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문제 정의
- 그러나 피뿌리풀에 대한 조직배양은 아직 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 멸종위기에 처해 있는 피뿌리풀의 조직배양 기술개발을 통해 자생지 복원 및 유전자원의 보존에 그 목적이 있다.
제안 방법
- 배양은 1일 16시간 조명 (40μM s), 25±2℃로 유지되는 배양실에서 배양하였다. 4 주간 배양 후 줄기 길이 0.5 cm 이상 되는 것을 정상 줄기로 조사하고 길이를 측정하였다.
- 0 mg/L)로 처리하여 시험하였다. 각각의 농도별로 5, 10, 15일간 전처리 배양한 다음 호르몬 무 처리된 1/2 MS 기본배지로 계대배양하여 총 배양기간이 35일이 되도록 배양하였다. 그리고 비교구로서 오옥신 처리 (IBA 및 NAA) 후 35일간 연속적으로 배 양하여 기간별 전처리 후 1/2 MS 기본배지로 옮긴 것과 발근율을 비교 조사하였다.
- 1 mg/L zeatin을 처리하여 6 주간 배양하여 줄기를 유도하였다. 그 다음 줄기의 증식에 미치는 싸이토킨 효과를 구명코자 액아 마디를 약 1.5 cm 내외의 길이로 잘라 zeatin과 BA를 농도별 (0, 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 및 5.0 mg/L)로 처리하여 그 효과를 조사하였다. 배지는 150x30 mm의 유리 시험관에 8 mL씩 분주하여 121℃에서 20분간 고압멸균 후 사용하였다.
- 각각의 농도별로 5, 10, 15일간 전처리 배양한 다음 호르몬 무 처리된 1/2 MS 기본배지로 계대배양하여 총 배양기간이 35일이 되도록 배양하였다. 그리고 비교구로서 오옥신 처리 (IBA 및 NAA) 후 35일간 연속적으로 배 양하여 기간별 전처리 후 1/2 MS 기본배지로 옮긴 것과 발근율을 비교 조사하였다. 발근 유도는 처리 당 10점씩 치상하여 2 반복으로 하였다.
- 한편 발근된 식물체의 순화는 Moon 등 (1999)의 방법을 사용하였다. 기내발근된 어린 식물체를 조심스럽게 꺼내어 흐르는 물로 한천을 제 거하고 인공배 양토 (peatmoss: perlite: vermiculite = 1:1:1, v/v/v)로 옮겨 4 주간 공중습도를 조절하며 순화하여 pot묘로 육성하였다.
- 0 cm 이상 자란 건전한 줄기를 사용하였다. 배지는 염류농도를 1/2로 반감시킨 1/2 MS 배지에 IBA와 NAA를 농도별 (0, 0.5, 1.0, 2.0 및 5.0 mg/L)로 처리하여 시험하였다. 각각의 농도별로 5, 10, 15일간 전처리 배양한 다음 호르몬 무 처리된 1/2 MS 기본배지로 계대배양하여 총 배양기간이 35일이 되도록 배양하였다.
- 표면살균 후 줄기를 2.0 ~ 2.5 cm 크기로 조제한 후 0.8% water agar에 3% sucrose를 넣은 배지에 치상하여 1 주일간 배양한 후 오염이 않된 줄기절편을 MS (Murashige and Skoog 1962) 배지에 0.1 mg/L zeatin을 처리하여 6 주간 배양하여 줄기를 유도하였다. 그 다음 줄기의 증식에 미치는 싸이토킨 효과를 구명코자 액아 마디를 약 1.
- 하여 다경 (multiple shoot)를 유도하고 기내발근에 미치는 IBA 및 NAA 처리 효과를 조사하였다. 액아 마디로부터 다 경유 도는 BA가 현저히 양호한 반면 줄기의 생장은 zeatin이 BA보다 효과적이었다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 공시재료는 국립산림과학원 난대산림연구소의 산림유전자원 보존원에 보존되어 있는 피뿌리풀(Stellera rosea N.)을 재료로 하였다. 봄철에 자란 신초의 줄기를 채취하여 2~3 cm로 자르고 잎의 절반을 제거하였다.
- 증식된 줄기 중에서 정단부가 건전하고 생장이 양호한 것으로 길이 2.0 cm 이상 자란 건전한 줄기를 사용하였다. 배지는 염류농도를 1/2로 반감시킨 1/2 MS 배지에 IBA와 NAA를 농도별 (0, 0.
이론/모형
- 발근 유도는 처리 당 10점씩 치상하여 2 반복으로 하였다. 한편 발근된 식물체의 순화는 Moon 등 (1999)의 방법을 사용하였다. 기내발근된 어린 식물체를 조심스럽게 꺼내어 흐르는 물로 한천을 제 거하고 인공배 양토 (peatmoss: perlite: vermiculite = 1:1:1, v/v/v)로 옮겨 4 주간 공중습도를 조절하며 순화하여 pot묘로 육성하였다.
성능/효과
- 0 mg/L 수준에서는 15%의 발근율을 보였다. 10일간 ffiA 처리된 조건에서도 발근율은 큰 차이를 나타내지 않았으며 15일간 처리시에는 다소 발근율이 향상되고 모든 처리구에서 발근되는 양상을 보였다. 그러나 전처리 배양 없이 35일간 연속적으로 IBA 처리된 배지에서는 발근이 전혀 이루어지지 않았다.
- 기본 배지에서는 전혀 발근되지 않았다. IBA의 5일간 전처리 배양시 5.0 mg/L 수준에서 25% 발근되어 가장 높았고, IBA 1.0과 2.0 mg/L 수준에서는 15%의 발근율을 보였다. 10일간 ffiA 처리된 조건에서도 발근율은 큰 차이를 나타내지 않았으며 15일간 처리시에는 다소 발근율이 향상되고 모든 처리구에서 발근되는 양상을 보였다.
- 다경 유도에 있어 zeatin 처리시 평균 2개 내외의 줄기가 유도되었지만 BA 처리시에는 절편 당 3~8개가 유도되어 매우 효율적 이었다 (Table 1, Figure 1 B). 이와 같은 결과는 기본 배지와 비교할 때 약 5배의 줄기가 유도된 것으로 피뿌리풀의 기내 다경 유도에는 BA가 주효함을 보여주는 결과이다.
- 및 NAA 처리 효과를 조사하였다. 액아 마디로부터 다 경유 도는 BA가 현저히 양호한 반면 줄기의 생장은 zeatin이 BA보다 효과적이었다. 증식된 줄기로부터 기내 발근은 오옥신 처리로 가능하였으나 발근율은 대체로 저조하였고 오옥신의 전처리 기간에 따라 차이를 보였다.
- 발근묘는 인공토양에서 51%가 활착되어 정상생장이 가능하였다. 이상의 결과는 발근 및 순화 조건을 좀더 개선하면 피뿌리풀의 효율적인 기내번식이 가능함을 시사해준다.
- 이었다 (Table 1, Figure 1 B). 이와 같은 결과는 기본 배지와 비교할 때 약 5배의 줄기가 유도된 것으로 피뿌리풀의 기내 다경 유도에는 BA가 주효함을 보여주는 결과이다. 다경유도에 가장 좋았던 조건으로는 BA 0.
- 줄기절편을 MS 배지에 0.1 mg/L zeatin을 처리하여 6 주간 배양하였을 때 줄기 발생율은 70%로 나타났고 절편에 따라줄 기가 나오는 시기는 차이가 있었으나 대체로 배양 1~2주 사이에 줄기가 유도되었다. 따라서 줄기의 유도 및 신장에 있어 절편간 차이를 나타냈다.
- 증식된 줄기를 배지의 염류농도를 1/2로 반감시킨 1/2 MS 배지에 IBA와 NAA를 농도별 (0, 0.5, 1.0, 2.0 및 5.0 mg/L) 로 처리하였을 경우, 전반적으로 IBA가 NAA보다 발근유도에 다소 효과적이고 발근되는 시기가 빠르게 나타났으며. 기본 배지에서는 전혀 발근되지 않았다.
- 흥미로운 점은 다경 유도 및 줄기 생장에 있어 줄기 절편에 따라 차이가 크게 나타나 배지 및 적정 생장호르몬 처리는 물론 줄기 절편의 선택 역시 중요한 요소임을 보여 주었다. 한편 싸이토키닌 2.0mg/L 이상의 고농도에서는 일부 줄기에서 정단괴저가 나타나고 특히 zeatin 고농도 처리로 신장된 줄기에서는 정단괴저 후 줄기 전체가 고사하는 절편도 관찰되었다. 이러한 줄기정단의 괴저 현상은 조직배양 시 흔히 관찰되는 내용으로 Moon 등 (1999)은 미선나무 다경 유도 증식에서 정단괴저를 관찰한 바 있다.
- 효과적인 식물체 증식조건의 구명을 위해 액아 마디를 MS 배지에 zeatin과 BA를 농도별로 처리하여 배양한 결과 다경 유도는 BA 처리가 주효한 것으로 나타났으며, 반면 줄기의 생장은 zeatin의 처리가 양호하여 BA 처리보다 2~4 배의 생장 차이를 보였다 (Table 1). 흥미로운 점은 다경 유도 및 줄기 생장에 있어 줄기 절편에 따라 차이가 크게 나타나 배지 및 적정 생장호르몬 처리는 물론 줄기 절편의 선택 역시 중요한 요소임을 보여 주었다.
- 보였다 (Table 1). 흥미로운 점은 다경 유도 및 줄기 생장에 있어 줄기 절편에 따라 차이가 크게 나타나 배지 및 적정 생장호르몬 처리는 물론 줄기 절편의 선택 역시 중요한 요소임을 보여 주었다. 한편 싸이토키닌 2.
후속연구
- 0 mg/L 처리구에서만 20%가 발근되어 예외적인 결과를 나타냈다 (Table 2, Figure 1C). 그 이유에 대해서는 앞으로 좀 더 연구되어져야 할 것이다. 전반적으로 저조한 발근율을 보였음에도 불구하고 전처리의 기간에 따라 발근율에 차이를 보이는 것은 흥미로운 결과이며, 특히 전처리 배양 없이 오옥신 처리 후 연속적으로 35일간 배양한 경우는 거의 발근이 이루어지지 않은 사실은 주목해야 될 내용이다.
- 피뿌리풀의 기내 식물체는 매우 연약하기 때문에 배양토로 이식하는 과정에서 건조 스트레스를 많이 받아 활착율이 저조했던 것으로 추정된다. 그러나 줄기의 증식조건이 어느 정도 확립되었기 때문에 대량으로 유도된 줄기를 이용하여 앞으로 기외삽목의 방법을 이용하고, 공중습도 조건을 적정화하여 배양토를 멸균해 사용하면 활착율을 높일 수 있을 것으로 생각된다. 한편 순화된 식물체는 형태적으로 기형이 나타나지 않고 정상적으로 생장하였다 (Figure ID).
- 한편 순화된 식물체는 형태적으로 기형이 나타나지 않고 정상적으로 생장하였다 (Figure ID). 이상의 결과는 조직배양을 통한 피뿌리풀의 기내 배양 증식이 가능함을 보여준 것으로 앞으로 발근율 및 토양 활착율 증진을 위한 연구가 계속 요구된다.
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