Effect of Light on Production of Athocyanin and Betacyanin Thruough Cell Suspension Culture Systems in Vitis vinyfera L. and Phytolacca americana L.

포도와 미국자리공 세포현탁배양계 안토시아닌과 베타시아닌에 미치는 광의 영향

The effects of light on the production of anthocyanin and betacyanin in cell suspension cultures of Vitis vinifera and Phytolacca americana were investigated. The cell growth of V.vinifera was little affected by exposure to light, but that of P.americana was markedly increased by light than in the dark In suspension cultures of V vinifera maximum accumulation of anthocyanin was observed during the stationary phase in continuous light By contrast, in suspension cultures of R americana, accumulation of betacyanin occured in parallel with cell division which showed two peaks after 4 days and 8 days of culture in continuous light whereas in continuous dark accumulation of anthocyanin and betacyanin did not occured However treatment of light interrupting for l, 12, and 24 h after 4 days in cell suspension. cultures of remarkably showed a slight anthocyanin accumulation, but after 8 days of culture remarkably accumulated by light interrupting for more than 12 h. In cultures of P. americana, the light treatment was more effective at 4th day than at 7th day after culture, but betacyanin accumulation was decreased again in the dark after light treatment These result indicate that the difference of light responses exist between the V.vinifera and the betacyanin of P. americana though cell suspension culture systems.

본 실험은 포도와 미국자리공의 세포현탁배양계에서 세포생장과 athocyaninn 및 betacyanin 색소생성에 미치는 광의 영향을 조사하였다. 그 결과, 포도의 세포현탁배양계에서의 세포증식 패턴은 광의 효과가 미약하였으나, 미국자리공의 경우는 암배양에 비하여 광조사구에서 뚜렷한 세포증식 패턴을 나타내었다. 포도세포는 12일간의 배양기간중 한번의 생장 피크를 보여주는데 비하여 미국자리공의 배양세포는 두 번의 증식 피크를 보여 광이 세포의 생장 및 분열 주기를 촉진시킬 뿐만 아니라 색소의 축적도 촉진시키는 것으로 나타났으며, 미국자리공 배양세포는 배양 후 4일째에 액포화에 따른 색소의 축적이 확인되었다. 한편, 색소생성에 미치는 광의 영향은 포도 현탁배양계에서는 배양후 6일째부터 생성되기 시작하여 배양 후 10일 전후에 최고치를 보이는데 비하여, 미국자리공의 현탁배양계에서는 세포증식 패턴에 따라 배양 후 4일째와 8일째에 두 번의 피크를 보였다. 그러나 이들 두 가지 모두 암배양하에서는 거의 색소 생합성이 이루어지지 않고 광상태하에서만 색소의 축적을 볼 수 있었다. 한편, 포도 세포배양계에서는 배양 후 4일째에 처리한 광은 약간의 효과가 있었으나, 배양 후 7일째 12시간 이상의 광에 의하여 색소생성이 크게 촉진되는 것을 알 수 있었다. 미국자리공의 경우에는 배양 후 7일 째보다는 오히려 배양 후 4일째에 광이 더욱 효과적이었다. 이상의 사실은 이들 두 가지 색소의 생합성과정에는 광이 절대적으로 필수적이지만 광을 필요로 하는 시기 및 요구하는 광량 등이 서로 다르다는 것을 시사해 준다.