작약 뿌리 절편에서 캘러스 증식을 최적화하기 위해 다양한 오옥신(IAA, NAA, IBA, 2,4-D)과 사이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)을 조합하여 MS배지에서 6주간 암 조건으로 배양하였다. 본 연구 결과, NAA와 zeatin의 조합이 캘러스 증식에 효과적으로 작용하며, 특히 \(1.0 \, \mathrm{mg}/\mathrm{L}\) NAA와 zeatin 조합이 가장 우수한 결과를 보였다. 이를 통해 오옥신 중 IBA와 사이토카닌 중 zeatin이 캘러스 증식에 적합하다는 결론을 도출할 수 있었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>작약 뿌리 절편으로부터 캘러스 형성</h2> <p>작약 뿌리 절편으로부터 캘러스 증식에 대한 최적의 호르몬 조건을 조사하기 위하여 여러 가지 농도의 오옥신(IAA, NAA, IBA, 2,4-D)과 사이토카닌(kinetin, zeatin, BAP)을 각각 조합처리한 MS배지에 암 조건으로 6주 동안 배양하면서 관찰 하였다. 배양 2주째부터 절단면의 유관속조직 주위부터 초기 캘러스가 형성되기 시작하였고, 배양 4~6주째까지 연노란색의 단단한 캘러스가 증식되었다. 캘러스 유도는 오옥신 중 NAA와 2,4-D가, 사이토카닌에서는 kinetin과 zeatin이 비교적 양호한 것으로 나타났다. 호르몬 처리구중 \( 1.0 \sim 2.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 2,4-D 단독 또는 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) NAA와 \( 0.5 \sim 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) zeatin을 조합처리 하였을 때 캘러스 증식이 잘 이루어졌고, 특히 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) NAA와 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) zeatin으로 조합하였을 때 가장 효과적 인 것으로 관찰되었다. 따라서 부정근 형성을 위한 캘러스증식은 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) NAA와 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) zeatin이 첨가된 배지에서 1개월 간격으로 계대배양하면서 3개월 이상 증식하였다. 작약은 뿌리절편으로부터 직접 부정근이나 신초 발생을 유도하는 것보다 다양한 배양 절편으로부터 캘러스를 경유한 간접적인 방법으로 기관 발생을 유도하고 있다. 작약 캘러스 유도는 자엽절편을 이용할 경우 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) BA와 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) NAA조합(Brukhin and Batygina 1994), 잎 절편을 이용할 경우 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) BA와 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 2,4-D조합(Zhang et al. 2007) 그리고 배축절편을 이용할 경우 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) TDZ와 \( 0.2 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 2,4-D조합(Wang and Yue 2009)이 효과적인 것으로 알려져 있고, 또한 품종(Yu et al. 2011)과 배지의 종류에 따라(Pan 2010) 캘러스 형성율이 달라질 수 있음을 보고하고 있다. 본 연구에서는 기 연구의 배축, 자엽 및 잎 절편의 캘러스 유도 조건과는 다르게 NAA와 zeatin조합에서 효과적으로 나타났고, 특히 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) NAA와 zeatin 조합이 가장 효과적임을 알 수 있었다.</p> <h2>캘러스로부터 부정근 발생 및 길이 생장에 대한 최적 호르몬과 명/암 효과</h2> <p>작약 캘러스 클론으로부터 부정근 발생과 길이생장에 대한 최적 호르몬 조합을 선정하기 위하여 첫 단계로 오옥신으로서 IAA, NAA, IBA를 그리고 싸이토카닌으로서 kinetin, zeatin, BAP를 각각 \( 0.1, 0.5, 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)를 단독 첨가하여 암 조건에서 조사한 결과 캘러스 클론 당 부정근 수는 IAA의 경우 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 약 5.5개, \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 4.37개, \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 3.96개가 형성되었고, NAA의 경우 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 5.27개, \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 1.25개를 그리고 IBA의 경우 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 6.66개, \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 5.73개, \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 4.79개를 형성하여 IBA가 다른 오옥신에 비하여 비교적 높았으며, 특히 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) IBA를 첨가하였을 때 가장 효과적인 것으로 나타났다. 그리고 사이토카닌의 경우 BAP와 kinetin의 경우보다 zeatin 첨가배지에서 부정근이 발생되었으며, \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) zeatin을 첨가하였을 때 클론당 2.32개의 부정근이 형성되었다. 부정근의 길이 생장은 IBA의 경우 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 \( 4.82 \mathrm{~cm} \), \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 \( 1.58 \mathrm{~cm} \), \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)에서 \( 1.55 \mathrm{~cm} \)로 고농도보다 저농도에서 효과적이었으며, 이는 NAA와 IAA경우에서도 동일한 경향을 보였다. 반면 싸이토카닌에서는 대부분 오옥신에 비하여 짧은 부정근의 길이생장을 보였고, 특히 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) kinetin과 \( 0.1 - 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) zeatin첨가배지에서 \( 0.72 - 0.98 \mathrm{~cm} \) 정도의 짧은 길이 생장을 보였다. 이와 같이 첫 단계 연구로부터 오옥신중에서 IBA를, 사이토카닌중에서 zeatin을 선정할 수 있었다.</p>