Lichter (1982) 등의 이전 연구에서 napus의 소포자 배양을 통해 다수의 배와 식물체 획득에 성공한 사례와 함께, 보리, 밀 등에서도 비슷한 방법으로 성공적인 결과를 얻어왔다. 고추에 대해서는 소포자 배양에 대한 연구가 비교적 적었지만, 최근에는 shed-microspore culture 방법을 통해 다수의 배와 식물체를 획득하는데 성공하였다. 이러한 성과에도 불구하고, 아직까지는 대부분의 경우에 다세포체만을 획득하는 수준이며, 더 많은 배와 식물체를 얻기 위한 배양 효율 향상이 필요하다는 것이 연구자들의 공통된 견해다.
<h1>서 론</h1> <p>B. napus에서 나출 소포자를 배양하여 다수의 배와 식물체를 획득한 이래 (Lichter 1982) 밀 (Hu and Kasha 1997), 보리 (van Bergen et al. 1999), 벼 (Raina and Irfan 1998) 등의 식물에서도 다수의 배와 식물체를 획득할 수 있게 되었다. 나출 소포자들은 반수성인 동시에 단세포 상태이므로 소포자 배양은 반수체 욱종은 물론, 우성 또는 열성 돌연변이의 유기 (Swanson et al. 1989; Castillo et al. 2001), 형질전환 (Jähne et al. 1994; Stöger et al. 1995), 분자수준에서의 배 발생 연구 (Testillano et al. 2005) 등에 매우 유용하게 이용될 수 있다. 그러나 이와 같은 장점에도 불구하고 많은 식물들에서 나출 소포자 배양에 성공하지 못하였거나 성공한 식물들에서도 배의 발생이 적어 실제 형질전환이나 돌연변이 유기에 이용되지 못하고 있다.</p> <p>고추의 경우 소포자 유래의 배와 식물체를 획득하기 위한 방법으로 약배양에 관한 연구는 비교적 많이 이루어졌으며 (Buyukalaca et al. 2004; Mitykó and Fári 1997), 최근에는 shed-microspore culture를 통해 다수의 배와 식물체를 획득할 수 있게 되었다 (Supena et al. 2006). 이에 비해 소포자 배양에 관한 연구는 많지 않으며 대부분의 경우 다세포체를 획득하였을 뿐 다수의 배와 식물체는 획득하지 못하였다 (Regner 1996; Testillano et al. 1995). 최근 본 연구자들은 소포자 배양에 의해 비교적 많은 배와 유식물체를 획득하는데 성공하였다 (Kim et al. 2008; Lee et al. 2007; Park et al. 2005). 그러나 소포자 배양 시스템을 실제 돌연변이 유기, 형질전환체 생산, 반수체 육종 등에 이용할 수 있으려면 배양 효율을 높여 더 많은 배와 식물체를 획득 할 수 있어야 한다.</p> <p>소포자 배양 시 배의 발생은 모식물의 생육조건, 소포자의 발달 시기 및 활력, 전처리 조건, 배지 조성, 배양 조건 등에 의해 크게 영향을 받는다 (Kernan and Ferrie 2006). 이중 전처리 방법이나 조건이 배의 발생에 미치는 영향은 매우 크다 (Oleszczuk et al. 2006). 그 이유는 소포자는 본래 배우체인 화분으로 발달할 것이었는데 배양에 의해 발달경로를 바꾸어 조포체인 배로 발달하도록 해야하기 때문이다. 즉 소포자 유래의 배를 획득할 수 있으려면 소포자가 배형성 소포자 (embryogenic microspore)로 되어 분열능을 갖게 하는 것이 필요하기 때문이다. 전처리 중 가장 널리 이용되고 있는 방법은 저온이나 고온의 온도처리 (Jähne and Lörz 1995)인데 이때 사용되는 배지의 조성에 따라 배의 발생이 크게 달라진다. 전처리시 사용되는 배지는 크게 당이 첨가된 것과 첨가되지 않은 것으로 구분할 수 있는데 소포자 배양이 잘되는 식물의 하나인 유채의 경우에는 \( 10 \% \) 당이 포함된 NLN 배지에 치상한 후 \( 32-33 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 수 일 간 고온처리 하여 배양하면 용이하게 배가 발생한다 (Swanson 1990). 뿐만 아니라 고농도의 sucrose (17 \%)가 첨가된 NLN 배지를 사용하여 \( 32 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 48시간 전처리한 후 \( 10 \% \) sucrose가 첨가된 NLN 배지에 옮겨 배양하면 배의 발생이 증가된다 (Baillie et al. 1992; Lionneton et al. 2001). 한편 담배, 밀, 보리와 같은 식물들에서는 당이 첨가되지 않은 배지 (당-기아배지, sucrose starvation medium)가 사용된다. 담배의 경우 \( 0.4 \mathrm { M } \) mannitol 용액을 사용하여 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 3 일간 전처리한 후 배양배지로 옮기면 배가 유기된다 (Kyo and Harada 1985). 그러나 이와같이 심한 기아배지 보다는 \( 0.4 \mathrm { M } \) mannitol 용액에 여러 종류의 무기물이 첨가된 당-기아배지 B (Kyo and Harada 1986)가 담배 (Touraev et al. 1996a,c)를 비롯하여, 보리 (Hoekstra et al. 1992), 밀 (Li and Devaux et al. 2001; Touraev et al. 1996b), 벼 (Raina and Irfan 1998), 사과 (Höfer et al. 1999) 등 많은 식물들에서 이용되고 있다. 보리에서는 당-기아배지 B 뿐만 아니라 이와 유사한 조성의 배지들이 사용되기도 한다 (Hoekstra et al. 1997; van Bergen et al. 1999; Wang et al. 1999).</p>