본 연구는 참깨의 뿌리생장에 NAA가 필수적임을 확인하였으며, 이는 식물의 뿌리생장에 오옥신이 중요한 역할을 한다는 기존의 이론과 일치한다. 또한, 질산은이(\(\mathrm{AgNO}_{3}\))는 조직배양에 흔히 사용되며, 특히 \(0.5 \mathrm{mg}/\mathrm{l}\)의 질산은이 첨가시 참깨의 뿌리생장이 가장 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 \(30^{\circ} \mathrm{C}\)에서 배양한 참깨의 뿌리생장이 \(25^{\circ} \mathrm{C}\)에서 배양한 것보다 더 높게 나타났다. 따라서 참깨의 뿌리배양에는 \(25-30^{\circ} \mathrm{C}\)의 온도가 가장 적합하다는 결론을 도출하였다.
<h1>결과 및 고찰</h1><h2>참깨의 뿌리생장에 미치는 배양온도 및 NAA의 영향</h2><p>이 연구의 성공적인 결과를 도출하기 위해서는 먼저 참깨의 뿌리생장의 적정조건이 확립되어야 한다. 따라서 참깨의 뿌리생장에 필수적인 식물 오옥신(auxin) 생장조절제를 선발하기 위한 예비실험이 수행되었다. 이를 위해 세 종류의 식물생장조절제(IAA; indole 3-acetic acid, IBA; 3-indolebutyric acid 및 NAA; naphthaleneacetic acid)를 사용하여 예비실험이 수행되었다. 이 결과에 의하면 NAA가 가장 효과적이라는 사실이 얻어졌기 때문에 NAA가 식물생장조절제로 선발되었다. 이어서 참깨의 뿌리생장에 가장 적합한 NAA의 적정 농도와 적정 배양온도를 검토하기 위하여 네 종류의 NAA 농도 \( (0.0 \mathrm{mg} / 1\), \(0.1 \mathrm{mg} / 1\), \(0.5 \mathrm{mg} /\mathrm{l} \) 및 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{l}) \)를 사용하여 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \)와 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)의 두 배양온도에서 배양되었다. 실험결과는 Fig. 1과 Fig. 2에 잘 나타나 있으며, NAA 무처리에서는 두 배양온도 모두에서 참깨의 뿌리생장이 전혀 생기지 않은 반면에, NAA가 첨가된 배양에서는 두 배양온도에서 뿌리의 생장이 확인되었으며, 이 결과는 참깨의 뿌리생장에는 NAA가 필수적으로 요구된다는 사실을 보여주었으며, 이는 식물의 뿌리생장에는 일반적으로 오옥신이 중요한 역할을 한다는 사실과 일치하는 실험결과로 생각되었다. 그리고 뿌리의 생장이 가장 높은 처리구는 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)에서 NAA의 농도가 \( 1.0 \mathrm{mg} / \mathrm{l} \)로 첨가된 처리구에서 측정되었으나 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \)에서 배양된 뿌리생장과의 차이는 거의 없었다. 위의 실험 결과로 볼 때 참깨의 뿌리배양을 위해서는 \( 25-30^{\circ} \mathrm{C} \)가 적합하다는 결론이 얻어졌다.</p><h2>참깨의 뿌리생장에 미치는 질산은 \( \left(\mathrm{AgNO}_{3}\right) \)의 영향</h2><p>질산은 \( \left(\mathrm{AgNO}_{3}\right) \)은 식물의 조직배양에서 식물뿌리나 식물세포의 생장을 촉진하거나 혹은 어떤 특정 물질의 생산을 유도하는 식물배양의 첨가제로 흔히 사용되고 있다. 따라서 본 실험에서는 질산은이 참깨의 뿌리생장에 미치는 영향을 조사하기 위한 실험이 수행되었다. 이 실험결과는 Fig. 3에서 보여주는 바와 같이 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{l} \)의 질산은이 첨가된 처리구에서 참깨의 뿌리생장이 가장 높게 측정되었으며 \( (8.8 \pm 0.2 \mathrm{~g} \) fresh weight), \( 25^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( (8.1 \pm 0.2 \mathrm{~g} \) fresh weight) 배양된 처리구 보다는 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)에서 배양된 뿌리의 생장이 약간 높게 나타났다. 그리고 질산은의 농도가 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{l} \) 이상의 높은 농도에서는 뿌리의 생장이 오히려 감소되는 경향이 있었다. 이러한 현상은 질산은의 첨가는 적절한 농도로 첨가하는 것이 참깨의 뿌리생장에 도움이 되지만 적정 농도 이상에서는 오히려 뿌리생장에 불리하다는 사실을 말해 주고 있다. 이러한 결과는 다른 식물의 뿌리배양에서도 보고되고 있을 뿐 아니라, 식물의 종류에 따라서도 질산은의 적정 농도가 서로 다르게 나타난다는 사실이 알려져 있다. 이와 같이 식물의 뿌리배양에서 질산은의 영향에 대한 기작은 아직 정확하게 규명된 사실이 없지만 식물 생장조절제의 하나인 에칠렌의 합성에 질산은 이 관여함으로서 뿌리의 생장에 간접적으로 영향을 미친다는 것이다. 예를 들면, 질산은의 적정 농도에서는 에칠렌의 합성이 체내에서 적절하게 조정되어 생체의 생장을 촉진시키지만 적정농도 이상에서는 에칠렌의 합성이 과도하게 합성되어 체내에 필요 이상의 에칠렌이 축적되어 오히려 생체의 생장을 저해시키는 효과가 나타나기 때문에 생체의 생장이 감소하게 된다는 것이다. 이러한 이론적 배경은 본 실험의 결과에서도 잘 설명되고 있으며, 식물의 조직배양에서 흔히 질산은이 첨가되는 이유가 되고 있다.</p>