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문제 정의
- 03 g/개, 8 ~ 14 brix로 높아서 농촌 소득작물로서 부가가치가 높아 이에 대한 품종의 적합한 번식방법이 시급히 필요하다. 따라서 본 연구는 근맹아 절편 배양을 통한 BB21 품종의 묘목을 대량으로 번식시키기 위한 체계의 확립이 절실히 요구되는 바, 조직배양기법을 통한 우량계통의 신속한 증식방법 및 효과적인 환경 조성을 구명하고자 배지 및 생장조절물질 등의 단일 및 혼합처리를 시도하였다.
- 본 연구에서 기내에서 유도된 다경(multiple shoot)의 소식물체의 증식을 위해 기내에서 유도된 신초로부터 절간배양 (node culture)을 수행하였다(Fig. 4). 근맹아 절편체로부터 얻어진 신초(Fig.
- 교잡 블랙베리 V3품종에 서 방사선을 처리하여 돌연변이로 선발 육종된 V9개체 중 다시 방사선을 처리하여 선발육종 된 품종이다. 이러한 우량계통의 신속한 증식을 이루기 위하여 조직 배양을 통한 효과적인 방법을 구명하고자 배지 및 생장조절물질 등의 처리에 따른 안정적인 생산을 위해 본 연구가 수행되었다. 땅속에서 채집된 근맹아 절편체를 0.
제안 방법
- 근맹아 절편체로부터 얻어진 신초(Fig. 4A)의 잎을 제거하여 절간의 크기를 3 × 3 mm로 세절하고 배양하여 신초를 유도하고(Fig. 4B), 이를 Φ90 × 40 mm의 배양접시에서 신초와 뿌리가 잘 발달된 유식물체를 유도하였다(Fig. 4C).
- 근맹아 절편체로부터 형성된 신초를 약 6주간 배양하여 충 분히 성장시켜 무균상태조건하에서 유식물체 절간의 절편체를 3 × 3 mm의 크기로 세절하여 (0, 0.1, 1.0 mg/L) IBA와 싸 이토키닌으로는 (0, 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L) BAP, Kinetin, 2iP를 각각 조합, 첨가한 배지에서 6주간 배양하였다
- 기내에서 유도된 다경(multiple shoot)으로부터 소식물체의 증식을 위해 절간배양(node culture)을 수행하고자, 유도된 신초를 재료로 잎을 제거하여 절간의 크기를 3 × 3 mm로 하여 배지의 조건을 0.1 mg/L BAP가 첨가된 MS (Murashige and Skoog 1962), SH (Schenk and Hildebrandt 1972), AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg 1968), WPM (Lloyd and McCown 1981), QL (Quoirin and Lepoivre 1977)배지와 상기 배지의 농도를 1/2로 희석한 배지를 사용하여 30일, 90일간 배양하여 배양기간의 영향을 비교하였다.
- 이러한 우량계통의 신속한 증식을 이루기 위하여 조직 배양을 통한 효과적인 방법을 구명하고자 배지 및 생장조절물질 등의 처리에 따른 안정적인 생산을 위해 본 연구가 수행되었다. 땅속에서 채집된 근맹아 절편체를 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L BAP가 첨가된 MS와 1/2MS 배지에 치상하여 6주간 배양한 후, 다경의 형성률을 조사하였다. 형성된 다경으로부터 산업적으로 이용하기 위한 안정된 생산을 위하여, 신초의 잎을 제거한 후 절간배양을 수행하여 다수의 소식물체를 증식하고자 여러 종류의 배지 즉, AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg 1968), MS (Murashige and Skoog 1962), SH (Schenk and Hildebrandt 1972), QL (Quoirin and Lepoivre 1977), WPM (Lloyd and McCown 1981)배지와 상기의 각각의 동일배지의 무기염류의 수준을 절반으로 한 1/2배지에 배양하였다.
- 멸균된 배지를 페트리디쉬 (Φ90 × 15 mm, 또는 90 × 40 mm)에 20 mL씩 분주하여 사용하였으며, 배양은 온도 24±1°C, 광도 46 µmol/cm2/sec, 광주기 16/8 시간 조건에서 실시하였다.
- 배지는 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L BAP (6-benzylaminopurine)를 첨가한 다음 pH 5.8로 조정하고 30 g/L sucrose, 4 g/L gelrite를 첨가한 후 121°C, 1.2 기압 하에서 15분간 고압 증기 멸균하였다.
- , 2009). 본 연구에 있어서도 기내에서 유도된 다경의 소식물체의 안정적인 증식을 위해 절간배양을 AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg. 1968), MS (Murashige and Skoog. 1962), SH (Schenk and Hildebrandt. 1972), QL (Quoirin and Lepoivre. 1977), WPM (Lloyd and McCown. 1981)배지와 이들 배지의 각각의 무기염류의 수준을 절반으로 한 1/2배지에서 시도하였다. 배지 별 배양결과, 초기의 생육(30일)에 있어서 생장은 배지 간에 차이를 관찰 할 수 있었 다.
- 4C). 생장이 좋은 유식물체를 모래, 토양, 그리고 버뮤큘라이트가 각각 혼합된 토양(1:1:1, v/v)에 이식하여 약 6주간 순화를 유도하였다(Fig. 4D). 순화된 식물체를 토양에 이식하였을 경우 약 98%의 생존율을 나타내었으며, 안정적으로 순화되어 성장됨을 확인 할 수 있었다.
- 소독이 끝난 근맹아를 3 × 3 mm의 크기로 세절하여, 절편체는 식물생장조절물질로 BAP (6-benzylaminopurine), Kinetin (6-furfuryalaminopurine), 2iP (6-\(\gamma\)-\(\gamma\)-(dimethylallylamino)-purine) 가 0, 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L가 각각 첨가된 MS배지에 치상하였다.
- 1 mg/L BAP가 첨가된 MS (Murashige and Skoog 1962), SH (Schenk and Hildebrandt 1972), AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg 1968), WPM (Lloyd and McCown 1981), QL (Quoirin and Lepoivre 1977)배지와 상기 배지의 농도를 1/2로 희석한 배지를 사용하여 30일, 90일간 배양하여 배양기간의 영향을 비교하였다. 식물체의 토양 순화는 신초와 뿌리가 잘 발달된 정상적인 식물체를 모래, 토양, 그리고 버미큘라 이트가 혼합된 토양(1:1:1, v/v)에 직접 이식하여 온실에서 실시하였다.
- 0 mg/L가 각각 첨가된 MS배지에 치상하였다. 치상은 페트리디쉬 당 10개씩 3반복으로 6주간 배양하였다(Fig. 1).
- 0 mg/L BAP가 첨가된 MS와 1/2MS 배지에 치상하여 6주간 배양한 후, 다경의 형성률을 조사하였다. 형성된 다경으로부터 산업적으로 이용하기 위한 안정된 생산을 위하여, 신초의 잎을 제거한 후 절간배양을 수행하여 다수의 소식물체를 증식하고자 여러 종류의 배지 즉, AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg 1968), MS (Murashige and Skoog 1962), SH (Schenk and Hildebrandt 1972), QL (Quoirin and Lepoivre 1977), WPM (Lloyd and McCown 1981)배지와 상기의 각각의 동일배지의 무기염류의 수준을 절반으로 한 1/2배지에 배양하였다. 초기의 생육(30일간 배양 시)에 있어서 생장은 배지 간에 차이를 나타내어 1/2AD, 1/2QL 배지에서 가장 양호한 초장을 나타내었으며, 절간수도 약 3.
대상 데이터
- cv. BB21 품종으로 명명한 개체로서, 땅속에서 채집된 근맹아 절편체를 본 실험 에 사용하였다. 시험 재배되고 있는 품종들은 가시없는 블랙베리 품종(Rubus fruticosus L.
- BB21 품종으로 명명한 개체로서, 땅속에서 채집된 근맹아 절편체를 본 실험 에 사용하였다. 시험 재배되고 있는 품종들은 가시없는 블랙베리 품종(Rubus fruticosus L. cv. Black V3)을 모본으로 방 사선돌연변이 육종에 의해 선발된 V5, V7 V9품종과 V9품종의 조직배양체에 방사선을 처리하여 선발육종 된 품종들 10 여종이 재배되고 있다. BB21품종은 60Co 감마선 80Gy 처리 구에서 선발한 품종이다.
- 약 3×3 mm의 크기로 세절한 재료는 MS (Murashige and Skoog 1962) 기본배지에 치상하였다.
성능/효과
- 4개를 나타내었으며, 뿌리, 생중량 다경유도 모두 양호하였다. 90일간 배양한 경우에서는 MS배지가 초장 이 가장 양호하였으며 AD, SH 순으로 양호한 결과를 나타내 었다. 식물체의 토양 순화는 신초와 뿌리가 잘 발달된 정상적인 식물체를 모래, 토양, 그리고 버뮤큘라이트가 혼합된 토양(1:1:1, v/v)에 각각 직접 이식하여 실시한 결과, 식물체의 발근율과 생존률(약98%)을 나타내었다.
- 6%) 나타났으며, 2iP, Kinetin 순으로 형성되었다. 그리고 BAP처리구의 경우 농도에 비례하여 발생된 신초의 수가 증가하였고, Kinetin 처리구의 경우도 농도가 높아짐에 따라 신초의 수가 소폭 증가(80%)함을 알 수 있었다. 그러나, 2iP처리구의 경우는 농도 가 높아질수록 형성된 신초의 수가 줄어드는 경향을 보였다 (data 미제시).
- 근맹아 절편체로부터 형성된 다신초를 충분히 성장시켜 무균상태의 유식물체로부터 절간을 6주간 배양하여 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L BAP, Kinetin, 2iP를 각각 단독처리한 배지에서 신초형성률은 BAP처리구에서 가장 높게(97.6%) 나타났으며, 2iP, Kinetin 순으로 형성되었다. 그리고 BAP처리구의 경우 농도에 비례하여 발생된 신초의 수가 증가하였고, Kinetin 처리구의 경우도 농도가 높아짐에 따라 신초의 수가 소폭 증가(80%)함을 알 수 있었다.
- 2005). 근맹아 절편체를 1.0, 2.0 mg/L BAP가 첨가된 MS기본배지에 6주간 배양한 결과, 두 가지 조건의 배지 모두에서 50% 이상의 다경이 유도되었다(Fig. 2). 근맹 아는 분열조직으로서 생장이 왕성하기 때문에 배지에 첨가 한 BAP의 영향으로 인한 신초 형성이 빠르게 이루어졌다.
- 또한 MS배지에 0.5, 1.0, 2.0 mg/L BAP 처리구에서 모두 75% 이상의 다경형성률을 1/2MS배지에서는 약 60%정도 다경 형성률을 나타내었다. 이와 같은 결과는 블랙베리(Rubus fruticosus)의 다경유도에서 BAP를 단독처리 한 것이 IBA와 BAP를 복합처리 한 것보다 높다는 보고와 일치하였다(Shin et al.
- 이와 같은 결과는 초기 생장에는 작은 절편체에서 생장에 필요한 영양분의 흡수로 인해 무기염류가 1/2로 감소된 수준의 배지에서 양호하였으나, 계속된 배양으로 인해 소식물체의 성 장과 배지내의 무기염류와 탄소원의 감소로 인하여 소식물체의 성장이 늦게 진행되는 반면, 기내에서 배양기간이 길 어짐에 따라서 소식물체의 성장은 배지내의 무기물의 함량 이 많은 배지에서 원활한 성장이 이루진 것으로 사료된다. 배양 과정중 소식물체의 엽색을 관찰한 결과, 다른 처리구의 배지에서 성장하는 소식물체들의 잎은 진한 초록색을 나 타낸 반면, 1/2SH배지 처리구에서 성장한 소식물체는 백화 현상이 관찰되었다. 이러한 백화현상을 제거하기 위한 시도는 Wu et al.
- 그리고 뿌리 및 생중량 다경유도 모두 양호하였다(data 미제시). 본 연구에 사용된 블랙베 리의 절간배양 시 초기생장기간에 있어서는, 상기 배지 종 류별 1/2배지의 경우에 양호하였으나, 90일간 장기간 배양 할 경우에는 1/2배지에서 보다 full strength의 배지에 배양한 경우에 양호한 성장을 나타내었다(Fig. 3). 초기 생장에서는 1/2AD, 1/2QL 배지가 양호한 반면, 90일간 배양한 경우 생장에서는 MS배지가 초장의 길이가 약 20.
- 4D). 순화된 식물체를 토양에 이식하였을 경우 약 98%의 생존율을 나타내었으며, 안정적으로 순화되어 성장됨을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 육종을 통한 블랙베리 묘목은 대량생산이 가 능하고, 관련 농가에 원활한 공급이 가능할 것으로 예상된다.
- 90일간 배양한 경우에서는 MS배지가 초장 이 가장 양호하였으며 AD, SH 순으로 양호한 결과를 나타내 었다. 식물체의 토양 순화는 신초와 뿌리가 잘 발달된 정상적인 식물체를 모래, 토양, 그리고 버뮤큘라이트가 혼합된 토양(1:1:1, v/v)에 각각 직접 이식하여 실시한 결과, 식물체의 발근율과 생존률(약98%)을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 블랙베리 묘목의 대량생산이 가능하여 농가에 원활 한 공급이 가능할 것으로 예상된다.
- 순화된 식물체를 토양에 이식하였을 경우 약 98%의 생존율을 나타내었으며, 안정적으로 순화되어 성장됨을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 육종을 통한 블랙베리 묘목은 대량생산이 가 능하고, 관련 농가에 원활한 공급이 가능할 것으로 예상된다.
- 그러나, 2iP처리구의 경우는 농도 가 높아질수록 형성된 신초의 수가 줄어드는 경향을 보였다 (data 미제시). 처리한 싸이토키닌 단독처리구에 0, 0.1, 1.0 mg/L IBA를 첨가한 결과 신초형성률은 오히려 감소하였다 (Fig. 2). 또한 BAP농도보다 IBA의 농도가 높은 처리구에서 는 캘러스가 형성되어 신초의 형성은 이루어지지 않았다.
- 형성된 다경으로부터 산업적으로 이용하기 위한 안정된 생산을 위하여, 신초의 잎을 제거한 후 절간배양을 수행하여 다수의 소식물체를 증식하고자 여러 종류의 배지 즉, AD (Anderson 1980), B5 (Gamborg 1968), MS (Murashige and Skoog 1962), SH (Schenk and Hildebrandt 1972), QL (Quoirin and Lepoivre 1977), WPM (Lloyd and McCown 1981)배지와 상기의 각각의 동일배지의 무기염류의 수준을 절반으로 한 1/2배지에 배양하였다. 초기의 생육(30일간 배양 시)에 있어서 생장은 배지 간에 차이를 나타내어 1/2AD, 1/2QL 배지에서 가장 양호한 초장을 나타내었으며, 절간수도 약 3.8, 4.4개를 나타내었으며, 뿌리, 생중량 다경유도 모두 양호하였다. 90일간 배양한 경우에서는 MS배지가 초장 이 가장 양호하였으며 AD, SH 순으로 양호한 결과를 나타내 었다.
- 배지 별 배양결과, 초기의 생육(30일)에 있어서 생장은 배지 간에 차이를 관찰 할 수 있었 다. 특히, 1/2AD, 1/2QL 배지에서 가장 양호하여, 초장 성장 은 각각 평균 13.8 mm, 14.0 mm를 나타내었으며, 절간수도 각각 약 3.8, 4.4개를 나타내었다. 그리고 뿌리 및 생중량 다경유도 모두 양호하였다(data 미제시).
후속연구
- 2009). 따라서 상업적인 품종의 경우엔 다양한 품종에 대 하여 다양한 배지와 식물생장조절물질의 사용 등과 같은 여러 요인에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 식물체의 토양 순화는 신초와 뿌리가 잘 발달된 정상적인 식물체를 모래, 토양, 그리고 버뮤큘라이트가 혼합된 토양(1:1:1, v/v)에 각각 직접 이식하여 실시한 결과, 식물체의 발근율과 생존률(약98%)을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 블랙베리 묘목의 대량생산이 가능하여 농가에 원활 한 공급이 가능할 것으로 예상된다.
- 2004)와 일치한다. 이와 같이 싸이토키닌에 대한 반 응은 Turk et al. (1994)이 보고한 여러 품종의 블랙베리를 재료로 한 연구에서 BAP보다는 TDZ가 효과적이며, 다양한 품종 사이에서 다경형성률의 차이가 있음이 보고(Bobrowski et al. 1996)되고 있어, 종과 품종의 차이에 따라 반응하는 다양성으로 인한 결과라 사료되며, 차후에도 품종과 배양조건에 따른 연구는 계속되어야 할 것으로 사료된다.
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