Somatic embryos on growth regulator-free medium can be produced directly from cotyledon explants of Panax ginseng C. A. Meyer. When the embryo developmental stage was torpedo and cotyledon, the germination rate of embryos was quite high on MS medium supplemented with gibberellic acid ($GA_3$). However, the percentage of plantlet formation at the cotyledon stage was higher than that at the torpedo stage. This result demonstrates that the embryo at the cotyledon stage was the most appropriate for increasing germination by $GA_3$. Embryos cultured on medium including four levels of $GA_3$ concentrations (3, 5, 10, or 20 mg/$\ell$) showed all quite high germination rates (87-91%). When the well-developed embryos were continuously cultured on media including high concentrations of $GA_3$ from 10 to 20 mg/$\ell$, the percentage of formation of normal plantlets was lower than that seen under low concentrations from 3 to 5 mg/$\ell$. This treatment of high concentrations resulted in shoots with abnormal shape. The optimal $GA_3$ treatment provides a basis for the efficient method obtaining healthy plantlets derived from ginseng somatic embryos.
유근과 자엽 부위에 기계적 상처를 준 사과종자의 발아율을 측정하였을 때 상처를 받지 않은 종자에 비하여 발아율이 증가되었으며, 상처부위와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 ¾자엽 부위를 갖는 배(¾CE), ½자엽 부위를 갖는 배(½CE), ¼자엽 부위를 갖는 배(¼CE) 그리고 자엽을 완전히 제거한 배(NCE)의 발아율은 정상적인 자엽을 갖는 배에 비해 감소하였으며, 감소된 발아율은 영양분으로서 MS용액과 적정 농도의 호르몬, 즉 GA3가 단독 혹은 혼용 첨가된 한천배지에서 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 자엽 제거에 의해 사과의 발아율이 감소되며, 그 감소된 발아율은 GA3 (80 mg/L)와MS용액에 의해 상당히 회복됨을 보여주었다.
멜론으로부터 체세포배를 얻기 위하여 유식물체의 배축 절편을 1 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA가 혼합첨가된 MS배지 치상하여 6주 동안 배양하였다. 배축절편으로부터 연한 노란색의 부드러운 캘러스 형성을 거쳐 형성된 체세포배중에는 2개의 자엽을 갖는 정상적인 형태의 체세포배(26%)와 합생 자엽을 갖는 나팔형의 비 정상적인 체세포배(74%)가 관찰되었다. 정상 체세포배의 하배축 부위에서는 원형의 전형성층 조직이 발달되었고, 자엽 절 부위로 이동되면서 점차 독립적으로 나뉘어져 자엽에서는 완전히 2개의 전형성층 조직으로 분화하였다. 그러나 합생 자엽을 갖는 나팔형의 체세포배에서는 하배축에서 발달된 원형의 전형층조직이 자엽 절과 자엽부위에서도 원형의 전형성층 조직으로 연결되어 있었다. 또한 2개의 자엽을 갖는 정상 및 합생 자엽을 갖는 비 정상 체세포배 tunica-corpus구조를 볼 수 없었으며 전형적인 dome구조도 관찰할 수 없었다. 이러한 결과는 체세포배에서 전형성층 조직의 분화는 자엽형성 및 유경조직 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 추측할 수 있다.
2% 알진산으로 캡슐화하여 만든 사과 인공종자의 발아 연구를 위하여 자엽을 부분적으로 제거한 후 영양분과 지베렐린을 단독 또는 조합처리한 알진산으로 캡슐화하여 발아율을 측정하였다. 3/4자엽 배(3/4 CE), 1/2자엽 배(1/2 CE), 1/4자엽 배(1/4 CE), 그리고 자엽을 완전히 제거한 배(NCE)로 만든 인공종자는 정상배로 만든 인공종자의 발아율 82.31%에 비하여 최대 24.44%까지 감소하였으며, 그 감소한 발아율은 MS영양분과 지베렐린 처리에 의해 상당히 회복되었다. 특히, 알진산 단독에서 1/2 자엽을 갖는 인공종자의 낮아진 발아율(55.81%)은 3% sucrose와 80 mg/L 지베렐린 조합처리에 의해 98.74%까지 증가하였다. 자엽이 없는 인공종자의 경우 낮아진 발아율(24.44%)은 MS용액과 80 mg/L 지베렐린 조합처리에서 82.45%까지 회복되었다. 이러한 결과는 배의 발아율이 자엽의 부분적 제거에 의해 억제되었고, 그 감소된 발아율은 영양분과 지베렐린 처리에 의해 상당히 회복될 수 있음을 보여 주었다.
The present study investigated the effects of triacontanol (TRIA) on plant growth and peroxisomal enzyme activities in radish seedlings. The optimum concentration of TRIA with respect to radish seedling bioassay was decided to 1.0mg $1^{-1}$. In comparison to untreated controls (including Tween 20 treatment), 1.0mg $1^{-1}$ TRIA treatment caused an increase in seed germination rate and root growth, but no stimulation in hypocotyl growth. Chlorophyll accumulation in cotyledon during carly development stage increased rapidly, and degradation of chlorophyll in later stage due to the cotyledon senesence was noticeably retarded. Increase of soluble protein content in cotyledon at early period of development was observed. Isocitrate lyase and catalase activity was not significantly different in both the treated and the untreated plants. But, glycolate oxidase activity was inhibited by TRIA down to 20% against controls. Also, the increase of the activity of peroxidase, a leaf-senescence marker enzyme, was continuously retarded over control for 8 days of development. Based on above results, TRIA was found to be active in both the growth and the peroxisomal enzyme activities of radish seedlings.
대두 미숙배 배양으로부터 체세포배를 얻기 위해 1 mg/L 2,4-D를 첨가한 MS배지에서 6 - 8주 동안 배양한 결과 2개의 자엽을 갖는 정상체세포배가 14%, 1개의 자엽을 갖는 비정상 체세포배가 37%, 합생자엽을 갖는 비정상 체세포배가 43% 그리고 생장이 멈춘 구형기 체세포배가 6%로 얻어졌다. 체세포배의 전형층은 하배축에서 원형모양으로 분화되어 자엽 절로 이어진 후 1개의 자엽은 1개 전형성층이, 2개의 자엽은 2개의 전형성층이 각 자엽으로 발달하였고, 합생 자엽의 경우 하배축에서 형성된 원형의 전형성층이 자엽까지 연결되어 있었다. 한편 2개의 자엽을 갖는 체세포배의 경우는 tunica-corpus층을 이룬 전형적인 유경조직을 이루고 있었으나 1개 또는 합생 자엽을 갖는 체세포배는 tunica-corpus층이 없고, dome모양이 없는 흔적만 남은 유경조직을 이루고 있었다. 이러한 결과는 체세포배에서 전형성층의 분화는 자엽의 형성과 유경조직의 발달에 밀접한 관계가 있음을 시사한다.
Kim, Young Jin;Park, Tae Il;Kim, Hyun Soon;Park, Ho Ki;Chon, Sang Uk;Yun, Song Joong
Journal of Plant Biotechnology
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제6권1호
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pp.39-43
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2004
A successful, efficient system for multiple shoot induction and plant regeneration of soybean (Glycine max) was established. Four soybean genotypes were compared for organogenic responses on various media cultured under light conditions. The adventitious shoots (98%, 2.6 shoots/cotyledon) directly from one-day-old cotyledon after germination induced by the hormone treatment and its efficiency was higher than any other conditions. The optimal medium for the induction of multiple shoots from cotyledon in Pungsannamulkong(shoot formation rate, 98%), Lx 16 (83%) and IIpumgeomjeongkong(63%) was MS medium supplemented with 2 mg/L BAP, but for Alchankong(75%), MS medium supplemented with 1mg/L zeatin and 1mg/L IAA, 3% sucrose, 4% Phytagel. Higher root induction (88%) was observed from the shoots placed on rooting medium (hormone-free MS basal). Plantlets were transferred onto the same medium supplemented with 1% activated charcoal for further development. With this treatment, regenerated plantlets were obtained within 7-8 weeks (shoot induction for 4 weeks, rooting and shoot elongation for 3-4 weeks).
BACKGROUND: Before generating transgenic plant using the CRISPR-Cas9 system, the efficiency test of sgRNAs is recommended to reduce the time and effort for plant transformation and regeneration process. The efficiency of the sgRNA can be measured through the transient expression of sgRNA and Cas9 gene in tomato cotyledon; however, we found that the calculated efficiency showed a large variation. It is necessary to increase the precision of the experiment to obtain reliable sgRNA efficiency data from transient expression. METHODS AND RESULTS: The cotyledon of 11th, 15th, 19th, and 23rd-day-old tomato (Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom) were used for expressing CRISPR-Cas9 transiently. The agrobacterium harboring sgRNA for targeting ALS2 gene of tomato was injected through the stomata of leaf adaxial side and the genomic DNA was extracted in 5 days after injection. The target gene edition was identified by amplifying DNA fragment of target region and analyzing with Illumina sequencing method. The target gene editing efficiency was calculated by counting base deletion and insertion events from total target sequence read. CONCLUSION: The CRISPR-Cas9 editing efficiency varied with tomato cotyledon age. The highest efficiency was observed at the 19-day-old cotyledons. Both the median and mean were the highest at this stage and the sample variability was also minimized. We found that the transgene of CRISPR-Cas9 system was strongly correlated with plant leaf development and suggested the optimum cotyledon leaf age for Agrobacterium-mediated transfection in tomato.
Lotus comiculatus, Lotus renuis및 이들 상호 교잡종 활력평가를 위한 방법으로 자엽 면적 측정 방법을 개발하고 엽의 전개와 유식물 생장관계를 조사하였다. 자엽을 식물체에서 떼어내지 않고 부착된 상태로 간단하고 신속하게 연속적으로 자엽면적을 측정할 수 있었다. 자엽은 출현후 첫주에는 매우 빠른 속도로 신장되다가 그 이후에는 서서히 신장되어 약 3주경에 최대 명적에 달하였다. 출현 당시의 자엽면적은 종자 크기와 상관관계가 많았으나(P=0.05), 출현 이후의 자엽 신장솔은 다양하였다. 광합성을 할 수 있는 면적 발생의 신속성은 벌노랑이의 유식물 생장에 결정적인 요인이 되었다. 교잡종 중에서$2{\times}m2$와 $1{\times}m2$는 벌로랑이의 유식물 활력증진을 위한 육종 가능성을 시사하였다.
본 연구는 떡잎의 발달 동안 지방의 유동 및 대사와 관련된 오이 유전자들의 발현을 조사하여 유전자의 활성을 비교하고자 하였으며, 글라이옥시좀과 미토콘드리아 사이의 탄소원(아세틸 단위)의 가능한 경로를 탐색하고자 하였다. 네 곳의 세포 내 소기관인 글라이옥시좀(퍼옥시좀), 미토콘드리아, 엽록체 및 세포질에서 작동하는 중요 대사경로의 10개 유전자들이 조사되었다. 나아가 암소에서 발아한 유식물체의 발아 초기 반응과 이후 3일간 빛을 주었을 때의 반응을 조사하였다. 역전사-중합효소연쇄반응(RT-PCR)에 따르면, 유식물체의 발달 동안에 저장지방의 유동과 관련된 Thio2, ICL 및 MS 유전자는 항상 유사한 유전자 발현 양상을 나타냈다. 오이의 발아 초기에 BOU 유전자와 함께 ICL 및 MS 유전자의 공조된 발현은 퍼옥시좀과 미톤콘드리아 사이에 아세틸 단위의 2차 통로의 존재 가능성에 대한 강한 증거이다. 앞서 보고된 연구에서 보여준 BOU 활성에서처럼 BOU 유전자는 빛 의존성으로 암소에서는 세포막의 미약한 발달로 인하여 활성이 저하됨을 암시한다. 나머지의 유전자들은 떡잎이 초록색으로 발달하고 노쇠화 할 때까지 떡잎의 전 발달 기간 동안에 활성을 나타냈다. 본 연구에서는 아세틸 단위의 운반에 대한 새로운 추가적 제안으로써 지방 저장 종자의 발아와 오이 떡잎의 발달과 관련된 유전자의 발현을 통해 처음으로 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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