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논문 상세정보

국화 ‘수방력’의 Multiple-Somatic Embryo의 유기 및 발달에 대한 형태학적 관찰

Histological Analysis of Induction and Development of Multiple-Somatic Embryo in Chrysanthemum ‘Shuhonochikara’

초록

형질전환에 의한 국화의 품질 개선은 효과적인 재분화 체계에 의해서 결정된다. 따라서 본 연구에서는 절편체로서 가장 적합한 multiple-somatic embryos(M-SE)의 재분화력을 다른 종류의 절편체와 비교하고 잎 절편체를 중심으로 1차 체세포배 발생을 형태학적으로 관찰하였다. 잎 절편체의 경우 표피와 표피 아래에 위치한 세포층에서 세포분열이 일어나며 대부분의 세포들은 액포가 커지면서 부피만 증가하지만, 몇몇 세포들은 분열 후에도 작은 상태로 유지되면서 전배(proembryo)를 형성하였다. 그 후 구형 단계의 체세포배가 잎 표면으로부터 유도되었고 동시에 기관형성에 의한 배도 관찰되었다. 특히 자엽형의 체세포배의 경우 정단분열조직을 가지고 있어 자엽형 체세포배가 형성되기 전에 아그로박테리움을 접종하면 변이와 키메라를 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 잎이나 꽃잎 절편체보다 재분화율이 높은 M-SE 절편체의 경우 재분화 배지에 옮긴지 10일 후면 전배가 형성되었다. 따라서 M-SE 절편체는 식물의 재분화 체계에 효율적으로 이용할 수 있다.

Abstract

Successful application of plant transformation to improve the quality of chrysanthemum will mainly depend on the availability of an efficient regeneration system. In this study, therefore, the capability of regeneration of multiple-somatic embryos (M-SE), the most appropriate as regeneration primordia or explants, was compared to that of other types of explants, and the progress of the 1st somatic embryogenesis from the leaf explant was observed by histological analysis. In leaf tissue, cell divisions in the epidermal layer and subepidermal layers occurred repeatedly and most of these cells became bulky with large vacuoles, but some of them remained small after division and then formed a proembryo. Soon after, the globular stages in somatic embryos were protruded from leaf surface, indicating that the origin of somatic embryo stemmed from the leaf surface. However, there were some embryos formed by organogenesis. Because the cotyledonary stage of somatic embryos contained meristematic tissue, variation or chimera in transgenic somatic embryos could be reduced when agrobacterium was inoculated in the embryos before cotyledonary stage. Finally, the explant of M-SE which showed a high level of regeneration rate compared to leaf and petal explants, formed new proembryos in 10 days after transferred to regeneration medium. Therefore, it was found that M-SE could be very effectively applied as an explant in the construction of plant"s regeneration system.

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