캘러스 유도와 배발생을 위한 약의 저온처리와 식물생장조절제의 효과를 조사한 결과, auxin으로 2,4-D를 혼용한 배지가 NAA를 혼용한 배지보다 배발생 효과와 캘러스 유도가 좋았고, 저온처리를 한 약으로부터 캘러스 유도를 위한 최적의 식물생장조절제는 2,4-D 농도를 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 보다 높이거나 낮추면 캘러스 유도율이 떨어졌다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>약 배양</h2> <p>시호의 약으로부터 캘러스 유도와 배발생을 위한 약의 저온처리와 식물생장조절제의 효과를 조사하였다. 먼저 저온처리 효과를 보면, 생장조절제의 종류와 농도에 관계없이 저온처리 한 약이 처리하지 않은 약보다 캘러스 유도나 배발생율이 높았다. 저온처리를 하지 않은 약의 경우 2,4-D 단독처리배지에서 가장 효율적이었는데, 치상한 총 1,600개의 약 중에서 93개(\(5.81\%\))의 약에서만 캘러스가 유도되었고, 배발생된 약은 4개\( (0.25 \%) \) 에 불과하였다. 그러나 저온처리를 한 약의 경우는 동일한 처리에서 각각 캘러스유도율 \( 12.6 \% \), 배발생율 \( 0.71 \% \) 로 나타나 시호의 약배양에는 저온처리 효과가 있었다.</p> <p>식물생장조절제인 cytokinin(BA 및 kinetin)과 auxin(2,4-D 및 NAA)의 조합에서 auxin으로 2,4-D를 혼용한 배지가 NAA를 혼용한 배지보다 캘러스 유도나 배발생 효과가 좋은 것으로 나타났다. 한편 캘러스 유도에서는 2,4-D나 NAA의 단독처리가 BA나 kinetin을 혼용처리한 배지보다 효과가 우수하였다. 약으로부터의 배발생률을 보면 2,4-D 단독처리에서 가장 효율적이었으나, 총 1,670개의 치상한 약 중에서 11개 \( (0.71 \%) \) 의 약에서만 배발생이 관찰되어 약으로부터의 직접배발생(direct embryogenesis) 효율은 전체적으로 저조하였다.</p> <p>약의 저온처리가 약배양의 효율을 증가시킨다는 것은 오래 전부터 알려져 왔다. 저온의 정도는 식물에 따라 다르나 일반적으로 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \) 이상보다는 \( 4-5^{\circ} \mathrm{C} \)가 더욱 효과적인 것으로 알려져 있으며, 저온처리 기간도 식물에 따라 4일에서 14일까지 다양하나 너무 짧은 기간을 처리할 경우는 저온의 효과가 없는 것으로 보고되어 있다.</p> <p>Tablc 2는 본 실험에서 처리한 cytokinin과 auxin의 여러 가지 농도조합 중 캘러스 유도나 배발생을 위한 최적의 농도조합을 나타낸 것이다. 저온처리를 한 약으로부터 캘러스 유도를 위한 최적의 식물생장조절제는 2,4-D \( 1.0 \)\( \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 틀 처리한 배지로 \( 19.53 \% \) 의 캘러스 유도율을 보였으나, 2,4-D 농도를 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 보다 낮추거나 높이면 캘러스 유도율이 현저히 떨어지는 경향이었다. NAA는 2,4-D에 비해서 효과가 현저히 떨어지며 cytokinin인 BA나 kinetin을 혼용처리한 배지에서도 2,4-D 단독처리에 비해 저조한 것으로 나타났다. 약으로부터의 배발생율도 2,4-D \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)처리에서 \( 1.56 \% \) 로 가장 양호하였다.</p> <p>일반적으로 약으로부터의 배발생에는 캘러스 형성과정을 거쳐서 일어나는 경우와 화분이나 약벽에서 직접 나오는 경우가 있다. 반수성 배를 획득하기 위해서는 화분으로부터 직접 배가 발생되는 것이 가장 바람직하나, 약벽에서 직접 배가 헝성되면 배수성인 체세포배가 형성된다. 본 실험에서 조사된 캘러스나 배는 화분이 직접 약벽으로 돌출되어 형성된 것이며 약벽 유래의 캘러스는 거의 없었다.</p> <p>식물체 조직이나 약으로부터 직접 배발생을 유도할 경우 2,4-D는 자극제 역할을 하므로 일부 식물에서는 고농도의 2,4-D 처리로 배발생 효율이 현저히 증가하는 것으로 알려져 있다. 한편 일부 식물의 조직에서는 생장조절제를 처리하지 않아도 체세포 배발생이 일어날 수 있는 것으로 알려지고 있다. Jo와 Soh는 시호의 잎 조직 유래 체세포 배발생에 관한 연구에서 2,4-D 단독처리가 체세포 배발생에 가장 효과적이며 2,4-D에 BA를 첨가하면 체세포 배발생이 전혀 일어나지 않는다고 하여, 본 실험에서 cytokinin이 약 유래 배발생에 억제작용을 하는 것과 일치하는 결과였다.</p>