포도 (Vitis labrusca L.)의 직접 재분화 방법을 이용한 식물체 재분화와 형질전환 Plant regeneration and transformation of grape (Vitis labrusca L.) via direct regeneration method원문보기
포도(Vitis labrusca L.)와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해서는 효율적인 재분화 방법과 형질전환 체계 구축이 중요하다. 본 연구는 식물생장조절물질에 따른 두 가지 종류의 배지를 사용해서 포도의 신초 재분화 체계를 구축하였다. IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L, IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L의 조합에 Linsmaier and Skoog(LS) vitamin을 따로 첨가한 Murashige and Skoog (MS) 배지에서 '캠벨얼리', '탐나라', '흑구슬', '흑보석'의 재분화율을 조사하였더니 IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L를 첨가한 배지에서 '캠벨얼리'의 재분화율이 5%로 나왔다. '캠벨얼리'와 공동배양한 Agrobacterium strain은 CaMV 35S promoter와 GUS reporter 유전자, kanamycin에 저항성을 갖는 유전자가 있는 PBI121 vector가 도입된 LBA 4404와 안토시아닌 생합성을 조절하는 유전자로 알려진 mPAP1D유전자를 가지고 있는 pB7WG2D vector 가 도입된 GV3101이다. 포도와 같은 과수에서 형질전환체를 선발하는 방법으로 항생제 및 제초제 저항성을 대신할 수 있는 방법은 분자육종에 있어 매우 중요하다. mPAP1D유전자가 도입된 '캠벨얼리'의 재분화된 신초는 붉은색으로 쉽게 식별이 될 수 있는데 이는 안토시아닌의 축적 때문이다. 이러한 연구 결과는 앞으로 '캠벨얼리'의 형질전환 효율 향상에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
포도(Vitis labrusca L.)와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해서는 효율적인 재분화 방법과 형질전환 체계 구축이 중요하다. 본 연구는 식물생장조절물질에 따른 두 가지 종류의 배지를 사용해서 포도의 신초 재분화 체계를 구축하였다. IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L, IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L의 조합에 Linsmaier and Skoog(LS) vitamin을 따로 첨가한 Murashige and Skoog (MS) 배지에서 '캠벨얼리', '탐나라', '흑구슬', '흑보석'의 재분화율을 조사하였더니 IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L를 첨가한 배지에서 '캠벨얼리'의 재분화율이 5%로 나왔다. '캠벨얼리'와 공동배양한 Agrobacterium strain은 CaMV 35S promoter와 GUS reporter 유전자, kanamycin에 저항성을 갖는 유전자가 있는 PBI121 vector가 도입된 LBA 4404와 안토시아닌 생합성을 조절하는 유전자로 알려진 mPAP1D유전자를 가지고 있는 pB7WG2D vector 가 도입된 GV3101이다. 포도와 같은 과수에서 형질전환체를 선발하는 방법으로 항생제 및 제초제 저항성을 대신할 수 있는 방법은 분자육종에 있어 매우 중요하다. mPAP1D유전자가 도입된 '캠벨얼리'의 재분화된 신초는 붉은색으로 쉽게 식별이 될 수 있는데 이는 안토시아닌의 축적 때문이다. 이러한 연구 결과는 앞으로 '캠벨얼리'의 형질전환 효율 향상에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
Efficient regeneration methods and transformation system are a priority for successful application of genetic engineering to vegetative propagated plants such as grape (Vitis labrusca L.). This research is to establish shoot regeneration system from plant explants for 'Campbell Early', 'Tamnara', 'H...
Efficient regeneration methods and transformation system are a priority for successful application of genetic engineering to vegetative propagated plants such as grape (Vitis labrusca L.). This research is to establish shoot regeneration system from plant explants for 'Campbell Early', 'Tamnara', 'Heukgoosul', 'Heukbosek' using two types of plant growth regulators supplemented to medium. The highest adventitious shoot regeneration rate of 5% was achieved on a medium containing of Murashige and Skoog (MS) inorganic salts and Linsmaier and Skoog (LS) vitamins, 2 mg/L of TDZ and 0.1 mg/L of IBA. Leaf tissue of 'Campbell Early', was co-cultivated with Agrobacterium strains, LBA4404 containing the vector pBI121 carrying with CaMV 35S promoter, gus gene as reporter gene and resistance to kanamycin as selective agent, the other Agrobacterium strains, GV3101 containing the vector pB7 WG2D carrying with mPAP1-D gene. mPAP1-D is a regulatory genes of the anthocyanin biosynthetic pathway. 'Campbell Early' harboring mPAP1-D gene was readily able to be selected by red color due to anthocyanin accumulation in the transformed shoot. These results might be helpful for further studies to enhance the transformation efficiency in grape.
Efficient regeneration methods and transformation system are a priority for successful application of genetic engineering to vegetative propagated plants such as grape (Vitis labrusca L.). This research is to establish shoot regeneration system from plant explants for 'Campbell Early', 'Tamnara', 'Heukgoosul', 'Heukbosek' using two types of plant growth regulators supplemented to medium. The highest adventitious shoot regeneration rate of 5% was achieved on a medium containing of Murashige and Skoog (MS) inorganic salts and Linsmaier and Skoog (LS) vitamins, 2 mg/L of TDZ and 0.1 mg/L of IBA. Leaf tissue of 'Campbell Early', was co-cultivated with Agrobacterium strains, LBA4404 containing the vector pBI121 carrying with CaMV 35S promoter, gus gene as reporter gene and resistance to kanamycin as selective agent, the other Agrobacterium strains, GV3101 containing the vector pB7 WG2D carrying with mPAP1-D gene. mPAP1-D is a regulatory genes of the anthocyanin biosynthetic pathway. 'Campbell Early' harboring mPAP1-D gene was readily able to be selected by red color due to anthocyanin accumulation in the transformed shoot. These results might be helpful for further studies to enhance the transformation efficiency in grape.
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문제 정의
본 연구실에서는 유럽 종 포도 ‘리자마트’의 잎이나 잎자루에서 바로 신초를 유도하는 직접 재분화 방법을 구축하였으며(Kim et al. 2011) 국내 주요 품종인 ‘캠벨얼리’의 재분화 체계 구축을 위해 본 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 포도의 형질전환 체계 확립을 위하여 재분화 효율 향상을 위한 조건 및 Agrobacterium 형질 전환 방법을 이용한 포도 ‘캠벨얼리’에 대한 GUS reporter gene의 도입 조건을 구명하고자 하였다.
제안 방법
‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 네가지 품종 중 재분화율이 가장 높은 ‘캠벨얼리’ 품종을 이용해서 Agrobacterium tumefaciens을 이용한 형질전환 조건을 살펴보았다.
본 연구에 사용한 재료는 농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 보존 중인 포도 품종 캠벨얼리, 흑구슬, 흑보석, 탐나라를 이용하였다. 1년생 휴면지를 채취하여 약 30 cm길이로 잘라 polyethylene film으로 포장하여 5℃에서 8주간 저온 처리하여 휴면을 타파시켰다. 약 10 cm 길이의 삽수를 수삽하여 발생한 신초를 3 cm길이로 잘라 70% EtOH로 세척한 다음 3.
1987). 24시간 후 destaining 용액(70% EtOH+1% glacial acetic acid) 으로 탈색 시킨 후 GUS 양성반응을 나타낸 잎 절편체를 조사하였다. 대조구로서는 Agrobacterium과 공동 배양하지 않은 잎 절편체를 사용하였다.
8) 에 각 10개의 절편체를 10회씩 반복 치상한 후, 온도 25℃, 습도 70%, 암 상태에서 3일간 공동 배양하였다. Agrobacterium을 접종하지 않은 잎 절편체는 항생제가 포함되지 않은 배지(MS salts, LS vitamin, TDZ 5 mg/L, IBA 0.1 mg/L, cefotaxime 350 mg/L, plant agar 7 g/L, pH5.8)에 치상하여 형질전환 대조구로 사용하였다. 공동 배양 후에 잎 절편체를 항생제가 첨가된 선발 재분화 배지(TDZ 5 mg/L, kanamycin 100 mg/L, cefotaxime 350 mg/L)에 치상하였고, 4 주간 25℃, 암상태에서 배양하였다.
8)에 치상하여 형질전환 대조구로 사용하였다. 공동 배양 후에 잎 절편체를 항생제가 첨가된 선발 재분화 배지(TDZ 5 mg/L, kanamycin 100 mg/L, cefotaxime 350 mg/L)에 치상하였고, 4 주간 25℃, 암상태에서 배양하였다. 2주 동안 1,000 umol․m2․sec1 광도로 배양하고 다음 2 주 동안 2,000 umol․m2․sec1 광도로 배양하였다.
4 mg/L, myo-inositol 100 mg/L)로 따로 첨가하였다. 기내 도입된 포도 품종 캠벨얼리, 흑구슬, 흑보석, 탐나라의 잎 절편체와 잎자루, 줄기를 각각10개씩 10반복으로 치상하여 암처리에서 5주간 배양 후 16시간 2000 umol․m2․sec1 광도의 광주기로 옮겨 2 주간 배양하면서 각 처리당 캘러스 생성과 신초의 재분화율을 비교 조사하였다.
배양기간이 경과할수록 절편체에서 다수의 신초가 분화되는 것이 관찰되었다. 배양된 잎 절편체로부터 유기된 신초에서 정상적인 개체로 생장한 식물체를 증식배지(BA 1 mg/L, IBA 0.1 mg/L, sucrose 30 g/L, plant agar 10 g/L)로 옮긴 후 관찰하였다(Fig. 1C). ‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 네가지 품종 중 재분화율이 가장 높은 ‘캠벨얼리’ 품종을 이용해서 Agrobacterium tumefaciens을 이용한 형질전환 조건을 살펴보았다.
)와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해서는 효율적인 재분화 방법과 형질전환 체계 구축이 중요하다. 본 연구는 식물생장조절 물질에 따른 두 가지 종류의 배지를 사용해서 포도의 신초 재분화 체계를 구축하였다. IBA 0.
본 연구에서는 준비된 잎 절편체, 잎 자루, 줄기를 공동배양 재료로 사용하였으며, Agrobacterium을 이용한 GUS 유전자 발현 효율에 영향을 미치는 요인 중 박테리아의 농도를 조사한 포도 ‘리자마트’의 선행 연구결과, 균의 전처리 배양 농도 A600 nm 0.3에서 최종 접종 농도를 A600 nm 0.8로 희석하여 접종한 조건에서 gus유전자 발현율이 가장 높게 나타났으므로(Kim et al. 2011)동일한 방법으로 접종을 수행하였다.
생장조절물질에 의한 식물체의 재분화율을 조사하기 위한 선행 실험 결과 ‘리자마트’의 재분화 체계를 구축했던두 종류의 배지 조성 MS 4.4 g/L, sorbitol 30 g/L, IBA 0.1 mg/L, BA 2 mg/L과 MS 4.4 g/L, sorbitol 30 g/L, IBA 0.1 mg/L, TDZ 2 mg/L (Kim et al. 2011)을 사용하였고, LS 비타민(Linsmaier and Skoog 1965)을 5 ml/L (thiamin HCL 0.4 mg/L, myo-inositol 100 mg/L)로 따로 첨가하였다.
0%의 sodium hypochlorite 용액에서 10 분간 살균하고 멸균수로 5 ~ 10회 반복하여 세척하였다. 신초로부터 유도된 생장점 부위를 채취하여 BA 1 mg/L, sucrose 30 g/L이 첨가된 MS (Murashige and Skoog 1962) 배지에 접종하여 신초를 유도하였고, 이들을MS배지에 BA 1 mg/L, IBA 0.1 mg/L, sucrose 30 g/L, plant agar 10 g/L를 첨가한 후에 pH를 5.8로 조정한 증식배지에 치상하여 계대 배양하였다. 신초 배양은 25℃로 조절되는 배양실에서 2,000 umol․m2․sec1의 광도로 16시간 광주기, 8시간 암주기로 하였다.
Agrobacterium 현탁배지를 22℃에서 150 rpm으로 배양하여 병원성을 유도ㆍ촉진한 뒤, 사각으로 자른 잎 절편체와 잎자루, 줄기를 침지하여22℃에서 150 rpm으로 10분 동안 배양하였다. 접종 후, 처리는 Jorge 등(2011)의 방법에 따라 감염된 잎 절편체와 잎자루, 줄기의 접종액을 흡수시킨 뒤, acetosyringone 0.2 mM과 proline 1.0 mM이 첨가된 공동배양 배지(MS salts, LS vitamin, TDZ 5 mg/L, IBA 0.1 mg/L, sorbitol 30 g/L, plant agar 7 g/L, pH5.8) 에 각 10개의 절편체를 10회씩 반복 치상한 후, 온도 25℃, 습도 70%, 암 상태에서 3일간 공동 배양하였다. Agrobacterium을 접종하지 않은 잎 절편체는 항생제가 포함되지 않은 배지(MS salts, LS vitamin, TDZ 5 mg/L, IBA 0.
5 주 뒤에 동일 조성의 선발 배지(TDZ 5 mg/L, kanamycin 100 mg/L, cefotaxime 350 mg/L)로 계대배양하였다. 첫 번째 선발배지로부터 10주 뒤에 재분화 된 신초는 항생제가 없는 증식배지(MS, BA 1 mg/L, IBA 0.3 mg/L, GA3 0.5 mg/L, sucrose 30 g/L, plant agar 8 g/L, pH5.8)에 이식하여 증식시킨 뒤, kanamycin 30 mg/L가 첨가된 증식 배지(MS, IBA 0.1 mg/L, BA 0.1 mg/L, sucrose 30 g/L, plant agar 8 g/L, pH 5.8)에서 재선발하였다.
포도 재분화 체계를 구축하기 위한 선행 연구 결과(Kim et al. 2011), ‘리자마트’의 재분화율이 높았던 MS + LSvitamin + Sorbitol + IBA 0.1 mg/L + BA 2 mg/L과 MS + LSvitamin + Sorbitol + IBA 0.1 mg/L + TDZ 2 mg/L를 사용하여 ‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 캘러스 생성과 재분 화율을 조사하였다(Table 1).
대상 데이터
1983)에 형질전환하여 균주로 사용하였다. pB7WG2D vector는 애기장대에서 분리한 mPAP1D유전자를 포함하고 있는 안토시아닌 과발현 운반체로 Agrobacterium tumefaciens GV3101 strain에 형질전환하여 균주로 사용하였다. 박테리아는 액체 YEP 배지(nutrient broth 13.
24시간 후 destaining 용액(70% EtOH+1% glacial acetic acid) 으로 탈색 시킨 후 GUS 양성반응을 나타낸 잎 절편체를 조사하였다. 대조구로서는 Agrobacterium과 공동 배양하지 않은 잎 절편체를 사용하였다.
pB7WG2D vector는 애기장대에서 분리한 mPAP1D유전자를 포함하고 있는 안토시아닌 과발현 운반체로 Agrobacterium tumefaciens GV3101 strain에 형질전환하여 균주로 사용하였다. 박테리아는 액체 YEP 배지(nutrient broth 13.3 g/L, yeast extract 1.0 g/L, sucrose 5 g/L, MgSO4 0.24 g/L pH 7.5) 50 ml에 항생제(rifampicin 100 mg/L, streptomycin 300 mg/L, kanamycin 50 mg/L)를 첨가하여 28℃, 220 rpm에서 약 24 시간 정도 배양하여 OD600 (optical density) 0.8 ~ 1.0의 균을 사용하였다. 배양액은 22℃에서 10분 동안 원심분리하고, 회수된 pellets을 병원성 유도배지(citric acid 5.
본 연구에 사용한 재료는 농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 보존 중인 포도 품종 캠벨얼리, 흑구슬, 흑보석, 탐나라를 이용하였다. 1년생 휴면지를 채취하여 약 30 cm길이로 잘라 polyethylene film으로 포장하여 5℃에서 8주간 저온 처리하여 휴면을 타파시켰다.
포도 형질전환체를 생산하기 위하여 기내 도입된 식물체를 증식배지로 옮겨 6주 후부터 새로 나온 1 ~ 1.5 cm의 정단부 유엽을 사용하였다. Agrobacterium 현탁배지를 22℃에서 150 rpm으로 배양하여 병원성을 유도ㆍ촉진한 뒤, 사각으로 자른 잎 절편체와 잎자루, 줄기를 침지하여22℃에서 150 rpm으로 10분 동안 배양하였다.
이론/모형
1995)와 β-glucuronidase (GUS) reporter gene을 포함하고 있다. Freeze-thaw 방법(Burrow et al. 1990)으로 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 strain (Hoekema et al. 1983)에 형질전환하여 균주로 사용하였다. pB7WG2D vector는 애기장대에서 분리한 mPAP1D유전자를 포함하고 있는 안토시아닌 과발현 운반체로 Agrobacterium tumefaciens GV3101 strain에 형질전환하여 균주로 사용하였다.
성능/효과
1 mg/L + TDZ 2 mg/L 조합 배지에서 ‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 캘러스 생성과 재분화율을 관찰할 수 있었고, 이러한 식물생장조절물질의 농도와 조합은 포도의 조직 배양 시 신초의 형성에는 고농도의 cytokinin과 저농도의 auxin이 필요하다는 결과를 보여준다. Cytokinin의 종류를 TDZ와 BA로 2 mg/L 농도로 처리한 결과 BA 처리구보다는 TDZ 처리구에서 높은 신초 재분화율을 관찰할 수 있었다. 본 연구실에서 수행중인 배 ‘신고’의 재분화에 있어서 TDZ 1 mg/L 처리구보다 BA 5 mg/L 처리구에서 높은 신초 재분화를 나타낸 결과와는 다른데 이러한 차이는 식물의 과 종과 품종에 따라 서로 다른 최적 cytokinin의 종류와 농도를 가지는 것으로 보인다.
GUS transient expression을 보기 위한 실험에서 ‘캠벨얼리’의 잎에서 GUS 발현이 확실하게 나타남으로써(Fig. 3B) 본 연구는 외래 유용 유전자가 Agrobacterium 공동배양에 의해서 식물체내에 삽입되어 형질전환이 가능하다는 고무적인 결과를 보여주고 있다.
IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L, IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L의 조합에 Linsmaier and Skoog(LS) vitamin을 따로 첨가한 Murashige and Skoog (MS) 배지에서 ‘캠벨얼리’, ‘탐나라’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’의 재분화율을 조사하였더니 IBA 0.1 mg/L와 TDZ 2 mg/L를 첨가한 배지에서 ‘캠벨얼리’의 재분화율이 5%로 나왔다.
지금까지 TDZ는 cytokinin과 유사한 역할을 하는 물질로 알려져 있으며(Nayak and Rath 1997) 목본식물에서 신초의 증식에 효과적인 생장조절물질로 조직배양에 이용되고 있다(Huetteman and Preece 1993). 따라서 본 연구는 cytokinin류에 있어 BA 처리보다 TDZ의 처리가 포도 품종의 신초 발생과 식물체를 분화시키는 조건에 있어 적합하다고 판단된다.
본 연구에서는 IBA 0.1 mg/L + TDZ 2 mg/L 조합 배지에서 ‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 캘러스 생성과 재분화율을 관찰할 수 있었고, 이러한 식물생장조절물질의 농도와 조합은 포도의 조직 배양 시 신초의 형성에는 고농도의 cytokinin과 저농도의 auxin이 필요하다는 결과를 보여준다.
포도의 기내 생장에 영향을 미치는 생장조절제의 농도와 조합에 관한 연구를 보면 BA와 zeatin의 단용 및 혼용처리가 신초의 재분화에 미치는 영향(Goussard 1982), 포도의 액아 기내 배양시 BA와 IBA가 신초 재분화와 발근에 미치는 영향(Lee and Wetzstein 1990), 눈의 위치에 따른 신초 재분화율의 차이를 BA, TDZ, kinetin을 단용 및 혼용 처리하여 연구하였고(Sudarsono and Goldy 1991), 포도에서 신초 유도와 증식을 위해서는 고농도의 cytokinin과 저농도의 auxin이 필요하다는 연구 결과가 보고되었다(Chee and Pool 1983). 이러한 연구결과들은 식물체 재분화에 있어서 생장조절제의 조성과 농도, 절편체의 종류와 위치 등이 많은 영향을 미치고 있음을 보여준다. 본 연구에서는 IBA 0.
포도 품종에 따른 신초 재분화 상태를 보면 ‘캠벨얼리’, ‘흑구슬’, ‘흑보석’, ‘탐나라’의 액아에서 재분화된 신초의 크기 및 식물체 형성 정도가 ‘캠벨얼리’ 에서 가장 잘 분화되는 것을 관찰할 수 있었다(Fig. 1).
후속연구
국내에서 Agrobacterium 공동배양법을 이용한 포도의 형질전환에 대한 결과는 ‘리자마트’에서 GUS transient expression이 보고되었지만(Kim et al. 2011) 형질전환체 생산에 대한 연구결과는 없으며 본 연구에서는 포도 도입 품종인 캠벨얼리에서 형질전환 조건을 구명하였고 이러한 결과들은 조직배양 기법을 이용한 포도의 형질전환 효율 향상에도 매우 유익하게 활용될 수 있을 것으로 생각 된다.
따라서 ‘캠벨얼리’ 품종을 이용한 외래 유용 유전자 도입 실험에서도 acetosyringone의 적정 농도를 200 uM로 처리하였고, acetosyringone 첨가는 포도 유전자 전환 연구에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.
2003), Agrobacterium의 최적 농도를 구명해야 형질전환율을 높일 수 있다고 보여진다. 따라서 선행 연구에서 밝힌 박테리아의 최적 농도는 앞으로 식물 절편체를 이용한 포도 형질전환 연구에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
3B) 본 연구는 외래 유용 유전자가 Agrobacterium 공동배양에 의해서 식물체내에 삽입되어 형질전환이 가능하다는 고무적인 결과를 보여주고 있다. 본 연구에서 Agrobacterium과 공동 배양한 포도 품종의 수와 절편체의 수에 있어서 정확한 빈도 측정을 위해서는 더 많은 배양재료를 사용해야 할 것으로 판단된다. 지금까지 포도의 재분화 체계 구축에 관한 국내 연구는 ‘알덴’, ‘탐나라’, ‘자랑’, 대목인 ‘Kober 5BB’에서 연구 진행 중이며 본 연구실에서는 ‘리자마트’와 ‘캠벨얼리’의 재분화 체계를 구축하였다.
mPAP1D유전자가 도입된 ‘캠벨얼리’의 재분화된 신초는 붉은색으로 쉽게 식별이 될 수 있는데 이는 안토시아닌의 축적 때문이다. 이러한 연구 결과는 앞으로 ‘캠벨얼리’의 형질전환 효율 향상에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
포도란 무엇인가?
포도(Vitis spp.)는 식물 분류학상 포도과(Vitaceae) 포도속(Vitis)에 속하는 덩굴성 식물로 북반구의 온대 및 아열대 지역에 분포되어 있으며 발상지는 아시아 서부 원생, 아시아 동부 원생, 북미대륙 원생으로 분류된다(Olmo 1976). 현재 생식 및 가공용으로 재배되는 포도 품종은 서부 원생인 유럽 종(Vitis vififera L.
기존의 교배 방식이 아닌 형질전환 방법을 이용하여 외래 유용 유전자를 도입하려는 것은 야생종 포도의 어떤 문제점 때문인가?
우리나라에서 재배되는 포도의 대부분은 미국 종으로 미국과 일본에서 육성된 품종들이며 ‘캠벨얼리’가 재배면적의 70% 이상을 차지하고 있어 소비자의 다양한 기호에 부합하는 고품질 포도 품종 육성이 필요하다. 야생종 포도를 품종 육종에 이용해서 교배 육종으로 창출되는 변이의 폭을 넓히고 있으나 배수성이 다양하고 자식열세 현상이 나타나며, 무핵 품종에서와 같이 종자가 형성되지 않는 경우도 있어서 교배육종이 쉽지 않다(Gray and Meredith 1992). 또한 기존의 포도 신품종 육성에는 10년 이상의 시간과 노동력이 요구되며 목표로 하는 형질의 도입에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 제시되고 있는 방법이 식물생명공학 기술을 이용해서 외래의 유용 유전자를 직접 도입하는 형질전환 방법이다.
포도와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해 무엇이 중요한가?
포도(Vitis labrusca L.)와 같은 영양번식 작물에서 성공적인 유전자 도입을 위해서는 효율적인 재분화 방법과 형질전환 체계 구축이 중요하다. 본 연구는 식물생장조절물질에 따른 두 가지 종류의 배지를 사용해서 포도의 신초 재분화 체계를 구축하였다.
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