Development of Cell Lines for Application of Recombinant DNA Techniques in Crops

작물의 유전자 재조합을 위한 세포주의 개발 연구

This experiment was carried out to know the processes of protoplast isolation, culture and plant regeneration in aims of introducing foreign genes into plant cells through plant gene vector, and cellular selection for plant improvement. The main results indicated that 2% cellulase plus 0.5% macerozyme is proper for isolation of protoplasts from leaf mesophyll cells of N. plumbaginifolia, plating efficiency was higher in 1.4-2.0 x 10$^4$ cells/ml, complete cell wall was regenerated after 2 days culture, cell division and cell mass were observed after 4 days and 2 weeks, respectively, colony was developed after 3 weeks culture, addition of 1-2mg/l BA promoted shoot differentiation while root differentiation did not required hormone and seeds were harvested from more than 100 cell lines for further investigation and study.

유전자 재조합 기술을 통하여 유용한 유전자를 세포내로 이전시키거나 세포 수준에서 육종선발을 하기 위한 기술로서 원형질체를 나출, 배양하고 재분화시키는 과정과 세포주를 확보하기 위하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 원형질체 나출을 위한 잎의 표면 소독은 sodium hypochloride 2 %에서 3분간 침지하는 것이 소독율이 높았다. 2. 원형질체 나출 최적 효소농도는 cellulase 2 %와 macerozyme 0.5 %의 혼용이다. 3. 원형질체의 배양밀도는 1.4 - 2.0 $\times$ $10^4$/$m\ell$에서 치상효율이 높았다. 4. 배양배지는 배지 1에서 제일 양호하였다. 5. 배양 2 일 후에는 세포격이 완전히 재생되고 배양 4 일 후에는 세포분열이 시작되었다. 배양 2주 후에는 세포 덩어리를 형성하고 3주 후에는 육안으로 볼 수 있는 colony를 형성하였다. 6. Shoot 분화 배지에 치상한 calli는 치상후 25 일에 bud가 나타나기 시작하였다. Shoot분화에는 BA 1 -2 mg/$\ell$로 첨가한 경우 shoot분화율이 높았다. 7. 발근은 홀몬이 첨가되지 않은 MS 배지에서 양호하였고 현재 100여 개의 세포주에서 종자를 수확하였으며 차후 세포주의 특성과 변이성등을 조사할 계획이다.