• 한국작물학회지
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• 제14권
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• pp.165-172
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• 1973

종간, 속간의 잡종에서는 흔히 불임현상이 일어나는데 인삼의 경우도 예외가 아니어서 고려인삼(panax ginseng: P.G.)과 미국인삼(panax quinquefolium: P. Q.) 그리고 죽절인삼(Panax japonicus: P.J) 간의 교잡육종에서 P.G.${\times}$P.J.에서만 아주 희귀하게 종자를 얻을수 있고 다른 종합에서는 전혀 잡종 제이세대를 얻을 수가 없었다고 하므로 본실험에서는 P.G.${\times}$P.Q.와 P.G.${\times}$P.J.의 교잡종의 화기 및 종자형성중의 유리아미노산의 소장을 추구함으로서 불임현상과 물질대사와의 관련성의 일단을 밝히고저 한다. 1. 두 교잡종의 시료에서 검출된 유리아미노산의 Chromatogram은 서로 유사한 pattern을 나타냈으며 그들의 양친이 나타내는 pattern과 유사하나 spot의 종류나 크기 정색도는 여러 가지 점에서 특이한 변화가 있다. P.G.${\times}$P.Q.에서 19종, P.G.${\times}$P.J.에서는 21종의 spot을 검출하였는데 전자에서 Alanine, Valine, Leucine, Phenyl alanine, Proline, Hydroxy proline, Serine, Threonine, Tyrosine, Aspartic acid, Glutamic acid, Lysine, Arginine, ${\beta}$-Alanine, Cysteic acid, Tryptophan, Asparagine, Glutamine, ${\gamma}$-Amino butyric acid를 확인하고 후자의 경우는 상기한 것 외에 Methionine과 한 개의 미지 spot를 얻었다. 2. Alanine, Aspartic acid, Glutamic acid, Cysteic acid와 Asparagine이 전체적으로 보아 주체를 이루고 있는 것은 P.G. P.Q. P.J에서와 같으나 Asparagine이 소포자기와 화분성숙기에 최다량으로 나타나는 것은 이들의 양친의 경우에는 보지 못했던 특이한 일이다. 3. 홍숙기에 Cysteic acid가 감소되는 것은 P.Q. P.J.의 경우와는 유사하나 P.G의 경우와는 반대되는 현상이며 P.G.${\times}$P.J.에서 Methionine이 검출된 것도 특이하다. 4. Proline은 그들의 양친의 경우와는 현저한 차이가 있었는데 소포자기에서 아주 미약한 정색을 나타낼뿐이며 이 때에 Asparagine의 spot가 가장 크고 강한 정색을 나타내었는데 이제까지의 여러 연구 결과를 종합해 보면 Proline의 양과 화분의 임성과는 아주 밀접한 관계가 있으며 이런 관계가 인삼 종자 형성에서도 나타나고 있다. 또한 Proline이 결핍될 때 Asparagine의 축적이 있다는 많은 보고도 있다. 5. 교잡종에서의 결실불능의 원인을 Proline의 과소에 의한 것으로 보며 Proline이 약의 화분퇴화와 중요한 관계를 가지고 있을 것으로 추찰된다. 6. 그밖에 여러 아미노산의 소장이 P.G. P.Q. P.J. 등의 자식계와 그들과의 잡종사이에 있어서 상당한 차이가 생기는 것은 교잡에 의한 Gene-action system의 변혁에 따른 결과라고 추찰되는 것으로 Proline의 대사 및 생리적 영향과 더불어 보다 깊은 조사가 필요한 것으로 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권4호
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• pp.189-194
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• 1995

유자의 배배양에 의한 캘러스의 유도는 미숙열매의 배로부터 가장 양호하게 유기되었다. 이들 캘러스는 3% sucrose 와 44.4 $\mu$M BA가 첨가된 1/2 MS배지에 치상하였을 때 가장 잘 유도되었으며 배양조건은 26$^{\circ}C$ 에서 2000 lx로 16 h의 광주기와 8 h의 암주기로 배양하였다. 이들 캘러스는 담황색으로 표면에 크고 작은 많은 돌기들을 가지고 있는 캘러스와 암갈색의 캘러스가 관찰되었다. 또한 캘러스 발달 단계와 기관분화의 정도에 따라서 세포배열 양상에 많은 차이가 있었는데, 배양 6주된 캘러스는 작은 세포들이 조밀하게 나타났으며 8주경부터 신장된 세포들이 분열하는 양상을 보여 주었으며 주된 캘러스 표면의 돌기들은 기관 발생의 초기에 구형의 세포돌기가 융기된 반면 주변의 세포들 은 액포화된 것으로 나타났다. 배양 16주 후에, 재분화된 shoot는 MS 배지에 이식하였을 때 발근이 되어 정상적으로 생장하였다. Shoo떼서는 유관속 형성층과 정유를 함유하고 있는 유낭의 초기 발생과정이 광학현미경으로 관찰되었다. 형성된 shoot를 화분에 이식하였을때 정상적으로 생장이 계속되는 것을 관찰하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-34
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• 1974

1970~1971년(年)에 걸쳐 잣나무의 자웅화(雌雄花)가 개화(開花)하여 구과(毬果)가 성숙(成熟)하기까지 임업시험장(林業試驗場) 서울시험임내(試驗林內)에 고정모수(固定母樹) 2본(本)과 보조모수(補助母樹) 3본(本)을 선정(選定)하여 7~10일간격(日間隔)으로 구과(毬果)를 채취(採取)하여 외부형태(外部形態)와 내부조직(內部組織)의 변화상(變化相)을 밝히고 구과(毬果)의 종자(種子)의 함수량(含水量)을 비롯하여 유지(油脂), 당(糖), 단백질(蛋白質) 등(等) 함유물질(含有物質)의 변화(變化)와 발아력(發芽力)을 갖게되는 시기등(時期等)을 종합적(綜合的)으로 연구(硏究)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 웅화(雄花) 1) 4월하순(月下旬)~5월상순(月上旬) 화분모세포군(花粉母細胞群)이 형성(形成)되고 다시 5월상순(月上旬)~5월중순(月中旬)에 환원분열(還元分裂)을 하여 사분자(四分子)가 되고 단핵상(單核狀)의 화분(花粉)은 그후분열(後分裂)하여 5월하순(月下旬) 성숙비산(成熟飛散)하였다. 2) 한 개의 웅화수(雄花穗)의 웅예수(雄蘂數)는 구과(毬果)의 유효인편수(有效鱗片數)와 거의 비슷한 69~102개(個)로서 1개(個)의 웅예내(雄蘂內)에는 5800~7300립(粒)의 화분(花粉)이 들어있다. 3) 성숙화분(成熟花粉)의 형태(形態)는 원형(圓形) 또는 타원형(楕圓形)으로 좌우(左右)에 기낭(氣囊)이 달렸으며 화분(花粉)의 길이는 $80{\sim}91{\mu}$로서 cuticula로 된 외피(外皮)와 cellulose로 된 엷은 내피(內皮)로 둘러 쌓여있다. 4) 성숙화분(成熟花粉)은 pH6.0의 증류수(蒸溜水)에 2%의 자당(蔗糖)을 넣은 0.8% 한천배지(寒天培地)를 사용(使用)하여 $25^{\circ}C$에서 68시간(時間) 경과후(經過後)에 발아(發芽)하였다. 2. 자화(雌花) 1) 인편(鱗片)은 4월하순(月下旬)부터 빨리 자라기 시작(始作)하여 5월상순(月上旬)에 배주(胚珠)의 분화(分化)가 시작(始作)된다. 5월중순(月中旬)에 배낭모세포(培囊母細胞)가 환원분열(還元分裂)을 하여 사분자(四分子)를 만들고 웅화(雄花)의 개화(開花) 직전(直前)인 5월하순(月下旬)~6월상순(月上旬)에 자화(雌花)의 생식기관(生殖器官)이 완성(完成)되었다. 2) 수분후(授粉後) 자화(雌花)의 배낭모세포핵(培囊母細胞核)은 계속(繼續) 분열(分裂)하여 다수(多數)의 유리핵(遊離核)이 밀집상태(密集狀態)로 익춘(翌春)까지 월동(越冬)한다. 3월중순(月中旬)부터 핵분열(核分裂)과 더불어 격막(膈膜)이 형성(形成)되어 5월상순(月上旬) 봉와조직상(蜂窩組織狀)의 배유체(胚乳體)가 형성(形成)되었다. 3. 수정(受精) 및 배(胚)의 형성(形成) 1) 장란기(藏卵器)는 4월중순(月中旬)~하순(下旬)에 형성(形成)되고 4월하순(月下旬)~5월초순(初旬) 사이에 수정(受精)하였다. 2) 배(胚)의 형성(形成)은 수정후(受精後) 5월하순(月下旬)에 난핵(卵核)이 분열(分裂)하여 일차(一次) suspensor 층(層)을 이루고 6월초순(月初旬)에 격막(膈膜)이 발생(發生)하였으며 6월중순(月中旬)에 4개(四個)의 유배(幼胚)가 발생(發生)하나 그중 1개(個)가 신장(伸長)하여 6월하순(月下旬)에는 배(胚)의 기관(器官)이 분화(分化)하기 시작(始作)하였으며 8월하순(月下旬)~9월초순(月初旬)에 배(胚)가 성숙(成熟)하였다. 4. 구과(毬果)의 생장(生長) 1) 개화당년(開花當年)의 6월중순(月中旬)~7월중순(月中旬)에 걸쳐 유구과(幼毬果)가 크게 생장(生長)하고 8월중순이후(月中旬以後) 정지(停止)되였는데 개화시(開花時)의 자화(雌花)에 비(比)하여 길이 1.6배(倍) 폭 3.3배(倍) 중량(重量)이 약(約) 22배(倍)에 달(達)하였다. 2) 개화익년(開花翌年)에는 3월상순(月上旬)부터 생장(生長)이 시작(始作)되어 4월중순(月中旬)~7월상순(月上旬)에 걸쳐 크게 생장(生長)하였으며 성숙기(成熟期)의 구과(毬果)는 개화직후(開花直後)의 유구과(幼毬果)에 비(比)하면 길이 7배(倍) 폭 12~15배(倍)에 달(達)하였다. 3) 구과중(毬果重)은 장란기(藏卵器) 형성기(形成期)에 65% 증가(增加)되고 수정후(受精後)에는 점진적(漸進的)으로 증가(增加)되어 7월하순(月下旬)에는 자화중(雌花重)의 660배(倍)로서 정점(頂點)을 이루고 그 후점차(後漸次) 감소(減少)되었다. 4) 구과(毬果)는 96~133개(個)의 인편(鱗片)으로 되어있고 종자(種子)가든 유효인편율(有效鱗片率)은 69~80%이며 성숙기(成熟期)의 구과장(毬果長)이 11~13cm 구과내종자수(毬果內種子數)는 90~150립(粒)이며 비립율(粃粒率)은 8~15%이었다. 5. 종피(種皮)의 형성(形成) 1) 자화(雌花)의 주피층분화(珠皮層分化)는 5월중순(月中旬)부터 시작(始作)되고 개화익춘(開花翌春)부터 활발(活潑)히 이루어져 외종피층(外種皮層)은 7월중순(月中旬)의 $703{\mu}$을 정점(頂點)으로하여 그후(後) 함수율(含水率)의 감소(減少)와 각질화(角質化)에 의(依)해 성숙기(成熟期)에는 $550{\sim}580{\mu}$로 감소(減少)되고 이때 외종피(外種皮)의 표피조직(表皮組織)이 분화(分化)하였다. 2) 성숙종자(成熟種子)의 외종피구조(外種皮構造)는 3~4층(層)의 표피세포층(表皮細胞層)과 16~21층(層)의 석세포(石細胞)로 되어 있고 그 내측(內側)에 1~2열(列)의 유조직층(柔組織層)을 이루고 있다. 3) 내종피(內種皮)는 외종피(外種皮)보다는 50~60일(日) 빠른 5월중순경(月中旬頃)에 최대층폭(最大層幅)($667{\mu}$)을 이루고 성숙종자(成熟種子)의 경우(境遇) 그 폭(幅)이 $80{\sim}90{\mu}$으로 감소(減少)되었다. 6. 함수율(含水率)의 변화(變化) 1) 수정후점차(受精後漸次) 증가(增加)되어 6월상순(月上旬)~중순경(中旬頃) 정점(頂點)에 달(達)하고 그후(後) 점감(漸減)되어 성숙기(成熟期)에는 구과(毬果) 43~48% 외종피(外種皮) 23~25% 내종피(內種皮) 32~37% 내종피(內種皮)와 배유(胚乳) 및 배(胚)는 23~26%배(胚)와 배유(胚乳)는 21~24% 배(胚)는 36~40%이었다. 2) 구과(毬果)의 발육(發育)과 함수율(含水率)의 증감관계(增減關係)를 종합(綜合)하면 다음과 같다. 제1기(第一期)(구과생장왕성기(毬果生長旺盛期) 수정후(受精後) 구과(毬果)의 발육왕성기(發育旺盛期))로서 최대함수량(最大含水量)을 나타내는 시기(時期)(4월하순(月下旬)--6월중순(月中旬)). 제2기(第二期)(배(胚) 및 영양조직형성기(營養組織形成期)) 유배(幼胚)가 발생(發生)되고 배유(胚乳)의 영양조직(營養組織)이 형성(形成)되며 함수율(含水率)이 점진적(漸進的)으로 고정(固定)되는 시기(時期)(6월중순(月中旬)~7월중순(月中旬)). 제3기(第三期)(성숙기(成熟期)) 내종피층폭(內種皮層幅)의 감소(減少)와 배(胚)의 성숙(成熟)으로 함수율(含水率)이 점차(漸次) 감소(減少)되고 실편(實片)이 황록색(黃綠色)으로 변색(變色)되는 시기(時期)(7월하순(月下旬)~8월하순(月下旬)). 제4기(第四期)(건조기(乾燥期)) 종자(種子)가 성숙(成熟)하여 함수율(含水率)이 급감(急減)되고 실편(實片)이 건조(乾燥) 위축(萎縮)하는 시기(時期)(9월초순이후(9月初旬以後)). 7. 함유물질(含有物質)의 변화(變化) 1) 종자내(種子內)의 유지(油脂)는 수정후(受精後) suspensor 층(層)이 형성(形成)되는 5월상순(月上旬)부터 점차(漸次) 증가(增加)되고 배(胚)의 기관(器官)이 분화(分化)되는 시기(時期)부터 급감(急減)되어 성숙종자(成熟種子)의 함유율(含油率)이 65~68%로서 호도와 참깨 야자수 열매등(等) 유지작물(油脂作物)보다 많았으며 배유(胚乳)보다 배(胚)의 함유율(含油率)이 높았다. 2) 수정후구과(受精後毬果)의 생장(生長) 왕성기(旺盛期)에 환원당(還元糖)의 함량(含量)이 일시증가(一時增加)하였으나 6월상순(月上旬)부터 점감(漸減)되고 비환원당(非還元糖)이 증가(增加)하였다. 배(胚)의 전당함량(全糖含量)은 7월하순(月下旬)부터 점차적(漸次的)으로 증가(增加)하였는데 그 대부분(大部分)이 비환원당(非還元糖)이였으며 환원당(還元糖)은 비환원당(非還元糖)의 약(約) 1/10에 불과(不過)하였다. 3) 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 5월하순(月下旬)부터 점차(漸次) 증가(增加)하였으며 성숙종자(成熟種子)의 경우(境遇) 48.8%였으며 배(胚)보다 배유(胚乳)쪽이 많았다. 8. 종자(種子)의 형질(形質) 성숙(成熟)한 종자(種子)는 외관상(外觀上) 다갈색(茶褐色)이고 길이는 1.3~1.9cm 폭(幅) 0.8~1.4cm 중량(重量) 0.43~0.48g이였으며 외종피(外種皮)는 종자중량(種子重量)의 61~65% 배(胚)는 2.3~3.5% 내종피(內種皮)와 배(胚) 및 배유(胚乳)는 33~36%이였다. 9. 발아력(發芽力)의 검정(檢定) 7월하순(月下旬)부터 9월중순(月中旬)까지 7일간격(日間隔)으로 채종(採種)하여 환원법(還元法)과 배적출(胚摘出) 배양(培養) 및 일반발아시험등(一般發芽試驗等) 세가지 방법(方法)으로 발아력(發芽力)을 검토(檢討)한 결과(結果) 수정(受精) 4개월후(個月後)인 8월하순(月下旬)부터 정상적(正常的)인 발아력(發芽力)을 갖게 되었고 이때 종자(種子)의 함수량(含水量)이 22~25%이었다. 이로 미루어 잣나무의 채종적기(採種適期)는 9월상순(月上旬)이라고 볼 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권3호
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• pp.237-255
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• 2021

제비동자꽃(Lychnis wilfordii (Regel) Maxim.)은 주로 고위도의 이탄습지에 분포하는 전문종이다. 우리나라에서는 2개 지역에 고립되어 분포한다. 본 연구에서는 생육지 특성, 생장특성 및 자가화합성 그리고 안정적인 개체군을 유지하고 있는 용늪습지보호지역에서 개체군의 지속에 관여하는 내적 동태를 평가하였다. 분포지의 식생환경은 용늪습지보호지역과 평창군 대관령면 분포지 사이에 뚜렷한 차이가 있었다. 화분매개충의 방문에 의해 종자의 생산이 촉진되기는 하지만 자가화합성을 함께 소유하였다. 토양의 유기물함량이 높은 조건에서 다수의 겨울눈을 생성하였고, 줄기 수, 열매 수가 최대에 달하였다. 그렇지만 유기물함량이 낮은 조건에서도 생장하고 개화하여 종자를 생산하였다. 용늪습지보호지역에서 제비동자꽃은 고층습원에는 분포하지 않았고 뚝사초가 형성하는 사초기둥이 발달한 저층습원에 분포하였다. 제비동자꽃은 이 공간에서도 사초기둥의 상단부에 주로 분포하였다. 따라서 뚝사초가 형성하는 사초기둥의 생성, 성장 및 소멸은 이 공간에 분포하는 식물의 정착, 성장, 소멸과 밀접한 연관이 있는 것으로 판단되었다. 현재 용늪습지보호지역은 제비동자꽃이 분포하는 사초기둥이 발달한 공간이 넓게 분포하고 있고 소멸과 재정착의 과정이 잘 이루어지는 것으로 평가되었다. 그러므로 현재와 같은 생태적 과정이 잘 유지된다면 용늪습지보호지역의 제비동자꽃 개체군은 오랜 기간에 걸쳐 지속 가능할 것으로 예상되었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.790-797
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• 2013

배는 꽃이 진 후 꽃받침의 탈리가 품종에 따라 다르게 나타나는데 품종에 상관없이 꽃받침이 남아 있는 과실은 과정부가 비대하여 돌출하게 된다. 본 연구에서는 남방형 동양배 120품종, 북방형 동양배 52품종 및 서양배 34품종을 대상으로 꽃받침 탈리 여부에 따른 무체과 또는 유체과로의 발달 유무를 조사하고, 남방형 동양배 품종 간의 교배 조합 후대 실생의 유체과 발생률을 조사하여 꽃받침 탈리에 대한 유전 양식을 구명하고자 하였다. 일반적으로 유체과 발생률이 10% 이하이거나 유체과 발생률이 90% 이상인 품종의 비율이 무체과와 유체과가 혼재되어 발생하는 품종의 비율에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 남방형 동양배, 북방형 동양배, 서양배순으로 유체과 발생률이 10% 이하인 품종의 비율이 높은 반면 서양배, 북방형 동양배, 남방형 동양배순으로 유체과 발생률이 90% 이상인 품종의 비율이 높았다. 꽃받침의 탈리 정도가 다른 품종 간의 교배에서 양친이 모두 유체과 발생률이 10% 이하인 경우에는 대부분의 후대가 유체과 발생률이 10% 이하인 실생이었으며, 양친이 모두 유체과 발생률이 90% 이상인 경우에는 대부분의 후대가 유체과 발생률이 높은 실생이었다. 무체과 품종이 화분친인 경우에는 종자친의 유체과 정도와 상관없이 무체과인 후대가 많은 반면, 종자친이 무체과이고 화분친이 다양한 수준의 유체과 발생률을 나타낸 교배 조합의 경우에는 후대에서 무체과와 유체과 실생의 비율이 유사한 경향을 보여 꽃받침의 탈리는 종자친보다는 화분친의 특성을 더 많이 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때, 꽃받침의 탈리 유무는 질적 형질이며 꽃받침의 탈리층 형성을 촉진하는 유전자들이 우성으로 작용하는 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제31권2호
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• pp.129-142
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• 1986

메밀의 지방재래종 55계통을 수집하여 춘파 및 하파재배후 개화한 다음 장ㆍ단주화의 분리비 또는 수정력, 대소포자모세포감수분열, 자웅배우체영성과정, 난장치 등을 조사하고 또한 상호인공교배하여 수정력, 수정현상, 원배형성 등을 비교, 조사하였던바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해안지, 산간지, 평야지의 지역별 장ㆍ단주화 분리비는 큰 차는 없었으나, 평야지가 해안지나 산간지보다 불규칙하였다. 2. 계절별 장ㆍ단주화 분리비는 춘파재배는 불규칙하였으나 하파재배는 1：1로 분리하였다. 3. 양친의 화형에 따른 장ㆍ단주화 분리비는 양친화형에 관계없이 춘파재배는 단주화비율이 현저히 높았으나 하파재배는 1：1로 분리를 하였다. 4. 인공적법수분에 의한 결실율은 춘파재배 (약30%) 보다 하파재배(59∼61% ) 가 현저히 높았고, 부적법수분에서는 춘파재배에서만 0.8∼1.8 % 결실되었다. 5. 하파재배에서 개화시기별 인공적법수분에서 결실율은 초기>중기>말기순으로 높았다. 6. 장ㆍ단기별 주당입수와 입중은 입의 크기에 관계없이 장주화<단주화였고, 1,000입중은 대입종이 장주화>단주화, 중소입종은 장주화>단주화이였다. 7. 정상대소포자형성율은 춘파재배보다 하파재배가 현저히 높았다. 8. 배주는 직생배주이며 2개의 극핵은 개화전에 융합핵으로 되 었다. 9. 화분은 수분후 30분이면 주두에서 발아, 신장하고, 1.5∼2시간이면 주공내에 진입하며, 2∼3시간이면 극핵과 정핵이, 3∼5시간이면 알세포와 정핵이 수정이 되는데 가을보다 여름이 빠르다. 10. 수정란은 합점측의 상단세포와 주공측의 하단세포로 분열되는데 수분후 15∼24시간이 소요되며, 여름이 가을보다 빠르다. 11. 수분후 7-8일 이면 원배는 배로 형성되기 시작하여 15일 이면 완전한 배를 형성한다.

• 한국작물학회지
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• 제24권1호
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• pp.30-36
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• 1979

팔굉, 노풍, TN1 3품종을 공시하여 2$0^{\circ}C$하에서 인공수분하여 수정과정을 조사하고, 상기 3품종외 이외326, 밀양29, 수원264등 9개품종을 일반포장에서 이앙기를 달리하여 감戮수분열과 등숙비율을 조사한 결과는 단음과 같다. 1 팔굉은 3$0^{\circ}C$하에서는 수분후 1시간30분에서 4시간후에, 2$0^{\circ}C$하에서는 2시간30분에서 4시간30분후에 수정이 된다. 2. 노풍과 TN1은 3$0^{\circ}C$하에서는 2시간에서 5시간30분후에, 2$0^{\circ}C$하에서는 수분후 3시간에서 6시간후에 수정이 된바. 3. 저온인 2$0^{\circ}C$하에서는 수정률이 저하하고, 특히 TN1에서는 극핵과 정핵 또는 난세포와 청핵의 수정이 거의 동시에 되는 것과 어느 한편만 수정이 되는 때도 있다. 4. 조발육에 있어서는 2$0^{\circ}C$하에서는 팔굉이 빠른 것 같고, 3$0^{\circ}C$하에서는TN1이 빠른 것 같다. 5. 팔굉은 이앙기가 늦어도 감수분열에 이상이 없이 정상화분립을 형성하나, TN1은 감수분열에 이상이 있어 불념화분립수가 많아진다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.3-3
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• 2023

우리나라 딸기는 시설재배 발전과 품종개발로 겨울을 대표하는 과일로 변신하였다. 이는 저온단일에서 꽃이 만들어져 착과되는 생태적(일계성)특성 때문이다. 우리나라의 딸기 정식기는 95%이상이 촉성작형으로 9월 중순 정식한 후 11월 하순부터 이듬해 5월 하순까지 약 6개월간 수확한다. 반대로 여름작형은 고온장일에서 꽃이 만들어져 착과되는 사계성 품종을 이용하는데 우리나라 500m 이상의 산간 고랭지에서 3-4월에 정식한 후 6월부터 11월까지 수확하지만 생산량은 전체의 0.3% 미만이다. 또한 여름딸기는 제과용으로만 사용되고 있어 6월부터 11월 사이에 신선딸기의 단경기가 발생된다. 이러한 문제를 재배적으로 해결하기 위해 일계성 품종을 이용하여 겨울부터 봄까지 포기냉장한 후 여름과 가을에 꺼내어 정식하면 45일 내외에 수확하는 주냉장 억제작형을 시도하였으나 우리나라에선 실용성이 떨어져 사라져간 기술이다. 그러나 네덜란드는 우리나라와 같은 주냉장기술을 활용(Waiting bed system, Table top system)하여 여름과 가을철에도 딸기를 생산하고 있다. 이 작형은 냉장기간이 길고 재배기술도 까다로울 뿐만아니라 1화방만 수확하여 수량성이 낮은 단점이 있다. 한편 미국에서는 일계성 품종이 품질은 좋으나 고온기에 꽃대발생이 어렵고 사계성은 품질이 떨어지는 단점을 극복하기 위해 일장의 길이와 관계없이 꽃대가 형성되는 중일성 딸기 품종을 보급하여 세계적으로 가장 많은 재배면적을 점유하고 있다. 연중생산이 가능한 중일성 품종을 개발하기 위해 먼저 유전자원을 수집하였고 품질이 좋은 일계성 품종을 중일성 품종과 교배하여 채종하였다. 교배종자를 파종하여 묘를 만든 후 정식하여 실생개체를 선발한 결과 고온장일 조건에서 개화되는 사계성(중일성)율은 약 10-20% 범위로 매우 낮았다. 선발된 우량계통은 영양번식을 통해 증식하여 생산력, 특성, 지역적응성 검정과정을 통해 품종을 개발하였다. 이렇게 단교잡에 의한 중일성 품종 선발육종은 선발율이 0.05%으로 매우 낮았다. 이렇게 우리나라 최초의 중일성딸기 '고슬' 품종이 개발되었다. 이 '고슬'은 9월부터 수확이 가능한데 이 때의 딸기 가격이 kg당 20,000원 이상으로 높으며, 수확기간은 '설향'보다 4개월 더 길게 재배가 가능하다. 연중재배를 위해서는 항상 8-25℃의 범위을 유지해야 품질이 높아지므로 재배관리가 중요하다. 흰가루병에는 저항성이 있으나 시들음병과 탄저병에는 약하고 당도와 경도가 높고, 향이 매우 진하다. 식물공장에서 매우 인기가 있는데 안정된 꽃대발생과 대과, 고당도와 함께 수술의 화분량이 많아 수정이 잘되는 특성으로 식물공장 사업이 확장되고 있는 중동나라에서도 로열티 계약(UAE 등)이 예정되어 있다. 1년 연중 개화되고 착과되는 특성으로 가정에서 기르는 반려식물로도 인기가 있다. 또한 아열대 고랭지대는 항상 서늘한 날씨이기 때문에 한번 정식후 1년 연중생산이 가능하여 2023년 베트남과 로열티 계약(1.6억원)을 하였다. 또한 '고슬'은 우리나라 신선딸기 수출 단경기에 생산되어 주년생산 수출체계에도 기여할 것으로 본다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.56-62
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• 2023

35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.155-162
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• 2023

무(Raphanus sativus L.)는 전세계적으로 재배되고 있는 뿌리 채소 중 하나로, 다양한 방법으로 소비되고 있다. 무의 F1종자 생산을 위한 원종 계통의 교배 과정에서는 화분 혼입으로 인해 순도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무의 기내 대량증식을 위해 캘러스 재분화를 통한 대량증식 조건을 확립함으로써 기내배양 식물체를 증식시키고 원종 증식에 이용될 수 있도록 하는 것을 목표로 하였다. 무의 하배축을 이용한 캘러스 유기에서 다양한 농도의 2,4-D와 TDZ, kinetin 조합 중 가장 효과적인 조합을 선정하고, 유기된 캘러스를 두 종류의 배지(5H+1B, 1 mg/L NAA + 0.1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L IPA + 0.02 mg/L GA3 + 2 mg/L zeatin + 1 mg/L BA; 5H+0.1T, 1 mg/L NAA + 0.1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L IPA + 0.02 mg/L GA3 + 2 mg/L zeatin + 0.1 mg/L TDZ)에 치상함으로써shoot 재분화에 적합한 호르몬 조건을 탐색하였다. 무의 캘러스 배양 결과, RA2 계통과 RA10 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.05 mg/L kin 조합에서, RA4 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.1 mg/L kin + 0.025 mg/L TDZ 조합에서, RA30 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L kin 조합에서 캘러스의 형성이 효과적이었다. RA4 계통에서 유기된 캘러스의 shoot 재분화는 두 종류의 shoot 재분화 배지에서 모두 일어났지만, 그 빈도는 5H+1B 배지에서 훨씬 더 높았으며 재분화된 shoot를 발근배지에 계대배양하여 뿌리를 유도하고 기내 순화 과정을 거쳐 재분화된 소식물체를 얻을 수 있었다. 이 연구에서 확립한 조건들을 무의 기내 대량번식에 활용한다면, F1 종자 생산을 위한 원종 증식에 도움이 될 것으로 판단된다.