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문제 정의
- 본 실험에서는 국내에 자생하는 하늘타리의 조직으로부터 직접 부정아를 형성시키고 이로부터 신초를 대량 증식 시킬 수 있는 방법을 확인하여 이를 보고하고자 한다.
제안 방법
- ) 의 종자는 전남북 일원의 자생지로부터 직접 채취하여 전남대 분류학실에서 동정을 받았으며 일본 쯔꾸바 약용작물 시험장으로부터 같은 종을 제공받아 사용하였다. 하늘타리 종자는 과실로부터 적출하여 70% (v/v) e.thanol에서 5분, 5% (v/v) sodium hypochlorite 용액에서 10분간 침지 시켜 표면살균 처리를 하였으며 멸균된 무균수로 3회 이상 세척한 후 외피를 제거하고 무기염이 절반으로 줄어든 MS(Murashige and Skoog, 1962) 고형배지에 치상하여 암소 (25土 1℃)에서 발아를 유도하였다.
- 조직 절편으로부터 직접 부정 아를 유도하기 위하여 발아 후 10주 정도 자란 유식물체의 줄기, 잎, 뿌리의 절편을 취하여 식물성장조절물질이 첨가된기 본배지가 들어 있는 페트리 디쉬 (HO X 10 mm) 에치상 하였다. 실험에 사용된 기본배지로는 MS(Murashige and Skoog, 1962) 배지 를 사용하였으며, 식물성장조절물질로는 BA와 kinetin을 1-3 mg/L의 농도로 처 리하였다.
- 부정아로부터 형성된 신초의 증식과 성장을 위해서 MS배지 와 WPM (Lloyd and McCown, 1981) 배지에 BA와 kinetin을 0.5-2 mg/L의 농도로 첨가하였다. 또한 배지에 첨가하는 탄소원과 고형제의 효과를 알아보기 위해서 탄소원으로는 sucrose, glucose, huctose를 1-5% 까지 농도별로 첨가하였으며, 고형제 로는 agar, phytagel (Sigma, USA), 그리고 gelite (Kelco, USA) 를 첨가 하였다.
- 5-2 mg/L의 농도로 첨가하였다. 또한 배지에 첨가하는 탄소원과 고형제의 효과를 알아보기 위해서 탄소원으로는 sucrose, glucose, huctose를 1-5% 까지 농도별로 첨가하였으며, 고형제 로는 agar, phytagel (Sigma, USA), 그리고 gelite (Kelco, USA) 를 첨가 하였다. 모든 배양체는 광도 40 μmol m2 s1 로 연속 조명이 이루어지고 26±1℃로 유지되는 배양기내에서 배양되었다.
- 무기염의 농도를 낮춘 1/2MS, 1/4MS, 1/2WPM, 1/4WPM배지에 1.5 cm 이상 성장한 신초만을 절취하여 기저부가 배지에 닿토록 치상하였다. 모든 배 양체 는 광주기 가 16/8 (24 μmol m-2 s-1)인 배양실에서 26±1℃로 유지시켰으며, 신장된 유식 물체 는 vermiculite : perlite (1 : 1) 혼합토로 채운 pot에 옮겨 온실에서 재배하였다.
- 부정아로부터 분화된 신초로부터 새로운 신초를 분화시키기 위하여 기본배지에 cytokinin을 처리하고 길이 약 1.5 cm 가량의 신초를 기저부가 배지에 접하도록 하여 치상하였다. 배양 4주 후 신초 1개당 0.
- , 1989) 농도를 낮추는게 바람직한 것으로 보고 있다(Ewald and Suss, 1993). 따라서, 본 실험에서는 1.5 cm이상 자란 하늘타리의 신초는 길이 생장과 잎의 활착을 위해 BA의 농도를 0.1 mg/L로 낮춘 기 본배지 로 옮겨 배 양하였다.
- 신초의 증식에 있어서 탄소원의 종류 및 적정 농도를 조사하기 위해서 4종의 탄소원을 농도별로 배지에 첨가하였다. 신초의 증식은 3% sucrose 처리구에서 배 양 4주 후 시 료당 약 17.
- 신초로부터 발근을 유도하기 위해서 무기염의 농도를 각기 1/2과 1/4로 낮춘 1/2MS, 1/4MS, 1/2WPM 그리고 1/4WPM 배지에 신초를 치상하였다. 배양 4주 후 조사한 신초당 발근율은 1/2 MS 배지에서 약 4.
- 부정아는 정상적인 신초로 분화하였으며, 이와같이 형성 된 신초는 0. 5 mg/L BA가 첨 가된 MS 배지 로 옮겼을 때 4주 후 시료당 17.3土0.2개의 신초로 재분화하였다. 신초의 증식에 있어서 배지내 탄소원으로는 3% sucrose가 적절하였으며, 고형물질에 의한 영향은 확인할 수 없었다.
- 기내에서 발아된 유식물체로부터 절취한 잎과 줄기, 뿌리의 조직절편을 성장조절물질이 첨가된 MS 기본배지에 치상하여 직접 부정아를 유도하였다. 2 mg/L BA 처 리구에서 정단부위가 포함된 줄기 절편의 기저부로부터 캘러스의 형성 없이 다수의 부정아가 형성되었다(Table 1).
대상 데이터
- 하늘타리 (T. kirilowii Max.) 의 종자는 전남북 일원의 자생지로부터 직접 채취하여 전남대 분류학실에서 동정을 받았으며 일본 쯔꾸바 약용작물 시험장으로부터 같은 종을 제공받아 사용하였다. 하늘타리 종자는 과실로부터 적출하여 70% (v/v) e.
- 하였다. 실험에 사용된 기본배지로는 MS(Murashige and Skoog, 1962) 배지 를 사용하였으며, 식물성장조절물질로는 BA와 kinetin을 1-3 mg/L의 농도로 처 리하였다.
성능/효과
- 2개의 신초로 재분화하였다. 신초의 증식에 있어서 배지내 탄소원으로는 3% sucrose가 적절하였으며, 고형물질에 의한 영향은 확인할 수 없었다. 한편 신초의 발근은 무기 염의 농도가 절반으로 줄어든 1/2MS 배지 (2% sucrose, 0.
- Stefaan 등(1994)은 신초의 증식시 cytokinin류 중에서 BA가 가장 효과적이라고 보고한 바 있다. 본 실험에서는 무기염의 농도가 상대적으로 낮은 1/2MS나 WPM 배지에 비해 MS배지에서 신초의 형성율이 높은 것은 배지내 무기염의 적정 농도의 유지가 하늘타리의 신초 증식에 필수적이라고 볼 수 있다. 그러나, 무기염의 농도를 낮춤으로서 보다 나은 결과를 가져 오는 경 우도 있다.
- 02개로 1/4MS나 1/2WPM, 그리고 1/4 WPM배지 에 비 해 높게 나타났다 (Table 4). 따라서, 하늘타리 신초로부터 발근을 위해서는 무기염의 농도를 절반으로 낮추는게 바람직 할 것으로 보였다. 발근을 촉진 시키기 위해 배지에 저농도의 auxin을 처 리 하는 경 우가 많으나 (Pattnaik and Chand, 1997; Boggetti et al.
- 3개로 가장 높았다 (Table 3). 5% 이상의 농도에서는 새로 운신초의 증식이 억제 되었으며 장기간 계대배양 과정에서 기저부의 괴사현상을 나타내었다. Cashew에 있어서 신초의 형성에 관한 연구 결과(Boggetti et al.
후속연구
- 조직 절편으로부터 직접 부정아가 형성 되는데 있어서 배지의 특정 성분이 영 향을 미치 는 경 우도 있으나 (Idei and Kondo, 1998), Choi 등 (1999)이 Panax ginseng의 성숙배의 절편으로부터 직접 부정 아를 유도 하는데있어서는 배지성분이나 성장조절물질 보다는 1 M sucrose에서의 전처리가 중요한 요인으로 작용하였다. 결론적으로 조직 절편으로부터 직접 부정아를 유도하기 위해서는 배지의 성분, 식물성장조절물질 그리고 시료의 분화능과 같은 여러 요인들이 검토되어져야 할 것으로 사료된다.
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