작물의 생산성저하에 영향을 미치는 저온이나 수분손실과 같은 비생물학적 스트레스에 강한 내성을 가진 신품종오이 개발에 다한 국내 연구 상황과 비 생물학적 스트레스 내성이 강한 품종의 오이 개발을 목적으로 국내 20개의 품종에서 체세포배발생이 가능한 온성품종의 배숙절편을 이용한 형질잔환체를 개발하였다.
<h1>서 론</h1><p>저온이나 수분손실과 같은 비생물학적 스트레스는 식물의 생장뿐만 아니라 생산성에 영향을 미치는 가장 주요한 요인이 될 수 있다. 오이의 경우 원산지가 인도지역인 열대성 작물로 촉성 및 반 촉성 재배를 위한 묘목 생산을 위해서는 저온 기에 파종해야 하며, 파종 시 온도 조절장치를 이용한 보온이 필수적으로 요구된다. 따라서 오이의 고품질 및 최대생산량을 얻기 위해서는 적정온도 조절이 필요하며, 특히 저온이나 고온은 생산량 저하와 오이의 품질을 저하시키기 때문에 난방 시설이 필수적임에도 불구하고 적정 온도 조절을 위해 경제적 비용 부담을 감수하고 있는 실정이다. 따라서 최근 분자 유전학 및 유전자 조작기술의 발달과 함께 새로운 형질을 가지는 식물체의 개발이 경쟁적으로 진행되고 있고, 특히 저온이나 고온과 같은 비 생물학적 스트레스 내성을 갖는 오이 신품종 개발을 위해서 국내외적으로 연구가 진행되고 있다 (Horvath et al. 2007).</p><p>오이에서 초기 형질전환은 Agrobacterium rhizogenes 을 이용하여 확립된 후 (Trulson et el. 1986), A. tumefaciens 공동배양법으로 배축, 엽병, 잎 및 자엽 등에서 기관발생을 통한 유전자 도입이 이루어져 왔고 (Chee 1990; Dong et al. 1991; Saramento et al. 1992; Nishibayashi et al. 1996), 특히 최근에는 상업화를 목적으로 오이, 멜론, 수박 등에서 바이러스 저항성 형질전환체가 개발되었다 (Gaba et al. 2004). 그러나 아직도 박과 작물의 형질전환과정에서 가장 큰 문제점은 다세포기원에 의해 유도되는 기관발생과정에서 도입유전자의 "escape"현상 (Cardzoa and Stewart 2004), 형질전환시스템의 재 현성 부족 및 높은 4 배체 형질전환체 발생빈도 (Gaba et al. 2004), 선발마커로서 nptll유전자의 한계성 (Cho et al. 2005a; Gaba et al. 2004) 등이 지적되고 있으며, 이러한 문제점을 극복하기 위해 오이에서 선발마커로서 bar 유전자의 이용 가능성 및 Agrobacterium 균주 간 감염성 비교 연구 (Cho et al. 2005a) 그리고 동일한 박과작물에서 수박 (Kwon et al. 2007), 가지과 작물인 고추 (Lee et al. 2004) 및 화본과 작물인 벼 (Hiei et al. 1994) 등의 식물절편으로부터 직접 기관발생을 거치지 않고 캘러스 형성과정을 거친 후 형질전환체를 생산하는 안정적인 형질전환 시스템이 구축되어 왔다. 그러나 오이의 경우 오래 전에 체세포배 발생을 통한 식물체 재생이 이루어졌지만 (Chee 1990) 배발생 캘러스의 선발과 체세포배로부터 식물체로의 재생과정의 어려움 때문에 단세기원인 체세포배발생을 통해 형질전환체를 생산한 보고는 거의 찾아볼 수 없다.</p><p>따라서 본 연구에서는 궁극적으로 비 생물학적 스트레스 내성 오이 신품종을 개발할 목적으로 먼저 오이의 안정적이며 재 현성 있는 형질전환방법을 확립하기 위하여 국내 20개의 품종으로부터 체세포배발생이 가능한 "은성" 품종의 배축 절편을 이용하여 형질전환체를 생산하였기에 보고하고자 한다.</p>