인삼포장에서 염류의 집적은 우량인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구는 인삼종자의 NaCl에 대한 반응정도를 조사하고, 또한 체세포배의 발생시 및 인삼모상근에서 사포닌의 생성에 미치는 반응을 조사하였다. 인삼 접합자 배를NaCl이 첨가되지 않은 배지에 접종한 결과 $84.5\%$가 발아되었으며 0.1M에서는 $3\%$ 만이 발아되었고, 0.2M이상의 처리구에서는 전혀 발아가 되지 않았다. 또한 체세포배 발생 은 미숙배를 이용할 경우 NaCl 무첨가배지에서 가장 양호하였으며 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 반면에 성숙배에서 는 NaCl 무첨가배지보다 0.05M첨가배지에서 더 양호한 경향을 보였다. 뿌리 상태인 인삼의 모상근의 경우에는 광상태에서 NaCl를 첨가한 배지에 배양시 0.04M에서부터 안토시안이 형성되기 시작하여 0.08M에서는 눈으로 확인이 가능할 정도의 많은 량이 형성되었다. 안토시안을 함유한 세포주는 다른 세포주에 비해 crude saponin뿐만 아니라 total ginsenoside의 함량도 높은 경향을 보였으며 panaxatriol보다 panaxadiol이 2배 이상 많았다.
인삼포장에서 염류의 집적은 우량인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구는 인삼종자의 NaCl에 대한 반응정도를 조사하고, 또한 체세포배의 발생시 및 인삼모상근에서 사포닌의 생성에 미치는 반응을 조사하였다. 인삼 접합자 배를NaCl이 첨가되지 않은 배지에 접종한 결과 $84.5\%$가 발아되었으며 0.1M에서는 $3\%$ 만이 발아되었고, 0.2M이상의 처리구에서는 전혀 발아가 되지 않았다. 또한 체세포배 발생 은 미숙배를 이용할 경우 NaCl 무첨가배지에서 가장 양호하였으며 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 반면에 성숙배에서 는 NaCl 무첨가배지보다 0.05M첨가배지에서 더 양호한 경향을 보였다. 뿌리 상태인 인삼의 모상근의 경우에는 광상태에서 NaCl를 첨가한 배지에 배양시 0.04M에서부터 안토시안이 형성되기 시작하여 0.08M에서는 눈으로 확인이 가능할 정도의 많은 량이 형성되었다. 안토시안을 함유한 세포주는 다른 세포주에 비해 crude saponin뿐만 아니라 total ginsenoside의 함량도 높은 경향을 보였으며 panaxatriol보다 panaxadiol이 2배 이상 많았다.
High salt concentrations in the ginseng nursery soil environment of Korea is one of important reducing factors for the stable production of quality ginseng. These studies were accomplished for check the response on germination of ginseng seed, somatic embryogenesis of zygotic embryo, and biosynthesi...
High salt concentrations in the ginseng nursery soil environment of Korea is one of important reducing factors for the stable production of quality ginseng. These studies were accomplished for check the response on germination of ginseng seed, somatic embryogenesis of zygotic embryo, and biosynthesis of ginsenoside from ginseng hairy root against NaCl. Ratio of germination was at the $3\%\;and\;84.5\%$ on the basic media with 0.1M and free of NaCl repectedly, but $0\%$ at the upper of 0.2M NaCl. Somatic embryogenesis from zygotic embryo were the highest when immatured embryo was cultured on free of NaCl concentration, and which was intend to decrease at treatment of NaCl. However, in case of using the matured embryo, treatment of 0.05M NaCl resulted in better embryogenesis than NaCl free media. Red pigment was synthesized from ginseng hairy root cultured on the medium with various NaCl concentration(from 0.04 to 0.08M) and its pigment was analyzed as spectrum of anthocyane by spectrophoto- meter scanning. This cell line biosynthesized lots of crude saponin and total ginsenoside than other cell lines, also had 2 times of panaxadiol than panaxatriol.
High salt concentrations in the ginseng nursery soil environment of Korea is one of important reducing factors for the stable production of quality ginseng. These studies were accomplished for check the response on germination of ginseng seed, somatic embryogenesis of zygotic embryo, and biosynthesis of ginsenoside from ginseng hairy root against NaCl. Ratio of germination was at the $3\%\;and\;84.5\%$ on the basic media with 0.1M and free of NaCl repectedly, but $0\%$ at the upper of 0.2M NaCl. Somatic embryogenesis from zygotic embryo were the highest when immatured embryo was cultured on free of NaCl concentration, and which was intend to decrease at treatment of NaCl. However, in case of using the matured embryo, treatment of 0.05M NaCl resulted in better embryogenesis than NaCl free media. Red pigment was synthesized from ginseng hairy root cultured on the medium with various NaCl concentration(from 0.04 to 0.08M) and its pigment was analyzed as spectrum of anthocyane by spectrophoto- meter scanning. This cell line biosynthesized lots of crude saponin and total ginsenoside than other cell lines, also had 2 times of panaxadiol than panaxatriol.
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문제 정의
, 1998a, 1999), NaCl를 통해서도 가능할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구는 우선 인삼종자의 NaCl에 대한 반응 정도를 조사하고, 또한 체세포배의 발생시 및 인삼 모상근에서 인삼사포닌의 생성에 미치는 반응을 조사하였던 바, 이에 대한 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
5 cm)에 배지를 약 30 ml씩 분주하여 사용하였으며 배양실 조건은 1, 900 Lux 백색형 광등으로 16시 간 조명 하였고 온도는 25°C 로 유지하였다. 배양 결과는 각 실험에서 모두 배양한지 약 2달 후에 실험 결과를 조사하였으며, 배양된 재료에서 체세포 배의 발생율은 배양재료의 수에서 1개 이상의 체세포배를 발생시킨 배양재료의 수를 세어 백분율을 구하였다.
접종은 상기 2종의 접합자 배로부터 채취한 자엽절편을 접종하여 체세포배의 형태 및 발생여부를 조사하였다. 배양용기로 플라스틱 패트리접시(10 X 1.5 cm)에 배지를 약 30 ml씩 분주하여 사용하였으며 배양실 조건은 1, 900 Lux 백색형 광등으로 16시 간 조명 하였고 온도는 25°C 로 유지하였다. 배양 결과는 각 실험에서 모두 배양한지 약 2달 후에 실험 결과를 조사하였으며, 배양된 재료에서 체세포 배의 발생율은 배양재료의 수에서 1개 이상의 체세포배를 발생시킨 배양재료의 수를 세어 백분율을 구하였다.
식물호르몬이 전혀 첨가되지 않은 MS기본배지 에 추가로 NaCl의 농도을 0, 0.05, 0.1, 0.2M 로 처리 하여 첨가하여 인삼의 접합자 배를 접종하여 체세포 배 의 발생 여부를 조사하였다. 인삼의 접합자 배는 개갑후 저온처리를 하지 않은 미숙배와 저온처리가 된 성숙배를 사용하였다.
염류중에서 NaCl에 대한 내성 인삼계통을 선발하기 위해서 고농도(0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5M)의 NaCl을 MS기 본배지 (GA 100mg/L 함유된 배지)에 추가로 첨가하여 선발배지를 만든 다음 개갑처리만 되고 저온처 리가 되지 않은 인삼종자를멸균하여 인 삼배(섀丕)를 적출하고 배지에 접종하여 30일간 배양한 후 발아정도를 조사하였다.
인삼의 접합자 배는 개갑후 저온처리를 하지 않은 미숙배와 저온처리가 된 성숙배를 사용하였다. 접종은 상기 2종의 접합자 배로부터 채취한 자엽절편을 접종하여 체세포배의 형태 및 발생여부를 조사하였다. 배양용기로 플라스틱 패트리접시(10 X 1.
대상 데이터
2M 로 처리 하여 첨가하여 인삼의 접합자 배를 접종하여 체세포 배 의 발생 여부를 조사하였다. 인삼의 접합자 배는 개갑후 저온처리를 하지 않은 미숙배와 저온처리가 된 성숙배를 사용하였다. 접종은 상기 2종의 접합자 배로부터 채취한 자엽절편을 접종하여 체세포배의 형태 및 발생여부를 조사하였다.
이론/모형
, 1998)은 Agrobacterium r/n'zogenes처 리 에 의 하여 형질전환된 조직을 사용하였으며 식물호르몬 무첨가 MS배지 에서 계속적으로 계대배양한 뿌리를 사용하였다. 인삼모상근의 생장에 미치는 NaCl의 농도를 조사하기 위하여 0, 0.08, 0.15, 0.24, 0.32M로 조절하여 MS현탁배지를 만들었으며 초기 접종량 lg 생체 중을 40ml배 지 에 서 30일간 암상태에서 배양하였고 인삼사포닌의 분석은 Park 등(2000)의 방법에 의하여 수행하였다.
성능/효과
빨간색을 띄우는 세포주는 대부분 NaCl를 처리 했을때 나타나는 안토시안을 많이 함유하고 있었으며 Table 4에서 보는 바와 같이 다른 세포주에 비해 crude saponin뿐만 아니라 total ginsenoside의 함량도 높은 경향을 보였다. 4종의 세포주간의 crude saponin은 비슷하였으나 total ginsenoside의 함량에는 많은 차이를 보여주었는데 빨간 색 을 나타낸 세 포주에 서 일반 세포주보다 약 2배의 많은 ginsenoside의 함량을 가지고 있었다 (Table 4). 또한 색깔을 나타낸 세 포주에서는 ginsenoside중에서 도 panaxatriol 보다 panaxadiol 훨씬 많이 형성되었으며 빨간색의 경우에는 약 2배의 panaxadiol이 많았으나 녹색의 세포주에서는 3배의 panaxdiol이 많았다(Table 4).
NaCl농도를 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5M과 GA가 100mg/l첨가된 1/2MS배지 에 저온처리가 되지 않은 미숙인삼배를 절취하여 치상 30일후 발아정도를 조사하였던 바, NaCl이 첨가되지 않은 배지에서는84.5%가 발아되 었으나 0.2M이상의 처리구에서는 전혀 발아가 되지 않았으며 0.1M에서는 3%만이 발아되었다(Table 1). 그러나 0.
5배의 염류의 추가에 의해서 염류내성 계통을 선발할 수 있음을 보고한 바 있다. 그러나 본 실험 결과 적어도 NaCl를 단독으로 사용할 경우에는 0.2M이상에서는 전혀 생장이 되지 않았고, 0.1M에서는 3%에서만이 발아가 되었다(Table 1). 따라서 인 삼종자에서 염 류내성계통을 선발하기 위해서는 0.
2%의 매우 높은 빈도의 체세포가 형성되었다. 그러나 성숙배의 자엽을 이용할 경우에는 NaCl무첨가배지에서 52.5%로 감소되었으나, 0.1M 농도에서는 오히려 33.3%로 증가하는 경향을 보였다(Table 2). 특히 NaCl첨 가시 사용하는 재료와 첨 가농도에 따라 체세포배의 발생이 차이가 났는데 미숙배에서는 NaCl 무첨가배지에서 가장 체세포배 발생이 양호하였으며 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.
1M 상태에서는 globular 및 callus상태로 되었다 (Table 2). 또한 체 세 포배 의 형성 율도 매우 차이가 났으며 미숙배의 자엽을 이용할 경우 0.2M에서는 전혀 형성되지 않았지만 배의 발아가 거의 되지 않은 0.1M 농도에서도 16.7%의 체세포가 발생되었으며 0.05M에서는 79.2%의 매우 높은 빈도의 체세포가 형성되었다. 그러나 성숙배의 자엽을 이용할 경우에는 NaCl무첨가배지에서 52.
상기 배 배양을 이용한 방법은 계통선 발이 이미 되어있는 경우에 가능하지만 순계분리가 되어 있는 않은 세포주에서 염류내성 세포주를 선발하기 위해서는 체세포배 발생 방법을 활용하여야 한다. 본 실험 은 식물호르몬이 전혀 첨 가되지 않고 NaCl의 농도 가 0, 0.05, 0.1, 0.2M이 함유된 MS배지 에 인삼의 미숙배와성숙된 배로부터 채취한 자엽절편을접종하 여 체 세 포배 의 발생 여 부를 조사하였던 바, 발아시와는 달리 더 높은 NaCl농도에서 생장이 가능하였으 며, NaCl의 농도에 따라 체세포배의 상태가 매우 달라짐을 확인할 수 있었다. 즉 NaCl의 농도가 증가할수록 미성숙 체세포배가 형성되었는 바, 배양 30일 후에 NaCl무첨가 배지에서는 torpedo상태의 체세포배 상태 이 었지만 0.
인삼모상근(Yang et al., 1998)의 생장에 미치는 NaCl의 농도를 조사하기 위하여 초기 접종량 1g 생체중을 40ml배지 에서 30일간 암상태에서 배양한 결과 Table 3과 같이 NaCl의 농도가 증가함에 따라 모상근의 생장은 감소하는 경향을 보였으며 NaCl 0.32M첨 가 배지에서는 무첨 가배지에 비해약 40%의 생체중이 감소하였다. 또한 광상태에서 NaCl를 첨가하여 배양할 경우 인삼모상근에서 붉은색의 색소를 형성하였는데 0.
3%로 증가하는 경향을 보였다(Table 2). 특히 NaCl첨 가시 사용하는 재료와 첨 가농도에 따라 체세포배의 발생이 차이가 났는데 미숙배에서는 NaCl 무첨가배지에서 가장 체세포배 발생이 양호하였으며 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 반면에 성숙배에서는 NaCl 무첨가 배지보다 0.
후속연구
이미 인삼토 양의 염류집적에 대하여는 묘삼생산연구에서 가축 분뇨 시 용구가 약토(부엽토) 시 용구에 비해 염류농 도가 높고 NOa -N과 NH/-N 등이 현저히 많았다고 하여 인삼포의 염류 집적은 심각한 상황을 보고한바 있다 (남, 1991).이에 인삼의 염류에 대한 반응연구는 우선 NaCl에 대한 내성 식물체를 생산함으로써 염류의 집적으로 인하여 수확량이 감소되는 국내토 양에서 수확량의 증대를 꾀할 수 있을것으로 생각된다. 또한 인삼의 기내배양에서 체세포배의 발생에 원형질분리방법을 이용할 경우 많은 체세포배를 생산할 수 있는데 그동안 sucrose에 의한 원형질분리를 유도하였지 만(Choi and Soh, 1997; Choi et al.
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