• 제목/요약/키워드: microspores

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고추 소포자를 이용한 반수체 및 배가반수체 생산 (Production of Haploid and Doubled Haploid Plants from Isolated Microspore Culture of Hot Pepper (Capsicum annuum L.))

  • 박은준;안율균;권덕호;양은영
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권4호
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    • pp.90-102
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    • 2024
  • Haploid/double haploid plants developed from isolated microspores can significantly accelerate plant breeding. Haploid plants can naturally double their chromosomes to create a pure homozygous line of diploid plants. We present a method for producing embryos from isolated microspores of hot peppers (Capsicum annuumL.). We analyzed the polyploidization levels of the regenerated plants. The donor plants produced the optimal stage of microspores following short-term growth under low-intensity light, which resulted in high rates of embryogenesis and cotyledonary embryogenesis. To find an efficient culture method, liquid, doubled-layer, and 2-step cultures were tested. Liquid culture yielded the highest number of embryos, whereas the highest efficiency for cotyledonary embryogenesis was afforded by the doubled-layer culture. When normal cotyledonary embryos were transplanted onto a regeneration medium, they developed into complete plants. From these, 208 plants were tested via flow cytometric analysis, and 35.6% and 72.7% of the chromosomes from the Milyang-jare and LV2319 genotypes, respectively, were found to be spontaneous double haploids. These results are the same as those obtained on analyzing horticultural characteristics, including the size of leaves and the size and shape of fruits. The present study provides information on the practical application of isolated microspore culture of hot peppers, factors that affect embryogenesis, and methods for polyploidy testing.

국내 육성 품종 '탐미유채'의 소포자 배양 시 배양조건이 배발생에 미치는 영향 (Effects of Culture Condition on Embryogenesis in Microspore Culture of Brassica napus L. Domestic Cultivar 'Tammiyuchae')

  • 김광수;이영화;조현준;장영석;박광근
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.317-323
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    • 2012
  • 국내 육성 유채 품종의 소포자 배양을 통한 효율적인 소포자배 생산법의 확립을 위해 '탐미유채'를 대상으로 소포자 배양 시 적당한 꽃봉오리의 크기, 고온처리시간, 배양밀도, 기내 증식조건 등의 배양조건을 구명하고자 실시한 결과, 소포자배 발생은 1핵기말과 2핵기 초기 상태의 소포자가 포함된 3.0~3.5 mm 크기의 꽃봉오리에서 채취한 소포자에서 배발생률이 가장 높았으며, 배지 1 mL 당 약 388개의 소포자 배가 발생하였다. 배양 초기에 $32.5^{\circ}C$에서 2일간 열처리하였을 때 배발생률이 가장 높았다. 소포자의 배양밀도에 따른 배발생은 $5{\times}10^4$개/mL일 때 가장 높았으며, 배양밀도가 더 이상 높아지면 배발생을 억제하였다. 발생한 소포자배는 $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ NAA와 $1mg{\cdot}L^{-1}$ BA가 첨가된 MS 고체배지에 치상하여 배양하면 정상적인 신초로 재분화되었고, 발달한 신초를 절취하여 식물성장 조절제가 첨가되지 않은 MS고체배지에서 배양하면 뿌리가 발달하여 정상적인 식물체로 성장하였다.

고추의 소포자 배양 시 전처리 후 배지의 교환, 배지의 첨가 및 2층배양 시 하층고체 배지의 양이 배의 생산에 미치는 영향 (The effect of medium change after pretreating microspores, medium addition, and volume of under solid medium in double layer culture on the production of embryos in isolated microspore culture of hot pepper (Capsicum annuum L.))

  • 박은준;이종숙;안동주;김문자
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.494-504
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고추의 소포자 배양 시 전처리 후 배지의 교환 여부, 배양 후 새 배지의 첨가 및 2층배지 사용시 하층고체배지의 양이 배의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 고온 전처리 후 배양배지를 첨가하여 배양하는 것보다 사용한 전처리 배지를 새 배양 배지로 교환하여 배양 하는 것이 배의 생산에 효과적 이었으며, 고온전처리 기간은 1일이나 2일에 비해 3일이 효과적 이었다. 배양 후 새 배지의 첨가는 약전처리 시에는 효과가 없었으나 소포자 전처리 시에는 배의 유기와 발달 모두 크게 향상되었다. 새 배지의 첨가 시기는 배양 4일 후가, 첨가 횟수는 1회가 배의 생산에 가장 효과적이었다. 한편 2층배지 사용 시 첨가하는 새 배지의 양은 1.5 ml이 효과적이었으며 이보다 많은 양을 첨가하는 경우 배의 발생과 발달 모두 저하되었다. 액체배지 사용 시에 비해 2층배지 사용 시 배의 발달이 좋았다. 또 2층배지 사용 시 하층고체배지의 양이 3 ml 일 때 보다는 5 ml이나 7 ml일 때 배의 발생은 감소하였으나 배의 질이 향상되었다. 이와 같은 결과들은 고추에서 다수의 정상자엽배를 생산 할 수 있는 소포자 배양시스템을 확립하는데 중요한 기초자료가 될 것이다.

당귀 배양 소포자의 Flow Cytometric 특성 (Characterization of Cultured Angelica gigas Microspores by Flow Cytometry)

  • 박충헌;성낙술;유홍섭;피터포울
    • 한국약용작물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.196-201
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    • 1997
  • 당귀 반수체 육성의 기초차료를 얻고자 배양 소포자의 활력과 특성을 Flow cytometry로 관찰한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 소포자 활력은 발육 시기에 따라 차이를 보여 배양 4일경에 4분자기 12.8%, 1핵성소포자기 49.3%, 2핵성소포자기 42.3% 및 성숙화분은 56.4%였다. 그리고 배양 20일 경에 는 소포자의 활력이 감소하여 배양중 배지개선과 계대배양이 요구됨을 알 수 있었다. 2. 발육시기에 따라 소포자 구조 peak가 다르게 조사되어 4 분자기는 원형을 보이다가 $1{\sim}2$핵성 소포자 부터 성속 화 분은 장타원형의 발달하는 특성을 띠었다. 3. 배양 소포자 중 살아서 생존한 소포자는 FDA 염색에 녹색 형광을 DAPI 염색에 청색형광을 발하여 활력이 있음을 알 수 있었다.

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Microspore-derived Embryo Formation and Morphological Changes during the Isolated Microspore Culture of Radish (Raphanus sativus L.)

  • Han, NaRae;Kim, Sung Un;Park, Han Young;Na, Haeyoung
    • 원예과학기술지
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    • 제32권3호
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    • pp.382-389
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    • 2014
  • Raphanus sativus L. cv. Taebaek, a efficiently microspore-derived embryo (MDE)-forming cultivar, and 'Chungwoon', a non-MDE-forming cultivar were selected as donor plants for isolated microspore culture. Radish flower bud of 2.0 (small, S), 4.0 (medium, M), and 6.0 (large, L) ${\pm}$ 0.5 mm in length were isolated to determine the temporal relationship between flower bud size and MED yield. Anatomical observations revealed no difference in the structure of the flower buds between the two cultivars. In both cultivars, the stigmas were much longer than the floral leaf in M-sized flower buds. The MDE yields for 'Taebaek' per petri dish were 6.6 and 1.3 for M- and L-sized of flower buds, respectively, but MDE formation was not induced in the S flower buds. On the other hand, 'Chungwoon' failed to form MDEs in all flower buds. The microspore density of 'Taebaek' was 1.3 times more than that of 'Chungwoon' for M sized flower buds. Of the M-sized buds from 'Taebaek' and 'Chungwoon', 92.1 and 81.6%, respectively, were in the late uninucleate microspore stage, which is characterized by the highest frequency of MDE formation. Anatomical observations of MDE formation revealed that the microspores were able to divide to form a primordium from which cell division took place continuously in the 'Teabeak' cultivar. However, the microspores of 'Chungwoon' failed to progress beyond the primodium stage, resulting in lack of MDE formation. By contrast, after the formation of the primordium, various developmental stages of embyos from microspore were observed in the 'Taebaek' cultivar. These results can be used to determine MDE forming potentials of radish cultivars.

카네이션 약배양에 있어서 저온전처리, 암처리 및 Ficoll처리가 캘러스 형성 및 기관분화에 미치는 영향 (Influences of Cold Pretreatment, Dark Condition, and Ficoll on the Callus Formation and Organ Differentiation in Anther Culture of Carnation)

  • 이수영;김재영;김태일;고재영;김기선
    • 원예과학기술지
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    • 제17권2호
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    • pp.138-140
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    • 1999
  • 카네이션의 약배양 기술을 확립하고자 저온 전처리, 암처리, Ficoll처리가 약배양에 미치는 효과를 조사하였다. 약배양에 적합한 화분의 발육단계인 1핵기 소포자 전후 화분의 약을 가지는 카네이션 화뢰의 직경은 4~6mm이었다. 카네이션 약배양 후 캘러스 형성과 배양 후 약의 반응에 가장 효과적인 저온전처리 기간은 7일이었다. 명배양하는 것보다 암배양하는 것이 캘러스 형성과, 형성된 캘러스로부터 root 분화에 효과적이었다. Ficoll처리는 캘러스 형성에 큰 효과는 없었지만, 형성된 캘러스로부터 신초와 root가 분화되었다.

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