본 연구는 글라디올러스 캘러스로부터의 재분화 조건을 구명함으로써 캘러스 배양시스템을 확립하는데 기여하고자 하였다. 글라디올러스 캘러스로부터의 유식물체 획득은 캘러스를 2,4-D 무첨가 1/2 MS고체배지에 치상한 후 24시간 일장하에서 15$^{\circ}C$로 배양하였을 때 효과적이었다. 캘러스로부터의 기관형성에 미치는 배양방법의 영향을 검토한 결과, 부정근의 형성은 액체진탕배양이 그리고 부정아의 형성은 액채정치배양이 각각 우수한 것으로 확인되었다. 본 실험의 결과를 통해 글라디올러스 ‘Topaz' 캘러스로부터의 재분화를 위한 최적 배양 조건을 선발하는 한편, 액체진탕배양법에 의해 기관-캘러스 혼합체를 유도할 수 있었으며, 이를 이용하여 기내 유식물체를 대량생산할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 낙엽송 배발생조직의 장기저장을 위한 가능성에 대하여 조사하였다. 0.4M혹은 20% PEG로 24시간 전 처리하여 -0.33$^{\circ}C$/min의 동결온도 하강율로 초저온시켰을 때 높은 조직생중량을 보인 반면 -0.5 혹은 -1.$0^{\circ}C$/min의 경우 초저온 후 조직의 생중량이 저조한 것으로 나타났다. 1, 7, 및 28일간 초저온보존된 조직을 회수하여 재생장시킨 다음 PCR을 이용하여 변이분석을 한 결과 초저온보존 기간에 관계없이 DNA변이는 전혀 나타나지 않았다. 초저온보존된 배발생 조직으로부터 체세포배 유도 및 식물체 재분화를 유도할 수 `있었다.

무릇 (S. scilloides Complex)에서 게놈 유형이 다른 AA, BB 및 AABB 게놈 식물의 조직배양을 통하여 유도된 재분화체를 대상으로 RAPD기법을 이용한 유전적 분석을 통해 게놈의 안정성과 게놈 유형에 따른 차이를 분석한 결과, 적용한 20가지의 primer중 Al, A2및 A3에서 게놈 유형에 따른 다형현상을 관찰할 수 있었다. RAPD분석 결과 AA게놈에서 39.2%로 다형성이 세 가지 유형 중 가장 낮게 나타났으며, BB 게놈에서는 72.3%로 가장 높은 다형성을 보였고, AABB 게놈에서는 45.7%의 다형성이 관찰되었다. AA유형에서 관찰된 총 110개의 밴드 중 특이 밴드가 A3에서 하나 나타나 0.9%의 변이율을 보였으며, BB 게놈의 경우 총 116개의 밴드 중 특이 밴드는 A3에서 5개 나타나 4.3%의 변이율을 보여 주었고, AABB유형에서는 총 103개의 밴드 중 특이 밴드가 Al에서 2개, A2에서 1개, A3에서 2개로 총 5개가 나타나 4.9%의 변이율을 나타내었다. RAPD 분석은 게놈 유형이 다른 무릇 체세포클론의 유전적인 안정성 분석에 유용하게 이용될 수 있다.

백합 'Dame Blanche', 94-36' 조직배양시 배양용기 뚜껑에 Milliwrap및 시판용 Uniwrap을 부착한 통기처리가 생육 및 순화에 미치는 영향을 검토한 결과, 초장은 대조구에 비하여 Milliwrap처리구가 가장 컸고 'Dame Blanche'가 1.6배, ‘94-36'은 1.2배 였으며 생체중은 'Dame Blanche'의 경우 처리구가 대조구에 비하여 낮았고 ‘94-36'은 처리구가 대조구보다 30%이상 높았다. 엽폭도 Milliwrap처리구에서 가장 넓게 나타났으며 'Dame Blanche'의 경우 1.0㎝였고 대조구 0.4 ㎝에 비하여 2.5배 였다. 소인경의 경우 대조구에 비해 처리구가 형성수는 적었지만 ’94-36'의 경우 소인경 한 개의 무게는 처리구에서 더 무거웠다. 배양용기내 공기조성 중 ethylene은 Milliwrap처리구에서 0.03 ppm으로 가장 낮았고, 대조구가 0.32 ppm으로 가장 높았으며, 이산화탄소 함량도 대조구에서 0.11%로 가장 높았으며 이는 일반 공기 0.03%의 3배 정도였다. 순화율도 Milliwrap처리구에서 85.1%로 가장 높았으며 대조구와 Uniwrap처리구에서는 비슷하였다.

수분 후 담배의 배에 중이온 ($^{14}$ N) beam을 조사하여 유도한 variegated담배의 잎 조직을 기내배양하여 재생된 식물체의 특성을 조사하였다. NAA 0.1mg/L 와 BAP 1/0mg/L를 첨가한 MS배지에서 variegated담배의 잎을 배양하면 백색부위에서는 백색 식물체만이 유도되었으나 녹색부위에서는 녹색 식물체가 47.2%, 백색 식물체가 37.4%, variegated식물체가 15.4% 유도되었다. 재생된 녹색 식물체는 자가수분한 후대 (F$_1$)에서 녹색 식물체 1,651 개:백색 식물체 54개로 분리되었다. 또한 variegated 잎에서 재생된 녹색 식물체와 정상주를 정역교배 한 결과, 전부 녹색체가 분리되었다. 이 결과는 variegated잎의 표현형 유전은 최소한 모성 유전이 아님을 보여준다. Variegated잎의 녹색부위를 배양하여 재생된 variegated식물체의 잎을 이용하여 DNA gel blot한 결과, 엽록체 유전자인 psbA, rbcL, 165 rDNA, 23S rDNA의 양은 흰색부위 잎에서 정상주인 녹색 잎과 variegated식물체 잎의 녹색부위 보다 많았다.

본 연구는 낙엽송 (Larix leptolepis)의 종자배로부터 배배양을 통한 식물체 재분화까지의 최적조건을 구명코저 수행되었는데 그 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 최대 부정아 유도율은 SH배지에 1.0mg/L zeatin을 첨가한 처리구에서 가장 높은 91.7%의 부정아 유도율을 보였으며, cytokinin 혼용처리를 한 부정아 유도는 1.0mg/L zeatin + 1.0mg/L TDZ처리구에서 40.3%로 가장 높은 유도율을 보였다. 그리고 평균 부정아 유도수는 1.0mg/L zeatin+1.0 mg/L 2iP 및 1.0mg/L zeatin+1.0 mg/L kinetin 처리구에서 종자배당 1.9개로 동일한 유도수를 보여 그 효과는 비슷하였다. 부정아의 길이생장은 염류량을 절반으로 줄인 1/2LM배지에서 계대배양하였을 때 가장 높은 27mm의 신초가 생장되어 가장 효과적인 처리구 나타났다. 증식된 신초의 발근율은 5.0 mg/L IBA 및 0.2mg/L NAA 첨가시 23.3%로 가장 높았고 신초에서 유도된 뿌리수는 5.0mg/L IBA처리구에서 신초당 3.5개로 가장 많았다.

애기장대 (Arabidopsis thaliana)생태종 'Columbia'의 잎절편 배양시 부정근, 모용 및 캘러스 형성에 미치는 에틸렌의 역할을 알아보고자 ACC, ethephon, CoCl$_2$및 AgNO$_3$의 영향을 조사하였다. 애기장대 잎 절편을 부정근 (0.1 mg/L NAA), 모용 (2.0mg/L NAA) 및 캘러스 (10.0mg/L - NAA)를 형성하는 MS 배지 각각에 ACC와 ethephon을 1-100mg/L 처리한 결과 부정근 형성구에서는 부정근이 감소 한 반면 모용이 유기되었고 모용 형성구에서는 모용이 감소한 반면 캘러스가 유기되었다. 또한 CoCl$_2$와 AgNO$_3$를 1-100mg/L 처리한 결과 부정근 형성구에서는 모용 형성 없이 부정근이 증가하였으며, 모용 형성구에서는 모용은 감소한 반면 부정근이 유기되었다. 그리고 캘러스 형성구에서는 ACC, ethephon, CoCl$_2$및 AgNO$_3$처리구 모두에서 캘러스 형성이 억제되면서 모용이 형성되었다.

고구마 산성 peroxidase (POD) (swpal) 또는 중성 POD(swpnl)을 도입한 형질전환 담배에 다양한 선량의 감마선을 조사한 후 30일에 항산화효소 활성과 식물생장에 미치는 영향을 조사하였다. 감마선은 조사선량에 비례하여 형질전환 식물체와 정상식물에 관계없이 모든 식물체의 생장을 크게 억제시켰다. 50-70 Gy 처리에서 식물체의 신장이 크게 억제되었고 새로운 잎이 발생되지 못하였다. 10-50 Gy의 조사선량에서는 POD, superoxide dismutase, catalase 활성에 큰 변화를 주지 않았다. 이러한 결과는 고구마 POD는 감마선 조사에 의해 유도되는 산화적인 스트레스에 대한 보호효과에 관여하지 않음이 시사된다.

아배양을 통한 물박달나무 성숙목의 기내증식은 DKW 배지에서 양호하였다. 이 배지는 다른 두 배지보다 줄기증식 및 줄기생장이 양호하여 물박달나무의 적정 배지로 생각되었다. DKW 배지에서 액아배양과 정아배양에는 큰 차이는 없었으나 증식에는 액아배양이, 생장에는 정아배양이 다소 양호하였다. 한편 1/2 MS 배지에서는 절편기부에 callus가 직경 1.0cm이상 지나치게 형성되어 줄기신장을 억제하였고, WPM에서는 줄기형태는 정상이나 생장이 저조하여 물박달나무의 아배양 배지로는 부적당하였다. 발근은 NAA 처리가 IBA 보다 효과적이었다. l/2 DKW 배지에 1.0 mg/L NAA 처리로 80%의 기내발근 되었으며 유도된 뿌리수도 많았다 얻어진 줄기는 직접 기외삽목도 가능하였는데, 이 같은 결과는 물박달나무 성숙목의 효율적인 기내번식이 가능함을 시사한다.

두릅나무 (Aralia elata Seem.) 2년 생 11개체의 동아를 1.0 mg/L 2,4-D, 3% sucrose, 0.3% gelrite를 포함한 MS 고체 배지에서 체세포배 형성, 발아 및 식물체 재분화에 미치는 개체목의 효과를 조사하였다. 배발생 캘러스의 유도는 개체목에 따른 차이가 있었으나 발아 및 식물체 재분화는 차이가 뚜렷하지 않았다. 배발생 캘러스는 대체로 노란색을 띠었고, 조성은 비배발생 캘러스보다 부드럽고 생장은 다소 느렸다. 체세포배의 발아 및 식물체 재분화는 MS배지의 염류 농도가 크게 영향하였고, 기본배지보다는 염류 농도를 반감시킨 1/2 MS배지에서 BA및 ABA의 처리에 관계없이 양호한 배발아 및 식물체 재분화를 나타냈다. BA처리는 0.1mg/L 농도에서 배축과 자엽 발달에 다소 촉진효과를 나타냈으나 발아와 재분화율은 기본배지보다 우수하지 못했다. 발아되는 배는 자엽수 및 형태에 있어 다양한 변이를 나타냈다. ABA처리는 두릅 체세포배의 발아 및 재분화에 비효과적이었다. 재분화된 식물체는 인공배양토에서 95%이상 환경순화되어 포지에 이식 후 형태적 변이 없이 정상생장이 가능하였다.

본 연구에서는 제초제 저항성 더덕을 개발하고자 하여 제초제 저항성 bar유전자의 형질전환을 수행하였고, 더덕 종자 발아 생리, 체세포배 유도 및 선별배지 농도 등에 대해 조사하였다. 기내종자발아는 GA$_3$를 첨가한 MS배지에 치상하여 15$^{\circ}C$에서 배양하였을 때 광, 암 두 조건 모두에서 90%의 발아율을 나타내었다. 식물체 재분화는 체세포 배발생 경로를 통하여 이루어 졌다. 배발생 캘러스는 자엽, 줄기,잎을 2,4-D와 Zeatin을 혼용처리하여 유도할 수 있었다. Basta와 PPT는 10mg/L 이상의 농도에서 식물체가 갈변고사 하였다. Explant는 l00mg/L 이상의 kanamycin에서 캘러스를 형성하지 못하였다. Explant를 제초제 저항성 bar유전자의 식물 형질전환 벡터를 포함하는 Agrobacterium tumefaciens LBA4404과 2일간 공존 배양한 후, 100mg/L kanamycin, 500mg/L carbenicillin과 1.0mg/L 2,4-D이 포함된 배지에서 형질전환체를 선발하였고, 계대배양으로 배발생 캘러스를 유도하고 체세포배를 얻었다. 체세포배를 200 mg/L kanamycin,500mg/L carbenicillin이 포함된 N6배지에 치상하여 발아시켰다. PCR 수행결과 NPTII와 bar유전자가 증폭되어 나타남으로서 도입된 유전자가 잠정적인 형질전환체 내에 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 bur유전자 형질전환 식물체는 RNA및 단백질 수준에서의 발현 여부 검정을 거친 후, 제초제 저항성 더덕 생산 및 제초제 저항성 유전자의 후대 유전 양상 분석을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

발아 7일된 오이 (Cucumis sativus L.) F$_1$ 5품종과 순계 4품종의 하배축 절편을 1mg/L 2,4-D가 첨가된 MS고체배지에 치상하여 3주간 배양하였다. F$_1$ 1품종과 순계 2품종에서 발달한 캘러스의 8%이하에서 체세포배가 발생하였다. 체세포 배 절편을 동일한 배지에 4주간 배양하여 배발생캘러스를 유도하였다. 배발생캘러스는 동일조성의 MS액체배지에 현탁되어 증식하였다. 액체배지에서 배발생캘러스는 수많은 체세포 배로 발달하였으며, 생장조절제가 첨가되지 않은 MS기본배지에서 95%이상의 체세포배가 식물체로 발아하였다. 재분화된 식물체는 화분에서 생육되어 개화 후 착과하였다.