체세포배 발생을 통한 고구마 재분화 식물체를 유도하기 위하여 성장조정제 및 부위별 배양조건과 체세포배 캘러스발생 조건에 관한 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생장조정제별 캘러스 유기율은 MS+0.5 mg/L IAA+10.0 mg/L BA, MS+1.0 mgt NAA+5.0 mg/L. BA, MS+1.0 mg/L picloram, MS+1.0 mg/L 2.4-D, LS+1.0 mgt picloram 등에서 높았고, 부위별로는 정단분열조직과 엽이 절간과 엽병에 비하여 높았다. 2. 고구마 치상 부위별 캘러스 형성은 부위별로는 정단분열조직 > 엽기저부위 > 줄기상단부위 순으로 높았고, 생장점에서는 건미, 율미, 고계14호 등에서 $75{\sim}80%$의 노랗고 윤기가 있는 체세포배캘러스를 형성하였다. 3. 2,4-D농도별 체세포배발생캘러스 형성을 조사한 결과 $MS+1.0{\sim}1.5$ mg/L 2,4-D에서 높았고, 품종별로는 건미가 가장 높았다. 4. 식물체 재분화율은 을미가 73%, 신황미가 70%로 신자미와 고계14호에 비하여 높았다.
체세포배 발생을 통한 고구마 재분화 식물체를 유도하기 위하여 성장조정제 및 부위별 배양조건과 체세포배 캘러스발생 조건에 관한 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생장조정제별 캘러스 유기율은 MS+0.5 mg/L IAA+10.0 mg/L BA, MS+1.0 mgt NAA+5.0 mg/L. BA, MS+1.0 mg/L picloram, MS+1.0 mg/L 2.4-D, LS+1.0 mgt picloram 등에서 높았고, 부위별로는 정단분열조직과 엽이 절간과 엽병에 비하여 높았다. 2. 고구마 치상 부위별 캘러스 형성은 부위별로는 정단분열조직 > 엽기저부위 > 줄기상단부위 순으로 높았고, 생장점에서는 건미, 율미, 고계14호 등에서 $75{\sim}80%$의 노랗고 윤기가 있는 체세포배캘러스를 형성하였다. 3. 2,4-D농도별 체세포배발생캘러스 형성을 조사한 결과 $MS+1.0{\sim}1.5$ mg/L 2,4-D에서 높았고, 품종별로는 건미가 가장 높았다. 4. 식물체 재분화율은 을미가 73%, 신황미가 70%로 신자미와 고계14호에 비하여 높았다.
This study was conducted to investigate somatic embryogenesis capacity using callus derived from bud meristems in sweetpotato. Shoot apical meristem explants $(height:150{\mu}m;base:\;350{\mu}m)$were cultured on MS medium supplemented with 1 mg/L 2/4-D. Embryogenic callus were observed in...
This study was conducted to investigate somatic embryogenesis capacity using callus derived from bud meristems in sweetpotato. Shoot apical meristem explants $(height:150{\mu}m;base:\;350{\mu}m)$were cultured on MS medium supplemented with 1 mg/L 2/4-D. Embryogenic callus were observed in five cultivars when their shoot apices were cultured on MS medium supplements with 1 mg/L 2,4-D. After 6 weeks of culture, greater than 80% of the survived explants produced embryogenic calli and the calli gave rise to somatic embryos at frequencies of 72% (Yulmi), 60% (Shinhwangmi), 78% (Geonmi), 70% (KoKei 14), 40% (Sinjami). The regenerated plants developed into whole plantlets after they were transferred onto the fresh hormon-free MS medium of 74% (Yulmi), 82% (Shinhwangmi), 86% (Geonmi), 74% (Kokei 14), 41% (Sinjami) respectively.
This study was conducted to investigate somatic embryogenesis capacity using callus derived from bud meristems in sweetpotato. Shoot apical meristem explants $(height:150{\mu}m;base:\;350{\mu}m)$were cultured on MS medium supplemented with 1 mg/L 2/4-D. Embryogenic callus were observed in five cultivars when their shoot apices were cultured on MS medium supplements with 1 mg/L 2,4-D. After 6 weeks of culture, greater than 80% of the survived explants produced embryogenic calli and the calli gave rise to somatic embryos at frequencies of 72% (Yulmi), 60% (Shinhwangmi), 78% (Geonmi), 70% (KoKei 14), 40% (Sinjami). The regenerated plants developed into whole plantlets after they were transferred onto the fresh hormon-free MS medium of 74% (Yulmi), 82% (Shinhwangmi), 86% (Geonmi), 74% (Kokei 14), 41% (Sinjami) respectively.
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문제 정의
본 연구는 체세포 배 발생을 통한 고구마 식물체를 재분화하기 위하여성장조정제 및 부위별 배양조건과 체세포배캘 러스 발생 조건에 관한 실험을 수행하였다.
제안 방법
4 mg/L Thiamine. Hcl, 30 g/L Sucrose를 넣은 MS 기본 배지에 1 mg/L 2,4- D 및 4 g/L Gelite를 첨가하여 pH를 5.8로 조정한 후 25씩 87x15 mm 플라스틱 페트리디쉬에 넣어 27℃ 암 조건에서 실험하였다. 형성된 배발생 캘러스로부터 체세포배를 유도하기 위하여 배 발생 캘러스 유도 배지와 동일 조건에서 1개월 간격으로 계대 배양을 하였다.
높은 유기율을 보인 생장조정제와 부위를 선정하여 2개월간 명배양한 후 형성된 캘러스의 물리적인 특성과 기관분화 양상을 조사하였다. 아그로 박테리움을 이용하여 형질전환을 할 경우 체세포배를 우선적으로 얻어야 함으로 만약 이 과정에서 기관 분화가 이루어지면 바람직하지 못하다.
명배양 조건에서 기관 분화와 캘러스 형성 양상을 조사한 결과, MS+1.0 mg/L 2.4-D, MS+1.0 mg/L picloram에서 체세포배 형성 가능성이 높아 다음 실험에서 MS+1.0 mg/L2D .4-농도별 및 부위별로 암배양 조건에서 체세포배형성 캘러스의 유기율을 조사하였다. 부위별로는 정단분열 조직 > 엽기저부위 > 줄기선단 부위 순으로 높았고, 생장점에서는
실험에 사용할 재료는 율미, 신황미, 건미, 고계 14호, 신자미를 포트에 파종하여 생육상에서 재배하였다. 파종 후 50일에 자라난 싹의 정단 1 cm 정도를 채취하여 1% sodium hypochloride 용액에 15분간 침지소독한 후 정단분열 조직 은 해부현미경 하에서 본엽을 제거하고 높이 약 15 ㎛, 지름 약 350 ㎛의 생장점을 적출하여 잘린 면이 배지에 닿도록 치상하였고(Cantliffe et al., 1987 : Liu. et al., 1989), 줄기의 절간, 잎, 엽병을 치상하였다.
8로 조정한 후 25씩 87x15 mm 플라스틱 페트리디쉬에 넣어 27℃ 암 조건에서 실험하였다. 형성된 배발생 캘러스로부터 체세포배를 유도하기 위하여 배 발생 캘러스 유도 배지와 동일 조건에서 1개월 간격으로 계대 배양을 하였다. 또한 식물체를 유도하기 위하여 체세포배를 MS기본배지에 넣어 1,000 Lux의 coolwhite 형광, 광주기 16시간의 명배 양 조건에서 배양하였다.
대상 데이터
실험에 사용할 재료는 율미, 신황미, 건미, 고계 14호, 신자미를 포트에 파종하여 생육상에서 재배하였다. 파종 후 50일에 자라난 싹의 정단 1 cm 정도를 채취하여 1% sodium hypochloride 용액에 15분간 침지소독한 후 정단분열 조직 은 해부현미경 하에서 본엽을 제거하고 높이 약 15 ㎛, 지름 약 350 ㎛의 생장점을 적출하여 잘린 면이 배지에 닿도록 치상하였고(Cantliffe et al.
2.고구마 치상부위별 캘러스 형성은 부위별로는 정단분열조직 > 엽기저 부위 > 줄기상단 부위 순으로 높았고, 생장점에서는 건미, 율미, 고계 14호 등에서 75~80%의 노랗고 윤기가 있는 체세포배캘러스를 형성하였다.
3. 2, 4-D 농도별 체세포배발생 캘러스 형성을 조사한 결과 MS+1.0-1.5 mg/L 2, 4-D에서 높았고, 품종별로는 건미가 가장 높았다.
4.식물체 재분화율은 율미가 73%, 신황미가 70%로 신자 미와 고계 14호에 비하여 높았다.
결과 및 고찰
고구마 정단분열 조직과 절간, 엽, 엽병을 취하여 명배 양 조건에서 생장조정제의 조성을 달리하여 배양한 결과 MS+ 0.5 mg/L IAA+10.0 mg/L BA, MS+1.0 mg/L NAA+5.0 mg/L BA, MS+1.0 mg/L picloram, MS+1.0 mg/L 2.4-D, LS+ 1.0 mg/L picloram 등에서 높은 캘러스 유기율을 보였고, 부위별로는 정단분열 조직과 엽이 절간과 엽병에 비하여 캘러스 유기율이 높았다(Table 1).
그 후 쌀의 자급이 이루어지고 경제가 성장되면서 1980년대 초부터는 다수성이면서 고품질 품종을 아울러 개발하기 시작한 결과, 1991년에 수원 147호보다 식미가 우수하고 분질도가 높은 율미가 육성되어 전국에 널리 보급되었다. 그 후로 신율미, 증미, 연미, 진홍미, 신천미 등 다수성이면서식미와 외관 품질이 우수한 품종이 개발되었으며, 엽병 채소용인 흐 I-얀미, 생식 및 색소원료용으로 자미, 신자미, 신황미, 주황미 등 유색고구마 품종이 육성 보급되었다.
0 mg/L picloram 등에서는 뿌리나 식물체를 형성하였다. 또한 캘러스의 색 및 물리적 특성을 관찰한 결과 엽 부위에서는 부슬부슬하고 부스러지기 쉬운 흰색 캘러스를, 생장점에서는 단단하고 윤기 있는 노란색(흰색)을 띤 체세포 배 발생 캘러스를 형성하였다(Table 2).
0 mg/L를 첨가하였을 경우 발생율이 높다고 하였다. 본 실험에서는 율미신황미, 건미, 고계 14호, 신자 미로부터 생장점을 적출하여 2, 4-D 농도별 체세포배발생캘러스 형성을 조사한 결과 MS+1.0-1.5 mg/L 2, 4-D에서 높았고, 품종별로는 건미가 가장 높았다(Table 4).
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