감자의 마디배양에서 이식하는 마디의 위치에 따라 기내 소괴경 형성에 미치는 차이와 배양하는 마디조직체에서의 잎의 유무가 기내소괴경의 형성에 미치는 온도, 일장 및 CCC의 영향을 검토하였다. 마디의 위치에 따른 감자의 생육에 있어서는 초장, 생체 중, 직경, 마디수는 물론 괴경형성에 있어서도 정단부위가 하부부위보다 양호하였다. 액아의 부위에서 형성된 소괴경의 직경에 있어서는 정단부를 포함한 모든 처리구에서 큰 차이를 확인할 수 없었으나 괴경의 생체중은 정단부위의 액아에서 형성된 괴경에서 높은 수치를 보였고 다른 마디에서는 개체간의 큰 차이가 없었다. 잎의 부착 유무와 온도와 일장에 따른 괴경형성에 있어서는 잎이 부착된 마디를 $20^{\circ}C$의 단일조건에서 배양할 때 양호하였으나, 고온에서는 괴경형성이 일장에 관계없이 저조하였다. 잎이 부착되지 않은 마디에서의 괴경형성은 저온과 고온 모두 단일조건에서 양호하였다. CCC처리에 의한 효과에 따른 감자의 생육에 있어서 초장, 생체중, 직경, 마디수는 CCC를 첨가한 배지에서 양호하였고 특히 일장 처리가 길어질수록 양호한 결과를 보였다. 괴경형성을 촉진시키는데 일장이 짧을수록 양호하였고, CCC를 첨가한 배지에서 양호한 효과를 보였다.
감자의 마디배양에서 이식하는 마디의 위치에 따라 기내 소괴경 형성에 미치는 차이와 배양하는 마디조직체에서의 잎의 유무가 기내소괴경의 형성에 미치는 온도, 일장 및 CCC의 영향을 검토하였다. 마디의 위치에 따른 감자의 생육에 있어서는 초장, 생체 중, 직경, 마디수는 물론 괴경형성에 있어서도 정단부위가 하부부위보다 양호하였다. 액아의 부위에서 형성된 소괴경의 직경에 있어서는 정단부를 포함한 모든 처리구에서 큰 차이를 확인할 수 없었으나 괴경의 생체중은 정단부위의 액아에서 형성된 괴경에서 높은 수치를 보였고 다른 마디에서는 개체간의 큰 차이가 없었다. 잎의 부착 유무와 온도와 일장에 따른 괴경형성에 있어서는 잎이 부착된 마디를 $20^{\circ}C$의 단일조건에서 배양할 때 양호하였으나, 고온에서는 괴경형성이 일장에 관계없이 저조하였다. 잎이 부착되지 않은 마디에서의 괴경형성은 저온과 고온 모두 단일조건에서 양호하였다. CCC처리에 의한 효과에 따른 감자의 생육에 있어서 초장, 생체중, 직경, 마디수는 CCC를 첨가한 배지에서 양호하였고 특히 일장 처리가 길어질수록 양호한 결과를 보였다. 괴경형성을 촉진시키는데 일장이 짧을수록 양호하였고, CCC를 첨가한 배지에서 양호한 효과를 보였다.
Single-node stem pieces ca. 1 cm in length containing a axillary bud were obtained from in vitro plants of potato (Solanum tuberosum L.). The influences by a position of the node and the existence of a leaf at the node were observed in the single-node culture on the 8% sucrose MS medium. The effect ...
Single-node stem pieces ca. 1 cm in length containing a axillary bud were obtained from in vitro plants of potato (Solanum tuberosum L.). The influences by a position of the node and the existence of a leaf at the node were observed in the single-node culture on the 8% sucrose MS medium. The effect of CCC was also investigated for the microtuberization. The apical part node was excellent in the tuberization not to mention shoot length, fresh weight, diameter, the number of node on the in vitro culture of a single-node than the lower part. The differences in the diameter of a tuber formed in the part of the axillary bud on all treatments including the cultivation of the apical part node were not recognized. However, the fresh weight of the tuber showed high value in the tuber formed at the axillary bud of shoot apex part. At 20 days after cultivation, tuberization was promoted in the new stolen that developed from the bud of node with a leaf under SD condition of 8 hours at $20^{\circ}C$. The tuberization from axillary bud of the single-node without leaf was inhibited at high temperature of $28^{\circ}C$ regardless of daylength. Whereas, tuberization at $20^{\circ}C$ and $28^{\circ}C$ was similar without the difference under SD condition but the tuber formation ratio were low. CCC 500 mg/L promoted tuberization and the effect was also showed even under LD condition at $28^{\circ}C$. The inhibiton of tuberization under LD and high temperature condition could be solved by treatment with CCC.
Single-node stem pieces ca. 1 cm in length containing a axillary bud were obtained from in vitro plants of potato (Solanum tuberosum L.). The influences by a position of the node and the existence of a leaf at the node were observed in the single-node culture on the 8% sucrose MS medium. The effect of CCC was also investigated for the microtuberization. The apical part node was excellent in the tuberization not to mention shoot length, fresh weight, diameter, the number of node on the in vitro culture of a single-node than the lower part. The differences in the diameter of a tuber formed in the part of the axillary bud on all treatments including the cultivation of the apical part node were not recognized. However, the fresh weight of the tuber showed high value in the tuber formed at the axillary bud of shoot apex part. At 20 days after cultivation, tuberization was promoted in the new stolen that developed from the bud of node with a leaf under SD condition of 8 hours at $20^{\circ}C$. The tuberization from axillary bud of the single-node without leaf was inhibited at high temperature of $28^{\circ}C$ regardless of daylength. Whereas, tuberization at $20^{\circ}C$ and $28^{\circ}C$ was similar without the difference under SD condition but the tuber formation ratio were low. CCC 500 mg/L promoted tuberization and the effect was also showed even under LD condition at $28^{\circ}C$. The inhibiton of tuberization under LD and high temperature condition could be solved by treatment with CCC.
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문제 정의
감자의 마디배양에서 이식하는 마디의 위치에 따라 기내소괴경 형성에 미치는 차이를 검토하기 위하여 수행하였다. 절단 위치의 구분은 전개엽이 부착되지 않은 정단부로부터전개된 첫 번째 잎이 포함된 제 1마디를 대조구로 하고 제2 마디, 제3마디, 제4마디, 저|5마디로 구분하여 재료를 채취하여 배양하였다.
기내소괴경이 형성되는 데는 잎의 유무에 따라 장일에서효과가 있다는 보고에 따라 배양하는 마디조직체에서의 잎의 유무가 기내소괴경의 형성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 치상재료는 기내에서 생육하고 있는 유식물체의 마디 길이를 평균 1cm로 하여 한마디씩 절단하고 잎을 제거한 마디와 제거하지 않은 마디로 구분하여 각각 배양용기당 5개씩 치상하여 4반복으로 20주씩 배양하였다.
생산이 체계화 될 수 있을 것이다. 따라서 기내배양을 통한 효율적인 감자의 종서생산에 요구되는 광과 온도 등의 환경 조건과 CCC 등의 다양한 배양환경에서 기내소괴경 형성 방향을 배양하는 절간조직에서의 잎의 부착여부와 연관해서 검토하여 기내배양을 위한 기초자료로 활용될 수 있도록 하였다.
제안 방법
감자의 마디배양에서 이식하는 마디의 위치에 따라 기내 소 괴경 형성에 미치는 차이와 배양하는 마디 조직체에서의 잎의 유무가 기내소괴경의 형성에 미치는 온도, 일장 및 CCC의 영향을 검토하였다.
Superior) 유식물체를 생장조절물질이 첨가되지 않은 MS (Murashige and Skoog 1962)기본배지에서 25℃ 및 16시간의 장일조건으로 절간배양을 하여 실험재료로 이용하였다. 기내 배양식물체는 지속적인 재료의 공급을 위하여 2주 간격으로 절간 계대배양을 하였다.
실험배지로는 소괴경 형성 배지로 8% sucrose가 첨가된 MS 배지를 이용하였고, 생장억제제로 기내 소괴경 형성을 촉진하는 CCC 500 mg/L처리구와 무처 리구를 설정하였다. 배양 20일 후에 shoot의 생육과 소괴경의 형성율을 조사하였다.
배지는 MS배지에 sucrose를 8% 첨가하고 생장조절물질 chlorocholine chloride (CCC)를 500 mg/L 첨가한 배지를 이용하여 배양하였다. 배양조건은 20℃, 암조건 하에서 80일간 배양한 후 shoot의 초장, 생체중, 직경, 마디 수 및 형성된 소괴경의 구경, 구중을 조사하였다.
치상재료는 기내에서 생육하고 있는 유식물체의 마디 길이를 평균 1cm로 하여 한마디씩 절단하고 잎을 제거한 마디와 제거하지 않은 마디로 구분하여 각각 배양용기당 5개씩 치상하여 4반복으로 20주씩 배양하였다. 아울러 기내소괴경 형성에 효율적인 온도조건을 구명하기 위하여 20℃ 저온 및 28℃ 고온조건을 설정하였으며, 생육상의 광도는 42-45 로 하고, 8, 16시간의 일장으로 처리하여 배양한 후 소괴경의 형성상태를 조사하였다. 실험배지로는 소괴경 형성 배지로 8% sucrose가 첨가된 MS 배지를 이용하였고, 생장억제제로 기내 소괴경 형성을 촉진하는 CCC 500 mg/L처리구와 무처 리구를 설정하였다.
수행하였다. 절단 위치의 구분은 전개엽이 부착되지 않은 정단부로부터전개된 첫 번째 잎이 포함된 제 1마디를 대조구로 하고 제2 마디, 제3마디, 제4마디, 저|5마디로 구분하여 재료를 채취하여 배양하였다. 배지는 MS배지에 sucrose를 8% 첨가하고 생장조절물질 chlorocholine chloride (CCC)를 500 mg/L 첨가한 배지를 이용하여 배양하였다.
수행하였다. 치상재료는 기내에서 생육하고 있는 유식물체의 마디 길이를 평균 1cm로 하여 한마디씩 절단하고 잎을 제거한 마디와 제거하지 않은 마디로 구분하여 각각 배양용기당 5개씩 치상하여 4반복으로 20주씩 배양하였다. 아울러 기내소괴경 형성에 효율적인 온도조건을 구명하기 위하여 20℃ 저온 및 28℃ 고온조건을 설정하였으며, 생육상의 광도는 42-45 로 하고, 8, 16시간의 일장으로 처리하여 배양한 후 소괴경의 형성상태를 조사하였다.
대상 데이터
경정배양으로 얻어진 감자 (Solammi tuberosum L. cv. Superior) 유식물체를 생장조절물질이 첨가되지 않은 MS (Murashige and Skoog 1962)기본배지에서 25℃ 및 16시간의 장일조건으로 절간배양을 하여 실험재료로 이용하였다. 기내 배양식물체는 지속적인 재료의 공급을 위하여 2주 간격으로 절간 계대배양을 하였다.
아울러 기내소괴경 형성에 효율적인 온도조건을 구명하기 위하여 20℃ 저온 및 28℃ 고온조건을 설정하였으며, 생육상의 광도는 42-45 로 하고, 8, 16시간의 일장으로 처리하여 배양한 후 소괴경의 형성상태를 조사하였다. 실험배지로는 소괴경 형성 배지로 8% sucrose가 첨가된 MS 배지를 이용하였고, 생장억제제로 기내 소괴경 형성을 촉진하는 CCC 500 mg/L처리구와 무처 리구를 설정하였다. 배양 20일 후에 shoot의 생육과 소괴경의 형성율을 조사하였다.
성능/효과
결과는 Figure 2A와 같다. 20℃ 에서의 생육은 위의 결과에서 볼 수 있듯이 잎이 부착된 마디에서는 8시간 일장에서 정단부위가 짧고 기부부위는 뚜렷하게 비대되지 않은 소괴경을 관찰 할 수 있었고, 16시간의 장일에서는 8의 단일에 비해 신초의 신장이 뚜렷하며 기부부위도 뚜렷하게 비대되지 않아 기부의 팽창은 어느 정도까지 인정할 수 있으나 괴경으로의 지속적인 비대발육이 진행되기 어려운 모습을 볼 수 있었다. CCC를 처리한 배지에서도 일장간의 차이는 무처리구와 비슷한 경향을 보였으나 무처리배지에서보다 정단부가 짧고 기부부위가 뚜렷이 비대된 소괴경을 볼 수 있었다.
다만 28℃에서는 8시간의 단일에서도 20℃ 에 비해서 신초의 생장율이상승하였고, 괴경형성율은 상대적으로 감소하여 온도의 영향을 도외시할 수는 없었다. 28℃ 의 고온에서 16시간의 장일 조건이 주어지면 배지의 sucrose 농도가 감자괴경의 형성에 매우 유리한 8%인데도 불구하고 괴경의 형성율은 60% 에 불과했지만 CCC를 처리함으로써 괴경형성을 85%까지 상승시킬 수 있었다.
그러나 16시간의 장일조건하에서는 단일에 비해 신초의 발생율이현저히 상승하고 반대로 괴경의 형성이 감소되었다. CCC 500 mg/L를 처리하였을 때에는 단일, 장일 어느 경우의 일장에서도 신초의 발생이 현저하게 감소하고 괴경형성율이최대로 상승되어 감자의 괴경형성에 CCC의 촉진적인 역할을 확인할 수 있었다. 28℃에서는 20℃ 에 비해 신초발생율은 높았고 괴경형성율은 다소 낮게 나타났다.
CCC처리에 의한 효과에 따른 감자의 생육에 있어서 초장, 생체중, 직경, 마디수는 CCC를 첨가한 배지에서 양호하였고 특히 일장 처리가 길어질수록 양호한 결과를 보였다. 괴경형성을 촉진시키는데 일장이 짧을수록 양호하였고, CCC를 첨가한 배지에서 양호한 효과를 보였다.
보였다. 괴경형성을 촉진시키는데 일장이 짧을수록 양호하였고, CCC를 첨가한 배지에서 양호한 효과를 보였다.
이 경우에서도 잎이 부착된 절간에서와 같은 경향을 보였으며 CCC 처리에 의해 신초의 신장은 억제되었다. 따라서 shoot의 출현율은 잎이 부착되지 않은 마디를 28℃ 의 고온으로 16시간의 장일에서 배양할 때에서 가장 높았고, 잎이 부착된 마디를 20℃ 의 저온과 8시간의 단일로 CCC를 처리한 배지에서배양할 때 가장 낮았다. 잎을 제거한 마디를 배양하였을 때의 괴경의 형성에 있어서도 전체적으로는 잎의 부착절간에서와 차이를 보이지 않았으나 신초의 출현율이 높았던 반면괴경의 형성율은 상대적으로 낮았다.
마디의 위치에 따른 감자의 생육에 있어서는 초장, 생체중, 직경, 마디수는 물론 괴경형성에 있어서도 정단부위가하부부위보다 양호하였다. 액아의 부위에서 형성된 소괴경의 직경에 있어서는 정단부를 포함한 모든 처리구에서 큰차이를 확인할 수 없었으나 괴경의 생체중은 정단부위의 액아에서 형성된 괴경에서 높은 수치를 보였고 다른 마디에서는 개체간의 큰 차이가 없었다.
생체중은 대조구에 비해 다른 마디에서는 개체간의 차이는 없었으나 모든 처리구에서 저조하였다. 발생된 액아의 줄기직경에서는 대조구와 제2 마디와는 차이가 뚜렷하였고, 제3마디부터 제5마디까지의 개체간 차이는 없었으나 대조구와는 차이를 보였다. 분화된 액아에서의 마디수를 측정한 결과는 대조구에 비해서 다른 모든 마디에서 큰 차이를 보이지 않았다.
즉 잎에서 일장에 대한 반응으로 어떤 signal이 생성되어 이 signal이 포복경부위로 전달됨으로써 괴경형성의방향을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 절간을배양하면서 잎을 부착하거나 제거하여 비교하였을 때 16시간의 장일하에서도 잎이 존재하는 절간에서의 괴경형성율이 높았다. 이러한 현상이 배양시의 생육상의 광도가 42~45 로 자연광에 비해 저광도이었지만 이식절편에서 잎을 모두 제거하거나 전개되지 않은 상태의 재료를 배양할 때에는 일장 반응을 받을 수 없다고 해석할 수 있다
1989). 본 연구에서도 감자의 괴경형성에 불리한 조건에서도 CCC의 효과는 분명하게 보였다. 일장 반응의 인식은 잎에서 일어난다.
따라서 shoot의 출현율은 잎이 부착되지 않은 마디를 28℃ 의 고온으로 16시간의 장일에서 배양할 때에서 가장 높았고, 잎이 부착된 마디를 20℃ 의 저온과 8시간의 단일로 CCC를 처리한 배지에서배양할 때 가장 낮았다. 잎을 제거한 마디를 배양하였을 때의 괴경의 형성에 있어서도 전체적으로는 잎의 부착절간에서와 차이를 보이지 않았으나 신초의 출현율이 높았던 반면괴경의 형성율은 상대적으로 낮았다. 이 들 처리구에서도 CCC의 효과는 뚜렷하게 나타났다.
잎이 부착되지 않은 마디에서는 20℃에서나 28℃에서 모두 잎이 부착되어 있는 마디에서보다 신초의 출현이 높게나와 감자의 절간배양에서 잎의 부착여부에 따라 액아로 부터의 신초의 출현율이 다르다는 것을 알 수 있었다. 이 경우에서도 잎이 부착된 절간에서와 같은 경향을 보였으며 CCC 처리에 의해 신초의 신장은 억제되었다.
잎이 부착되지 않은 마디에서는 8시간의 단일에서도 신초의 생장을 확인할 수 있었으나 기부부위는 뚜렷하게 비대되지 않은 소괴경을 관찰 할 수 있었고, 16시간의 장일에서는 신초가 더 신장되고 직경도 저조하였으며 기부부위의 팽창비대도 뚜렷하지 않은 것을 확인할 수 있었다. CCC배지에서도 일장간의 차이는 대조구에서와 비슷한 경향을 보였으나 대조구에서보다 정단부가 짧고 기부부위가 뚜렷이 비대된 소괴경을 볼 수 있었다.
후속연구
감자의 기내배양에서 포복경의 생장이 정지되고, 이 포복경의 선단부에서 괴경이 형성되는 데에는 여러 환경요인과 내생 생장조절물질이 영향을 미치는 것으로, 이에 관련된 종합적인 연구결과가 도출되어야 이를 근거로 우량한 소괴경의 생산이 체계화 될 수 있을 것이다. 따라서 기내배양을 통한 효율적인 감자의 종서생산에 요구되는 광과 온도 등의 환경 조건과 CCC 등의 다양한 배양환경에서 기내소괴경 형성 방향을 배양하는 절간조직에서의 잎의 부착여부와 연관해서 검토하여 기내배양을 위한 기초자료로 활용될 수 있도록 하였다.
따라서 괴경형성에 있어서 정단부위가 가장 양호하였는데 이것은 정단부위의 생육이 왕성하였던 때문으로 판단된다. 이상의 결과는 정아우세성에 의한 부위에 따른 액아발달의 차이를 확인하기가 어려웠고 이는 배지에 첨가한 CCC에 의한 영향 (Okoloko and Lewis 1968)에 의한 것인지 검토가 필요하다.
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