Cold pretreatment, washing medium and composition of nutrient media may have marked effects on microspore embryogenesis. When microspores isolated from radish (Raphanus sativus L. cv. Gwanhun) flower buds were washed with Nitsch & Nitsch (NLN) medium liquid medium containing $130g{\cdot}L^{-1}$ sucrose (NLN-13), yields of microspore-derived embryos were greater than when using B5 liquid medium containing $130g{\cdot}L^{-1}$ sucrose. Microspore viability is known to decrease rapidly with storage; however, in this experiment, microspore viability was maintained for 24 h at $4^{\circ}C$ without media. Among the various medium concentrations used ($0.25{\times}$, $0.5{\times}$, $1.0{\times}$, $2.0{\times}$, and $4.0{\times}$ NLN liquid medium), $0.5{\times}$ NLN liquid medium induced the most efficient formation of microspore-derived embryos. In addition, microspore-derived embryos yields were greater when microspores were cultured in $0.5{\times}$ NLN liquid medium supplemented with $0.25{\times}$, $0.5{\times}$, and $1.0{\times}$ NLN microelements, compared to medium not supplemented with microelements. In this study, the highest yield of microspore-derived embryos was observed when the microspores derived from flower buds were washed using NLN-13 liquid medium and then cultured on $0.5{\times}$ NLN liquid medium supplemented with $0.25{\times}$ NLN microelements, followed by incubation at $25^{\circ}C$ for 30 days.
본 연구에서는 고추의 나출 소포자 배양 시 배양 중 새배지의 첨가와 진탕이 배의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 액체-2층 배양에서 초기 액체배양 시에 새 배지를 첨가하면 배의 발생과 발달 모두 크게 증가하였다. 가장 효과적인 첨가 시기는 초기액체 배양을 시작한 5일 후 이었다. 한편 액체-2층 배양에서 후기 2층배양 시의 새 배지 첨가는 초기 액체배양 시 첨가 때에 비해 그 효과가 적었다. 액체-2층 배양에서 후기 2층배양 시의 1주간 진탕은 정상 자엽배 생산에 효과적이었다. 액체배양시에도 배양 1주 후의 1주간 진탕은 배의 발달에 효과적 이었다. 그러나 액체-2층배양 시와 액체배양 시 모두 진탕기간이 2 ~ 3 주간으로 길어질 때에는 배의 발달이 비정상적이었다. 본 실험 결과 얻어진 정상 자엽배들은 재분화 배지에 이식 시 용이하게 유식물체로 발달하였다. 재분화 식물체들 중에는 반수체와 배가반수체가 혼재하였으며, 이들 간에는 공변세포 내 엽록체 수의 차이가 뚜렷하였다. 이와 같은 결과들은 고추에서 다수의 정상자엽배를 생산할 수 있는 소포자 배양 시스템을 확립하는 데 중요한 기초자료가 될 것이다.
본 연구는 금낭화 배우체의 형성과 배 발달특성에 관한 기초 자료로 활용하기 위해 수행되었다. 시원세포로부터 발달된 소포자 모세포는 화뢰의 길이가 1 mm일 때 감수분열을 하여 4면체형(tetrahedral) 4분자가 형성되었다. 4개의 소포자는 분리되어 각각 웅성배우체로 발달하였다. 대포자 모세포는 화뢰의 길이 $4{\sim}5\;mm$에서 관찰되었다. 대포자의 발달유형은 정상형(polygonum)이었으며, 배낭의 형태는 굽어있는 곡생배주(amphitropous)였다. 3개의 뚜렷한 반족세포는 배낭이 성숙한 후에도 퇴화하지 않고 남아있었다. 개화 전 자웅배우체는 충분히 성숙하였다. 개화 시에 수술과 암술의 길이는 거의 비슷하거나 수술이 0.5 mm 짧아서 자화수정에 적당한 구조를 가지는 것으로 나타냈다. 수정 후 배는 구형, 심장형을 거쳐 자엽배까지 발달하였으며, 종자 산포시 초기 자엽배를 가지고 있음을 알 수 있었다.
양성자와 감마선 조사한 추파형 유채 $M_2$세대의 화뢰의 소포자 배발생에 대해 조사하였다. 세 가지 유채품종 '한라', '내한'과 '탐미' 유채종자를 각각 400 Gy와 600 Gy의 양성자와 감마선으로 전처리 하였다. 일부 종의 양성자와 감마선 조사구에서 배발생이 증가되었고 대조구보다 높았다. 품종별로는 '내한'유채가 배발생 빈도가 가장 높았고 '탐미' 유채가 가장 낮았다. 드물게 배상체로부터 바로 소식물체가 형성되었고 대부분은 비정상적으로 multilobe가 형성되었다. 배상체로부터 식물체가 성공적으로 재분화 되었고 화분에 순화되었다.
본 연구는 황기의 생식과 관련하여 자.웅배우체의 발육과정과 화분의 발아 특성을 밝혀서 품종 육성의 기초 자료로 활용하고자 수행한 바, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 화분의 발육은 화뢰 길이가 3.5mm정도에서 화분모세포가 형성되어 4mm 정도 신장할 때까지 감수분열 및 동형분열하여 4분자기로 되었다. 2. 화뢰의 길이가 10mm정도 되면 성숙화분이 형성되고 12mm정도에서 개약하는 경향이었다. 3. 화분은 4$^{\circ}C$ 및 -4$^{\circ}C$ 저장시에는 저장후 30일 경에도 발아율이 양호 하였으나 상온(23~28$^{\circ}C$)에서는 저장후 3일부터는 발아력이 3%이하로 저하되었으며 발아속도도 저하되었다. 4.대포자의 형성시기는 소포자(화분)와 거의 비슷한 시기로 화뢰의 크기가 10~12mm에서 완전히 성숙하며, 꽃이 개화 되기전 화분의 미개약시에 자예는 수정 능력이 있는 것으로 나타났다.
도라지 약배양에 있어서 저온처리가 화분 2형현상과 배형성에 미치는 영향을 조사하기 위해 1핵성 소포자기의 도라지 약을 0.5 mg/L NAA와 1.0mg/L BA가 첨가된 MS배지에 배양하였다. 저온전처리는 이상화분과 균등분열에 의한 B형 화분, 다핵 및 다세포 화분수를 현저하게 증가시켰는데 특히 8$^{\circ}C$에서 5일간 저온전처리는 배양 전 이상화분이 20.6%가 증가되었고 배양 중에는 54.9%의 캘러스와 9.9%의 배형성율을 나타내 가장 효과적이었다. 배양 중 소포자로부터 배는 첫째. 주로 영양세포가 분열하거나 둘째, 영양세포와 생식세포가 각각 분열하거나 셋째, 균등분열에 의한 영양핵과 동일한 크기의 두 낭세포 모두가 분열하여 배를 형성하는 3가지 경로가 관찰되었다.
The ability of microspores or young pollen grains (male gametophytes) to undergo developmetal switch to embryogenic (sporophytic) pathway exemplifies the concept of totipotency as applied to haploid posmeiotic cells. As a first step pollen is devoid of positional information provided in situ by the intact anther - by isolation and cultivation in vitro in artificial media. This is inevitably accompanied by some degree of stress response in microspore/pollen. It has been shown in both monocots and dicots that intentional stress treatment (mostly starvation or heat shock) greatly stimulates embryo induction rate. Using transgenic sHSP antisense Nicotiana tabacum we show that expression of small heat shock proteins is an integral part of successful embryo and later haploid plant production from pollen grains. Our recently published data show that sHSP chaperone function is optimal in the absence of ATP.
고추의 나출 소포자로부터 배를 유기하는데 최적인 조건을 확립하기 위하여 micro-blender를 사용하여 소포자들을 나출한 후 NLN 배지에 배양하였으며 $32^{\circ}C$의 고온처리 기간, 전처리 배지내 2-hydroxynicotinic acid의 첨가, 그리고 약과 소포자의 공동전처리가 소포자배의 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 나출 소포자들을 기아배지에서 고온처리 한 후 NLN 배지에 배양하였을 때 다수의 배가 발생하였다. 배양 3주 후부터 구형 및 어뢰형배가 관찰되었는데 이때 배의 발생은 비동조적으로 일어났다. 배양4주가 되면 구형과 어뢰형배 이외에 자엽배들이 발생하였다. 발생한 배들 중자엽배늘은 $2\%$ sucrose가 첨가되고 생장조절물질은 첨가되지 않은 B5 고체배지로 옮겼을 때 정상인 유식물들로 발달하였다. 고온처리 기간이 $1\~2$일로 짧은 경우 소포자배의 발생은 높았으나 대부분이 발달초기의 구형 또는 심장형배이었으며 자엽배의 발생은 매우 드물었다. 고온처리 3일 이상에서는 배의 발생은 크게 감소하였으나 자엽배가 다수 발생하였다. Inducer chemical로 알려진 2-hydroxynicotinic acid를 약전처리배지에 첨가하였을 때 배의 발생은 다소 높았으나 발달은 오히려 억제되어 대부분이 구형 또는 심장형이었다. 소포자 전처리시 약을 첨가한 경우 배의 발생이나 발달 모두 억제되었다. 본 연구결과 고추의 나출 소포자로부터 다수의 배를 획득하였고 식물체를 재분화 시키는데 처음으로 성공하였다. 이와 같은 소포자 배양시스템은 앞으로 더 많은 배를 생산할 수 있는 배양조건이 확립되어야 하지만 homozygous한 배가 반수체의 생산 뿐만아니라 형질 전환과 열성 또는 우성의 돌연변이체 선발에 매우 유용하게 이용될 수 있을 것이다. 비해 $ 0.27\~0.79\;\cal{mg/g}$ F.W.가 높았으며 환기횟수 $0.1 h^{-1}$ 처리구는 광도의 증가에 따른 효과가 나타나지 않았으나 환기횟수 $0.1 h^{-1}$ 처리구는 높은 광도에서 감소하였다. 환기횟수 $4.9 h^{-1}$는 $0.1 h^{-1}$에 비해 잎의 공변세포가 크고 주변 부세포가 잘 발달되어 있었다. 특히 PPF $99\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 환기횟수 $0.1 h^{-1}$는 부세포의 발달이 미흡하고 기공이 많이 열려 있는 상태인 반면 환기횟수 $4.9 h^{-1}$는 부세포가 잘 발달된 잎을 지니고 있었다.:PR30, KB50:PR50, PR100:KB0 처리구의 $1m^2$ 당 개체 수는 각각 16,600개, 6,700개, 4,900개, 3,300개, 12,400개였으며 총직립경 수는 각각 33,200개, 22,800개, 18,000개, 15,000개, 62,000개였다. 개체 수는 KB100:PR0처리구가 가장 높았고, 다음은 PR100:KB0처리구였으며 혼합처리구의 경우는 Kentucky bluegrass 혼합비 율이 높을수록 높았다. 총직립경 수는 PR100:KB0 처리구가 KB100:PR0 처리구보다 오히려 높았으며 혼합 처리구의 경우는 개체수와 비슷한 경향을 보였다. 혼합처리구의 경우 초종별 개체수의 비율은 KB80:PR20는 87:13, KB70:PR30는 78:22, KB50:PR50은 48:52의 비율로 나타났다. 조성시기의 기상과 피복율과의 상관관계 2001년 가을과 2002년 봄의 일일평균기온을 비교하여 보면 가을(9월, 10월, 11월) 3개월간의 일일평균기온은
개나리 단주화개체(短柱花個體)를 사용(使用)하여 자성배우체발육(雌性配偶體發育)의 지연(遲延) 및 이상(異常), 임성(稔性)과의 관계(關係)를 조사(調査)한바 그 결과(結果)를 요약(要略)하면 다음과 같다. 1. 도생배주(倒生胚珠)의 주피(珠皮)는 대단(大端)히 두텁고 주심(珠心)은 반대(反對)로 극(極)히 작다. 2. 소포자모세포(小胞子母細胞)의 감수분열(減數分裂)은 9월하순(月下旬)~10월초순경(月初旬頃)인데 대포자모세포(大胞子母細胞)는 3월중하순경(月中下旬頃)에야 일어 난다. 3. 대포자모세포기(大胞子母細胞期)는 대단(大端)히 길다. 4. 성열배낭(成熱胚囊)은 개화약(開花約) 1개월후(個月後)인 5월초(月初)에 형성(形成)된다. 5. 정상배낭(正常胚囊)은 많지 않고 대부분(大部分)의 경우 배낭(胚囊)이 없는 공허(空虛)한 주심조직(珠心組織)만 생(生)긴다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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