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문제 정의
- 절 화 및 분화식물로서 세계적으로 점차 선호도가 증가하여 수요가 급증하고 있으나 국내에서는 수입되는 종구 가격이 상당히 높아 극히 일부지역에서 소규모로 재배가 행해지고 있을 뿐 종구 확보 및 국내 자급 체계가 전혀 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 실험은 관상가치 가 큰 Sunlight, Pink persuasion, Chiante 세품종의 정단 분열조직을 배양하여 기내 급속증식 체계를 확립 코자 식물체 재분화에 미치는 식물 생장 조절물질과 기내 괴경 비대에 미치는 sucrose 효과를 조사 하였다.
제안 방법
- 소독방법: 품종별 25개씩 괴경을 벤레이트 1000 배액에 5분간 침지한 후 W0 저장고에서 50일간 저 온처리로 휴면타파 시킨 후 70% EtOH에 7~8분간 표면살균하고 7% calcium hypochlorite 수용액 에 15분간 소독한 다음 멸균수로 4-5회 수세하였다. 치상재료는 엽원기 1매를 부착한 0.
- 0 mg/L IAA, IB A, NAA 를 각각 처리하여 발근에 미치는 auxin 영향을 조사하였다. 한편 품종별로 양호하였던 cytokinin과 auxin을 혼용 처리하여 개체 증식과 기내 tuber 형성에 미치는 sucrose 효과를 조사하였다. 배양조건은 2,000Lux 조명하에 하루 16시간 일장을 유지시킨 20土2P 항온기에서 실시하였다.
- 한편 품종별로 양호하였던 cytokinin과 auxin을 혼용 처리하여 개체 증식과 기내 tuber 형성에 미치는 sucrose 효과를 조사하였다. 배양조건은 2,000Lux 조명하에 하루 16시간 일장을 유지시킨 20土2P 항온기에서 실시하였다.
- BA 농도를 달리하여 정단분열 조직을 치상한 후 배양 60일이 경과되었을 때 품종간 캘러스 발생 및 신초 분화를 조사하였다(Table 1). 품종 및 BA 처리 농도에 따라 캘러 스가 유도되거나 또는 치상체에서 , 캘러스 유도 없이 신초가 직접 분화되었다.
- 정단 분열조직에서 형성된 기내 식물로부터 다아체를 분화시키기 위해 shoot를 1cm 정도 남기고 자른 후 1개체당 disk를 중심으로 4등분하여 BA, kinetin, zeatin, 2ip가 각각 0.5, 1.0, 3.0, 5.0 mg/L 가 첨가된 배지에 품종별로 1처리 당 10개씩 3반복으로 치상하여 배양 30일 후 증식된 개 체 수를 조사하였다. 분할된 치상체는 disk를 중심으로 건전한 신초가 1개 신장된 후 신초 기부에서 액아가 발생되어 다아체로 성장하였다.
- 다아체에서 분할된 신초에서 뿌리를 분화시키기 위해 IAA, IBA 및 NAA가 첨가된 배지에 3주간 계대 배양 하였다. 뿌리 분화 역시 품종 및 auxin 종류에 따라 분화율이 달랐는데 NAA 처리구 에서는 shoot 기부가 팽대되면서 상반부에서는 투명화 현상이 나타나기도 하였으며 배양 기간 동안 세품종 유래 신초에서 모두 뿌리는 분화되지 않았다.
- Table 1, 2 결과에 따라 다량증식을 목적으로 품종 별로 다아체 형성과 뿌리분화에 효과적인 식물 생장 조절제를 혼용 처리하여 30일간 배양한 후 증식된 개체수를 조사하였다. Sunlight 품종은 0.
- 기내 유식물체로부터 괴경 형성에 미치는 sucrose 효과를 조사하기 위해 유식물체 기부에서 1cm정도 남기고 뿌리와 신초를 제거한 다음 품종별로 30, 60, 70, 90 g/L sucrose® 첨가한 배지에 배양하였다. Pink Persuasion 품종은 비교적 저 농도인 30 g/L sucrose 첨가 배지에서도 배양 20일경부터 괴경이 형성되기 시 작하여 배양 60일 경 에 는 60g/L 및 70g/L sucrose 농도에서 구가 비대되어 세 품종 가운데 괴경 형성이 가장 양호하였다(Fig.
대상 데이터
- 식물 재료: 유색칼라 3품종 Sunlight(황색), Chiante(적색), Pink Persuasson (분홍색)의 정단 분열 조직을 사용하였다.
성능/효과
- BA 농도를 달리하여 정단분열 조직을 치상한 후 배양 60일이 경과되었을 때 품종간 캘러스 발생 및 신초 분화를 조사하였다(Table 1). 품종 및 BA 처리 농도에 따라 캘러 스가 유도되거나 또는 치상체에서 , 캘러스 유도 없이 신초가 직접 분화되었다. Sunlight 품종은 캘러 스를 통해 신초가 분화된 경우로 BA 처 리농도에 관계없이 배양 10여일이 경과되었을 때 치상체 절단면에서 담황색 부드러운 캘러스가 형성되었고(Fig.
- 1C). 특히 2.0 mg/L BA 처리구에서 53.3% 캘러스가 발생되어 본 실험에서 가장 효과적 이 었으며 3.0 mg/L BA 단용처리에서는 캘러스 발생율은 저조하였으나 신초분화는 효과적이었다. Pink Persuation 품종은 1.
- 0 mg/L BA 처리에서 캘러스가 유도되었으나 Sunlight 품종에 비흐]1 저 조하였다. Chiante 품종은 1.0, 2.0 mg/L BA 처 리 에 서 직접 신초가 분화되었는데(Fig. ID) 특히 2.0 mg/L BA 처 리시 56.7%가 직접 신초로 분화되어 효과적이었으며, 3.0 mg/L BA 처 리 시 에 는 캘 러 스를 통해 70.0 % 신초가 분화되어 본 실험중 가장 효과적이었다(Fig. 1E).
- 분할된 치상체는 disk를 중심으로 건전한 신초가 1개 신장된 후 신초 기부에서 액아가 발생되어 다아체로 성장하였다. Cytokinin류가 첨가되지 않은 대조구에서는 세품종 모두 6개체씩 증가되었으나 Sunlight 품종은 0.5 mg/L kinetin과 1.0 mg/L zeatin 처리구에서는 대조구보다 증식률이 상승되었고 2ip 처리의 경우 5.0 mg/L 고농도를 제외하고는 모든 처 리 에서 개 체증식 효과가 있었는데 특히 1.0 mg/L 2ip 처리에서 16개체가 증식되어 본 실험 중 가장 많았 다. Chiante 품종은 각 처 리 구의 0.
- 0 mg/L BA처 리 는 14개체가 증식되어 효과적이었다. Pink Persuasion 품종은 0.5 mg/L kinetin 처 리 는 거 의 효과 가 없었으며 1.0 mg/L BA에서 12개 체 가 증식 되 어 가 장 효과적이었다. 기내에서 유도된 Sunlight 품종은1.
- Table 1, 2 결과에 따라 다량증식을 목적으로 품종 별로 다아체 형성과 뿌리분화에 효과적인 식물 생장 조절제를 혼용 처리하여 30일간 배양한 후 증식된 개체수를 조사하였다. Sunlight 품종은 0.5 mg/L 2ip 와 1.0 mg/L IAA 혼용처 리 에 서 10.7개 체, Chiante 품 종은 5.0 mg/L BA 와 0.5 mg/L IAA 혼용처리에서 13.5개체, 그리고 Pink Persuasion 품종은 1.0 mg/L BA와 1.0 mg/L IBA 혼용처 리에서 12.0개체가 증식되어 효과적이었다. 대체적으로 Sunlight 품종에서 는 cytokinin 단용처 리 보다 auxin과 cytokinin흔용처리가 오히려 약 5개체 정도 증식이 낮았고 Chiante 품종과 Pink Persuasion 품종에서는 cytokinin 단용 처리와 거의 비슷한 개체수가 증식되었다.
- 대체적으로 Sunlight 품종에서 는 cytokinin 단용처 리 보다 auxin과 cytokinin흔용처리가 오히려 약 5개체 정도 증식이 낮았고 Chiante 품종과 Pink Persuasion 품종에서는 cytokinin 단용 처리와 거의 비슷한 개체수가 증식되었다. 품종에 따라 식물생장조절물질 종류와 농도는 차이가 있으나 cytokinin과 auxin을 적 절하게 혼용처리 하는 유색 칼라 개체 증식에 cytokinin 단용처리보다 효과적이었다.
- 다른 두 품종은 배양 40일까지도 괴경 형성에는 반응이 없었으나 배양 기간이 60일 이 경과되었을 때부터 60g/L, 70g/L sucrose가 함유된 배지에서 괴경 형성이 관찰되었다. 배양 150일 후 품종별 sucrose 농도에 따른 구비 대현상은 Sunlight 품종은 90 g/L sucrose 처리에서 구경 이19.5mm, Chiante 품종은 70 g/L sucrose에서 구경 이19.8mm, Pink Persuasion 품종은 70 g/L sucrose에서 구경이 23.4mm로 가장 효과적이었다(Fig. 2).
- 유색 칼라 정단분열을 배양함에 있어서 식물체 분 화는 품종별로 처리된 BA 농도에 따라 캘러스 유도 후 캘러스에서 또는 치상체에서 직접 신초가 분화되는 두가지 경로를 거치는 것으로 관찰되었으며 캘러스 발생에는 Sunlight 품종이 , 직접 신초 분화에는 Chiante 및 Pink Persuation 품종이 효과적인 것으로 구분되 었다. Znfedesc/沥 hybrids의 신초증식 에 3.
- 0 mg/L BA를 혼용 처리 하므로써 16배 증식 효과가 있었다고 하여 (PaekefaL, 1998) 식물에 따라서는 오옥신과 사이 토카이 닌의 혼용처리가 단용 처리 보다 효과가 뚜렷하였다. 본 실험에서도 사이토 카이닌 단용 처리 보다 오옥신과 혼용처리 하므로 품 종별로 2-3배 증식효과를 얻었다. 백색칼라 (Zantedeschia aethiopica spp.
- 유색 칼라의 경우 cytokinin나 auxin의 단용 및 혼용처리에서는 구가 형성되지 않았고 품종에 따라 차이는 있었지만 70 g/L sucrose의 고농도에서 구 비대 효과가 있어 sucrose는 유색 칼라 기내 구형성에 필수물질이라고 생각된다. 따라서 유색 칼라 세 품종(Sunlight, Chiante, Pink Persuation)의 정단 분열조직 배양에 의한 기내 미세 번식체계를 확립하기 위해서 제 1 단계로 MS 기본배지에 2.0-3.0 mg/L BA를 단용 처리하여 캘러스 및 직접 신초를 분화시키고 품종별로 효과적인 cytokinin을 처리 하여 다아체를 형성 시킨 후 분할된 묘를 뿌리분화 배지에 옮기므로 완전한 식물체로 재분화 시킬 수 있었다. cytokinin 과 오옥신을 혼용처 리하여 품종별 개체증식을 유도할 수 있었고 기내에서 구비대에 효과적인 sucrose 농도를 조절 하므로 기내 급속증식을 꾀할 수 있었다.
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