반수체를 인위적으로 생산하여 콜히친을 처리하고 배가반수체를 만들어 식물육종에 사용한다. 식물 형질전환을 할 때 소포자 또는 소포자유래 배 조직에서 형질전환을 하는 방법이 제시되었고 GUS 유전자를 유전자총으로 삽입하여 promoter의 활성을 알아보고자 transient expression을 조사했다. 이러한 연구에 부응하여 Agrobacterium 공동배양 조건을 구축하는 노력을 기울이고 있다.
<h1>서 론</h1> <p>고추는 형질전환이 어려운 작물이어서 생명공학을 이용하여 새로운 신품종 개발을하는 과정 자체가 거의 불가능 하였다. 그러나 최근에 Agrobacterium 공동배양을 이용하여 고추를 형질전환 방법이 개발되어 원하는 target 유전자를 삽입할 수 있는 전기가 마련되었다. 그러나 아직 그 방법은 성공한 실험실에서만 국한됨으로서 보편화된 방법은 아니다. 그리고 일반적으로 캘러스를 통한 재분화시 오랜 기관발생을 유도함으로서 \( 5 \sim 10 \% \)의 somaclonal variation을 동반하는 단점이 있다. 따라서 좀 더 편리하고 쉽게 접근할 수 있는 고추 형질전환 방법을 개발하는 것이 중요한 과제이다.</p> <p>종자회사에서는 육종프로그램중의 하나로 약 배양, 소포자 배양, 배 배양 등을 수행하여 반수체를 인위적으로 생산 하는데 이 반수체를 콜히친 처리하여 배가반수체를 만들어 식물육종에 용이하게 사용하고 있다. 일반적으로 반수체 생산에 약 배양을 사용하는 경우가 많은데 약 배양인 경우는 약벽 조직의 체세포 분열이 2가 식물체를 만들 가능성이 높아서 반수체를 개발하는데 약 속의 소포자만 이용하는 소포자 배양이 보다 더 효율적이다. 특히 고추인 경우 나출 소포자로부터 배를 유기하는 조건들이 밝혀지고 다수의 배와 유식물체를 확보하는 시스템이 구축되었다.</p> <p>식물 형질전환을 수행 시 자엽이나 배축을 이용하지 않고 이런 소포자 또는 소포자유래 배 조직에서 형질전환을 하는 방법이 제시되었다. 보리 소포자에 유전자총을 이용한 형질 전환을 수행하여 R0 개체를 확보하였으며 담배의 embryogenic pollen에 유전자총을 이용하여 형질전환을 한 후 \( \mathrm{T}_{1} \) 세대까지 확보하였다. 가장 최근에 시도된 연구는 밀 소포자 유래의 배와 배발생 캘러스를 목적조직으로 여러 가지 GUS 유전자를 유전자총으로 삽입하여 효과적인 promoter의 activity를 보기위해서 transient expression을 조사하였다. 이런 소포자 이용 형질전환 방법의 장점은 많은 양의 소포자를 형질전환에 이용할 수 있어서 재료확보에 제한이 없다는 것이다. 또한 성공한다면 petri-dish에서 somaclonal variation이 적은 배를 대량 얻을 수 있는 장점이 있다.</p> <p>지금까지의 연구는 극소수의 경우들이지만 전부 유전자 총을 이 하였으며 Agrobacterium을 이용한 경우는 없었다. 본 연구는 고추의 소포자 유래 배 발생의 고효율 조건 확립과 대량 유식물체 확보할 수 있는 기초 연구에 부응하여 고추 소포자의 Agrobacterium 공동배양을 시도하기 위한 조건을 구축하고자 하였다. 현재 Agrobacterium 공동배양를 통하여 소포자 다형체 또는 소포자 유래 초기 배에서 GFP 발현을 확인하였으며 이 방법을 통한 대량의 배 발생, 유식물체가 확보되면 고추 대량 형질전환의 새로운 기술로 자리매김할 수 있을 것이다.</p>