광조건은 기내 형태 형성에 영향을 미치고, 재분화의 성패는 식물 재료의 인자형에 좌우되며, 본 실험에서는 2개 내혼 계통과 4개 시판 일대잡종의 떡잎에서 분리한 원형질체를 광조건을 달리하여 배양한 후 세포분열율과 micro-callus 생장을 조사한 결과 배추의 인자형과 광조건에 따라 세포분열율과 micro-callus 생장 양상이 달랐다. 배추 3개 인자형으로부터 얻어진 micro-callus 현탁액을 11종의 고체배지에 plating 한 후 callus colony의 생장을 조사한 결과, 노랑봄 품종은 code D, H, I 배지에서 양호하게 형성된 반면, 조생추석 품종과 서울배추는 노랑봄 품종에 미치지는 못하지만 code H 배지와 I 배지에서 양호하게 형성되었다.
<p>식물 기내 배양에 있어 다양한 배양 환경 중 광조건은 기내 형태 형성에 영향을 미치며 (Leshem et al. 1995; Curuk et al. 2003) 식물 재료의 인자형 (genotype)이 재분화의 성패를 좌우한다는 많은 보고가 있다 (Jain et al. 1988). 본 실험에서는 가임 서울배추를 포함한 2개 내혼 계통과 노랑봄배추 등 시판 일대잡종 4품종의 떡잎에서 분리한 원형질체롤2,4−D \( 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), NAA \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 및 BA \( 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 가 첨가된 배지에 현탁하고 광조건을 달리하여 배양한 후 세포분열율과 micro-callus 생장을 조사하였다 (Figure 2). 배추의 인자형과 광조건에 따라 세포분열율과 micro-callus 생장 양상이 달리 나타났는데, 가임 서울배추의 원형질체를 명배양 하였을 때 세포분열율이 \(33.4 \% \)로 가장 양호하였으며, micro-callus 생장은 노랑봄, 조생추석 및 서울배추를 명배양 했을 때 각각 8.3,8.3 및 8.58.5 score로 왕성하다는 것을 관찰할 수 있었다. 이들 3개 품종의 떡잎 유래 원형질체를 명배양 함으로써 생장한 micro-callus는 다음 실험인 고체 배지에 plating하여 callus colony를 획득하기 위한 재료로 사용하였다.</p> <h2>배추 원형질체 유래 callus colony 획득과 재분화 유도</h2> <p>배추 3개 인자형으로부터 얻어진 micro-callus 현탁액 \( 3 \mathrm { ~mL } \)를 취하여 BA, zeatin, NAA 등 PGR과 ethylene생합성 경로와 밀접한 관계를 가지고 있는 polyamine 및 ethylene 생합성 억제제의 하나인 AVG 등을 달리 첨가한 11 종의 고체배지에 plating 한 후 callus colony의 생장을 조사하였다 (Table 2). 노랑봄 품종은 code D 배지 \( ( \mathrm { BA } ~2.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } , \mathrm { NAA } ~1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \mathrm { ~spermine } 0.1 \mathrm { mM } \)), H 배지 (zeatin \( 0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) ) 및 I 배지 (zeatin \( 0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), spermidine \( 0.1 \mathrm { mM } \) ) (Figure 3Bb)에서 양호하게 callus colony가 형성된 반면, 조생추석 품종과 서울배추는 code H 배지와 I 배지에서 노랑봄 품종에 미치지는 못하지만 callus colony가 양호하게 형성되었다. Ethylene은 식물 기내 재분화에 대해 경우에 따라 긍정적이거나 부정적 영향을 동시에 갖고 있으며 (Huxter et al. 1981; Kumar et al. 1987; Songstad et al. 1988; Chi et al. 1991), 기내 재분화가 어려운 Brassica속에서는 ethylene의 생합성 또는 작용을 억제함으로써 재분화를 성공적으로 유도할 수 있다고 보고되었다 (Pua 1993). 본 시험에서는 ethylene 생합성 주변 경로와 연결되어 있으며 일종의 PGR로 인식되는 polyamine류 및 ACC 합성효소의 활성을 저해함으로써 ethylene 생합성을 직접 억제하는 AVG를 callus colony 생장배지에 첨가하였으나효과가 없거나 고농도에서 callus colony의 생장이 억제되는 경향을 나타내었다. 그러나 본 연구의 다음 실험에서와 같이 callus colony로부터 신초 재분화를 유도하는 단계에서 다량의 cytokinin을 배지에 첨가하였음에도 불구하고 ethylene 억제제의 효과를 검토하지 않았다 (Table 3). 실제로 cytokinin류는 몇몇 종에서 ACC 합성효소의 활성을 증대시킴으로써 ethylene 생산을 촉진하는 것으로 알려져 있다 (Saha et al. 2007).</p>