과거에는 감자의 대량증식을 위해 고체배지를 활용하는 것이 일반적이었지만, gelrite의 고가 및 오염 확인과 취급 어려움 등의 문제로 인해 액체배지에서 감자줄기를 배양하는 것이 더 효과적임이 확인되었다. 또한, 감자줄기는 줄기의 생장에 영향을 미치는 치상체의 크기와 부위에 따라서 생육이 빨라짐이 확인되었다. 이 과정에서 \( \mathrm { CaCl } _ { 2 } \)가 많이 첨가된 PM 액체배지를 사용하였다.
<p>기존의 감자 소괴경 형성을 통한 감자의 대량증식 시 고체배지를 이용하는 것은 일반적인 배양방법이었다 (Gregory 1956, Hussy and Stacey 1984, Joung 1989). 그러나 고가의 gelrite 사용과 접종에 소요되는 시간, 배양 후 배지처리 문제 등 경제성을 고려하고, bioreactor에 배양 시 고체배지에서 생산된 묘는 오염 확인에 어려움이 있으며 유식물체 뿌리 사이에 남아있는 gelrite로 인한 오염과 취급에 번거로움을 해결하기 위하여 한천과 같은 고형제를 첨가하지 않은 액체배지에서 감자줄기를 배양하는 것이 효과적이다.</p> <h2>액체배지에서 줄기생육</h2> <p>감자줄기 증식 후 감자종서를 만들기 위해 \( \mathrm { CaCl } _ { 2 } \) 가 \( \mathrm { MS } \) 배지보다 많이 첨가된 PM 액체배지를 이용하여 줄기의 생장을 조사하였다. 액체배지에서는 고체배지와 달리 배양초기에는 생장이 늦었는데, 이는 줄기 전체가 배지에 잠겨있는 상태로 배양 7 일까지는 배지 내 다량 또는 소량의 무기물 (macro, micro-element)의 영향을 받고, 새 배지에 적응기간이 필요하기 때문이라고 생각한다. 액체배지에서는 배양 1 주후부터 감자줄기가 급격히 생육하기 시작하여 4주까지 줄기의 생장을 지속하였다 (Figure 2). 그러나 대서품종만 1/4 PM 액체배지에서 배양초기부터 급격한 생장을 보였다. 이는 대서품종 의 줄기가 다른 품종에 비해 굵고 커서 액체배지에 적응을 빨리한 것으로 생각된다.</p> <p>감자줄기는 뿌리의 생육이 진행되면서 지상부의 생육이 빨라졌으며 치상체의 크기와 부위 (정단부위 또는 그 외의 마디 절편)도 액체배지에서는 줄기의 생장에 영향을 미치는 것으로 관찰되었다. 고체배지와 같이 \( 3 \mathrm { ~cm } \) 크기의 정단부위를 잘라 배양하였는데 정치된 액체배지에 잠겨있는 상태로 치상체의 크기를 길게 하는 것이 작은 것보다 빨리 기립하였고 품종에 따라 정단부위는 배지의 농도가 높은 경우 부풀어 팽대해 줄기 생장이 지연되는 경우도 관찰되었다 (Figure 2). 액체배지에서 정단부위 이외 마디절편은 조직이 팽대되는 것 없이 마디에 있는 모든 액아에서 동시에 줄기 생장이 이루어졌다. 따라서 마디절편은 생장이 정단부위보다 \( 2 \sim 3 \) 일 정도 지연되었으나, 배양 4 주 후 획득할 수 있는 줄기의 양이 더 많아 줄기를 증식 시키는 데 효율적이었다.</p> <p>액체배지에 첨가하는 sucrose의 농도를 달리한 결과, \( 0.5 \% \) sucrose에서는 치상체가 더 빨리 기립하였고 팽대해진 조직도 관찰되지 않았다. 하지만 배양기간이 길어질수록 줄기가 가늘어지고 잎이 황화 되어 말라가는 현상이 나타났다 (자료 미재시). 배양초기 3 \%의 sucrose는 삼투압제로 작용하여 생육을 지연시켰으나 배양후기인 3 4주 후에는 3 \% sucrose는 감자의 생육에 꼭 필요한 영양원으로 줄기의 생육을 더 오랜 기간 지속시켰다. 고체배지에서의 sucrose 농도는 감자종서 형성에 많은 영향을 미치므로 감자줄기의 생육에 영향이 없으면 고농도로 사용하는 것이 좋은 것으로 알려져 있다 (Kim et al. 1992). 액체배지에도 sucrose 농도는 고체배지와 비슷하게 첨가해도 감자줄기 생장에 큰 영향이 없는 것으로 생각된다.</p>