일장반응의 효과를 얻기위해 최소한의 전개엽이 필요하다. 감자의 기내배양에서 포복경의 생장에는 환경요인과 내생생장조절물질이 영향을 주는데 이런 연구결과를 토대로 우량 소괴경의 생산을 할 수 있다. 이에 기내배양의 효휼적 감자 조서 생산을 위해 잎의 부착연구와 관련한 연구를 하겠다.
<h1>서 론</h1> <p>Jackson (1999)은 기내배양의 경우 상황에 따라 장일이 단일보다 감자의 괴경형성에 더 효과적일 수도 있으며 복잡한 양상을 보인다고 하였다. 식물의 광에 대한 인식반응은 잎에서 일어나기 때문에 특히 이식절편의 잎이 완전히 전개되지 않은 상태나 또는 잎을 모두 제거한 상태의 재료를 기내에서 배양할 때에는 강한 일장 반응을 받을 수 없다고 해석하고 있다. 즉 일장반응의 인식은 잎에서 일어나며, 따라서 일장반응에 의한 자극을 유기하기 위해서 반드시 어떤 종류의 signal이 생산되어야 하고, 그것이 식물체의 잎으로부터 괴경이 형성되는 부위로 전달되어야 한다 (Suárez-López 2005). 일장반응의 효과를 얻기 위해서는 광수용체로서 기능을 갖는 최소한의 전개엽이 필요하다는 것이다.</p> <p>Koda와 Okazawa (1988)는 단일조건에서 괴경이 형성될 때 잎과 괴경의 ethanol추출물에서 양이온교환 chromatography에 의한 강력한 괴경유도활성을 띄는 두 가지 물질을 찾아냈으며, 그 중의 하나는 지금까지 알려진 생장조절물질과는 다른 형태의 glycoside로 보여진다고 하였다. 그러나 단일에서 괴경형성이 유도되지만 이를 유발시키는 조절물질에 관하여는 뚜렷하게 밝혀지지 않았고, 오히려 장일하에서의 잎의 역할에 관하여 형질전환식물체와 접목방법 등을 통한 연구가 많이 진행되고 있다.</p> <p>이와 같은 연구는 일장에 매우 민감한 품종인 'andigena' 를 가지고 수행된 접목실험 등에서 일장에 대한 감응은 잎에서 나타나는 것이 확인되었다 (Martínez-García et al. 2001, Amador et al. 2001, Schittenhelm et al. 2004). 형질전환된 antisense phytochrome B 식물체 정단부위의 잎을 모두 제거한 wild-type의 감자를 대목으로 하여 접목하였을 때, 장일조건하에서도 antisense phytochrome B 식물체의 접수는 willd-type 감자대목에서의 괴경형성을 유도하였다. 그러나 wild-type 대목의 잎이나 측지를 제거하지 않을 경우에는 장일조건하에서 괴경은 형성되지 않는 것이 확인되었고 이는 장일조건에서 잎에서 생성되는 GA의 영향때문으로 판단되며 antisense phytochrome B의 영향은 장일조건하의 잎에서 생성되는 GA의 합성을 억제하는 것으로 해석하고 있다 (Jackson et al. 1998).</p> <p>감자의 포복경의 선단부에서 신장생육이 정지되고 저장 기관인 괴경이 형성되는데는 저온과 단일조건과 같은 환경 요인이 작용하고, 장일과 같이 괴경형성이 유도되기 어려운 조건에서는 지하의 포복경은 지상으로 출현하여 새로운 신초로 생장한다. 그러나 단일과 같은 괴경형성 유도조건에서 포복경은 정단이 괴경으로 형성되기 위해 비후될 때까지 지하에서 생장한다. 포복경 정단의 비후는 포복경의 신장이 정지되고 (Vreugdenhil and Struik 1989, Cenzano et al. 2003), 방사생장 (Mingo-Castel et al. 1976)이 이루어지면서 수(pith)와 피층부위 (cortex)의 세포가 횡단분열을 하고 비대해지기 때문이다 (Xu et al. 1998). 이후에 주변수관대 (perimedullary region)에 있는 세포들은 성숙한 괴경조직의 집단형태 방향으로 무작위하게 분열하고 비대해 간다 (Müller-Röber et al. 1992, Jackson 1999). 이 때 괴경의 형성유도에는 환경요인 뿐만 아니라 내생생장조절물질의 영향도 존재하는데 대표적인 물질이 괴경형성의 유도나 괴경의 비대생장을 억제하는 지베레린 (GA)이다. Koda와 Okazawa (1983)는 포복경의 신장과 비대기에 단계별로 분석한 결과 포복경의 신장기에 있어서는 내생 GA-like물질의 수준이 높았고, 포복경이 비후되기 시작하면 이 물질의 수준이 감소한다고 하였다. 내생의 GA는 감자의 생육단계에서 괴경형성을 억제하는 기능이 크므로 anti-gibberellin효과가 있는 chlorocholine chloride(CCC)가 감자 괴경의 형성과 비대에 촉진효과가 높은 것으로 인정되었다 (Menzel 1980). CCC는 내생 GA의 합성이나 활성을 억제하여 정아우세성이 타파되고, 측아의 발달을 유도하는 기능도 갖고 있다고 하였다 (Okoloko and Lewis 1968)</p> <p>감자의 기내배양에서 포복경의 생장이 정지되고, 이 포복경의 선단부에서 괴경이 형성되는 데에는 여러 환경요인과 내생생장조절물질이 영향을 미치는 것으로, 이에 관련된 종합적인 연구결과가 도출되어야 이를 근거로 우량한 소괴경의 생산이 체계화 될 수 있을 것이다. 따라서 기내배양을 통한 효율적인 감자의 종서생산에 요구되는 광과 온도 등의 환경조건과 CCC 등의 다양한 배양환경에서 기내소괴경 형성방향을 배양하는 절간조직에서의 잎의 부착여부와 연관해서 검토하여 기내배양을 위한 기초자료로 활용될 수 있도록 하였다.</p>