알팔파(Medicago sativa L.)의 치사온도를 결정하기 위하여, "Vernal" 품종을 시험재료로 하여 종자를 Petri dish에서 발아시켜 작은 화분에 10 개체씩 이식, 생장실에서 4주간 재배하였다. 45, 50 및 $55^{\circ}C$에서 처리한 경우에는 60분간 처리했을 때에도 거의 식물체 손상이 없었다. 6$0^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에는 잎이 약간 시든 듯한 현상이 있었으나 식물체의 손상은 거의 없는 상태였으며, $65^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에도 $60^{\circ}C$에서 처리한 결과와 마찬가지로 심한 손상은 받지 않았다. $70^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에 알팔파는 일부에서 잎만 조금 마른 현상이 나타났으나, 치사온도에는 도달하지 않았다. $80^{\circ}C$에서 처리한 결과에서는 처리 후 1일 이내에 60분 처리에서 거의 죽어가는 현상이 나타났다. 처리 후 7일에는 50분 처리에서 모두 죽었으며, 45분 이하의 처리에서는 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 알팔파의 치사온도는 $80^{\circ}C$에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다.것으로 결정되었다.
알팔파(Medicago sativa L.)의 치사온도를 결정하기 위하여, "Vernal" 품종을 시험재료로 하여 종자를 Petri dish에서 발아시켜 작은 화분에 10 개체씩 이식, 생장실에서 4주간 재배하였다. 45, 50 및 $55^{\circ}C$에서 처리한 경우에는 60분간 처리했을 때에도 거의 식물체 손상이 없었다. 6$0^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에는 잎이 약간 시든 듯한 현상이 있었으나 식물체의 손상은 거의 없는 상태였으며, $65^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에도 $60^{\circ}C$에서 처리한 결과와 마찬가지로 심한 손상은 받지 않았다. $70^{\circ}C$에서 60분간 처리했을 때에 알팔파는 일부에서 잎만 조금 마른 현상이 나타났으나, 치사온도에는 도달하지 않았다. $80^{\circ}C$에서 처리한 결과에서는 처리 후 1일 이내에 60분 처리에서 거의 죽어가는 현상이 나타났다. 처리 후 7일에는 50분 처리에서 모두 죽었으며, 45분 이하의 처리에서는 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 알팔파의 치사온도는 $80^{\circ}C$에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다.것으로 결정되었다.
To determine lethal temperature of alfalfa (Medicago sativa L. cv Vernal) at heat-stressed conditions, seedlings grown in a small pots for 4 weeks were subjected to different temperature regimes of heat treatment. No apparent demage was observed when the plants were treated at 45, 50 or $60^{\c...
To determine lethal temperature of alfalfa (Medicago sativa L. cv Vernal) at heat-stressed conditions, seedlings grown in a small pots for 4 weeks were subjected to different temperature regimes of heat treatment. No apparent demage was observed when the plants were treated at 45, 50 or $60^{\circ}C$ for 1 h. Heat treatments at 60 and $65^{\circ}C$ for 1 h, several plants were withered and showed damage symptom on their leaves. When the plants were exposed to $70^{\circ}C$ for 1 h, most of leaves were severely withered, but it was not lethal conditions for the whole plants. By contrast, most of plants were died within one day after heat treatment at $80^{\circ}C$ for 1h. Furthermore, plants exposed to $80^{\circ}C$ for 50 min were also died within 7 days. It was found that new shoots were regenerated from the plants that had been treated at $80^{\circ}C$ within 45 min. These results indicate that heat treatment at $80^{\circ}C$ for 50 min is an optimum condition to distinguish the lethality of alfalfa plants. Simple viability assay system established in this study will be useful fer selection and characterization of heat-tolerant transgenic alfalfa plants.
To determine lethal temperature of alfalfa (Medicago sativa L. cv Vernal) at heat-stressed conditions, seedlings grown in a small pots for 4 weeks were subjected to different temperature regimes of heat treatment. No apparent demage was observed when the plants were treated at 45, 50 or $60^{\circ}C$ for 1 h. Heat treatments at 60 and $65^{\circ}C$ for 1 h, several plants were withered and showed damage symptom on their leaves. When the plants were exposed to $70^{\circ}C$ for 1 h, most of leaves were severely withered, but it was not lethal conditions for the whole plants. By contrast, most of plants were died within one day after heat treatment at $80^{\circ}C$ for 1h. Furthermore, plants exposed to $80^{\circ}C$ for 50 min were also died within 7 days. It was found that new shoots were regenerated from the plants that had been treated at $80^{\circ}C$ within 45 min. These results indicate that heat treatment at $80^{\circ}C$ for 50 min is an optimum condition to distinguish the lethality of alfalfa plants. Simple viability assay system established in this study will be useful fer selection and characterization of heat-tolerant transgenic alfalfa plants.
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문제 정의
본 연구팀은 고온내성 유전자 등을 도입한 신품종 형질전환 사료작물이 개발되었을 경우를 대비하여, 실험실 조건에서 사료작물의 고 온내성 정도를 유식물체를 이용하여 간편히 검정할 수 있는 효율적인 검정체계를 확립하고자, 국내에서 많이 재배 이용되고 있는 여러가지 종류의 사료작물에 대해 치사온도를 결정하는 실험들을 진행하여 왔다. 본 연구에서는 알팔파가 어느 정도의 고온에서 얼마간 처리했을 때 죽게 되는지를 조사하여 정확한 치사온 도를 결정하고자 하였다.
본 연구팀은 고온내성 유전자 등을 도입한 신품종 형질전환 사료작물이 개발되었을 경우를 대비하여, 실험실 조건에서 사료작물의 고 온내성 정도를 유식물체를 이용하여 간편히 검정할 수 있는 효율적인 검정체계를 확립하고자, 국내에서 많이 재배 이용되고 있는 여러가지 종류의 사료작물에 대해 치사온도를 결정하는 실험들을 진행하여 왔다. 본 연구에서는 알팔파가 어느 정도의 고온에서 얼마간 처리했을 때 죽게 되는지를 조사하여 정확한 치사온 도를 결정하고자 하였다.
제안 방법
)에서 치사온도를 조사했을 때는 50℃에서 15분 이상 처리하면 치사온도에 도달하는 것으로 보고되어 있는데, 알팔파의 경우에는 55℃ 에서 60분간 처리하였을 때에도, 외관상으로 영향을 거의 받지 않은것으로 나타났다(Table 1). 45, 50 및 55 P 의 온도조건에서 60분까지 처리한 1차 실험에서 치사온도를 결정할 수 없었으므로, 온도를 더 높여 2차 실험을 실시하였다.
각 온도 및 시간별로 열처리한 식물체를 열 처리하지 않은 대조구와 함께 적정 생육온도에서 배양하면서, 열처리 후 7일까지 매일 생육 조사를 실시하여, 각각의 처리에 따른 식물체의 상태를 육안으로 관찰하는 방법으로 조사하였다. 이때 처리에 따른 영향을 전혀 받지 않은 정상인 상태를 1로 표시하였으며, 열처리에 의해 식물체가 죽은 상태를 9로 표시하였다.
알팔파 (Medicago sativa L.)의 치사온도를 결정하기 위하여, “Vernal” 품종을 시험재료로 하여 종자를 Petri dish에서 발아시켜 작은 화분에 10개체씩 이식, 생장실에서 4주간 재배하였다. 45, 50 및 55℃에서 처리한 경우에는 60분간 처리했을 때에도 거의 식물체 손상이 없었다.
알팔파 (Vernal) 에 있어서 고온처리에 따른 치사온도를 결정하기 위해, 파종 후 4주령 된 식물체를 준비하였다. 열처리 온도는 45, 50, 55, 60, 65, 70 및 80℃로 7처리를 두었으며, 열처리 시간은 5분부터 60분까지 5분 간격으로 12처리를 두었다. 열처리는 각 온도별로 설정한 배양기에서 처리시간에 맞추어 실시하였으며, 열처리한 식물체는 적정 생육온도에서 배 양하면서 생육조사를 실시하였다.
열처리 온도는 45, 50, 55, 60, 65, 70 및 80℃로 7처리를 두었으며, 열처리 시간은 5분부터 60분까지 5분 간격으로 12처리를 두었다. 열처리는 각 온도별로 설정한 배양기에서 처리시간에 맞추어 실시하였으며, 열처리한 식물체는 적정 생육온도에서 배 양하면서 생육조사를 실시하였다.
대상 데이터
알팔파 (Vernal) 에 있어서 고온처리에 따른 치사온도를 결정하기 위해, 파종 후 4주령 된 식물체를 준비하였다. 열처리 온도는 45, 50, 55, 60, 65, 70 및 80℃로 7처리를 두었으며, 열처리 시간은 5분부터 60분까지 5분 간격으로 12처리를 두었다.
알팔파(Medicago sativa L.) 품종 중 “Verml” 을 시험재료로 공시하였으며, 종자를 Petri dish 에서 발아시켜 작은 화분에 10 개체씩 이식 후 생장실에서 4주 동안 재배하였다. 생장실의 온도는 20 ℃ 로 고정하고, 16시간의 광조건과 8시간의 암조건이 되도록 조절하였다.
성능/효과
처리 후 3일에는 55 및 60분 처리에서 모두 죽었으며, 처리 후 4일에는 50분 처리에서 모두 죽었고, 처리 후 7일부터는 완전히 죽지 않은 식물체의 경우 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 알팔파의 치사온도는 80 ℃ 에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다 (Table 2). 앞으로 고온내성 및 재해저항성 유전자를 도입한 형질전환 알팔파가 개발될 경우, 1차적으로 실험실 조건에서 고온내성 정도를 조사할 수가 있으며, 이때 치사온도 (80C 에서 50분)보다 조금 약하게 처리하여 (80℃ 에서 40분 또는 45분) 서로 비교할 수 있을 것으로 판단된다.
처리 후 7일에는 50분 처리에서 모두 죽었으며, 45분 이하의 처리에서는 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 알팔파의 치사온도는 80℃ 에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다.
알팔파를 60, 65 및 70℃ 에서 5분 간격으로 60분까지 처리한 결과, 60℃에서 60분간 처리했을 때에 잎이 약간 시든 현상이 있었으나, 식물체 손상은 거의 없는 상태였으며, 65℃ 에서 60분간 처리했을 때에도 60℃에서 처리한 결과와 마찬가지로 심한 손상은 받지 않았다. 70℃에서 60분간 처리했을 때에는 식물체 일부에서 잎만 약간 마른 현상이 나타났다 (Table 1).
열처리 온도를 10℃ 더 높여 알팔파를 80℃ 에서 5분부터 60분까지 5분 간격으로 처리한 결과, 처리 후 1일 이내에 60분 처리에서 거의 죽어가는 현상이 나타났다. 처리 후 3일에는 55 및 60분 처리에서 모두 죽었으며, 처리 후 4일에는 50분 처리에서 모두 죽었고, 처리 후 7일부터는 완전히 죽지 않은 식물체의 경우 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다.
열처리 온도를 10℃ 더 높여 알팔파를 80℃ 에서 5분부터 60분까지 5분 간격으로 처리한 결과, 처리 후 1일 이내에 60분 처리에서 거의 죽어가는 현상이 나타났다. 처리 후 3일에는 55 및 60분 처리에서 모두 죽었으며, 처리 후 4일에는 50분 처리에서 모두 죽었고, 처리 후 7일부터는 완전히 죽지 않은 식물체의 경우 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 알팔파의 치사온도는 80 ℃ 에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다 (Table 2).
파종 후 4주령 된 알팔파 (Medicago sativaL.)를 45, 50 및 55 ℃ 에서 5분 간격으로 60분까지 처리한 결과, 온도 및 시간에 따른 외관상의 식물체 손상은 거의 없었다. Kim 등 (1997) 이 담배tabacum L.
후속연구
결론적으로 알팔파의 치사온도는 80 ℃ 에서 50분 처리하는 것으로 결정되었다 (Table 2). 앞으로 고온내성 및 재해저항성 유전자를 도입한 형질전환 알팔파가 개발될 경우, 1차적으로 실험실 조건에서 고온내성 정도를 조사할 수가 있으며, 이때 치사온도 (80C 에서 50분)보다 조금 약하게 처리하여 (80℃ 에서 40분 또는 45분) 서로 비교할 수 있을 것으로 판단된다.
최근 한국에서는 국가 주도의 , 바이오그린21사업, 을 추진하면서 벼, 밭작물, 사료작물 및 동물 등의 생명공학 분야 연구에 막대한 예산을 투입하고 있는데, 작물 분야의 연구에서 가장 많은 연구비가 투입되고 있는 것은 재해내성 및 질병 저항성 품종 육성 분야이다. 이러한 연구의 결과물로서 수년 이후부터 다수의 형질전환 작물들이 개발될 것이고, DNA 수준의 확인뿐만 아니라 실질적인 포장 재배시험에서 확인 작업이 수행되어야 한다. 특히 국내에서 사료작물 생명공학 연구는 겨우 몇 년 전부터 시작되었기 때문에 형질전환 사료작물을 개발하기 위해서는 많은 기초연구들이 동시에 수행되어야만 한다.
참고문헌 (15)
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