• 식물조직배양학회지
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• 제22권6호
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• pp.323-327
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• 1995

미나리의 체세포 배발생 과정을 해부학적으로 구명하기 위하여 배발생 기원세포와 캘러스를 광학현미경 및 전자현미경으로 관찰한 결과, 배발생 세포는 hematoxylin에 짙은 보라색으로, 비배발생 세포는 safranin에 적색으로 염색되어 광학현미경하에서 쉽게 구별할 수 있었다. 배발생 캘러스는 많은 수의 원배 및 발육중인 배, 비배발생 세포 등으로 구성되어 있었다. 체세포 배발생은 발육 중인 배나 세포괴의 표피세포에 위치한 배발생 세포의 하나가 분열하거나 세포괴내의 비배발생 세포속에 묻혀 있는 배발생 세포가 분열하여 일어났다. 배발생 과정은 항상 일정한 형태는 아니지만 단세포로부터 일정한 segmentation 과정를 거쳐서 배발생이 진행되는 것으로 나타났다. 투과전자현미경에 의한 관찰에서 배발생 세포는 비배발생 세포에 비하여 세포질이 조밀하고 핵이 대형이며 amyloplast, 인지질체 및 세포소기 관들이 많으며 액포가 없거나 매우 작았다. 이들 세포들은 두터운 세포벽에 의하여 주위의 비배발생 세포와 분리되어 있으며 세포윤곽은 둥글었다. 주사전자현미경으로 관찰한 배발생캘러스는 외부가 그물이 씌워진 형태의 구형의 다양한 크기의 배들과 비교적 크기가 큰 비배발생 세포들이 혼재하였다. 한편 비배발생능 캘러스는 구성세포가 크고 외부에는 gelatin같은 물질로 덮여 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.143-148
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• 1999

당근의 배양세포로부터 체세포배의 발생과정에 미치는 아스콜빈산 및 dehydroascorbic acid의 영향을 밝히기 위하여 본 실험을 시도하였다. 비배발생세포의 배양에 처리된 아스콜빈산은 세포증식을 촉진시켰을 뿐인데 dehydroascorbic acid는 세포증식을 억제시키면서 배발생세포로 전환시킨 효과가 있었다. 배발생세포의 배양에 처리된 아스콜빈산은 체세포배 발생을 억제시켰지만 dehydroascorbic acid는 체세포배발생을 촉진시켰다. 그러나 이와 같은 발생촉진은 구상배에서 중단되므로 성숙에는 오히려 저해적이었다. 이상의 결과로부터 당근의 캘러스배양에 dehydroascorbic acid를 처리하여 빠른 시일내에 배발생캘러스를 확보한 다음 dehydroascorbic acid 첨가 배발생 배지에서 초기배발생기간 배양 후 MS 기본배지로 옮겨 배양하면 고빈도의 체세포배생산 실험계가 확립될 것으로 판단된다.

• Applied Microscopy
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• 제29권1호
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• pp.105-124
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• 1999

마우스(ICR mouse)의 신경배형성에 따른 뇌 및 척수 신경상피의 조직학적 및 미세구조적 분화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 배발생 8일 (embryonic day 8) 마우스배 (mouse embryo)에서 위중층원주상피의 신경판 및 신경고랑이 형성되었고, 배발생 9일에서는 두부의 전단부 및 말단부를 제외한 전 체장에서 신경관이 형성되었으며, 배발생 10일에서는 미아에서 이차신경배형성이 이루어졌다. 배발생 8일 마우스배의 미부 말단부에서는 신경상피와 중간엽과의 경계가 불분명한 원시선이 관찰되었고, 두부에서는 신경상피, 척삭 및 중간엽세포의 구분이 분명하였다. 배발생 9일과 10일 마우스배의 경우, 후뇌 부위에서는 표피 외배엽세포의 결합에 의하여, 척수 부위에서는 신경상피세포의 결합에 의하여 덮개판을 이루어졌고, 바닥판은 높이가 낮은 위중층원주상피세포로 이루어겼다. 배발생 10일 마우스배에서 척수의 운동신경이 처음 분화되었다. 배발생 9일과 10일 마우스배에서 신경상피세포들은 세포소기관의 분화 및 전자밀도의 차이에 따라 암세포, 중간형세포 및 명세포로 구분되었다. 배발생 9일에서는 모든 형의 세포가 관찰되었으나, 배발생 10일에서는 중간형 및 명세포들 만이 관찰되었다. 모든 신경상피세포에서 free ribosome 및 polysome들이 다같이 발달하였으나, 암세포에서는 RER과 lipid droplet들, 중간형세포와 명세포에서는 Golgi체들이 발달하였다. 중간형세포의 세포질돌기에서는 신경미세섬유, 명세포의 세포질들기에서는 신경미세섬유 뿐만 아니라 미세소관들도 다수 관찰되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권1호
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• pp.55-62
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• 1995

벼(Oryza sativa L. cv. Kye Hwa) 성숙종자에서 유도한 배발생 세포(embryogenic cell, EC)의 동위효소 발현양상과 효소활성을 조사하였다. 배발생 캘러스로부터 확립된 EC 현탁배양은 세포가 둥글며 세포질이 충만한 세포들로 이루어졌으나 비배발생 세포(nonembryogenic cell, NEC)의 현탁배양은 크게 신장한 액포화된 세포들로 구성되었다. 이러한 EC와 NEC의 peroxidase, esterase, acid phosphatase 그리고 malate dehydrogenase의 동위효소 양상과 활성도를 분석한 결과 밴드의 수와 특이성 그리고 밴드 활성 등에 현저한 차이를 보여주었으며 또한 이들 동위효소의 효소 활성도 측정 결과 EC에서 훨씬 더 높게 나타났다. NEC에는 나타나지 않은 EC의 특이 밴드와 강한 밴드 활성 그리고 높은 효소 활성 등은 EC의 형태적, 분화능과의 관련성을 내포하고 있다. 이러한 결과들은 이들 효소의 특이 밴드들이 벼에서 EC의 생화학적 표지자로서 사용될 수 있음을 내포하고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.7-12
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• 2009

본 실험은 음나무 배발생 세포의 증식 및 체세포배 발달을 위한 액체 현탁 배양조건의 확립을 위해 수행되었다. 배발생 세포의 생장율은 접종 밀도가 증가할수록 감소하였다. 배발생 세포의 증식에 가장 효과적인 접종 밀도는 0.1 g/100 ml 로서 이 농도에서 세포의 생장율이 가장 높았다. 배양기간에 따른 배발생 세포의 생장 패턴 및 세포 주기 (G1, S, G2/M) 분석 결과, 세포의 생장은 배양 5일 후부터 증가가 시작되어 15일 까지 급격히 생장하였으며 그 이후에는 점차 감소하였다. 배양 기간 별 세포 주기 (cell cycle)의 변화가 명확하게 관찰되어 배양 5일째 5기는 초기의 5.5% 에서 11.7%로 두 배정도 증가하였으며, 배양 15일 이후부터는 다시 초기의 세포 주기로 되돌아가면서 안정화되는 것으로 나타났다. 따라서 음나무 배발생 세포의 현탁배양은 15일의 주기로 배양하는 것이 증식에 가장 효과적인 것으로 생각되었다. 한편 배발생 세포에서 체세포배의 유도는 배양초기의 접종 밀도가 중요한 것으로 나타났다. 0.5 g/L 의 낮은 밀도로 접종 시에는 65% 이상의 어뢰형 배가 유도된 반면 접종 밀도가 높아질수록 어뢰형으로의 배발달은 급격히 감소하였다. 초기의 접종 밀도가 증가할수록 특히 어뢰형 배의 발달은 지연되었으나 구형 및 심장형 배의 유도는 초기 접종밀도에 영향을 받지 않았다. 이상의 실험결과로 음나무 액체 배양 시 초기 접종 밀도를 조절함으로써 배발생 캘러스의 증식 및 체세포배를 효과적으로 유도할 수 있었으며 이는 체세포배 생산을 위한 배양 기간의 단축이 가능함을 보여주는 결과이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.219-223
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• 2004

두릅나무의 엽병을 1.0 mg/L 2,4-D가 포함된 MS 고체배지에서 배발생캘러스를 유도하였다. 배발생세포와 배발생세포괴는 1.0 mg/L 2.4-D가 포함된 MS 액체배지에서 배발생캘러스를 2주간 현탁배양하여 대량으로 얻었다. 그물망을 통과한 배발생세포는 1.0 mg/L 2.4-D가 포함된 MS 액체배지에서 배양하면 배발생능이 소실되지 않고 지속적으로 유지 및 증식시킬 수 있었다. 그물망을 통과하지 못한 배발생세포괴를 식물생장조절물질이 첨가되지 않은 1/2 MS 액체배지에 옮겨 2주간 배양하면 구상형의 체세포배로 발달하였다. 구상형의 체세포배는 5 L의 bioreactor를 이용하여 배양하면 심장형, 어뢰형, 자엽형의 배와 유식물체로 발달하였다. Bioreactor 배양을 통해 두릅나무의 체세포배를 효과적으로 대량증식 시킬 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권6호
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• pp.369-374
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• 1997

카네이션의 종묘 급속증식 기술 및 형질전환 연구의 기초 연구로서 체세포배발생 조직배양 방법을 개발하고자 수행되었다. 'Desio' 카네이션의 20 mm 이하의 미숙화뢰를 2,4-D가 1 ㎎/L 함유된 MS 기본배지에서 배양하면 배발생 캘러스가 5-l0%의 효율로 유도되었으나, 줄기 정단분열조직, 잎, 절간조직과 20 ㎜ 이상의 화뢰에서는 비배발생 캘러스만이 형성되었다. 동일한 배양방법을 16품종의 절화용 카네이션에 적용한 결과, 7품종에서 배발생 캘러스를 유도할 수 있었다. 일부 배발생 캘러스 세포주는 120주 이상 배발생능 상실 없이 계대배양을 통해 증식할 수 있었으며, 액체 진탕 배양을 통해 배발생 세포괴 상태로 급속 증식하는 배양체가 획득되었다. 배발생 캘러스 또는 액체배양 배발생 세포괴를 호르몬이 포함되지 않은 MS 한천배지에 이식하며 2-3주내에 체세포배 발생을 통하여 식물체가 재분화되었다. 토양이식된 식물체는 정상적으로 생장하여 20주 후 개화하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권2호
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• pp.107-112
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• 1997

본 연구는 미나리의 배발생 캘러스를 배양하여 정상적이고 균일한 형태의 체세포 배를 대량 생산할 수 있는 조건을 구명하고, 생산된 체세포배를 종묘로 이용하기 위한 기초연구로 실시하였다. 배발생 캘러스를 생장조절제, 당, 질소원등을 농도별로 첨가한 MS배지에 현탁배양한 결과는 아래와 같다. 배발생 캘러스를 생장조절제가 첨가되지 않은 액체배지에 현탁배양하면 배발생 세포괴 및 체세포 배가 왕성하게 증식되었다. 구형단계의 배를 IBA와 NAA를 첨가한 배지에 현탁배양하면 배발생 세포괴의 증식과 함께 배의 발달도 진행됐으나, 2,4-D가 첨가된 배지에서 배양하면 배발생 세포괴 및 세포만 증식하고 배의 발달은 진행되지 많았다. 질소원의 종류에 따른 배발생 세포괴의 생장 발육상태에서 $\textrm{KNO}_3$와 $\textrm{NH}_4\textrm{NO}_3$가 각각 20mM 첨가되었을 때 가장 좋았다. 유아 발달에는 $\textrm{NH}_4\textrm{NO}_3$가, 유근발달에는 $\textrm{KNO}_3$가 효과적이었다. 구형단계의 배를 sucrose가 3-6 % 첨가된 배지에 배양하면 발육이 좋았다. 구형단계의 배를 ABA가 첨가되지 않은 배지에 배양하면 하배축의 이상신장 및 다배현상이 일어나지만 ABA가 $10\mu\textrm{M}$ 첨가된 배지에 배양하면 하배축의 길이가 단축되고 이차배 발생도 현저히 감소하였다. 고체배지에 배발생캘러스를 계속 배양하여 다양의 구형배를 얻을 수 있고 이들을 생장조절제가 첨가되지 않은 배지에서 배양하면 종자 유내 식물체와 유사한 유식물을 얻을 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 1998

Electroporation을 이용한 형질전환 연구에서 원형질체 대신 체세포 배발생 세포를 이용하여도 DNA가 도입될 수 있음을 이미 보고한 바 있다. 본 연구는 배발생 세포 내로 DNA를 도입하기 위한 electroporation의 최적 조건, 즉 전압과 capacitance 수준, promoter 종류, DNA 농도, 저온처리효과 등을 구명하며, 처리에 따른 DNA의 전입 현상을 이해하고 전기충격후의 생장과 분화 정도를 조사하고자 수행되었다. 들잔디 미숙배를 2,4-D가 2 mg/L 함유된 MS배지에서 배양하여 배발생 캘러스를 유도하였고, 동일 조성의 액체배지에 진탕배양하여 조직 electroporation에 적합한 현탁배양 세포괴를 증식할 수 있었다. 100-400 V의 전압과 10-1980 $\mu\textrm{F}$의 capacitance 수준에서 세포괴를 35S-gusA 조성을 갖는 운반체 DNA와 함께 electroporation 하였을 때, 전반적으로 DNA가 도입되었음을 표지유전자 gusA의 transient 발현을 통하여 확인하였으며, 200-300 V 전압과 330-800 $\mu\textrm{F}$ capacitance 수준이 보다 효과적인 경향을 보였다. 처리시 온도는 큰 영향을 미치지 않았으며, 6 $\mu\textrm{g}$/mL 이상의 DNA 농도에서는 GUS 발현이 양호하였다. 배발생 캘러스 세포주들은 모두 DNA가 도입 되었으나 비 배발생 캘러스 세포주는 11개중 하나에서만 도입이 확인되었다. Electroporation시 전기충격후 20, 40시간 후에 DNA를 첨가하여도 gusA가 발현됨에 따라 전기충격이 세포막의 침투성을 장시간 변화시킴으로써 DNA가 전이될 수 있는 것임을 확인할 수 있었다. GusA의 promoter로 CaMV 35S외에 Actl과 Ubil의 활성을 비교한 바, 35S에 비해 각각 7배, 5배의 활성을 나타내었다. Electroporation 처리후 세포괴의 배양실험에서 100-400 V의 전압과 10-l980 $\mu\textrm{F}$ capacitance의 전 처리 범위에서 캘러스의 지속적인 생장과 함께 식물체 재분화가 일어났다.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권4호
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• pp.255-260
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• 2006

본 연구를 통해 헛개나무의 기내유묘의 조직절편으로부터 배발생캘러스의 유기 및 2차 배형성, 그리고 배발생캘러스의 현탁배양계로부터 체세포배를 대량생산하여 식물체로 재분화시키는 시스템을 확립하였다. 현탁배양을 통해 배발생세포의 유도 및 증식에는 모두 $30^{\circ}C$의 고온이 효과적이었는데 이와 같은 온도조건에서 배발생캘러스 유도율과 배발생캘러스의 생장량은 각각 100%와 894.6 mg로 $25^{\circ}C$에 비해 1.53배와 9.19배로 높게 나타났다. 배발생세포를 $18^{\circ}C$에서 배양할 경우 체세포배로 전환되었고 배양 5주후 체세포배로 발달하였으며 $25^{\circ}C$ 이상의 배양온도에서는 배발생세포는 증식만 할뿐 체세포배는 형성되지 않았다. 체세포배로부터 식물체의 형성은 $18^{\circ}C$ 저온에서만 가능하였다. 배지에 0.1과 0.5 mg/l BA를 첨가할 경우 식물체 재분화율은 37%와 28%로 생장조절물질을 처리하지 않은 배지에 비해 2.2배와 1.7배로 높게 나타났다 재분화된 식물체의 성장에 주는 무기염의 영향을 조사하기 위하여 유식물체를 MS와 1/3MS 고체배지에 옮겨 배양한 결과 1/3MS배지가 줄기신장과 뿌리의 유도에 적합하였다.