갯방풍(Glehnia littoralis Schmidt et Miquiel)에서 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 미치는 생장조절제의 효과 Comparative Effect of Plant Growth Regulators on Callus Induction and Plant Regeneration in Glehnia littoralis Schmidt et Miquiel원문보기
갯방풍의 캘러스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지의 조건은 1∼2 mg/L, 2,4-D와 1∼2 mg/L BA 혼용처리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정아 발생 양상과 달리 엽조직에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직별 캘러스의 식물체 분화율은 식물생장 조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이었다. 이후 분화된 식물체를 계대배양하여 대량증식을 위해 multiple shoot를 발생시키고 뿌리를 발생시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.
갯방풍의 캘러스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지의 조건은 1∼2 mg/L, 2,4-D와 1∼2 mg/L BA 혼용처리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정아 발생 양상과 달리 엽조직에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직별 캘러스의 식물체 분화율은 식물생장 조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이었다. 이후 분화된 식물체를 계대배양하여 대량증식을 위해 multiple shoot를 발생시키고 뿌리를 발생시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.
Glehnia littoralis is known as an edible and medicinal plant using green loaves and mature roots of plant. In the present paper, the influence of plant growth regulators on callus induction and plant regeneration was investigated. Callus induction and regeneration occurred from leaf and petiole expl...
Glehnia littoralis is known as an edible and medicinal plant using green loaves and mature roots of plant. In the present paper, the influence of plant growth regulators on callus induction and plant regeneration was investigated. Callus induction and regeneration occurred from leaf and petiole explants in Glehnia littoralis. Optimal condition of plant growth regulators for callus induction from leaf and petiole explants was MS basal medium supplemented with 2mg/L 2,4-D and 2mg/L BA. The frequency of callus induction was higher in petiole explant than leaf. When the callus was cultured on MS basal medium supplemented with 0∼1 mg/L IAA, 0∼1mg/L NAA and 0∼2mg/L BA for about 65 days, the most effective plant growth regulators on plant regeneration from callus were 1mg/L NAA and 2mg/L BA. The plantlets acclimatized successfully and grown in vermiculite matrix.
Glehnia littoralis is known as an edible and medicinal plant using green loaves and mature roots of plant. In the present paper, the influence of plant growth regulators on callus induction and plant regeneration was investigated. Callus induction and regeneration occurred from leaf and petiole explants in Glehnia littoralis. Optimal condition of plant growth regulators for callus induction from leaf and petiole explants was MS basal medium supplemented with 2mg/L 2,4-D and 2mg/L BA. The frequency of callus induction was higher in petiole explant than leaf. When the callus was cultured on MS basal medium supplemented with 0∼1 mg/L IAA, 0∼1mg/L NAA and 0∼2mg/L BA for about 65 days, the most effective plant growth regulators on plant regeneration from callus were 1mg/L NAA and 2mg/L BA. The plantlets acclimatized successfully and grown in vermiculite matrix.
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문제 정의
지금까지 갯방풍은 주로 실생번식 을 하고 있으며 조직배양을 통한 대 량번식체계는 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 개 발가능성이 유망한 갯방풍의 안정적인 종묘생산을 위하여 기내 재분화 및 대량증식 체계를 확립하고, 안정적인 종묘 생산으로 연중 균일하고 우량한 갯방풍의 종묘를 체계적으로 공급하고자 실시하였다.
가설 설정
a: Plant Growth regulators were added to MS basal medium.
a: Plant Growth regulators were added to MS basal medium; Total of 60 calli was cultured.
b, c: Total number of explant was 100 per treatment.
제안 방법
growth-chamber0!] 서 암배양하였고, 배양 후 35일에 캘러스 유도율 조사를 시 작하였으며, 캘 러 스 유도율과 부정 아 발생 율을 조사하였다.
갯방풍의 식물체 분화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 MS 기본배지 에 IAA, NAA와 BA가 첨 가된 11종의 재분화 배지에 계대배양하여 배양 후 65일에 재 분화체 수를 조사하였 다 (Table 2).
갯방풍의 캘러 스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지 의 조건은 1~2 mg/L 2, 4-D와 1~2 mg/L BA 혼용처 리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정 아 발생 양상과 달리 엽조직 에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다.
5, 1 mg/L IAA, NAA과 0, 1, 2 mg/L BA를 혼합한 11종의 배지 를 제조하였고, 유도된 캘러 스를 petridish에 20개씩 5반복 치 상 하여 식물체 분화배지에 옮겨 재분화를 유도하였다. 배양조건은 growth-chamber에서 명 배양조건으로 배 양 65일까지의 재분화 개체수를 조사하였다. 이후 재분화된 식물체를 동일배지 에 배양하여 shoot를 발생 시켜 생장조절제가 첨 가되지 않은 MS 기본 배지 에 건전한 유식 물체를 옮겨 30일간 배 양하여 발근을 유도 호였다.
식 물체 분화배지 는 0, 0.5, 1 mg/L IAA, NAA과 0, 1, 2 mg/L BA를 혼합한 11종의 배지 를 제조하였고, 유도된 캘러 스를 petridish에 20개씩 5반복 치 상 하여 식물체 분화배지에 옮겨 재분화를 유도하였다. 배양조건은 growth-chamber에서 명 배양조건으로 배 양 65일까지의 재분화 개체수를 조사하였다.
발근 배양 후 4~5매의 잎이 전개되었을 때 30-40 mm, 50~60 mm의 초장에 따라 분리 하여 vermiculite를 채 운 32공 육묘 tray에 이 식 하였다. 이식 후 건조하지 않을 정도의 습도를 유지해주며 2~3 일이 지 난 후부터 공기 순환구멍 을 일정 간격 으로 뚫어 외부환경과 적응하도록 하고 7일째에는 wrap을 제거하였다. 이후 산광상태에서 2주 동안 순화시 켜 초장의 길이에 따른 생존율을 조사한 후 포장에 정식 하였다.
이식 후 건조하지 않을 정도의 습도를 유지해주며 2~3 일이 지 난 후부터 공기 순환구멍 을 일정 간격 으로 뚫어 외부환경과 적응하도록 하고 7일째에는 wrap을 제거하였다. 이후 산광상태에서 2주 동안 순화시 켜 초장의 길이에 따른 생존율을 조사한 후 포장에 정식 하였다.
재분화 배지에서 형성된 식물체를 기내 대량증식시키기 위해 동일조합의 배지에 계대배양하여 multiple shoot를 발생시 키 고 활력 있는 유식 물체 를 분리하여 MS 기본배지 에 옮겨 뿌리를 유도했다 (Fig. 4). 뿌리를 충분히 발달시킨 후 멸균된 vermiculite에 이식한 후 식물체의 초장에 따른 생존율을 비교한 결과 초장이 30-40 mm 크기의 식물체의 생존율은 초장 50-60 mm 크기의 식물체보다 10% 낮은 결과를 보였으나, 전반적인 생존율은 95.
채취한 오염원이 비교적 적은 어린 엽과 엽병을 70% 에탄올에서 1분간 침지 소독을 한 후 2% sodium hypochlorite 용액 에서 20분간 shaker에서 표면 살균하였다. 살균 후 멸균수로 4회 세 척 하고 멸균된 filter paper가 깔린 petridish안에서 수분을 제거한 후 엽은직경 약 0.
캘러스 유도 배지는 MS(Murashige and Skoog, 1962)기 본배지 에 3% sucrose와 0.8% agar 및 0, 0.5, 1, 2 mg/L 2, 4-D, NAA와 0, 1, 2 mg/L BA를 혼합 첨 가한 12종의 배지를 제조하여 petridish에 각각 20절편씩 10반복으로 치 상하였다.
대상 데이터
본 연구의 배 양재료로 사용된 갯방풍(Glehnia littoralis)은 전 북대 학교 부속농장 실 험온실 에 서 2003년 1월 25일에 파종하여 발아한 갯방풍에서 3월 초순에 어린 엽과 엽병을 채취하여 이용하였다. 채취한 오염원이 비교적 적은 어린 엽과 엽병을 70% 에탄올에서 1분간 침지 소독을 한 후 2% sodium hypochlorite 용액 에서 20분간 shaker에서 표면 살균하였다.
성능/효과
11종의 재분화 배지에서 IAA, NAA, BA의 무첨가와 BA의 단독 첨 가 배지 조합에서 는 재분화가 이 루어지지 않았고, 혼용된 배지의 조합에서 대부분 높은 재분화율을 보였으며, 또한hormone의 농도가 높을수록 점차 높은 양상을 보였다.
갯방풍의 엽과 엽병 절편조직으로부터 캘러스 유도에 미치는 영향을 조사한 결과 생장조절제의 종류와 농도에 따라 유도반응에 차이를 나타냈다. 생장조절제가 첨가되지 않은 배지에서는 캘러스가 유도되지 않았고, auxin과 BA의 조합처리에서 2, 4-D와 BA가 혼합된 배지에서 캘러스의 유도와 생장이 비교적 양호하였으나, NAA와 BA의 혼합처리에서는 캘러 스의 유도와 생 장이 느리 게 나타났다(Table 1).
4). 뿌리를 충분히 발달시킨 후 멸균된 vermiculite에 이식한 후 식물체의 초장에 따른 생존율을 비교한 결과 초장이 30-40 mm 크기의 식물체의 생존율은 초장 50-60 mm 크기의 식물체보다 10% 낮은 결과를 보였으나, 전반적인 생존율은 95.9%로 높은 양상을 보였다(Table 3, Fig. 5).
생장조절제가 첨가되지 않은 배지에서는 캘러스가 유도되지 않았고, auxin과 BA의 조합처리에서 2, 4-D와 BA가 혼합된 배지에서 캘러스의 유도와 생장이 비교적 양호하였으나, NAA와 BA의 혼합처리에서는 캘러 스의 유도와 생 장이 느리 게 나타났다(Table 1).
식 물생 장조절제 가 단독 또는 혼용된 11종의 조합 중 재 분화율은 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA을 첨 가한 배지 에서 높게 나타났으며 auxin류 간 비교에서 는 IAA보다 NAA첨가배지에서 식물체 분화가 활발하게 이 루어졌다. 배 양조직 별 식물체 분화율은 엽 보다는 엽 병 조직 에서 높게 나타났고, 따라서 갯방풍에서 캘러스로부터 식물체의 분화율을 높이기 위한 적절한 식 물생 장조절제 의 농도는 lmg/L NAA과 2mg/L BA를 첨가한 혼용조합이 다(Fig.
식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지 의 조건은 1~2 mg/L 2, 4-D와 1~2 mg/L BA 혼용처 리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정 아 발생 양상과 달리 엽조직 에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직 별 캘러 스의 식 물체 분화율은 식 물 생장조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이 었다.
식물체의 부위별 캘러스 유도양상은 엽과 엽병의 조직 간에 큰 차이는 보이지 않았지만 캘러스 유도율과 생장은 엽 병 조직 에서 양호하였고, auxin에 농도에 따른 캘러스 유도율은 NAA보다 2, 4-D가 보다 효율적 인 것으로 보며, 1~2 mg/L 2, 4-D와 BA의 혼용처 리 , 1~2 mg/L NAA와 BA 혼용처리 에서 높은 유도율을 보였다(Table 1). 또한 캘러스 유도에 미치는 생장조절제의 영향에 대한 많은 연구가 보고 되 었는데, 털머위에서 2, 4-D, NAA와 BA의 혼용조합의 경우 2, 4-D 단독첨 가 배지 에서 만 높은 캘러 스 유도율을 나타내는 반면, 갯 기 름나물의 2, 4-D와 NAA 첨 가배지에서 모두 높은 캘러스 유도율 양상은 본 실험과 유사한 결과이다.
조직 별 캘러 스의 식 물체 분화율은 식 물 생장조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이 었다. 이후 분화된 식 물체 를 계 대 배 양하여 대 량증식 을 위해 multiple shoot 를 발생시키고 뿌리를 발생 시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.
식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지 의 조건은 1~2 mg/L 2, 4-D와 1~2 mg/L BA 혼용처 리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정 아 발생 양상과 달리 엽조직 에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직 별 캘러 스의 식 물체 분화율은 식 물 생장조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이 었다. 이후 분화된 식 물체 를 계 대 배 양하여 대 량증식 을 위해 multiple shoot 를 발생시키고 뿌리를 발생 시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.
캘러스로부터 식물체 조직별 재분화율의 차이는 크게 나타나지는 않았지 만 엽 보다는 엽병 조직 이조 금 높은 양상을 보였다.
후속연구
요인들에 큰 영향을 미치게 된다. 이에 따라 재분화 양상도 달리 나타나는데, 갯방풍의 안정적인 종묘생산을 위한 조직배양의 대량증식체계를 확립하기 위해서는 우선 식물체의 재분화율이 보다 높게 유지될 수 있는 조건을 갖추는 것이 중요하므로 이에 대한 보다 깊은 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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