Abstract
When effects of exogenous hormone on hairy root cultures of Raphanus sativs cv. Chungpihongsim examined, the highest anthocyanin synthesis and disorganization were observed when 2, 4-D was supplemented to the culture medium Cytokinins showed early weak induction after transfer and ABA showed inhibitory effect and GA3 showed no effects in anthocyanin synthesis. Hormones except for 2, 4-D in 1 mg/$\ell$ concentration did not induce disorganization of hairy root and retarded growth of hairy root. Time-course changes in anthocyanin synthesis, phenylalanine ammonia-lyase activity and chalcone synthase activity were examined in culture condition contalning 2, 4-D and kinetin. In a medium containing 2, 4-D, anthocyanin synthesis began to increase on the 9th day and reaching maxima on the 18th day after transfer. Maximum peak of PAL activity appeared on the 3-9th day and another minor peak appeared on the 18th day. CHS activity increased from 9th day, reaching maximum on the 18th day and remained at a relatively high level for culture period. In a medium containing kinetin, anthocyanin synthesis increased temporarily on the 6-9th days, early days after transfer and maintained at a low level for remaining culture period. Peak of PAL activity appeared on the 6th day and CHS activity increased from the 6th days, reaching maxima about 18th day and remained at a relatively high level. In particular, addition of kinetin after preculture in hormone free medium for 2 weeks which was thought of wound healing period showed no effects in anthocyanin synthesis. This results showed that stimulation of anthocyanin synthesis by 2, 4-D and kinetin was meaningfully connected with changes of PAL, CHS activity, and then suggested rate-limiting role of CHS on anthocyanin synthesis in that there is close correlation between anthocyanin synthesis and changes of CHS activity in time-course. Besides, it is considered that cytoklnins involving kinetin stimulated anthocyanin synthesis be due to "wound response" by cutting of young roots, and that difference in time-course peak and PAL, CHS activities expressed by 2, 4-D and kinetin result from occurrence of isozyme which have different regulatory mechanism.mechanism.
챙파홍섬무우의 모상근 배양에서 몇 가지 외재 호르몬에 대한 반응을 조사하였던 바, auxins중의 2, 4-D는 안토시아닌의 생성을 촉진하였으며 동시에 뿌리의 탈분화를 유도하였다. Cytokinins은 이식 초기의 비교적 소량의 색소능 촉진효과를 나타내었으며, ABA는 색소의 발현억제 효과를 보이고 GA3 는 색소 생성에 별다른 영향을 마치지 않았다. 1mg/l의 농도에서 2, 4-D 이외의 호르몬은 모상근의 탈분화를 유도하지 않았으며, 모상근의 생장을 대조구 이하로 억제하였다. 2, 4-D와 kinetin를 처리하여 시간경과에 따른 안토시아닌 함량의 변화와 PAL, CHS의 활성변화를 조사하였다. 색소능의 변화를 볼 때, 대조구는 6일 에서 kinetin은 6-9일의 이식초기에 일시적인 색소의 증가를 보였으며, 2, 4-D 처리구는 9엘부터 증가하여 18일경에 peak를 보이며 가장 높은 색소 생성을 나타내었다. PAL의 활성 변화에 있어서는, 대조구에 비하여 kinetin, 2, 4-D처리구 둘 다 활성의 증가를 보이고 kinetin은 6 일에 서 2, 4-D는 9 일에 셔 각각 활성의 peak를 나다내였으며, 특히 2, 4$\longrightarrow$D 의 경우는 18일에서 또 한번의 약한 활성 증가를 보였다. CHS는, 대조구에서는 이식 후 3일에 활성의 일시적인 증가가 있었을 뿐 이후 계속 낮은 상태를 유지하였고 Kinetin 처리구는 6일에서 활성이 증가하여 9일에 최대활성을 보이고 이후 감소하게 된다. 2,4-D 처리구는 9일부터 활성이 증가하여 18일경 최대활성을 나타내고 이후 비교적 높은 활성수준에서 유지되였다. 이외에 이식 후 hormone free 배지 에서 2주간의 전배양 후 kinetin의 처리는 색소축적에 별다른 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과에 따라, 2, 4-D, kinetin에 의한 안토시아닌 생성의 촉진효과는 PAL, CHS의 활성 증 가와 유의적인 연관을 나타내였으며, 특히 시간경과 에 따른 CHS의 활성 변화와 색소의 축적은 비례하여 색소 생성에 있어 CHS의 rate-limiting 역할을 제시하였다. Kinetin를 포함하는 cytokinins은 뿌리의 상처에 의한 “wound-response"에 따른 배양초기의 색소 발현을 촉진하는 작용을 하는 것으로 사료되었다. 2, 4-D와 kinetin에 의해 발현되는 PAL, CHS의 활성증감의 정도는 물론 peak를 보이는 경과시간에서의 차이는 각기 다른 조절기작을 갖는 Isozyme의 존재에 의한 것으로 추정되었다.정되었다.
