시호의 약배양을 위한 기초실험으로 약의 저온처리, 혹은 식물생장조절제의 처리가 약배양의 효용에 끼치는 영향과 약 유래 캘러스로부터 기관분화 및 배발생을 위한 효율적인 조건을 구명하고자 본 실험을 시행하였다. 그 방법으로, 시호(B.falcatum L.)의 품종이 '정선종'인 종자를 폿트에 파총한 다음, 하우스 비가림 재배하였고 실험에 이용하였다. 또, 약 배양 효율을 구하기 위해 치상 8주 후에 약으로부터 유도된 캘러스, 배발생 수 등을 조사했고, 약 유래 캘러스로부터 기관분화 및 배발생을 위한 효율적인 조건을 구하기 위해 치상 후 6주 째에 배발생, 재분화 또는 녹화된 캘러스 수를 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>한국산 시호는 일본이나 중국산보다 약리성분인 saikosa-ponin 함량이 우수하나 수요에 비하여 공급량이 부족하므로 국내수요의 상당부분을 수입에 의존하고 있다. 우리 나라는 주로 노지재배에 의한 시호의 번식법을 사용하므로 재배기간이 상당히 길며 상품화가 가능한 2년생 뿌리의 내부 목질화가 심하여 saikosaponin 함량이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 조직배양법을 이용하여 우수한 세포주나 변이체의 선발을 통해 시호의 품종개량을 시도할 필요가 있다. 시호의 조직배양을 시도한 예는 캘러스유래 부정근에서 saikosaponin의 기내생산, 체세포 배발생을 통한 기내증식, 캘러스유래 부정근의 조직학적 연구 등이 있으나, 약 배양을 통한 식물체 재생이나 배발생에 관한 연구는 없다. 약배양은 반수체 육종에 가장 널리 쓰이는 방법으로 배가법에 의해 동형접합성의 고정된 우량 순계를 단시간에 획득할 수 있고, 열성인자의 검출이 가능하므로 육종 기법상의 효율뿐만 아니라 선발효과도 우수한 장점이 있다. 그러나 약배양에 의해 반수체 식물을 유기하는 효율은 식물의 종류와 생육환경, 소포자의 발육단계, 저온처리, 배지구성성분 및 배양환경 등에 따라 큰 차이를 보이며, 어떤 식물은 약배양이 전혀 되지 않는 경우도 있다. 본 실험은 시호의 약배양을 위한 기초실험으로 약의 저온처리나 식물생장조절제의 처리가 약배양의 효율에 미치는 영향과 약 유래 캘러스로부터 기관분화 및 배발생을 위한 효율적인 조건을 구명하고자 수행하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <p>실험에 사용된 시호(B. falcatum L.)의 품종은 '정선종'이었으며, 폿트에 종자를 파총하여 하우스 비가림 재배하였다. 배양에 필요한 약은 시호의 꽃봉오리가 열개 되지 않은 1 핵기 전후의 꽃으로부터 채취하였다. 꽃의 소독은 \( 70 \% \) \( \mathrm { EtOH } \) 에 30초, \( 2 \% \) \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 에 1분간 전처리 후 \( 1 \% \) so-dium hypochlorite 용액에 10분간 소독하여 멸균수로 3차래 이상 씻어 주었다. 약의 분리는 실체 현미경을 이용하였으며, 약의 크기가 \( 200-300 \mathrm {\mu m } \) 정도 되는 것을 치상하였다.</p> <h2>약 배양</h2> <p>약 배양을 위한 배지는 MS(Murashige and Skoog)를 기본으로 하여 sucrose \( 30 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 와 한천 \( 8 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 를 첨가하였으며, 배지의 산도는 \( \mathrm { pH } 5.8 \)로 조정하였다. 분리된 약은 직경 \( 5 \mathrm { ~cm } \) 샤레에 20-30개씩 치상하였으며, 배양조건은 27 \( { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 항온의 암상태로 하였다. 약의 저온처리 효과를 알아보기 위해 채취한 꽃을 수분이 포화된 상자에 넣어 \( 5 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 냉장고에 10일간 보관 후 치상하였다. 저온처리를 하지 않는 경우는 꽃을 수분이 포화된 상자에 상온 보관하면서 3일 이내에 치상하였다. 식물생장조절제는 cytokinin인 BA(benzyl-amino purine)와 kinetin, auxin인 2,4-D(2,4-dichlorophenoxy acetic acid)와 NAA(naphtalene acetic acid)를 사용하였으며, 농도는 \( 0.01 .0 .1,1.0,2.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 를 단독 또는 혼합처리 하였다. 치상 8주 후에 약으로부터 유도된 캘러스, 배발생 수 등을 조사하였다.</p> <h2>재분화 및 배발생 조건 구명</h2> <p>단일 약으로부터 유래된 건전한 캘러스를 MS 기본에 sucrose \( 30 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } , 2,4-D 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), 및 한천 \( 10 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 가 포함된 배지에 약 3개월간 중식 후 BA, kinetin, IAA(indole acetic acid) 및 NAA를 농도 \(0.1,1.0 \) 및 \( 2.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 가 단독 또는 혼합된 배지에 치상하였다. 본 실험에서는 직경 \( 9 \mathrm { ~cm } \) 사례를 사용하였으며, 샤레당 약 \( 50 \mathrm { mg } \) 정도의 캘러스를 9개씩 치상하였다. 치상 후 6주 째에 배발생, 재분화 또는 녹화된 캘러스 수를 조사하였다.</p>