Inter-specific hybridization between Pleurotus pulmonarius and P. florida was attempted through PEG-induced protoplast fusion to select a fusant. The protocol for protoplast release, regeneration and fusion in these two Pleurotus species was standardized using the variables controlling the process. The mixture of mycolytic enzymes, i.e. commercial cellulase, crude chitinase and pectinase, KCl (0.6 M) as osmotic stabilizer, pH 6 of the phosphate buffer and an incubation time of 3 hours resulted in the maximum release of protoplasts from 3-day-old mycelia of P. florida ($5.3{\sim}5.75{\times}10^{7}$ protoplasts/g) and P. pulmonarius ($5.6{\sim}6{\times}10^{7}$ protoplasts/g). The isolated protoplasts of P. florida regenerated mycelium with 3.3% regeneration efficiency while P. pulmonarius showed 4.1% efficiency of regeneration. Polyethyleneglycol (PEG)-induced fusion of protoplasts of these two species resulted in 0.28% fusion frequency. The fusant produced fruiting bodies on paddy straw but required a lower temperature of crop running ($24{\pm}2^{\circ}C$) than its parents which could fruit at $28{\pm}2^{\circ}C$. The stable fusant strain was selected by testing for the selected biochemical markers i.e. Carbendazim tolerance and utilization of the lignin degradation product, vanillin.
전분자원의 효율적 이용을 위한 방법의 일환으로 분리동정된 H. anomala var. anomala FRI YO-32와 S. cerevisiae와의 세포융합가능성을 검토하기 위하여 원형질체형성을 위한 기본적인 제반조건에 대하여 실험하였다. 세포벽분해효소로서 달팽이 (Helix pomatia) 추출 효소를 사용하여 원형질체의 형성시수율에 영향을 미치는 중요한 인자로서, 함유황화합물에 의한 전처리유무 및 이러한 화합물의 처리농도 및 처리방법, 세포벽분해효소의 농도 및 처리시간, 공시효모의 성장시기 및 효모세포의 수와 삼투압안정제 (KCI)의 농도 등이 고려되었으며, 원형질체형성을 위한 이러한 인자들의 최적처리조건이 검토되었다.
The optimal conditions for the production and regeneration of the protoplasts from Lentinula edodes were studied. Protoplast formation from the mycelia of L. edodes which were cultured in liquid medium showed a significantly high yield compared with that of the mycelia which were cultured on cellophane covered agar media. A mixture of Novozyme 234 (15 mg/ml) and Cellulase Onozuka R10 (10 mg/ml) in 0.6 M mannitol (pH 4) was optimal lytic enzyme for the protoplast release. The optimal incubation time and mycelia age were 3.5-4 hours at $30^{\circ}C$ and 6-8 days, respectively. Regeneration frequency was 0.18% plated onto a medium containing 0.6 M sucrose, and 0.08% plated onto a medium containing mannitol. But hardly any regeneration was observed in the media containing NaCl, KCl, or $MgSO_{4}$ More than 90% of the protoplasts contained nuclei and the nucleus number per protoplast was 1.1. The DNA content per nucleus was 5.1 pg. The diameter of the protoplast was $3-5{\mu}m$ and it had a well defined cell structure.
Preparative isolation of lipid granules from Fhodotorula glutinis, which has been studied for long time to produce edible lipids, was carried out by flotation method in Ficoll-Linear density gradient. When the isolated lipid granules were suspended in a series of solutions containing varying concentration of osmotic stabilizer (sorbitoal and mannitol) ranging from 0.8M to 0M, the lipid granules appeared to be disrupted at a concentration between 0.8M and 0.7, and again at a concentration below 0.1M, suggesting that lipid granules have a membraneous structure and that at least two types of lipid granules are present. Compositional analysis of lipids from lipid granules revealed that lipids are composed mainly of neutral lipids (87.8% of total lipids), predominantly as triacylglycerols (71.89%). Marked differences were observed inphospholipids between lipids of lipid granules and those of whole cells . The major components of phospholipids in lipid granules and inwhole cells are phosphatidylcholine(38.6%) and phosphatidylserine(42.8%), respectively. In addition, significant differences were also observed in the fatty acid composition of phospholipids. As phospholipids are important structural components of membranes, these differences lead to the suggesting that the membrane of lipid granules may be distinct functionally and structurally from other membranes of yeast cells. The major fatty acid components of neutral lipidss of whole cells and lipid granules are palmitic , oleic and linoleic acid. However , degreeof fatty acid unsaturation of neutal lipids of lipid granules was much lower than that of neutral lipids of whole cells.
종자발아 후 5일된 양배추 그린챌린져 배축으로부터 분리된 원형질체로부터 완전한 식물체를 재분화 시켰다. Kao배지와 B5 배지를 기본으로 한 기존의 몇가지 배지에서 원형질체를 배양한 결과 변형시킨 BS배지에서 Plating efficiency는 낮았으나 식물체 재분화율은 가장 높게 나타나 거의 원형질체 배양배지 조성, 생장조절제 농도 등이 재분화에 상당한 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 사용된25가지 종류의 재분화 배지중에서 MS배지에 l% sucrose zeatin 3 mg/L, 1.6% T.C. agar가 첨가된 배지에서 재분화율이 가장 좋았다. 식물체 재분화에 미치는 PVP (polyvinyl Polypyrrolidone)와 agar 농도의 영향으로는 PVP는 큰 효과가 없었고 agar농도를 1.6%로 2배 증가시켰을 때 재분화율이 다소 높아졌다. 현재까지 재분화된 식물체는 150여 개체로서 포장에서 재배중에 있다.
${\alpha}-amylase$ 생산력이 우수한 야생형인 S. fiburigera의 핵을 순수분리하여 영양요구성 변이주인 S. cerevisiae(tyr-, ura-)의 원형질체에 전달하는 핵전이를 이용하여 종간잡종을 형성시킨 후 이들 형질전환체로부터 ${\alpha}-amylase$ 고생산 균주를 획득하였다. 핵전이를 위한 원형질체 형성 및 재생조건에서는 Novozym 234의 농도 1%, 삼투안정제는 0.6M KC1, 효소처리 시간은 90분, 그리고 최적 pH는 5.8로 나타났다. 핵전이에 의한 형질전환율은 0.25%로 비교적 낮은 편이었으며, 유전적 안정성, 세포크기의 체적, DNA함량의 측정 그리고 핵염색의 결과 형질전환체의 핵형은 aneuploid로 추정되었다. 형질전환 체의 ${\alpha}-amylase$ 활성은 모균주와 비교하여 약 $1.2{\sim}1.9$배 증가하였다.
맛느타리버섯(Pleurotus sapidus)의 원형질체 분리 및 환원에 영향을 미치는 제 요인의 최적조건을 구명한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 원형질체의 분리에 알맞는 균사체의 배양은 ${30}^{\circ}C$의 버섯완전배지에서 4일이며, 세포벽 분해효소는 Novozym 234, ${\beta}-D-Glucanase$, ${\beta}Glucuronidase$를 각각 15mg/ml씩 혼합 사용하였을 때 가장 양호하였다. 또한 삼투압 조절제로는 0.6M Sucrose를 pH 조절없이 사용하고 ${30}^{\circ}C$에서 2시간동안 반응시키는 것이 가장 효과적이었다. 원형질체의 환원은 삼투압 조절제로 0.6M Sucrose를 사용하고, 0.75%의 한천을 피복하였을때 환원율이 2%로 최대였다.
유산균주의 균주개량방법의 일환으로 protoplast fusion 방법을 사용하여 lincomycin에 내성을 나타내는 Lactobacillus casei KCTC 1121과 rifampicin에 내성을 나타내는 Lactobacillus delbruckii JK-414의 protoplast 형성과 재생, 융합에 대한 조건 및 융합주의 생리학적 성질 등을 검토하였다. Lactobacillus case와 Lactobacillus delbrueckii JK-414는 삼투압 안정제로 sucrose가 함유된 protoplast forming buffer에서 5$\mu g$/ml의 mutanolysin 으로 $42^{\circ}C$, 15분간 처리 했을 때 protoplast 형성율이 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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