감나무 (Diospyros kaki Thunb.)의 기내번식에 효과적인 배지 및 생장조정제를 구명하고자 일목계차랑 (Ichikikeijiro), 도근조생 (Tonawase), 평핵무 (Hiratenenasi) 3품종을 공시재료로 하여 시험한 결과, 신초의 생존에 가장 효과적인 배지는 MS 배지였으며 MS 배지내 질소원의 함량을 1/2∼1배로 조정한 경우가 신초의 증식 및 신장에 효과적이었다. 1/2N-MS배지에 2 mg/L zeatin 처리시 0.9 cm로 가장 많은 신초 신장을 보였고, 5 mg/L 처리시 증식된 신초수가 6.2개로 가장 많았다. 증식된 신초의 발근은 동일 배지에 1 mg/L IBA 처리시 가장 효과적이었다.
새우난초의 액아로부터 다신초 형성을 통한 기내 대량 생산 체계를 확립하기 위하여 본 실험을 실시하였다. 액아로부터 신초 형성율은 1/2MS배지에 NAA $0.5mg{\cdot}L^{-1}$과 TDZ $2.0mg{\cdot}L^{-1}$를 첨가한 배지에 배양하여 4주간 암배양후 16시간 일장으로 배양하였을때 가장 높았다. 액아배양을 통해 얻어진 신초로부터 다신초 (multiple shoots) 증식에는 1/2MS 배지에 TDZ $4.0mg{\cdot}L^{-1}$와 IBA $2.0mg{\cdot}L^{-1}$를 첨가한 배지에서 신초형성수가 12.8개로 가장 양호하였다. 한편, 다신초 증식과정에서 비정상적인 신초가 형성되었으며 이들 비정상신초로부터 정상적인 신초로 회복은 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2MS 배지에서 기장 효과적이었다. 다신초의 생장과 발근은 1/2MS 배지에 NAA $0.1mg{\cdot}L^{-1}$를 첨가한 배지에서 신초의 생장과 발근 모두 양호하였다. 발근된 새우난초 유묘는 NAA $10mg{\cdot}L^{-1}$용액에 30분간 침지 처리 후 TKS상토에 이식하였을 때 100% 순화하였으며 순화 후 전반적인 생육도 기장 양호하였다.
1. 지황의 잎조직과 줄기조직을 생산조절물질이 첨가된 MS배지에 치상하였을 때 Quincrac, NAA, 2.4-D에서 보다 TDZ에서 더 많은 신초분화가 일어났다. 뿌리분화는 신초분화가 잘되었던 TDZ에서와는 달리 NAA가 첨가된 배지에서 잎조직을 치상했을 때 분화가 많이 일어나TEk. 2. 지황의 잎조지과 줄기조직을 $B_5$배지에 치상하였을 때 Quinerac, NAA, 2.4-D에서보다 TDZ에서 신초분화가 많이 일어났다. $B_5$배지에서는 Quincrac, NAA, 2.4-D 모두 0.01mg/l에서 분화가 일어났다. 뿌리의 분화에서 $B_5$배지에서는 NAA, TDZ 모두 분화가 잘 되었다. $B_5$배지에서는 Quincrac과 2.4-D에서도 뿌리분화의 효율이 높았다. 3. 2.4-D와 TDZ 생장조절물질을 조합처리한 MS배지에 지황의 잎과 줄기조직을 치상한 결과 신초수와 길이는 2.4-D 0.01mg/l와 TDZ 0.01, 0.1, 2(${\mu}M$)의 조합처리에서 가장 많은 신초분화수와 길이를 나타냈다. 2.4-D와 TDZ을 조합처리한 $B_5$배지에 지황의 잎과 줄기조직을 치상한 결과 신초수와 길이는 MS배지에 치상했을 때와 마찬가지로 2.4-D 0.01mg/l와 TDZ 0.1, 2.0(${\mu}M$)의 조합처리에서 신초분화가 일어났다.
The highest degree of callus formation was obtained from the shoot tips of Dianthus superbus when cultured on the MS medium supplemented with 2.0 mg/L NAA and 0.5 mg/L BAP. Embryogenic calluses were obtained from the seperated friable calluses on MS medium containing 2.0 mg/L 2,4-D after 7-8 wk of culture. For plant regeneration, embryogenic calluses were selected and cultured on te proliferation medium. After 3 wk, somatic embryos appeared on MSK medium (0.5 mg/L NAA, 2.0 mg/L kinetin) and N6 medium (2.0 mg/L kinetin, 0.1 mg/LNAA, 0.1 mg/L 2,4-D and 2.0 g/L casein hydrolysate). When these somatic embryos were kept under continuous illumination, shoots were successfully regenerated on the both media. The shoots were rooted on MS medium supplemented with 2.0 mg/L NAA.
참외 (Cucumis melo L.)의 자엽 절편체로부터 캘러스 형성, 발근 및 신초의 형성에 효과적인 생장조절물질의 영향을 조사하기 위하여 cytokinin류의 BA, kinetin및 zeatin의 농도를 각각 0.5, 1.0 1.5 2.0 mg/L그리고 auxin류의 IAA와 NAA 0.1 mg/L를 공시하여 참외의 재분화 효율성을 증가시키고자 하였다. 캘러스 분화는 BA 2.0 mg/L와 NAA 0.1 mg/L를 혼용 처리한 MS배지에서 절편체 당 2,437.0mg으로써 가장 효율이 높았으나, 대부분이 황백색의 연약하고 부스러지기 쉬운 non-embryogenic callus였다. 발근은 kinetin 0.5 mg/L와 NAA 0.1 mg/L를 혼용 처리한 배지에서 97.9%로 가장 효율이 좋은 결과를 보였으나 신초가 전혀 발생하지 않았다. 신초의 형성은 BA 0.5 mg/L와 IAA 0.1 mg/L를 혼용한 배지에서 98.0%로써 가장 높았는데, 자엽절편체 내 엽맥의 절단부위에서 주로 유도되었으며, 이들은 대부분 multiple shoot를 형성하였다. 한편 BA의 함량을 동일하게 하고 auxin류의 IAA와 NAA의 함량을 저 농도로 처리한 결과 신초의 발생율이 향상되지 않았다. BA 0.5 mg/L와 IAA 0.1 mg/L를 혼용 처리한 배지에 자엽 절편체를 치상한 결과. 캘러스는 1주일만에 유도되었으며, 신초는 3주만에 형성되기 시작하였다. 2주 간격으로 2회의 계대배양을 실시한 후 MS 기본배지에서 발근시켜 배양 10주만에 완전한 소식물체를 획득하였다.
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.
국내 신규 제초제로 등록된 pyrimisulfan에 대해 농산물 중 잔류실태를 조사하기 위하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. Pyrimisulfan 시험법의 회수율은 현미, 감자, 감귤, 고추에서 0.005 mg/kg 수준에서 88.7~99.3%이고 0.05 mg/kg수준에서 각각 90.1~94.2%였다. 회수율에 대한 모든 분석오차는 10% 미만으로 Codex 잔류물질 분석 가이드라인에 만족하였다.16 분석을 위한 기기 조건에서 pyrimisulfan의 정량한계는 0.005 mg/kg이었으며 0.01~1.0 mg/kg 범위에서 상관계수(R) 0.999 이상의 높은 직선성을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 개발된 잔류농약 시험법은 농산물을 대상으로 효과적인 시료 전처리 방법과 최적의 정제 과정을 확립하여 다양한 농산물에 대한 잔류량 검출이 적당함을 확인할 수 있었다. 이와 같이 확립한 pyrimisulfan의 잔류시험법은 국제적 분석 기준을 만족할 뿐만 아니라 분석과정의 신뢰성 또한 확보할 수 있어서 본 잔류농약 시험법은 공정시험법으로 사용 될 것이다.
LC-MS/MS를 이용하여 네오니코티노이드계 농약을 분석하는 방법을 연구하였다. 농산물 중 네오니코티노이드계 농약은 acetonitrile로 추출한 후 NH2 SPE cartridge을 이용하여 전처리를 수행하였으며, 용출액은 0.1% formic acid를 함유한 메탄올/디클로로메탄 혼합액(5/95, v/v)를 사용하였다. 4종의 네오니코티노이드계 농약(imidacloprid, clothianidin, acetamiprid, thiacloprid)의 최소 검출한계 및 정량한계는 경우 각각 0.0001-0.0005 mg/kg 및 0.001 mg/kg 이었다. 농산물에 각각 0.2 mg/kg 및 0.02 mg/kg 농도의 네오니코티노이드계 농약 4종을 첨가하여 분석 시 회수율은 각각 90.7-100.9%, 94.4-99.8% 범위였다. 본 시험법은 신속하고 정밀한 분석법으로 농약 허용물질목록제도(Positive List System (PLS))제도 적용에 필요한 충분한 검출감도를 나타내어 유통농산물에 대한 네오니코티노이드계 농약 분석에 적합한 것으로 조사되었다.
들잔디 (Zoysia japonica Steud.)의 성숙종자 유래의 캘러스를 사용하여 캘러스 생장 및 재분화에 적합한 몇 가지 조건과 캘러스 유형에 따른 재분화 효율을 검토하였다. 종자로부터 캘러스 유도는 2 mg/L 2,4-D, 0.2 mg/L BAP, 4 mg/L thiamine-HCl, 100 mg/L $\alpha$-ketoglutaric acid를 포함한 MS 배지에서 가장 좋았다. 캘러스 증식은 0.5 mg/L 2,4-D, 0.05mg/L BAP, 4 mg/L thiamine-HCl, 100 mg/L $\alpha$-ketoglutaric acid를 포함한 MS 배지가 가장 좋았다. 식물체의 재분화는 3% maltose, 1 mg/L BAP 또는 1 mg/L TDZ를 포함한 MS배지에서 좋았다. 캘러스의 Type과 빈도는 2,4-D와 BAP 조합과 농도에 따라 크게 영향을 받았고, 형태적으로 4가지 Type이 뚜렷하게 나타났다. Type I, II, III 캘러스는 계대배양으로 신초가 형성된 반면, 물기가 많은 캘러스인 Type IV에서는 뿌리만이 분화되었다. 이 중 Type I 캘러스는 신초의 재분화율이 82%로 가장 높고 albino체의 출현빈도가 4%로 가장 낮았다. 이와같이 캘러스를 유형별로 구분하여 배양함으로써 잔디 캘러스로부터 식물체의 재분화를 높일 수 있었다.
기관배양을 통한 대량증식 방법의 일환으로 액아배양을 이용한 multiple shoot 유도 조건을 조사하였다. 기내 배양 중인 식물체로부터 액아를 절취하여 TDZ와 BA를 각각 농도 별로 첨가한 MS배지와 1/2 MS배지에서 6주간 배양한 결과, MS기본배지에 $0.005\;mg{\cdot}L^{-1}$ TDZ가 첨가된 처리구에서 효과가 가장 양호하였다. 한편 발생된 신초를 $1\;mg{\cdot}L^{-1}\;GA_3$와 $0.5\;mg{\cdot}L^{-1}$ IBA가 첨가된 1/2 MS배지에 배양했을 때 뿌리의 발생과 신장이 가장 양호하였다. 발근된 식물체를 포트에서 순화시켜 온실로 이식하였을 때 90%에 가까운 생존율을 보였으며 형태적인 변이 없이 생장하였다. 이상의 결과는 액아유도를 통한 대량번식의 가능성을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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