벼의 뿌리조직을 기내배양하여 배발생캘러스의 형성과 식물체 재분화율의 품종간 차이 및 완숙배와 뿌리조직에서 유래된 캘러스의 현탁배양 기간별 부정배 형성정도와 식물체 재분화율 등에 대한 몇가지 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 벼 뿌리조직으로부터 캘러스 형성 및 식물체 재분화 능력의 품종간 차이는 뚜렷하게 나타났으며, 자포니카형 품종들이 통일형 품종에 비해 캘러스의 생장량도 많고 식물체 재분화율도 높은 경향이었고, 공시품종 중 "영덕벼"의 식물체 재분화율이 13%로 가장 높았다. 뿌리 및 현미배양에서 형성된 캘러스를 고체배지에서 2 주 간격으로 7회 계대배양한 바, 계대배양 횟수가 증가됨에 따라 식물체 재분화율이 증가되었다가 5회째부터는 점차 감소하였다. 뿌리조직에서 형성된 캘러스의 현탁배양에서 모양이 둥근세포와 그들의 세포괴는 배양 24일 후에 최대치를 나타내었고 그 이후는 감소하였다. 현탁배양 기간별 뿌리조직에서 형성된 캘러스의 체세포배 형성률은 배양 90일까지는 배양기간이 길어질 수록 증가하였으나, 그 이후는 감소하였고, 식물체 재분화율도 배양기간이 길어질수록 감소하는 경향이었다.소하는 경향이었다.
뽕나무의 화아의 기내배양을 실시할 경우 배지종류 및 생장조절물질의 농도가 각 기관의 생장 및 분화에 미치는 영향을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Murashige and Skoog 배지는 Greshoff and Doy 및 Wolter and Skoog 배지에 비하여 자웅화아의 생장에 양호한 결과를 나타내었으며 자화의 성장은 2.0ppm BAP 농도에서 양호하였다. 2. 자화 및 웅화의 화아를 가지고 있는 삽수를 7일간 삽목하여 발아시킨 후 배양한 구가 삽목을 하지 않고 직접 치상한 구보다 화아의 발육이 양호하였다. 3. 고농도 Kinetin과 저농도 IAA를 혼용 첨가한 M.S. 배지에서 생장이 양호하여 발화되었고 건전한 주두 및 약을 얻을 수 있었다.
약용으로 널리 이용되는 산수유(Cornus officinalisis)의 기내육종을 위한 기초 연구로 액아배양을 통한 기내 대량증식 가성을 검토한 결과, 1) 액아 배양에 적합한 배지로는 MS 배지와 DKW 배지가 77%의 신초형성율을 보여 가장 양호하였고 WPM과 GD배지는 다소 저조하였다. 2) 얻어진 기내 Shoot의 증식에는 DKW가 6.8개의 신초를 형성하고 신초장이 4.5cm, 엽수도 10.8개로 가장 우수하였고 B5 > GD > MS >WPM의 순이었다. 3) Shoot 증식에 적합한 sucrose의 농도는 MS배지의 경우 3%가 좋았으며, 농도가 높아질수록 신초의 기내 생육에 제한적이었으며, 활성탄의 영향으로는 배지내 농도가 $2\;g\;/\;{\ell}$ 까지 증가할 수록 개체의 생육이 양호한 경향이었다. 4) MS배지의 경우 무기염류의 농도는 2MS에 비하여 1/4MS까지 낮아질수록 기내 생육에 적합하였다. 5) Shoot증식을 위하여 BA $0.5mg\;/\;{\ell}$에 auxin을 종류별로 혼합 첨가한 결과 2,4-D 첨가구의 경우 Callus의 생장이 가장 왕성하였으나 Shoot 증식에는 극히 제한적이었고, IAA와 IBA 처리는 Callus가 전혀 유기되지 않는 반면 multiple shoot가 형성되었으며, NAA에서는 Callus형성과 Shoot증식 이 모두 이루어졌다. 6) 신초의 기내 발근유도 시험에서는 MS매지에 NAA $0.5mg\;/\;{\ell}\;와\;BA\;0.5mg\;/\;{\ell}$를 첨가한 처리에서 신초로부터 정상근이 분화 되었으나 5% 비율로 낮았다.
야콘의 절편체로부터 탈분화 조건을 규명하고, 잎의 절편체로부터 재분화 및 기내관아 형성조건을 조사하기 위하여 절편체를 배양하였다. 야콘의 잎으로부터 캘러스 형성에 MS배지가 $\frac{1}{2}$MS 및 B$_{5}$ 배지보다 효과적이었다. 잎, 엽병 및 측아 절편체로부터의 캘러스 형성률은 2,4-D 1.0, 2.0 mg/L에 kinetin 또는 BA를 0.2, 0.4 mg/L 혼용처리구가 NAA 1.0, 2.0 mg/L에 kinetin 또는 BA를 각각 0.2, 0.4 mg/L 혼용처리구보다 캘러스 형성률이 높았다. 잎으로부터 형성된 캘러스는 BA 1.0 mg/L처리에서 70%의 캘러스 증식율을 보였다. BA 1.0, 2.0 mg/L 처리 시 계대배양이 약 3~4개월 이상 지속되면서 캘러스 증식과 함께 재분율이 63% 이상 되었으나 kinetin 처리구에서는 관찰할 수 없었다. BA의 첨가에 의해 치상 후 약 3~4개월이 경과하면서 기내 소관아를 형성하기 시작하여 약 5~6개월 후에는 많은 양의 기내관아를 얻을 수 있었는데, BA를 5 mg/L 첨가한 배지에서 82.8%로써 기내소관아 형성률이 가장 높았으며, BA의 함량 증가에 따라 기내소관아 형성률도 증가하는 경향이었다. 그러나 BA의 함량이 5 mg/L이상 증가함에 따라 잎이 두꺼웠으며 줄기는 절간장이 짧고 분화 후에 생육을 지속하지 못하고 고사하였다. 한편, BA를 2 mg/L첨가하고 sucrose 첨가량을 다르게 하였을 경우, 5% sucrose를 첨가한 배지에서 소관아 형성률이 88.0% 로써 일반적으로 사용하는 3% 처리의 60.0%에 비하여 약28%증가하였다. 포장에서 수확한 관아의 액아와 기내관아의 액아의 조직학적 관찰 결과 크기에 차이가 있을 뿐 형태는 같은 것으로 관찰되었다.
기내 백합 소인경의 비대는 저온구인 15$^{\circ}C$에서 현저히 감소하는 경향이었고 $25^{\circ}C$에서 증가하였다. 15$^{\circ}C$에서 배양한 백합 소인경은 휴면을 하지 않았거나 하더라도 휴면정도가 미미하였던 반면, 2$0^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 배양한 소인경은 모두 휴면이 깊었다. 15$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$에서는 sucrose 농도가 높을수록 휴면정도가 깊었으나 $25^{\circ}C$ 배양온도에서는 sucrose농도에 상관없이 모두 휴면이 깊어 배양온도가 기내 백합 소인경의 휴면에 더 크게 관여하는 것으로 나타났다. 15$^{\circ}C$에서 배양한 소인경을 $25^{\circ}C$ 조건으로 옮겨 3주 이상 배양하면 휴면이 깊어졌고 $25^{\circ}C$ 조건에서 배양한 소인경을 15$^{\circ}C$ 조건으로 옮겨 12주간 배양하면 휴면이 타파되었다. ABA를 배지 내에 첨가하면 15$^{\circ}C$ 배양온도에서도 휴면이 유도되었으나 4$^{\circ}C$에서 8주간의 저온처리로 휴면이 100% 타파되었다. 배지 내에 BA (1.0mg/L) 또는 fluridone (1.0 mg/L)을 첨가하였을 때 Lilium Oriental Hybrid 'Casa Blanca' 의 무휴면 소인경 생산에 매우 효과적이었다.
대두의 조직배양에서 배양기간중 생화학적 대사산물의 변화와 특성을 조사하기 위하여 개화후 15일된 미숙자엽을 채취하여 기내에서 3주간 배양하였다. 이때의 배양체를 embryogenic callus(EC)와 non-embryogenic callus(NEC)로 구분하였다. EC의 일부는 다시 3주간 계 대배양하여 root forming cultures(RFC)와 shoot forming cultures(SFC)로 구분하였으며, EC의 또 다른 일부는 원형질체의 분리에 사용되었으며, 분리된 원형질체는 4주간 배양하였다. 이때 유기된 배양체를 protoplasts로부터 유기된 embryogenic callus(PEC)와 non-embryogenic callus(PNEC)로 구분하였다. 각각의 배양체에 대하여 단백질 및 그 아미노산조성을 조사한 결과, 아미노산의 조성 은 NEC와 PNEC에서보다 EC와 PEC에 서 methionine의 함량이 현저히 낮은 반면, phenylalanine의 함량이 높았다. 단백질의 양상은 EC에서는 18KD, NEC에서는 22KD 정도에서 차이가 났다. 또한 각각의 배양체에 대한 peroxidase 동위 효소의 활성을 조사한 결과, EC와 PEC에서는 peroxidase isozyme A(piA)의 활성이 높게 나타났으며, RFC와 SFC에서는 peroxidase isozyme B(piB)의 활성이 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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