대두 기내 배양체의 분화에 대한 생화학적 성분의 변화와 특성 : (I) 대두 기내 배양체의 분화에 대한 단백질, 아미노산 및 peroxidase 동위효소의 변화와 특성

Changes and characteristics of the biochemical components on the differentiation of soybean cell tissue cultures: (1) Changes and characteristics of the proteins, amino acids and peroxidase isozymes on differentiation of soybean cell tissue cultures

대두의 조직배양에서 배양기간중 생화학적 대사산물의 변화와 특성을 조사하기 위하여 개화후 15일된 미숙자엽을 채취하여 기내에서 3주간 배양하였다. 이때의 배양체를 embryogenic callus(EC)와 non-embryogenic callus(NEC)로 구분하였다. EC의 일부는 다시 3주간 계 대배양하여 root forming cultures(RFC)와 shoot forming cultures(SFC)로 구분하였으며, EC의 또 다른 일부는 원형질체의 분리에 사용되었으며, 분리된 원형질체는 4주간 배양하였다. 이때 유기된 배양체를 protoplasts로부터 유기된 embryogenic callus(PEC)와 non-embryogenic callus(PNEC)로 구분하였다. 각각의 배양체에 대하여 단백질 및 그 아미노산조성을 조사한 결과, 아미노산의 조성 은 NEC와 PNEC에서보다 EC와 PEC에 서 methionine의 함량이 현저히 낮은 반면, phenylalanine의 함량이 높았다. 단백질의 양상은 EC에서는 18KD, NEC에서는 22KD 정도에서 차이가 났다. 또한 각각의 배양체에 대한 peroxidase 동위 효소의 활성을 조사한 결과, EC와 PEC에서는 peroxidase isozyme A(piA)의 활성이 높게 나타났으며, RFC와 SFC에서는 peroxidase isozyme B(piB)의 활성이 높았다.

In order to investigate the changes and characteristics of biochemical metabolic substances of soybean tissue culture during the cultural period, immature cotyledons were detached form the plant on 15th days after flowering and cultured in vitro for 3 weeks. The cultures were classified into embryogenic(EC) and non-embryogenic callus(NEC). A part of the EC lines were subcultured for another 3 weeks and classified into root forming(RFC), and shoot forming cultures(SFC). Another part of the EC lines were used for isolation of protoplasts, which were subsequently cultured in vitro for 4 weeks. The cultures were classified into embryogenic(PEC) and non-embryogenic callus(PNEC) derived from the protoplasts. The cultures of EC and PEC lines showed higher phenylalanine content and lower methionine content than those of NEC and PNEC. At organ differentiation stage, both cultures showed the content of aspartic acid decreased, while the other amino acids increased as a whole. The protein pattern analysis of the cultures revealed that EC and NEC lines contained distinctive polypeptides, with mass of ca. 18KD for EC and ca. 22KD for NEC respectively. The EC and PEC lines also showed high activity of peroxidase isozyme A(piA), while the RFC and SFC lines showed that of peroxidase isozyme B(piB).