• Journal of Plant Biotechnology
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• 제3권2호
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• pp.101-106
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• 2001

In order to establish efficient plant regeneration from embryogenic suspension cultures of soybean, Glycine max L, we examined the effects of auxin type and concentration, cytokinin type and concentration, and amino acid type and concentration on the growth of embryogenic clumps from induced callus, and the effect of desiccation of mature somatic embryos obtained from these clumps on the frequency of somatic embryo germination. Embryogenic callus was induced from the edge of the cotyledons cultured on MS medium containing 6% sucrose, 40 mg/L 2,4-D, 0.2% gelrite and pH 5.7. The growth of embryogenic clumps was best in early staged, embryogenic callus that was placed in suspension culture of MS medium containing 5 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L asparagine. Single somatic embryos were isolated from the clumps and plated on the same medium for maturation. When the mature single somatic embryos were desiccated for 96 h, somatic embryo germination came up to approximately 90%. The plantlets germinated after embryos desiccation for 2 weeks were transfered to MS medium containing 3% sucrose,0.2% gelrite and pH 5.7.

• 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.

• Journal of Plant Biology
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• 제32권4호
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• pp.247-253
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• 1989

Protoplasts were enzymatically isolated from suspension culture of sweet potato. High yields of single protoplasts were produced from nonembryogenic cell aggregates. However, most protoplasts obtained from embryogenic cell clumps were spontaneously fused during enzyme treatment; a small portion of them remained single. Upon transfer to Murashige and Skoog's(MS) liquid medium supplemented with 0.1 mg/1 6-benzyladenine(BA) and 1 mg/12,4-dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D), protoplasts from nonembryogenic cell aggregates sustained cell divisions to form cellus. Upon subculture onto MS media with 0.2 mg/12,4-D or without growth regulators, the callus did not give rise to any organs. On the other hand, first cell division of single protoplasts from embryogenic cell clumps was sporadically observed.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.287-291
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• 1994

땅두릅에 있어서 이상체세포배의 형성에 미치는 ABA의 영향을 구명하기위하여 체세포배는 1.0 mg/L 2,4-D가 첨가된 M 기본배지상에서 자엽유래 배발생 세포괴로부터 유도되었다. 배발생세포괴에 0.2 mg/L의 ABA를 처리하여 3주간 배양한 후 ABA가 첨가되지않은 기본배지에 2주간 계속 배양한 경우에 2개의 정상적인 자엽수를 갖는 배는 68%. 생장조절물질이 첨가되지않은 MS 기본배지에 5주간 배양한 대조구에(59.4%) 비하여 높게 나타났다. 그러나 0.2mg/L의 ABA를 처리하여 3주간 배양한 후 ABA의 농도를 0.1 mg/L로 반감한 배지에서 2주간 배양한 경우에는 정상의 자엽을 갖는 배는 28.6%로 감소된 반면에 3개 이상의 자엽을 갖는 다자엽배의 형성률이 높게 나타났다. 구형배에 ABA를 농도별(0.01-1.0 mg/L)로 처리한 경우에 정상의 자엽을 갖는 배의 형성률은 농도에 비례하여 감소되었으며, 다자엽배의 형성률은 높게 나타났다. 또한 심장형, 어뢰형 및 자엽시기 등 배발생 단계별로 배에 ABA를 각각 상기와 같이 단기간 처리하거나 계속처리한 경우에도 다자엽배의 형성률은 높게 나타났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.309-314
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• 1994

간편하면서도 효율적인 단자엽 식물의 형질전환 기법을 개발하기 위하여 배발생 세포를 직접 electroporation하여 DNA를 도입하는 실험을 벼와 잔디에서 실시하였다. 잔디는 수정 후 3주된 미숙배에서 캘러스를 유도하였으며, 2.4-D가 1 mg/L 함유된 액체 MS배지로 옮겨 진탕배양한 것을 electroporation 실험에 이용하였다. 벼는 20 mm 정도의 미숙화서 유래의 캘러스를 액체 N$_{6}$배지(1 mg/L 2.4-D 함유)에서 진탕배양하여 획득한 세포주를 사용하였다. 액체 진탕배양한 세포괴를 GUS expression vector인 pGA1074 (30 $\mu\textrm{g}$/ml)와 함께 MS 액체 배지에서 Electroporation하였다. 세포벽과 세포막을 통한 세포로의 DNA 전이는 GUS 유전자의 발현 여부 및 정도에 따라 결정하였다. 400 volt, 800 $\mu$F capacitance로 electroporation 처리된 벼와 잔디의 세포괴들은 200 ${\mu}\ell$ (packed cell volume)의 세포괴 당 25 unit (1 unit=파란색을 띤 독립된 세포군) 이상의 빈도로 GUS 활성을 나타내었다. 반면에 무처리 세포주 및 처리한 비배발생 세포주에서는 GUS 발현이 일어나지 않음을 반복적으로 확인차였다. 따라서 electroporation에 의한 벼와 잔디의 형질전환실험에서 원형질체 대신 intact한 배발생 세포가 이용될 수 있음을 의미한다

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국자원식물학회지
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• 제12권2호
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• pp.107-119
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• 1999

본 연구에서는 탱자의 미성숙배로부터 캘러스 유도와 재분화에 관하여 연구하였다. 탱자 배발생 캘러스들은 3% sucrose와 44.4 $\mu\textrm{m}$ BA로 처리된 $\frac{1}{2}$MS배지에서 광조사(2,000 1x, 16h)시에 미성숙종자의 배로부터 유도되었으며 식물체 재분화는 MS배지에 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA를 첨가하였을 때 가장 양호하였다. 탱자는 배양2~3주경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며 배양5~6주경부터는 딱딱한 녹색의 캘러스로 변하였다. 기내 재분화는 3% sucrose와 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA가 첨가된 MS배지에서 배발생 캘러스로부터 직접 유도되었다. 또한 배양 12주 후에 Multishoot가 재분화되었으며, 배양 16주 후에 뿌리가 형성되었다. 또한 뿌리가 형성된 식물체들은 토양으로 옮겨져 완전한 식물체로 잘 자랐다. 광학 현미경 관찰시 탱자에서는 배양4주경에 하얀색의 조밀한 배양된 세포들이 나타났다. 배양6주경부터는 세포들이 신장되면서 배발생 돌기가 나타났으며 주변의 세포들은 액포화 되었다. 또한 배양12주경에는 미성숙 잎에서 발달된 유낭과 전형성층을 관찰하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.31-35
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• 2005

양파의 재분화 체계 확립을 위해 성숙된 양파의 종자로부터 성숙배를 적출한 후 2,4-D와 BA의 다양한 농도를 이용하여 체세포배발생 캘러스의 형성율을 조사하였다. 체세포 배발생 캘러스는 쉽게 부서지는 특성을 가지고 있었으며 비체세포배발생 캘러스는 물기를 많이 포함하고 있어 쉽게 구분이 가능하였다. 체세포배발생 캘러스는 picloram $2.5\;\cal{mg/L}$ 또는 $5\;\cal{mg/L}$가 단독으로 포함된 MS배지를 이용하여 $25^{\circ}C$ 암배양 4주 후 가장 높은 유도율을 나타내었다. 그러나 유도된 캘러스를 shoot로 재분화 시킨 결과 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 혼합된 처리구에서 가장 높은 shoot 유기율을 나타내었다. 따라서 다른 처리에서 유도된 캘러스를 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 액체배지에 현탁배양을 시도하였다. 현탁배양은 캘러스의 증가뿐만 아니라 캘러스의 cell cycle을 synchronized 함으로서 이후 형질전환이 용이할 것으로 판단되었다. 현탁 배양된 캘러스는 Kinetin $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 1/2 MS 배지에서 60일간 광배양 하여 shoot 유기하였으며 유도된 shoot는 NAA $0.5\;\cal{mg/L}$가 포함된 발근배지에서 발근 후 순화하여 완전한 식물체로 재생할 수 있었다.