Abstract
Sensitivities of PLBs of four Phalaenopsis cultivars, P. 'Taisuco Windian', P. 'Nancy Amour', P. 'Pink Twilight' and P. 'Taipei Gold' to kanamycin, spectinomycin and hygromycin at different concentrations (0, 25, 50, 100, 200, and $400mg{\cdot}L^{-1}$) were examined. Hygromycin was favorable for selecting the transformants in the genetic transformation of Phalaenopsis as PLBs of four cultivars were all dead at even $25mg{\cdot}L^{-1}$ hygromycin. Responses of PLBs of P. 'Maki Watanabe' and P. 'Brother Lawrence' to DL-phosphinothricin (PPT) were determined at different concentrations (0, 0.1. 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 2.5, and $5.0mg{\cdot}L^{-1}$) and $0.5mg{\cdot}L^{-1}$ PPT was thought to be suitable for selecting the transformants of Phalaenopsis. The optimum conditions for Agrobacterium cocultivation with Phalaenopsis PLBs were examined using a two-step cocultivation method in Dtps. 'City Girl' and A. tumefaciens LBA4404. In the first infection period in a 1 : 10 suspension of Agrobacterium to a VW medium, 1 hr infection showed the highest PLB survival ratio. And then, PLBs were cocultivated with a bacterial strain and a 3-day cocultivation period was better for Phalaenopsis PLBs than a prolonged period. Agrobacterium tumefaciens strains LBA4404 (pTOK233) and EHA105 (pGA643) were used to compare their efficiency on the genetic transformation of Phalaenopsis PLBs. The PLBs infected with EHA105 survived more than those infected with LBA4404 after two days in a dark condition and two weeks in light condition on a selective medium. About 1,000 PLBs for each of P. 'Maki Watanabe' and P. 'Brother Lawrence', and each bacterial strain of AGL1 (pCAMBIA3301) and LBA4404 (pTOK233) were used for the regeneration of transgenic plants. The bacterial strain AGL1 had a higher genetic transformation efficiency than LBA4404, with no significant difference between cultivars. In this study, 11 hygromycin-resistant plantlets and 32 PPT-resistant plantlets were produced, but these putative transgenic plantlets need further examinations.
호접란의 형질전환시스템을 확립하기 위한 제 연구를 수행하였다. 항생제 kanamycin, hygromycin 및 spectinomycin 농도(0, 25, 50, 100, 200, and $400mg{\cdot}L^{-1}$)가 품종별 PLB 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 hygromycin은 $25mg{\cdot}L^{-1}$에서 모든 품종이 괴사하였으므로 형질전환 개체의 선발 항생제로는 hygromycin이 유리할 것으로 보였다. P. 'Maki Watanabe'와 P. 'Brother Lawrence' 두 품종에서 형질전환체 선발을 위한 DL-Phosphinothricin (PPT)의 적정 농도는 $0.5mg{\cdot}L^{-1}$이었다. 형질전환시 가장 높은 효율을 얻기 위한 공동배양 일수를 결정하기 위한 실험은 Dtps. 'City Girl'과 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 2단계로 이루어졌다. 균주와 VW 배지의 1 : 10 현탁액에 균주와 PLB를 감염시킨 결과 1시간 처리구에서 PLB 생존이 가장 많았다. 그런 다음 공동배양한 결과 5일 배양에서 PLB 생존수가 가장 많았지만, 4일 이상의 공동배양할 경우 PLB 조직이 연화가 되고 약해져서 죽게 되었다. 따라서 오히려 3일 공동배양 기간이 적당한 것으로 판단되었다. 박테리아 균주의 종류가 호접란 PLB의 형질전환에 미치는 효율을 비교하기 위해 A. tumefaciens LBA4404(pTOK233)와 EHA105(pGA643)를 이용하였다. LBA4404 보다 EHA105로 감염시킨 PLB의 생존율이 더 높았다. A. tumefaciens LBA4404(pTOK233)와 AGL1(pCAMBIA3301)을 이용한 형질전환 실험에서 치상된 PLB가 초기에 백변하는 정도가 LBA4404를 이용한 경우 눈에 띄게 빠르게 나타났고 새로운 PLB가 유도되는 정도도 매우 낮았다(1% 미만). 반면에 AGL1을 이용한 경우 40% 정도의 새로운 PLB 및 유식물체 형성율을 나타내었다. 형질전환 실험에서 최종적으로 hygromycin 저항성 식물체 11개체와 PPT 저항성 식물체 32개체를 얻어냈으나 진정한 형질전환체인지는 차후에 더 검정이 되어야 할 것으로 보인다.
