[논문]에틸렌 억제 물질들이 현삼의 식물체재분화에 미치는 영향

김용경; 박동식; 김성무; 조동하; 유창연; 박상언

에틸렌 억제 물질들이 현삼의 식물체재분화에 미치는 영향
Effect of Ethylene Inhibitors on Plant Regeneration of Scrophularia buergeriana M. 원문보기

韓國藥用作物學會誌 = Korean journal of medicinal crop science, v.14 no.6, 2006년, pp.367 - 370

김용경 (충남대학교 농업생명과학대학 식물자원학부) , 박동식 (강원대학교 농업과학연구소) , 김성무 (강원대학교 생명공학부) , 조동하 (강원대학교 생명공학부) , 유창연 (강원대학교 한방 바이오 연구소) , 박상언 (충남대학교 농업생명과학대학 식물자원학부)

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The study was carried out to establish an improved protocol for shoot organogenesis and plant regeneration from leaf explant cultures of Scrophularia buergeriana M. with the treatment of ethylene inhibitors [silver nitrate (AgNO$_3$), aminoethox-yvinylglycine (AVG), Cobalt chloride (CoCl$_2$)]. The regenerated shoots obtained from leaf explant cultures on MS medium containing 2 mg/l BAP, The additions of AgNO$_3$. AVG and CoC1$_2$ substantially improved the shoot regeneration frequency, at the optimal concentration of 7 mg/L, 7 mg/L, and 3 mg/L respectively, The regenerated shoots could be easily rooted with 0.1 mg/L IBA treatment. The noted plants were hardened and transferred to vermiculite with a 85% survival rate where they grew normally.

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문제 정의

본 실험에는 에틸렌 억제물질인 질산은 (AgNO₃), AVG (aminoethoxy-vinylglycine), Cobalt chloride (C0CI2)가 현 삼신초 기관 분화에 미치는 영향을 조사하고, 식물체 재분화를향상시킬 수 있는 방안을 모색하여 현삼의 신초 기관분화를 통한 식물체 형질 전환 연구에 기초자료로 활용하고자 한다.
에틸렌 억제물질인 질산은 (AgNC)3), aminoethoxyvinylglycine (AVG), Cobalt chloride (C0CI2)를 현삼 잎 절편을 배양에 처리하여 향상된 신초기관분화와 식물체재분화 방법을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 재분화된 신초는 2mg/CBAP가 처리된 MS 배지에서 배양하는 잎 절편으로부터 얻을 수 있었다.

제안 방법

처리된 MS 고형 배지를 이용하였다. 기관 분화의 촉진을 위해 '농도별(0, 1, 3, 5, 10, 20mg/L)의 질산은 (AgNOs), AVG (aminoethoxyvinylglycine), Cobalt chloride (C0CI2)를 4.0m&LBAP가 첨가된 MS 배지에 처리하여 조사하였다. 배양은 25 + 1℃ growth chamber의 형광등 아래서 16시간 광조건, 5000 lux 광도로 실시하였다.
발아 후 20일 동안 성장한 유식물체의 잎을 1 cm X 1 cm 길이로 잘라서 7개 절 편을 재분화용 배지가 첨가된 페트리디쉬에 치상양하였다. 재분화용 배지는 Park 등이 발표한 논문 (Park et al.
신초가 약 1 cm 가량 생장하였을 때 기부를 절단하여 0.1 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)가 처리된 MS고형배지가 든 Magenta boxes에서 3주 동안 배양하여 뿌리를 유도하였으며, 발근 후멸균 소독한 vermiculite에 옮겨 순화를 시켰다.
에틸렌 억제물질 (AgNO₃, AVG 그리고 CoC12)이 현 삼신초 기관 분화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 현삼 재분화 배지에 각기 다른 농도의 AgNO₃, AVG 그리고 CoC*를처리하여 현삼잎 절편을 배양하였다.
현삼종자를 에탄올 70% (v/v)용액에 침지한 뒤 2% (v/v) sodium hypochlorite 용액에 tween 20을 0.1 mg 첨가 후 10 분간 표면 살균 하였다. 멸균수에 3회 세척한 후 20 me의 MS (Murashige & Skoog 1962) 고형 배지가든 페트리디쉬 (100 X 15 mm)에 10립의 종자를 배양하였다.

대상 데이터

, 2003)에서와 같이 BAP (6-benzylaminopurine) 2mgK 이 . 처리된 MS 고형 배지를 이용하였다. 기관 분화의 촉진을 위해 '농도별(0, 1, 3, 5, 10, 20mg/L)의 질산은 (AgNOs), AVG (aminoethoxyvinylglycine), Cobalt chloride (C0CI2)를 4.

성능/효과

처리에서 유사한 결과를 보였다. AVG 역시 각 처리 구에서 신초 형성이 촉진되었으나, 20mg/L 이상의 농도에서는 오히려 신초의 분화를 억제하는 것으로 나타났다. AVG 처리.
AVG는 ACC synthase 효소 활성에 필요한 pyridoxal phosphate를 억제시킴으로 ACC synthase 효소 활성을 억제하는 것으로 알려졌다. AVG의 ACC synthase 효소 활성 억제작용으로 에틸렌 생산이 저하된다.
재분화된 신초는 2mg/CBAP가 처리된 MS 배지에서 배양하는 잎 절편으로부터 얻을 수 있었다. AgNO₃ (7 mg/L), AVG(7mg/L)와 CoCi (3mg/L) 처리에서 현삼신초 분화의 빈도가 향상된 것을 관찰하였다. 0.
AgNO3 7 mg/L이 첨가된 배지에서 최고치의 신초를 생산할 수 있었고, 대조구에 비하여 약 30% 증가된 길이 신장을 보였다.
9개의 신초가 형성되어 무처리에 비해 약간의 증가를 보였지만, 신초 길이에서는 대조구와 비교하여 0%의 신장율을 보여 무처리와 차이가 없었다. 그리고 7mgK 이상 처리에서는 오히려 신초 분화 능력과 길이 신장이 억제되는 것으로 나타내었다.
AVG 처리.농도 또한 7 mg/L이 신초분화에 가장 적합한 것으로 나타났으며 절편 당 평균 9.2개의 신초를 형성하였으며 대조구에 비하여 23% 정도 향상된 신초길이신장을 보였다.
배양한 결과 배양 약 2-3주 후 잎 절 편의 절단 면으로부터 부정아가 형성되는 것을 관찰할 수 있었고, 배양 6주 후에는 신초로 완전히 발달되었다.
발근된 식물체는 순화 과정을 거쳐 vermiculite로 옮겼으며 85% 정도의 생존율을 보였다. 이상의 결과를 살펴보면 현삼 기내 잎 절편 배양에서 에틸렌 억제물질이 신초기관발생을 향상시킬 수 있음을 관찰하였다.
질산은 (AgNCh)을 처리한 결과, 20 mg/L를 제외한 각 처리에서 신초 형성을 촉진시키는 것을 관찰할 수 있었다. AgNO3 7 mg/L이 첨가된 배지에서 최고치의 신초를 생산할 수 있었고, 대조구에 비하여 약 30% 증가된 길이 신장을 보였다.

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