• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.171-180
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• 2003

두개골의 성장은 뇌의 발달과 밀접하게 연관되어 있으며, 두개봉합부 주위 여러 조직들사이의 조화로운 상호작용을 필요로 한다. 두개골의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호작용의 불균형으로 인해 야기될 수 있으며, craniosynostosis의 원인 유전자의 하나로 Msx2가 알려져 있다. Msx1, Msx2, Msx3로 구성되어 있는 Msx 유전자는 homeobox를 포함하고 있는 전사조절인자로, 초파리의 muscle segment homeobox 유전자의 homologue이다. Msx1과 Msx2 유전자들은 척추동물의 발생과정에서 조직 상호작용하는 여러 부위에 서로 겹치는 양상으로 발현되며 기관형성동안 상피-간엽조직 상호작용과 연관되어 나타나고, BMP와 FGF signaling의 표적 유전자들이다. Mouse 두개골의 시상봉합부와 관상봉합부의 초기 형태발생과정에서의 Msx 유전자들의 기능을 알아보기위해, 태생 15일에서 태생 18일까지의 mouse의 두개골을 이용하여 in vivo 실험을, 태생 15.5일 mouse 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 시상두개봉합부에서는, Msx1은 봉합부의 간엽조직과 dura mater에 발현하였으며 Msx2는 두개봉합부와 dura mater에 강하게 발현되었다. 관상두개봉합부에서는 Msx1, Msx2 유전자 모두 강하게 발현되었으며, 골막에서도 관찰할 수 있었고, Msx1이 Msx2보다 좀더 광범위하게 발현되었다. In vitro 실험결과, BMP2 bead 주위로 Msx1 mRNA와 Msx2 mRNA 모두 발현되었으나, FGF2 bead 주위로는 Msx1만 발현되고 Msx2는 관찰되지 않았다. 이 결과들을 종합해 볼 때, Msx1, Msx2 유전자들은 태생기 두개봉합부의 형태발생 및 유지를 조절하는데 중요하며, Msx 유전자들은 거의 유사한 발현양상을 나타내고 있으나 이들 유전자들을 조절하는 상위 siganling에 의해 서로 보완적으로 혹은 독립적으로 기능을 나타내고 있음을 시사해 주고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권1호
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• pp.55-66
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• 2002

배아줄기세포(embryonic stem cell, ESC)는 미분화상태로 지속적인 계대가 가능하며, 정상 핵형과 전 분화능(pluripotency)을 가져 생체내-외에서 분화 유도시 삼배엽성의 모든 세포로 분화 가능하다. ESC를 feeder 세포 없이 부유배양하면 배아체(embryoid body, EB)를 형성하고, 초기 배아 발생과 유사한 분화 양상을 갖는다. ESC의 분화 유도가 초기배아 발생처럼 생식호르몬(GTH: FSH, LH; steroids)의 영향을 받는지는 불명하다. 본 연구는 ESC가 분화과정중 생식호르몬처리에 의해 그들 수용체가 발현되는가를 알아보고자 하였다. 순계혈통 생쥐인 C57BL/6J에서 과배란 유도후 포배를 수획하고, 유사분열적으로 불활성화된 feeder 세포와 공배양하여, 계대배양 하는 중 배아줄기세포주(JHYl)를 확립하였다. JHY1의 alkaline phosphatase 활성과 SSEA-1, 3, 4 발현을 통해 ESC임을 확인하였다. Feeder 세포 없이 ESC를 계대배양 후 호르몬처리(FSH LH E$_2$, P$_4$, T)하에서 5일 동안 부유배양하여 배아체를 형성시키고, 이후 7일 동안 부착배양하여 분화를 유도하였다. GTH와 스테로이드의 수용체 발현 실험에서 ESC에 E$_2$ 처리에 의한 LHR의 발현 증가를 제외한 나머지 호르몬 처리군에서 ESC보다 낮은 생식호르몬의 수용체 발현이 관찰되었다. 생식호르몬을 농도별 수용체 발현 정도는 증감되지 않았다. 미분화 ESC 표지유전자인 Oct-4는 호르몬 처리군에서도 발현되었다. 각 배엽의 표지유전자들(영양세포, handl; 외배엽성, keratin와fgf-5; 중배엽성, enolase와 $\alpha$ -globin; 내배엽성, gata-4와 $\alpha$ -fetoprotein) 등의 발현 양상을 조사한 결과 호르몬 처리후 내배엽성 표지유전자외에는 발현 증가가 관찰되지 않았다. 즉 생식호르몬에 의해 gata-4, $\alpha$-fetoprotein의 발현이 증가되는 것으로 보아 내배엽성 계열로의 분화 유도가 이루어진 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.710-720
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• 2013

방사선 치료는 가장 일반적으로 사용되고 있는 항암치료로, 암 환자의 수 증가와 동반하여 방사선 활용도는 더욱 증가하고 있다. 방사선치료에 대한 환자들의 심리적 거부감과 산화적 스트레스, 저산소증, DNA 손상을 포함하여, 치료 후 나타나는 간 섬유화는 방사선 치료의 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 간암의 경우 대부분의 환자들이 섬유화를 동반하고 있어서, 방사선에 의해 암세포가 제거된다 하더라도, 기존에 남아있는 손상 부위에서의 섬유화와 방사선 조사에 의한 정상조직의 섬유화는 간경변 유발 확률을 높이고 있다. 간 섬유화는 여러 간질환에서 흔히 관찰되는 증상으로, 간 섬유화 진행 기작의 규명은 만성질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료책 개발로 연계될 수 있지만, 아직까지 명확히 규명되지 않음에 따라, 섬유화를 억제할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 최근 간 섬유화 생성 및 진행에 대한 헤지호그의 역할이 밝혀지면서, 간암 및 만성질환으로의 진행을 이해하기 위한 연구대상으로 대두되고 있다. 헤지호그는 손상된 간에서 발현되어 보수과정에 기여하게 된다. 헤지호그의 발현은 간 손상 정도에 비례하여 발현되어, 간 줄기세포 및 간 성상세포의 증식을 조절한다. 또한, TGF-${\beta}1$와, EMT를 유도하고 근섬유화세포의 활성을 조절하여, 간 섬유화 진행에 중심적 역할을 한다. 방사선이 조사된 생쥐의 간에서도 헤지호그의 발현증가가 관찰되었고, 이에 따른 간 줄기세포의 증식 및 EMT 유도, 콜라겐의 축적이 관찰되었다. 또한, 방사선이 조사된 암컷 생쥐의 간에서 헤지호그의 차별적 증가는 줄기세포 및 섬유화 증대로 연결되었고, 이는 방사선 민감성에 대한 성별차이를 설명할 수 있는 생물학적 근거가 될 수 있다. 그러나, 방사선에 의해 유도된 간 섬유화에 대한 연구결과들이 헤지호그를 비롯하여, 표면적인 결과보고만 있을 뿐, 섬유화 진행에 대한 구체적 기작을 밝히지 못하고 있다. 여러 간 질환진행에서 규명된 헤지호그 작용에 대한 지식을 방사선에 의해 유도된 간 섬유화를 이해하기 위한 기초자료로 활용하고, 사람에서의 방사선 부작용과 유사한 동물모델의 정립 및 헤지호그 역할을 직접적으로 규명할 수 있는 추가적 연구을 통해서, 간 섬유화 형성 기작을 이해할 수 있는 연구결과가 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.117-121
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• 2005

국내 옥수수 3품종 (두메찰, 미백찰, 흑점찰)과 5 계통(HW1, KL103, HW3, HW4, KW7)의 미숙배를 1 mg/L 2,4-D, 25 mM proline, 100 mg/L casamino acid, 3 mM MES, 1.7 mg/L $AgNO_3$, Eriksson's vitamin 및 20 g/L sucrose가 첨가된 MS배지 (SEM)에 5주 동안 배양하였다. 각 계통 및 품종의 체세포배 발생 빈도는 HW1 (45.20%), KL103 (5.75%), HW3 (37.20%), HW4 (30.10%), KW70 (55.20%), 미백찰 (18.74%), 흑점찰 (22.41%), 두메찰 (36.72%)이었으며, 모델 품종인 Hi II type에서는 10% 이하였다. Hi II계통에서 형성되는 type II캘러스와 같은 노란색의 부드러운 배발생캘러스 (yellowish friable embryogenic callus, YFEC)는 오직 HW3와 흑점찰 품종에서 형성되었으며, 반면 다른 품종 및 계통에서는 late-embryo단계의 단단한 체세포배가 직접 발생되거나 형태적으로 비정상 모양을 갖는 단단하고 팽창된 체세포배가 발생 되었다. 노란색의 부드러운 배발생캘러스 (yellowish friable embryogenic callus, YFEC)는 동일배지에서 빠르게 증식 되었고 6개월 이상 배발생 능이 유지 되었으며, 1차 재분화 배지와 2차 재분화배지에 옮겼을 때 모두 식물체로 전환 되었다. 그러나 단단한 노란색의 배발생캘러스와 비정상 형태의 체세포배는 동일배지에서 매우 느리게 증식되었고, 재분화 배지에서 낮은 식물체 전환율 (25%)을 보였다. 따라서 본 연구로부터 선발된 HW3와 흑점찰은 향후 국내 옥수수 유전자원을 이용한 형질전환 시스템 개발연구에 이용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권4호
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• pp.651-658
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• 2004

Runx2는 runt gene family에 속하는 전사조절 인자로써 뼈의 형성과 골아세포의 분화에 중요한 역할을 담당하고 있다. Runx2-haploinsufficency는 쇄골의 저형성 및 두개 봉합의 지연을 특징으로 하는 쇄골두개 이형성증을 일으키며, 치아에 있어서는 법랑질의 저형성, 영구치 맹출지연 등을 보인다. 이에, 치아의 발육 및 맹출에 미치는 Runx2의 영향을 알아보기 위해 in situ hybridization 방법으로 태생 1, 4, 7, 14, 21일 된 쥐의 하악 및 제1대구치를 사용하여 실험을 실시하였다. Runx2-full length는 태생 1일과 4일에 치낭 및 그 주위조직에 보이지만 Runx2-typeII는 보이지 않았다 Runx2-full length는 태생 7일에 치관 교합면 부위의 법랑모세포에 발현하였고, 1주일 후인 태생 14일에는 백악법랑경계 상방의 치관인접면 법랑모세포에서 발현되었다. 이에 반해 Runx2-typeII는 법랑모세포에서 발현하지 않았다. 또한 태생 21일에서는 두 가지 이성질체가 모두 하악골에서 발현을 보였다 이런 결과를 종합해볼 때, Runx2-full length는 치아의 맹출과 연관이 있으며, 법랑모세포의 분화 및 이로 인한 법랑질형성에 영향을 주지만 Runx2-typeII는 하악골의 형성에만 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2003년도 춘계 학술발표대회
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• pp.61-62
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• 2003

Clonal propagation of high-value forest trees through somatic embryogenesis (SE) has the potential to rapidly capture the benefits of breeding or genetic engineering programs and to improve raw material uniformity and quality. A major barrier to the commercialization of this technology is the low quality of the resulting embryos. Several factors limit commercialization of SE for Corsican pine, including low initiation rates, low culture survival, culture decline causing low or no embryo production, and inability of somatic embryos to fully mature, resulting in low germination and reduced vigour of somatic seedlings. The objective was to develop a Corsican pine maturation medium that would produce cotyledonary embryos capable of germination. Treatments were arranged in a completely randomized design. Data were analyzed by analysis of variance, and significant differences between treatments determined by multiple range test at P=0.05. Corsican pine (Pinus nigra var. maritima) cultures were initiated on modified !P6 medium. Modifications of the same media were used for culture multiplication and maintenance. Embryogenic cultures were maintained on the same medium semi solidified with 2.5 g/l Gelrite. A maturation medium, capable of promoting the development of Corsican pine somatic embryos that can germinate, is a combination of iP6 modified salts, 2% maltose, 13% polyethylene glycol (PEG), 5 mg!l abscisic acid (ABA), and 2.5 g/l Gelrite. After initiation and once enough tissue developed they were grown in liquid medium. Embryogenic cell suspensions were established by adding 0.951.05 g of 10- to 14-day-old semisolid-grown embryogenic tissue to 9 ml of liquid maintenance media in a 250ml Erlenmeyer flask. Cultures were then incubated in the dark at 2022$^{\circ}$C and rotated at 120 rpm. After 2.53 months on maturation medium, somatic embryos were selected that exhibited normal embryo shape. Ten embryos were placed horizontally on 20 ml of either germination medium ($\frac{2}{1}$strength Murashige and Skoog (1962) salts with 2.5 g/l activated charcoal) or same medium with copper sulphate adjusted to 0.25 mg/1 to compensate for copper adsorption by activated carbon. 2% and 4% maltose was substituted by 7.5% and 13% PEG respectively to improve the yield of the embryos. Substitution of' maltose with PEG was clearly beneficial to embryo development. When 2% of the maltose was replaced with 7.5% PEG, many embryos developed to large bullet-shaped embryos. At latter stages of development most embryos callused and stopped development. A few short, barrel-shaped cotyledonary embryos formed that were covered by callus on the sides and base. When 4% of the maltose was removed and substituted with 13% PEG, the embryos developed further, emerging from the callus and increasing yield slightly. Microscopic examination of the cultures showed differing morphologies, varying from mostly single cells or clumps to well-formed somatic embryos that resembled early zygotic embryos only liquid cultures with organized early-stag. A procedure for converting and acclimating germinants to growth in soil and greenhouse conditions is also tested. Seedling conversion and growth were highly related to the quality of the germinant at the time of planting. Germinants with larger shoots, longer, straighter hypocotyls and longer roots performed best. When mature zygotic embryos germinate the root emerges, before or coincident with the shoot. In contrast, somatic embryos germinate in reverse sequence, with the cotyledons greening first, then shoot emergence and then, much later, if at all, the appearance of the root. Somatic seedlings, produced from the maturation medium, showed 100% survival when planted in a field setting. Somatic seedlings showed normal yearly growth relative to standard seedlings from natural seed.

• 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.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제7권2호
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• pp.160-164
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• 2010

Y 염색체의 구조적 이상은 남성의 정상적인 고환의 분화와 정자생성과정에 영향을 미친다. 본 증례의 무정자증 남성의 혈액세포에서 관찰된 비정상 Y 염색체는 SRY를 포함한 부분적 단완 중복과 Yq12 이질염색질 결실로 재배열된 일동원체성 derivative Y 염색체이다. 이러한 형태의 Y 염색체에 대해서는 매우 드물게 보고되어 있다. 이는 분자세포유전학 및 분자유전학 검사를 통하여 46,X,der(Y)(pter${\rightarrow}$q11.23::p11.2${\rightarrow}$ pter).ish der(Y)(DYZ3+,DYZ1-,SRY++) 의 결과를 얻었다. 증례의 남성은 비정상 Y 염색체를 가졌음에도 불구하고 정상적인 고환의 크기와 혈액내 성호르몬의 수치는 정상이었다. 하지만 양측성 정계정맥류와 고환생검결과 정자형성기능저하증의 소견을 보였다. 이러한 비정상 Y 염색체는 부계의 감수분열 또는 배발생 초기 단계에서 Y 염색체 자매염색분체의 재배열 또는 Y 염색체내 비대립동종재조합(Non-allelic homologous recombination) 현상 때문에 일어난 것으로 생각되며 환자의 생식세포 분열과정 중 X-Y 성염색체 PAR1 (pseudoautosomal region 1) 부위가 접합하는 2가염색체 (X-Y bivalent) 형성장애기전으로 정자생성 또는 정자성숙 단계에 문제가 생긴 것으로 생각된다. 또한 남성특이영역(male specific region of the Y chromosome, MSY)에서 불임과 관련된 유전자들의 결실과 변이 등의 원인도 배제할 수 없을 것이다. 본 증례는 무정자증 불임남성의 생식과 관련된 표현형이 다양한 원인으로 결정될 수 있음을 시사하며 아울러 불임남성에 대한 보다 정확하고 자세한 분자 세포 유전학적 분석들이 불임 남성의 치료에도 도움이 될 것이라 생각한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.74-81
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• 2022

유채(Brassica napus)는 배추와 양배추의 자연 교잡에 의해 만들어진 이질사배체 작물(AACC, 2n = 38)로, 유채유를 생산하는 기름 작물이다. 본 연구에서는 올레산 함량이 높은 유채 EMS26 계통과 J8634-B-30 계통의 잡종 1세대 소포자를 이용하여 배양을 실시하였고, 재분화 식물체의 배수성을 검정하고 배가반수체 집단을 선발하여 C18 지방산 조성을 분석하였다. 먼저 꽃봉오리의 크기에 따른 소포자 발달 단계를 확인하였으며, 소포자 배 발생 효율이 높은 1핵기 말과 2핵기 발달 단계를 보이는 꽃봉오리 크기는 2.6 ~ 3.5 mm였다. 본 크기의 꽃봉오리만을 이용하여 소포자 배양을 실시하였으며, 배양 10일 후에 구형배와 심장형배가 관찰되었다. 소포자배는 캘러스를 형성하여 2차배로 발달하였으며, 이후 발달된 multilobe로부터 108 계통의 재분화 식물체를 획득하였다. 재분화된 식물체의 배수성은 4배체가 66.7% (72계통)로 다수였으며, 8배체는 27.8% (30계통), 그리고 2배체는 5.6% (6계통)로 확인되었다. 각 배수성에 따른 기공 세포의 크기는 4배체, 8배체, 2배체 각각 25.5 ㎛, 35.6 ㎛, 19.9 ㎛로 나타나, 배수성과 세포 크기는 정의 상관관계를 보였다. 이중 4배체 배가반수체 식물체 62계통을 선별하여 지방산 조성을 분석한 결과, 평균 올레산(C18:1) 함량은 72.3%, 리놀레산(C18:2) 11.8%, 리놀렌산(C18:3) 6.2%로 나타났다. 특히 올레산 함량이 가장 높은 계통은 DH22 계통으로 77.6%였으며, 리놀렌산 함량은 DH19계통에서 13.4%로 가장 높았다. 또한 모부본 보다 높은 올레산과 리놀렌산 함량을 보이는 계통은 각각 5개와 14개로 초월 분리(Transgressive segregation) 현상을 보였다. 이렇게 확보된 배가반수체 유전 집단은 유채의 불포화 지방산 생합성 기작 및 관련 유전자 탐색에 활용 가능하며, 올레산 함유량이 높은 계통들은 고품질 유채유 생산 품종 육종 소재로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권5호
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• pp.652-658
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• 2022

화색이 다른 장미 3품종('Ice Wing', 'Orange Eye', 'Pink beauty') 꽃잎 절편체를 3종류(MS, SH, WPM)의 기본배지에 2, 4-D 11 mg/L를 첨가한 배지에 47일간 암배양하고 절편체로부터 캘러스 형성율을 조사한 결과, 모든 품종에서 꽃잎 절편체로부터 캘러스 형성이 관찰되었다. 또한 화색이 흰색인 'Ice Wing' 품종의 꽃잎을 기본 배지를 SH배지에 치상하였을 때 절편체의 약 90% 이상에서 캘러스가 형성되어 가장 높은 캘러스 형성율을 나타내었다. 유도된 캘러스의 색은 꽃색이나 배지에 따른 차이는 없었고, 아이보리나 브라운 또는 회색 계열이었다. 체세포 배발생은 WPM 기본배지에서 획득된 'Ice Wing' 꽃잎 유래 캘러스만을 분리하여3 mg/L 2,4-D와 300 mg/LL-proline을 첨가한 SH배지에 암배양 1개월 후 관찰되었다. 이후 4주 간격으로 동일한 조성의 배지로 2회 교체한 결과 체세포배가 대량 발생되는 것을 확인하였다. RT-qPCR분석에 의해'Ice Wing' 꽃잎 유래의 캘러스와 증식중인 체세포배 발생 캘러스간 캘러스로부터 체세포배 발생을 인지하는 표지로서 사용되고 있는 somatic embryogenesis receptor kinase (SERK) 유전자의 발현량을 비교한 결과, RhSERK3 유전자의 발현량은 일반 캘러스에 비해 체세포배 발생 캘러스에서 10배 높았고, 일반 캘러스에서는 거의 발현되지 않은 RhSERK4 유전자의 발현은 체세포배 발생 캘러스에서는 700배 높았다.