벼의 조직배양에서 배발생 캘러스의 발생빈도를 높이기 위해 모식물의 genotype, 배양재료, 배지의 조성, 배양방법 등이 중요하다. 본 연구에서는 벼의 종자배양에서 식물체의 획득빈도를 높이기 위해 종자의 성숙정도에 따른 식물체 재분화 능력과 배지내에 첨가되는 gelrite 적정 농도를 구명하기 위한 실험을 수행하였다. 식물체 재분화는 30일 동안 배양된 캘러스를 세분하여 \( \mathrm { N } _ { 6 } \) 배지가 \( 20 \mathrm { ~ml } \)씩 분주된 사례 \( ( \phi 9 \mathrm { ~cm } ) \)에 치상 후, 명조건에서 배양 30일 동안 식물체의 분화정도를 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>벼률 포함한 대부분의 화본과 식물의 조직을 기내에 배양하면 캘러스 형성과정을 거쳐서 식물체가 재분화되기 때문에, 배양세포나 조지으로부터 많은 식물체를 얻기 위해서는 재분화력이 높은 캘러스의 획득이 무엇보다 중요하다. 화본과 식물의 조직배양에서 유기되는 캘러스에는 색깔이 희고, 연한 황색을 띠면서 불투명하고, 그 표면이 nod-ular하며 organized된 배발생 캘러스(embryogenic callus)와 황갈색을 띠면서 friable하고 unorganized된 비배발생 캘러스(non embryogenic callus)의 두가지 형태가 발생한다고 보고되고 있다. 식물체의 재분화율을 향상시키려면 배발생 캘러스의 발생빈도를 높이는 것이 무엇보다 중요한데, 이는 모식물의 genotype, 배양재료, 배지의 조성, 배양방법 등이 크게 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 벼 종자배양의 경우 캘러스의 유기와 식물체 분화에 대한 다양한 연구가 수행되어져 왔을 뿐만 아니라 종자의 발육 단계에 따라 식물체 분화율이 상이하게 나타난다고 알려져 있다. 그러나 모품종의 genotype과 재배환경에 따라 베의 발육단계가 서로 다르기 때문에 적정 발육단계의 종자를 선정하여 배양하는 것이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다.</p> <p>최근에 벼의 조직배양에서 베지내에 첨가되는 응고제 종류나 농도에 따라 배양효율이 다르다는 것이 알려져 오고 있는데, 가장 널리 이용되고 있는 것이 gelrite이며, agarose의 경우, 고가이기 때문에 원형질체 배양 등 특수한 목적의 경우에만 한정적으로 사용되고 있다. 벼 종자배양의 경우 \( 4-6 \mathrm { ~g } / \ell \) 의 gelrite 농도가 식물체 재분화에 효과적이라는 보고도 있고, 벼의 약배양에서 agar보다는 고농도의 gelrite가 캘러스 형성과 식물체 분화 및 자연 배가된 2배체의 획독 빈도를 향상시키는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 벼의 종자배양에서 시굴체 재분화 능력에 영향을 미치는 종자의 적정발육 단계와 gelrite의 적정 농도가 구명된다면 벼 형질전환 효율향상에 크게 기여할 수 있을 것이다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 벼의 종자배양에서 식물체의 획득빈도를 높이고자, 종자의 성숙정도에 따른 식물체 재분화 능력의 차이와 배지내에 첨가되는 gelrite 적정 농도를 구명하기 위하여 몇 가지 실혐을 수행하여 얻은 결과를 보고하는 바이다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험재료</h2> <p>본 실험에는 경북대학교 농과대학 실습포장에서 표준재배법으로 재배된 자포니카인 '일미벼'와 통일형인 '남천벼'를 공시품종으로 이용하였다.</p> <h2>종자 성숙정도에 따른 식물체 재분화</h2> <p>벼의 종자성숙에 따른 식물체 재분화 능력의 차이를 조사하기 위하여 수분 후 14,21,28일된 미숙종자와 완숙종자를 \( 70 \% \) ethanol 용액에 30초, 2 \% NaOCl (sodium hypo-chlorite)용액에 40 분간 소독한 후, 멸균수로 3 회 세척한 다음 \( 20 \mathrm { m \ell } \) 씩 배지가 분주된 \( 9 \mathrm { ~cm } \) 샤레에 10립씩 치상하여 \( 26 \pm 1 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 암조건에서 캘러스를 유기시켰다. 캘러스 유기에는 \( 2 \mathrm { mg } / \ell \) 2,4-D, \( 30 \mathrm { ~g } / \ell \) sucrose, \( 5 \mathrm { ~g } / \ell \) gelrite 및 \( 2 \mathrm { ~g } / \) \( \ell \) casein hydrolysate CH가 첨가된 \( \mathrm { N } _ { 6 } \) 배지를 이용하였다. 캘러스 형성정도는 치상된 종자에 대한 켈러스가 형성된 종자의 비율과 1립에서 형성된 캘러스의 생체중 및 건물중을 5 반복 조사한 평균치로 조사하였다. 식물체 재분화는 캘러스 유기베지에서 30 일 동안 배양된 캘러스를 \( 1.0 \) \( \sim 1.5 \mathrm { ~mm } \) 크기로 세분하여 \( 30 \mathrm { ~g } / \ell \) sucrose, \( 1 \mathrm { mg } \) NAA, \( 5 \mathrm { mg } / \ell \) kinetin, \( 4 \mathrm { ~g } / \ell \) gelrite가 첨가된 \( \mathrm { N } _ { 6 } \) 배지가 \( 20 \mathrm { ~m } \) \( \ell \) 씩 분주된 샤레 \( ( \phi 9 \mathrm { ~cm } ) \) 에 치상한 후, 명조건 \( (2,600 \)Lux)에서 배양 30일 동안 식물체의 분화정도를 조사하였다.</p>