[논문]'설향' 딸기의 생장점 배양 시 MS 배지 농도에 따른 발아율 및 생육특성

김혜진; 이종남; 임학태; 용영록

doi:10.7235/hort.2014.13089

'설향' 딸기의 생장점 배양 시 MS 배지 농도에 따른 발아율 및 생육특성
Effect of MS Medium Strength on the Sprouting Rate and Growth Characteristics in Meristem Culture of Strawberry 'Seolhyang' 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.32 no.1, 2014년, pp.100 - 104

김혜진 (국립식량과학원 고령지농업연구센터) , 이종남 (국립식량과학원 고령지농업연구센터) , 임학태 (강원대학교 생명건강공학전공) , 용영록 (강릉원주대학교 식물생명과학과)

초록
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본 실험은 일계성 딸기 '설향'의 조직배양묘 생산 시 발아율 향상을 위해 MS 배지의 적정 농도를 구명하기 위하여 실시하였다. 딸기 생장점은 엽원기가 1매 붙은 0.2mm-0.3mm 크기로 적출하였으며, MS 배지 농도는 1/4, 1/3, 1/2, 1배 등 4 수준으로 실시하여 배양 8주 후 발아율 및 생육 특성을 조사하였다. 일계성 딸기 '설향'과 '대왕'의 생장점을 1배 농도의 MS 배지에 치상한 결과, '대왕'의 발아율은 93.6%인 반면에 '설향'의 발아율은 31.6%로 매우 낮았다. '설향'의 발아율을 향상시키기 위하여 MS 배지 농도별 실험한 결과, 1배 농도의 발아율은 31.6%, 1/2배 농도는 75.0%, 1/3배 농도는 94.4%로 배지 농도가 낮아질수록 발아율이 향상되었으나, 1/4배 농도에서 발아율이 54.5%로 낮아졌다. 생장점 배양 8주 후 MS 배지 농도별 생육을 비교한 결과, 초장은 1배 농도에서 0.9cm, 1/2배 농도에서 1.2cm, 1/3배 농도에서 1.6cm, 그리고 1/4배 농도에서 1.9cm로 배지 농도가 낮아질수록 초장이 길어졌으나, 잎수 및 뿌리수는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 실험의 결과 일계성 딸기 '설향'의 생장점 배양 시 1/3배 MS 배지에서 발아율이 가장 높고, 생육이 우수하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to determine the optimal MS medium strength to improve sprouting rate of apical meristem of strawberry 'Seolhyang' in vitro. Strawberry apical meristems at size (0.2 mm to 0.3 mm) with leaf primordials were cultured on the MS media with four strength levels, ($1/4{\times}$, $1/3{\times}$, $1/2{\times}$, and $1{\times}$) and the sprouting rate and growth characteristics were evaluated after eight weeks after cultivation. Shoot rate of 'Daewang' apical meristems was 93.6%whereas 'Seolhyang' apical meristems were sprouted with 31.6% on $1{\times}$ MS medium strength. Different sprouting rates were observed in 'Seolhyang' apical meristem with 31.6% in $1{\times}$ medium, 75.0% in $1/2{\times}$ medium, and 94.4% in $1/3{\times}$ medium. The sprouting rate was improved with the decrease of medium strength, but the shoot rate in $1/4{\times}$ medium decreased up to 54.5%. Shoot length was 0.9 cm in $1{\times}$ medium, 1.2 cm in $1/2{\times}$ medium, 1.6 cm in $1/3{\times}$ medium, and 1.9 cm in $1/4{\times}$ medium. Shoot length was longer as medium strength decreased and numbers of leaves and roots were not significant differences among the medium strengths. As a result, sprouting rate was highest and plant growth was best in $1/3{\times}$ MS medium compared to the others.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 실험은 일계성 딸기 ‘설향’의 생장점 배양 시 발아율 향상을 위한 적정 배지 농도를 구명하기 위하여 실시하였다.
본 실험은 일계성 딸기 ‘설향’의 조직배양묘 생산 시 발아율 향상을 위해 MS 배지의 적정 농도를 구명하기 위하여 실시하였다.

제안 방법

1배의 MS 배지에서 품종간 생장점 발아율을 비교하였으며, ‘설향’의 생장점 배양 시 적정 배지 농도를 구명하기 위하여 MS 배지(Murashige and Skoog, 1962)의 염류 농도는 1배, 1/2배, 1/3배 및 1/4배로 조정하고 30g･L-1의 sucrose와 8g･L-1의 agar를 첨가하여 농도별 EC를 측정한(Table 1) 후 사용하였으며 pH는 5.6-5.8로 조절하여, 직경 1.4cm × 길이 13cm인 시험관에 10mL의 배지를 분주하여 121°C에서 15분간 멸균하여 사용하였다.
본 실험은 일계성 딸기 ‘설향’의 조직배양묘 생산 시 발아율 향상을 위해 MS 배지의 적정 농도를 구명하기 위하여 실시하였다. 딸기 생장점은 엽원기가 1매 붙은 0.2mm-0.3mm 크기로 적출하였으며, MS 배지 농도는 1/4, 1/3, 1/2, 1배 등 4 수준으로 실시하여 배양 8주 후 발아율 및 생육 특성을 조사하였다. 일계성 딸기 ‘설향’과 ‘대왕’의 생장점을 1배 농도의 MS 배지에 치상한 결과, ‘대왕’의 발아율은 93.
생장점 배양 8주 후, 발아율, 미발아율 및 고사율 등을 조사하였고, 1배 농도의 MS 배지에서 발아되지 않은 생장점 24점을 1/3배 농도의 MS 배지로 옮겨 발아 여부 및 발아율을 조사하였고, 초장 등과 같은 생육조사를 실시하였다.
준비한 포복경 정단을 흐르는 수돗물에 2-3회 수세한 후 클린벤치 안에서 tween 20을 한 방울 첨가한 20mL･L^-1sodium hypochlorite solution에 10분간 침지하여 표면살균한 후 멸균수로 3회 이상 세척하였다. 페트리디쉬에 여과지를 깔아 포복경 정단 표면의 물기를 제거한 후 광학현미경(EMZ-8TR, MEIJI TECHNO, Japan) 하에서 엽원기 1매를 포함하여 0.2-0.3mm 크기로 생장점을 적출하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 일계성 딸기 ‘설향’과 ‘대왕’의 모주는 고설식 수경재배법에 의해 재배하였으며, 모주로부터 나온 본엽이 1매 출현한 포복경 정단(runner tip)을 10cm 길이로 잘라 생장점 적출에 이용하였다.

데이터처리

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (P ≤ 0.05).

성능/효과

‘설향’의 발아율을 향상시키기 위하여 MS 배지 농도별 실험한 결과, 1배 농도의 발아율은 31.6%, 1/2배 농도는 75.0%, 1/3배 농도는 94.4%로 배지 농도가 낮아질수록 발아율이 향상되었으나, 1/4배 농도에서 발아율이 54.5%로 낮아졌다.
1배 농도의 MS 배지에서 발아율이 낮은 ‘설향’의 발아율 향상을 위하여 배지 염류농도별로 실험한 결과(Table 3), 1배 농도의 발아율은 31.6%, 미발아율은 63.2%, 고사율은 5.2%였으며, 1/2배 농도의 발아율은 75.0%, 미발아율은 20.0%, 고사율은 5.0%를 보였다.
그러나 1배 농도의 MS 배지에서 미발아한 생장점을 1/3배농도의 MS 배지로 옮긴 결과, 총 24점 중에 18점이 발아되어 발아율이 75%로 나타나(Table 4), ‘설향’의 생장점이 MS 배지의 염류농도에 민감하게 반응한다는 것을 확인할 수 있었다.
(1995)은 국화의 수경재배에서 배양액의 농도가 낮을 때 뿌리 신장이 빠르고 근량이 많아지며 세근의 신장이 두드러진다고 보고한 바, 배양액의 농도가 뿌리발달에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 실험에서도 EC가 높은 배지일수록 삼투포텐셜이 감소해 수분 부족 현상이 나타나고, 그로 인해 뿌리발육을 저해해 고농도의 배지 즉, EC가 높은 배지에서 발아율 및 생육이 저조했던 것으로 판단된다.
5%였다. 따라서 생장점 발아율은 1배 농도가 가장 낮았고 1/3배 농도가 가장 높았으며, 미발아율은 MS 배지 염류농도가 낮아질수록 감소하였다. 그리고 고사율은 1-1/3배 농도까지 감소하 다가 1/4배 농도에서 급격히 상승하는 것을 볼 수 있었다.
따라서 일계성 딸기 ‘설향’의 조직배양묘 생산을 위한 생장점 배양 시 생존율이 향상되고, 생육이 우수한 1/3배 농도의 MS 배지가 적당한 것으로 판단되었다.
9cm로 가장 길었다. 또한 뿌리 길이도 MS 배지 염류농도가 낮아질수록 길어지는 것을 알 수 있었다. 그러나 MS 배지 염류농도별 잎수는 6.
본 실험의 결과 일계성 딸기 ‘설향’의 생장점 배양 시 1/3배 MS 배지에서 발아율이 가장 높고, 생육이 우수하였다.
5%로 낮아졌다. 생장점 배양 8주 후 MS 배지 농도별 생육을 비교한 결과, 초장은 1배 농도에서 0.9cm, 1/2배 농도에서 1.2cm, 1/3배 농도에서 1.6cm, 그리고 1/4배 농도에서 1.9cm로 배지 농도가 낮아질수록 초장이 길어졌으나, 잎수 및 뿌리수는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 실험의 결과 일계성 딸기 ‘설향’의 생장점 배양 시 1/3배 MS 배지에서 발아율이 가장 높고, 생육이 우수하였다.
생장점 배양 8주 후 MS 배지 염류농도 별 초장은 농도가 낮아짐에 따라 길어지는 경향을 보여, 1배 농도가 0.9cm로 가장 짧았고 1/4배 농도가 1.9cm로 가장 길었다. 또한 뿌리 길이도 MS 배지 염류농도가 낮아질수록 길어지는 것을 알 수 있었다.
일계성 딸기 ‘설향’과 ‘대왕’의 생장점을 1배 농도의 MS 배지에 치상한 결과, ‘대왕’의 발아율은 93.6%인 반면에 ‘설향’의 발아율은 31.6%로 매우 낮았다.
2%로 나타났다. 조직배양 실험에서 일반적으로 사용되는 1배 농도의 MS 배지에 생장점을 치상하였음에도 불구하고 본 실험에서는 품종에 따라 발아율이 크게 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다(Table 2). Choi et al.
조직배양묘 생산을 위해 딸기 품종에 따른 생장점 배양 결과, 생장점 치상 8주 후 ‘대왕’의 생장점 총 47점 중 44점이 발아하여 발아율은 93.6%였으며, 미발아율은 2.1%, 고사율은 4.3%로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	딸기 재배시 생장점 배양을 통해 생산된 무병묘를 이용하는 것이 바람직한 이유는?	딸기는 영양번식작물로 모주가 바이러스에 감염될 경우 런너를 통해 바이러스가 전염 및 축적되어 생산량이 감소하고 과실 품질이 떨어져 농가소득 감소를 초래하기 때문에 생장점 배양을 통해 생산된 무병묘(virus-free)를 사용하는 것이 바람직하다. 현재 재배하고 있는 딸기의 대부분은 관행 육묘법을 이용해 증식한 묘를 사용하고 있으며, 충남지역 등 일부에서는 조직배양묘에서 유래된 우량묘 즉, 후대 검정을 통해 생산력 검정이 이뤄진 묘를 사용하고 있으나, 그 외 지역은 생산력 검정이 이뤄지지 않은 조직배양묘를 사용하는 경우가 있어 재배농가에서 조직배양묘를 구입할 경우 반드시 생산력 검정을 거쳐 품질특성을 확인한 후 사용해야 한다.
	딸기재배시 배지 농도의 조절이 반드시 필요한 이유는?	딸기는 다른 과채류에 비해 염류 농도에 매우 민감한 작물로서 딸기 수경재배 시 고농도의 배양액에서 뿌리 생육이 억제되고 지상부의 생육도 저하한다는 보고(Chi et al., 1998; Udagawa et al., 1988)로 미루어 보아, 조직배양 시에도 생육에 영향을 미칠 것이므로 배지 농도의 조절이 반드시 필요하다. 그러나 우리나라 딸기 조직배양묘 생산에 관한 연구는 Lee et al.
	'설향'의 발아율을 배지 염류농도별로 실험한 결과는?	5%였다. 따라서 생장점 발아율은 1배 농도가 가장 낮았고 1/3배 농도가 가장 높았으며, 미발아율은 MS 배지 염류농도가 낮아질수록 감소하였다. 그리고 고사율은 1-1/3배 농도까지 감소하 다가 1/4배 농도에서 급격히 상승하는 것을 볼 수 있었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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