伸長)보다 새로운 plantlet의 연속적인 분화(分化)가 나타났으며, IAA 1.0ppm은 root의 분화(分化)를 촉진하였으나, BA 1.0ppm과 혼합 첨가 할 경우 rooting이 저조하였다. 2.4-D의 첨가는 기관의 callus화(化)를 유도하였고 특히 BA와의 농도 비율에 따라 각기 다른 양상을 나타내어 BA/2.4-D의 비율이 높을 경우 shoot의 분화(分化)가 나타났고, 이 비율이 낮아질 경우 callus의 분화(分化)가 나타났다. 결국 BA, IAA, 2.4-D의 세가지 물질은 기관분화에 대하여 특색을 갖고 있어 BA는 shoot의 분화(分化), IAA는 root의 분화(分化), 그리고 2.4-D는 callus의 분화(分化)를 유도하고 있음을 알 수 있다.

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기내배양 홍띠 단계별 재분화체의 기관분화 관련 유전자 발현과 ISSR에 기반한 유전적 안정성 분석 (Expression of Organogenesis-related Genes and Analysis of Genetic Stability by ISSR Markers of Regenerants Derived from the Process of in vitro Organogenesis in Japanese Blood Grass (Imperata cylindrica 'Rubra'))

  • 이예진;강인진;배창휴
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.496-507
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    • 2023
  • 화본과 식물 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra')의 기관분화 관련 유전자의 동태와 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하고자 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 관련 유전자 발현과 ISSR 마커 기반 변이성을 조사하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 재분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 발현되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11도 15개의 모든 단계별 재분화체에서 발현하였다. 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 ISSR 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체(실내포트 재배식물체 4.1%, 노지 재배식물체 4.3%, 기내배양 홍띠(적색)식물체 4.2%, 녹색신초 발생 캘러스 5.6%, 캘러스 1.4%)에서 대조구인 모식물체(1.4%)와 같거나 높게 나타났다. 또한, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. 군집분석 결과 유전적 유사도 지수 0.809에서 기외 식물체(모식물체, 실내재배 및 노지재배 재분화 녹색 식물체)와 기내식물체 및 재분화 과정상의 분화체(기내배양 중인 홍띠 식물체, 녹색 신초, 적색신초 발생 캘러스, 캘러스)는 독립적인 2개 그룹으로 유집되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양 시 재분화 과정에서 일어나는 일련의 유전학적 기초자료를 제공해 준다.

고구마의 액아배양에서 생장조절물질이 기관분화 및 생장에 미치는 영향 (Effect of Growth Regulators on the Organ Differentiation and the Growth from the Axillary Bud of Sweetpotatoes in Vitro Culture)

  • 장병호
    • 한국작물학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.401-408
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    • 1984
  • 우리나라에서 고구마 장려품종인 홍미와 신미를 액아배양시 explant의 크기 NAA, BA 및 kinetin의 농도가 기관분화와 생육에 미치는 영향을 구명하고저 본 실험을 실시하였으며 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5mm되는 explant 배양이 2mm explant 배양보다 기관분화 및 생육이 좋았으며 홍미는 MS 배양에 NAA 0.1mg/$\ell$와 kinetin 1mg/$\ell$을 조합처리할 때 신미는 MS배지에 NAA 0.1mg/$\ell$와 kinetin 1mg/$\ell$을 조합처리할 때와 kinetin 1mg/$\ell$, BA 0.1mg/$\ell$을 단독처리할 때 shoot의 분화가 좋았다. 2. 뿌리분화는 홍미와 신미가 비슷한 결과를 보였으며 NAA 0.lmg/$\ell$와 kinetin 1mg/$\ell$을 조합처이한 배지에서 뿌리수와 뿌리길이가 증가하였다. 3. BA의 농도가 증가함에 따라 비정상 식물체의 출현이 많았으며 한 개의 explant에서 여러개의 shoot의 길이가 짧았다. 4. 이차계대배양에서 shoot의 분화 및 생장은 NAA 0.1mg/$\ell$와 kinetin 1mg/$\ell$가 첨가된 배지에서 좋은 결과를 보였고 뿌리의 분화는 0.1 mg/$\ell$ BA에 첨가된 배지에서 가장 효과적이었다.

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토마토속 식물의 배축절편 배양에 의한 식물체 재분화 (Plant Regeneration from Hypocotyl Explants of Several Species of Lycopersicon)

  • 임학태;이건섭;용영록;송융남;김종화
    • 식물조직배양학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.137-143
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    • 1994
  • 토마토(Lycopersicon esclentum MILL.) 교잡종 2계통 및 야생종 3종(L. peruvianum, L. glandulosum, L. pimpinellifolium,) 11계통의 배축절편을 배양재료로 해서 캘러스 형성 및 기관 분화의 차이를 배지별, 계통별로 조사하였다. 13계통 가운데 비교적 캘러스 형성 및 기관분화가 다른 종에 비하여 우수한 것은 T-7 (L. glandulosum, Peru산)으로 나타났다. 이 계통에서의 캘러스 유기 및 기관분화는 배지조성에 영향을 받았지만 사용된 모든 배지에서 식물체 재분화가 관찰되었다. 전반적으로 줄기분화는 zeatin 3.0 + IAA 0.02 mg/L가 첨가된 배지에서 가장 양호했다. 몇몇 계통의 경우는 TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구에서도 캘러스 형성 및 기관분화율이 높았다. 뿌리는 TDZ 0.5 mgh + NAA 0.5 mg/L 처리구에서만 많이 발생하였는데, 특히 T-21 (L. peruvianum, Peru산) 계통에서 뿌리분화가 53.3%로 가장 좋았다. TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구에서 100%의 줄기분화력을 보여준 T-7계통(L. peruvianum, Peru산)은 배양절편당 분화된 줄기의 크기 및 돈에 있어서 가장 좋았다. 그러나 본 실험에 공시된 여러 종의 Lycopenicon 계통을 고려할때 TDZ 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L 처리구 보다는 zeatin 3.0 + IAA 0.5 mg/L이 첨가된 배지에서 대체로 줄기분화 및 생장이 양호했다.

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메뚜기 체내와 체외에서 혈구생성 경로 추적에 관한 연구 (Study on the Detection of In vivo and In vitro Hemocytic Pathway in Grasshopper, Euprepicnemis shirakii)

  • 장병수
    • Applied Microscopy
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    • 제33권2호
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    • pp.131-143
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    • 2003
  • 메뚜기 체내와 체외에서 혈구 분화경로를 광학현미경과 전자현미경으로 관찰하였다. 조혈기관에서 혈구의 형성은 망상세포에 둘러싸인 줄기세포에서부터 유래되었으며, 줄기세포에서부터 원시혈구, 무정형혈구, I형 과립혈구, II형 과립혈구, 소구혈구 및 편도혈구가 각각 분화되는 것을 확인하였다. 곤충배지에 배양된 조혈조직에서 각각 다른 형태의 혈구들이 분화되어 방출되었다. 그러나, 이들 혈구들의 유사분열상은 관찰되지 않았다. 배지의 조혈기관에서 분화된 세포들의 형태학적 특징들은 메뚜기 체내의 조혈기관에서 분화된 세포들과 같았다. 이와 같은 결과는 줄기세포가 각각의 서로 다른 혈구들로 직접 분화하는 것을 의미한다. 본 연구 결과 조혈기관의 줄기세포는 각각의 혈구로 직접 분화할 수 있는 기능을 가지고 있었으며, 체내와 체외에서 한번 형성된 순환 혈구는 다른 혈구의 형태로 변형되지 않았다. 메뚜기에서 순환혈구의 유지는 복부 등쪽 첫 번째 마디에서 여덟 번째 마디 사이의 익상근 위에 광범위하게 존재하고 있는 조혈기관에 전적으로 의존하였다.

꼬리명주나비 (Sericinus montela Grey) 조혈기관의 미세구조 (Ultrastructure of the Hemopoietic Organs in Sericinus montela Grey (Lepidoptera: Papilionidae))

  • 허양훈;권선방양희영
    • 한국동물학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.514-523
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    • 1994
  • 꼬리명주나비(서ericinus montela) 조혈기관의 분포 및 미세구조를 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 꼬리명주나비의 조혈기관은 흉부 제 2 · 3체절의 날개발생부위(imaginal wing disc)에 부착되었거나 인접해 있었다 각각의 조혈기관은 비세포성 기저 막으로 둘러싸인 여러 개의 조혈섬으로 구성되어 있었으며, 조혈 섬들은 compact islet(치밀하게 배열된 조혈섬)과 loose islet(느슨하게 배열된 조혈섬)으로 구분되었다. 혈구의 분화는 loose islet 내에서 진행되었으며, 시원세포로부터 원시혈구. 부정형혈구, 과립혈구, 소구혈구가 독자적 경로를 통해 분화되었다.

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