• 제목/요약/키워드: embryogenic cell

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한국 벼 품종 배발생 현탁배양 세포의 초저온 보존과 식물체 재분화 (Plant Regeneration from Cryopreserved Embryogenic Cell Suspension Cultures of Korean Rice (Oryza sativa L.) Cultivars)

  • 김석원;정원중;민성란;배경숙;유장렬
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.115-120
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    • 1995
  • 국내품종인 동진벼와 태백벼의 미숙접합자배 유래 배발생 현탁배양 세포의 초저온 보존 시스템을 개발하였다. 동결/해동 후 캘러스 재생률은 동진벼의 경우 2 M DMSO와 0.4 M sucrose를 태백벼의 경우 0.64 M DMSO와 0.4 M sucrose를 혼용처리하였을 때 캘러스 재생률이 각가 88%와 90%로 가장 높았다. 또한 고농도의 삼투용액에서 배양세포 의 전처리 과정은 필요하지 않았다. 재생된 캘러스를 1 mg/L NAA와 5 mg/L kinetin이 첨가 된 $N_{6 }$, 배지로 이식하여 명배양하였을 때 체세포배발생을 통하여 다수의 유식물체가 발달하였다. 약 100여개의 식물체가 재분화되었으며, 이중 25%는 albino이었다.다.

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흰제비꽃 배양세포에 있어서 분화세포와 미분화세포 조직의 비교 관찰 (Histological Observation of Embryogenic and Non-embryogenic Callus in Long-term Subculture of Wild Viola (Viola patrinii DC.))

  • 정용모;손병구;이재헌;서정해;정정한;권오창
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.233-238
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    • 2000
  • 야생 흰제비꽃의 엽병 유래 callus를 장기 계대배양하는 과정 중에 발생하는 순화된 friable callus와 분화능이 높은 compact callus를 비교 관찰한 바, friable callus는 연초록색으로 부서지기 쉬운 부드러운 callus이고, compact callus는 진녹색으로 단단한 callus였다. 동결처리 한 시료를 주사전자 현미경에서 동일하게 200배로 관찰하여 보면, friable callus 는 작은 세포집단으로 이루어진 세포군의 주변부에 고도로 액포화된 세포가 광범위하게 분포되어 있는 반면, compact callus는 거의 균일한 세포들로 구성되어 세포구성이 치밀한 것으로 관찰되었다. 또한 friable callus와 compact callus로 부터의 체세포배형성은 배양세포에서 배가 발생하여 배양기간이 지남에 따라 식물체로 분화하였다. 이와 같은 과정은 배양세포의 세포질이 보다 충만한 부위에서 배유사체 (embryo like body)의 발생이 이루어지는 것으로 관찰되었다.

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벼의 원형질체 배양과 식물체 재분화 (Protoplast Culture and Plant Regeneration of Rice)

  • 이성호;이수인;김주현;코킹 에드워드 씨
    • 한국작물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.306-316
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    • 1997
  • 약배양을 통해 유도된 벼의 품종 Zhonghua 8의 종자로부터 배발생 캘러스를 유기한 캘러스로부터 현탁배양을 실시하였다. 원형질체 분리 는 이러한 현탁배양된 캘러스를 사용하였으며, 일반적으로, 오래되고 미세한 현탁배양세포를 사용했을 때 어린 현탁배양세포보다 원형질체 나출율이 증가되었다. 원형질체는 feeder cell 없이 agarose embedding 방법에 의해 0.5 mg $l^{01}$ 2,4-D, 1.0mg $l^{-1}$ NAA와 0.5 mg $l^{-1}$zeatin이 첨가된 KPR 배지에서 배양하였을 때 세포분열이 일어났으며 microcalli가 형성되었다. 원형질체의 plating 효율은 0.20~0.54% 범위로 나타났으며, 원형질체로부터 유도된 microcalli는 식물체 재분화를 위해 2.0 mg $l^{-1}$ kinetin과 0.5 mg $l^{-1}$ NAA가 첨가된 MS 배지에 옮겨 주었다 실물체 재분화 빈도는 현탁배양의 line에 따라 2~l2%였다. 원형질체로부터 재분화된 식물체들은 온실에서 종자를 맺었다었다

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체세포배발생을 통한 국내 주요 고구마 품종의 식물체 재분화 (Plant Regeneration of Major Cultivars of Sweetpotato (Ipomoea batatas) in Korea via Somatic Embryogenesis)

  • 권은정;권석윤;김문자;안영섭;이준설;정병춘;곽상수;이행순
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제29권3호
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    • pp.189-192
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    • 2002
  • 4종류 고구마 품종을 대상으로 정단분열조직 배양에 의한 배발생 캘러스 유도, 이들로부터 고빈도의 체세포배발생과 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 자미. 율미, 신황미, 및 화이트 스타의 생장점을 LS 기본배지에 1 mg/L auxin (2,4-D, picloram, dicamba)가 첨가된 배지에서 배양하였다. 그 결과 2,4-D 첨가 배지에서 가장 높은 빈도로 배발생 캘러스가 유도되었으며, 배양 4주째에 유도된 배발생 캘러스의 빈도는 신황미, 자미, 율미. 및 화이트 스타에서 86%, 78%, 76%, 및 80%를 각각 나타내었다. 2,4-D 첨가 배지에서 얻어진 배발생 캘러스를 2.4-D를 제거한 배지로 옮겨 주어 체세포배를 유도하였으며, 이 체세포배의 90% 이상이 완전한 식물체로 발달하였다. 이러한 결과는 정단분열조직 배양으로부터의 체세포배 발생 방법이 광범위한 고구마 품종에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 분자육종을 통한 신기능성 고구마 품종개발에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

돼지 유행성 설사병 바이러스의 스파이크 유전자 발현 형질전환 고구마 (Transgenic Sweetpotato (Ipomoea batatas) Expressing Spike Gene of Porcine Epidemic Diarrhea Virus)

  • 양경실;임순;권석윤;곽상수;김현수;이행순
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권4호
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    • pp.263-268
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    • 2005
  • Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 고구마 저장뿌리 고발현 sporamin 프로모터 및 CaMV 35S promoter를 이용하여 PEDV 항원단백질을 생산하는 고구마 식물체를 개발하고자 하였다. 형질전환 벡터를 제작하기 위하여 PEDV에서 항원성이 알려진 스파이크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하였다. 고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 율미 품종의 배발생 캘러스를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS medium, 1 mg/L 2,4-D, 100 mg/L kanamycin, and 400 mg/L claforan)에서 배발생 캘러스를 3주 간격으로 4개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 배발생 캘러스를 호르몬을 제거한 배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 shoot과 뿌리가 형성되었다. 재분화된 소식물체를 대상으로 PCR 분석으로 카나마이신 저항성 재분화 개체의 50% 이상이 도입 유전자를 가지고 있었으며 이들 식물체를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체에서 도입유전자의 발현을 RT-PCR로 분석한 결과 PEDV의 spike 유전자가 높은 수준으로 발현하였다.

가시오갈피의 수집종과 배양조직에 따른 체세포배발생 및 재분화 식물체의 순화 (Effect of Genotype and Explant on Somatic Embryogenesis and Acclimatization of Acanthopanax senticosus)

  • 이성호;유창연
    • 한국약용작물학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.217-221
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    • 2002
  • 가시오갈피의 꽃봉오리 엽병, 줄기, 줄기마디, 뿌리, 꽃대, 잎 등 조직으로 부터 캘러스가 유기 되었으며 캘러스 유기재료로는 꽃봉오리, 엽병, 줄기, 줄기 마디, 뿌리 등이 적합하였다. 캘러스 유기율은 한국산 가시오갈피가 일본산과 러시아산보나 높게 나타났다. 캘러스유기에는 2.4-D와 TDZ조합처리가 효과적이었으며 한국가시오갈피의 엽병, 줄기, 액아, 뿌리절편으로부터 형성된 캘러스에서 배발생 캘러스가 형성되었으며 줄기에서 형성된 캘러스로부터 한국, 일본, 러시아산 가시오갈피 모두에서 배발생캘러스가 형성되었다. 엽병에서 형성된 캘러스로부터 배발생캘러스의 유기율이 가장 높았으며 2.4-D 1mg/l 처리가 가장 효과적이었다. 액체배지에서의 체세포배의 생장에는 생장조절물질을 첨가하지 않은 MS기본배지가 적합하였다. 기내에서 잎과 뿌리 분화가 이루어지고 건실하게 자란 식물체를 온실에 옮겨 순화하였을 경우 99.1%의 생존율을 보였다.

국내 옥수수 품종 및 계통의 미숙배 배양으로부터 Yellowish Friable Embryogenic 캘러스 (YFEC) 생산과 식물체 재생 (Yellowish Friable Embryogenic Callus (YFEC) Production and Plant Regeneration from Immature Embryo Cultures of Domestic Maize Cultivars and Genotypes (Zea may L.))

  • 조미애;박윤옥;김진석;박기진;민황기;유장렬;최필선
    • 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.

음나무 배발생 캘러스의 증식 및 체세포배 발달을 위한 액체 현탁 배양조건 확립 (Establishment of suspension culture condition for embryogenic callus proliferation and somatic embryo development of Kalopanax septemlobus)

  • 김선자;문흥규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제36권1호
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    • pp.7-12
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    • 2009
  • 본 실험은 음나무 배발생 세포의 증식 및 체세포배 발달을 위한 액체 현탁 배양조건의 확립을 위해 수행되었다. 배발생 세포의 생장율은 접종 밀도가 증가할수록 감소하였다. 배발생 세포의 증식에 가장 효과적인 접종 밀도는 0.1 g/100 ml 로서 이 농도에서 세포의 생장율이 가장 높았다. 배양기간에 따른 배발생 세포의 생장 패턴 및 세포 주기 (G1, S, G2/M) 분석 결과, 세포의 생장은 배양 5일 후부터 증가가 시작되어 15일 까지 급격히 생장하였으며 그 이후에는 점차 감소하였다. 배양 기간 별 세포 주기 (cell cycle)의 변화가 명확하게 관찰되어 배양 5일째 5기는 초기의 5.5% 에서 11.7%로 두 배정도 증가하였으며, 배양 15일 이후부터는 다시 초기의 세포 주기로 되돌아가면서 안정화되는 것으로 나타났다. 따라서 음나무 배발생 세포의 현탁배양은 15일의 주기로 배양하는 것이 증식에 가장 효과적인 것으로 생각되었다. 한편 배발생 세포에서 체세포배의 유도는 배양초기의 접종 밀도가 중요한 것으로 나타났다. 0.5 g/L 의 낮은 밀도로 접종 시에는 65% 이상의 어뢰형 배가 유도된 반면 접종 밀도가 높아질수록 어뢰형으로의 배발달은 급격히 감소하였다. 초기의 접종 밀도가 증가할수록 특히 어뢰형 배의 발달은 지연되었으나 구형 및 심장형 배의 유도는 초기 접종밀도에 영향을 받지 않았다. 이상의 실험결과로 음나무 액체 배양 시 초기 접종 밀도를 조절함으로써 배발생 캘러스의 증식 및 체세포배를 효과적으로 유도할 수 있었으며 이는 체세포배 생산을 위한 배양 기간의 단축이 가능함을 보여주는 결과이다.