• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.180-193
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• 2014

식물에서 슈트 정단부에는 분열하는 세포들로 이루어진 슈트 정단분열조직이라는 조그마한 부분이 있다. 슈트 정단분열조직은 그 식물의 일생을 통해서 땅 위의 모든 구조를 만들어 낸다. 이 연구의 목적은 지난 250년 동안 슈트 정단분열조직의 체제와 기능을 설명하기 위해 발전해 온 이론들을 기술하여, 식물의 생장과 발달에 영향을 미치는 슈트 정단분열조직의 중요성을 이해하는 데 있다. 1759년 볼프(C. F. Wolff)가 최초로 슈트 정단분열조직을 기재한 이후, 1858년에 네겔리(C. N${\ddot{a}}$geli)는 무종자 유관속식물의 슈트 정단분열조직에서 하나의 커다란 정단세포를 관찰하여 정단세포설을 제안하였다. 그러나 이 설은 종자식물에 적용할 수 없는 것으로 확인되었다. 이어서 1868년 한스타인(J. Hanstein)에 의해 조직원설이 제한되었으나, 이 설도 종자식물에 일반적으로 적용할 수 없었다. 그 후, 1924년 슈미트(A. Schmidt)은 피자식물의 슈트 정단분열조직에서 세포의 분열면이 서로 다른 것을 관찰하여 초층-내체설을 제안하였다. 이 설은 나자식물에 적용할 수 없는 것으로 확인되었다. 1938년 포스터(A. Foster)는 세포조직학적으로 서로 다른 구역으로 이루어진 나자식물의 슈트 정단부를 관찰하여 세포조직학적 구역화설을 제안하였다. 또한 1954년 기포드(E. Gifford)의 연구에 힘입어 피자식물의 슈트 정단분열조직에도 세포조직학적 구역화설이 적용될 수 있다는 사실이 증명되었다. 또 다른 설로서, 1952년 뷔바(R. Buvat)는 대기 분열조직설이 제안되었으나, 영양생장 시기에 분열조직 중앙의 시원세포들이 분열하지 않는다는 주장이 수용되지 않았다. 최근에 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 이용한 연구에서, 슈트 정단분열조직의 형성과 유지가 몇 개의 유전자들에 의해서 조절된다는 사실이 밝혀졌다. 즉, SHOOTMERISTEMLESS(STM) 유전자는 슈트 정단분열조직을 형성하고, WUSCHEL(WUS) 및 CLAVATA (CLV) 유전자들은 슈트 정단분열조직을 유지시키며, WUS와 CLV 두 유전자들 사이의 신호전달은 음성되먹임회로를 통해서 이루어진다.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1141-1147
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• 2006

녹두 유식물체 줄기를 조직배양하여 캘러스조직을 형성하였고 이로부터 부정아 형성을 유도한 다음, 캘러스 조직과 부정아 분화에 대한 기원을 조직해부학적으로 연구하였다. 녹두 줄기절편으로부터 캘러스조직의 유도는 0.5 mg/L 2,4-D와 1.0 mg/L kinetin이 첨가된 MS배지가 효과적이었고, 캘러스로부터의 부정아 분화에는 0.75 mg/L NAA와 1.5 mg/L kinetin이 첨가된 MS배지가 매우 효과적이어서 약 21%의 기관형성율을 나타내었다. 캘러스 조직을 조직 학적으로 관찰한 결과, 캘러스조직은 유관속 형성층 외측에 새롭게 형성된 분열능력이 있는 캘러스 형성층환인_바깥쪽으로 생장을 함으로써 유도되었다. 부정아는 캘러스 조직의 외부 표면부위에서 기원된 부정아 정단분열조직으로부터 발생되었다. 부정아 정단분열조직은 엽원기를 형성하여 나중에 잎이 발생되었다.

• 식물분류학회지
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• 제38권1호
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• pp.51-61
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• 2008

잎은 무한생장기관으로 잎의 극성제어에 많은 유전적인 요소가 필요하다. 이들 극성은 잎의 초기발생과정에서 제어되기 시작하고, 정단분열조직과 잎기관의 원기와의 제어를 담당하는 인자들에 의해서 결정이 된다. 본 연구에서는 가늘고 바늘처럼 생긴 잎을 가진 deformed root and leaf1 (drl1) 돌연변이체를 유전학적 해석하였고, 그 결과 DRL1 유전자는 정단분열조직과 잎의 극성축을 제어하고 있는 것으로 판명되었다. 이 DRL1 유전자는 효모의 KTI12 유전자 산물과 유사한 단백질인 Elongator associate protein을 만들어 내는 것으로 판명되었다. 또한, 이 단백질의 아미노산 서열이 원핵생물에서부터 진핵생물까지 광범위하게 진화적으로 보존되고 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, DRL1 단백질과 유사한 식물의 단백질은 계통해석 결과 단일계통을 나타내고 있는 것으로 나타났고, 이는 이 단백질들이 육상식물의 진화과정에서 잘 보존되고 있음을 시사하고 있다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.85-91
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• 1999

고구마의 정단분열조직을 배양하여 생장조절제의 종류와 농도 및 정단분열조직의 크기에 따른 다아체 증식효과를 조사하였다. NAA와 BA 혼용처리의 경우 0.1 ㎎/L NAA에 2.0 ㎎/L BA혼용처리에서 '목포 29호'와 '산천자'의 경우 배양 30일 후에 100% shoot분화율을 보였고, 뿌리발생률은 '목포 29호'는 66.7%, '산천자'는 69.2%였으며 줄기의 기부 부분에서 형성되었다. Cytokinin류인 kinetin과 BA 0.5∼4.0 ㎎/L 단독처리에서 다아체 분화율이 좋았으며 발달된 shoot의 대부분은 배양 60일 이내에 뿌리발생과 더불어 정상적인 식물체로 재분화되었다. 반면에 '금시'에서는 cytokinin류 단용처리에서 분화된 shoot가 캘러스화되어 정상적인 shoot를 생산하지 못하였다. 캘러스로 덮인 다아체의 shoot가 1∼2마디로 신장된 shoot를 분리하여 4.0 ㎎/L BA 또는 kinetin 처리구에 계대배양하였을 때, 분할된 shoot의 대부분이 줄기의 기부에 캘러스가 형성되면서 계대배양 30일 후에는 정상적인 shoot와 뿌리를 가진 재분화된 식물체의 생산이 가능하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2004

쪽파의 정단분열조직을 LS기본배지에 zeatin(0.1, 0.5, 1.0, 3.0mg/L)과 NAA(0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0mgA)를 단독 및 혼합 첨가시키어 식물체 생산과 인경 형성율을 조사하였다. 정 단분열조직으로부터 신초 분화는 zeatin 0.1, 0.5, 1.0 mg/L 단독처리구와에 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 양호한 반응을 보였다. 뿌리분화율은 zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1.0mg/L 혼합첨가구에서 가장 좋았다. 분화된 식물체로부터 정상적인 인경형성은 NAA단독첨가보다는 zeatin과의 혼합첨가가 효과적이었다. 특히 NAA 3.0mg/L에 zeatin 1.0mg/L를 혼합시켰을 때 정상적인 인경 형성에 가장 좋은 반응을 보였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권3호
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• pp.331-338
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• 2004

본 연구에서는 카네이션과 고구마의 무병 종묘를 생산하고자 정단분열조직배양을 실시하였으며, 생산된 배양종묘의 바이러스 감염여부를 진단하기 위해 ELISA방법을 이용하여 주요 바이러스를 검정하였다. 카네이션의 정단분열조직 배양에 공시 한 'Roland' 등 4품종 중 투명화 현상이 없이 가장 정상적인 잎이 발생하고 절간신장이 이루어지며 뿌리의 발생도 양호한 생장반응을 보인 품종은 석죽계통인 'Giant Gipsy' 이었으며 MS기본배지에 NAA 0.05 ㎎/L와 BA 0.1㎎/L 혹은 kinetin 1.0㎎/L와 조합한 구에서 shoot의 재생이 양호하였다. 배양7주일 후에는 explant 1개체에서 평균 5-6개, 많은 것은 10개체 이상의 multiple shoot가 형성되었고 기내 마디삽목법에 의하여 대량증식할 수 있었다. 투명화현상이 심한 품종은 'Casha'와 'Desio'로 나타났는데 투명화 현상은 kinetin 첨가보다는 BA첨가구에서 현저하게 증가하였다. 카네이션 기내 배양종묘의 바이러스 감염여부는 ELISA방법을 이용하여 CarMV와 CarRSV를 신속하게 다량의 시료를 진단할 수 있었다. 그 결과 정단분열조직의 배양을 통해 65.2%에서 무병 주가 생산되었음을 확인할 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권4호
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• pp.247-252
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• 1994

조직배양을 통한 대량증식을 목적으로 구문초 (Pelalgonium citrosa)의 엽신, 엽병 및 정단분열조직을 auxin류와 cytokinin류의 생장조절제를 혼합첨가한 MS배지에 배양한 후 캘러스발생 및 shoot분화율을 조사하였고, 분화된 shoot는 NAA와 IAA가 단독첨가된 MS배지에 옮겨 뿌리분화율을 조사하였다. 생장조절제의 효과는 2,4-D와 kinetin의 혼용처리보다 NAA와 BA첨가배지에서 엽신, 엽병조직 모두 캘러스발생 및 multiple shoot분화가 양호하였다. 엽신조직의 경우 암배양 상태에서 캘러스와 shoot의 분화가 좋았고, 0.5 mg/L NAA와 BA 혼용배지에서는 정상적 민 shoot가 분화된 반면 NAA와 BA의 농도가 높을 경우 분화된 shoot는 vitrification현상이 비교적 많이 나타난다. Shoot는 캘러스를 통하거나 직접 절편체에서 분화되었는데 1개의 절편당 shoot분화수는 캘러스를 통해 분화된 경우가 훨씬 많았다. 엽보의 경우 캘러스발생 및 shoot분화양상은 엽신과 비슷하였으나 분화된 shoot수는 훨씬 적었다. 정단분열조직에서 캘러스증식율이 가장 좋았으며 shoot분화는 NAA와 BA 0.5mg/L첨가구에서 양호하여 대량증식에 가장 효과적인 반응이었다. Shoot로부터 뿌리발생은 1.0 mg/L NAA 첨가배지에서 가장 효과적이었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.37-40
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• 2002

고구마 품종 '율미'의 정단분열조직을 배양하여 얻은 무병주를 대량증식하여 농가에 보급할 수 있는 고품질 종묘의 생산체계를 확립하기 위해 외마디배양 시 기내증식에 미치는 효과적인 pH 농도, 당의 함량 및 마디의 위치에 따른 생장반응을 조사하였다. 고구마 마디배양에 있어서 pH범위는 비교적 넓은 것으로 보이지만, 유식물체의 생육에 가장 효과적인 pH는 4.8로 나타났다. 당의 함량이 6∼8%인 배지에서 식물체의 초장, 근장, 마디수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등 생장반응이 가장 양호하였고 당의 함량이 6∼8%보다 낮거나 높으면 비례적인 감소를 보였다. 정단분열조직을 포함하는 마디의 생장반응만이 다른 마디를 배양한 결과보다 양호하였고 그 외의 마디 배양간에는 큰 차이가 없었으므로 대량생산의 경우 경정조직을 포함한 마디를 제외하고 배양하면 균일한 묘를 동시에 대량으로 확보할 수 있었다. 결론적으로 고구마 외마디 배양을 통한 기내증식에 있어서 배지의 pH 농도는 4.8, sugar 함량은 6∼8%에서 가장 효과적이었고, 마디위치에 따른 배양에서는 생장점을 포함한 첫 번째 마디의 생육이 가장 우수하였으며, 그 외의 마디간에 생장반응은 큰 차이가 없었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제16권1호
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• pp.34-39
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• 2003

후리지 아 13품종의 정 단 분열조직 을 MS 기본배지에 2,4-D, NAA (0.1, 0.5, 1.0mg/L), BA (0.5∼2.0mg/L)를 첨가한 배지에 배양하여 미세증식의 가능성을 조사하였다. 정단분열조직으로부터 캘러스 및 신초분화는 2,4-D와 BA를 조합한 배지 보다 NAA와 BA를 조합한 배지가 양호하였으며 MS 기본배지 에 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA를 첨가한 배지에서 가장 양호하였다. 공시한 13 품종 중 Golden yellow 품종이 캘러스 형성율 및 신초분화율이 양호하였고 캘러스로부터 multiple shoot 형성에는 BA 0.5mg/L를 첨가하였을 때 절편체 당 25.1개로 가장 많은 수의 신초가 분화되어 미세증식의 효과가 있었다. 유도된 신초는 1/2 MS 기본배지 에서 정상적으로 뿌리가 분화되었으며 완전한 식물체로 발달하였다.

• 한국작물학회지
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• 제51권spc1호
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• pp.233-236
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• 2006

체세포배 발생을 통한 고구마 재분화 식물체를 유도하기 위하여 성장조정제 및 부위별 배양조건과 체세포배 캘러스발생 조건에 관한 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생장조정제별 캘러스 유기율은 MS+0.5 mg/L IAA+10.0 mg/L BA, MS+1.0 mgt NAA+5.0 mg/L. BA, MS+1.0 mg/L picloram, MS+1.0 mg/L 2.4-D, LS+1.0 mgt picloram 등에서 높았고, 부위별로는 정단분열조직과 엽이 절간과 엽병에 비하여 높았다. 2. 고구마 치상 부위별 캘러스 형성은 부위별로는 정단분열조직 > 엽기저부위 > 줄기상단부위 순으로 높았고, 생장점에서는 건미, 율미, 고계14호 등에서 $75{\sim}80%$의 노랗고 윤기가 있는 체세포배캘러스를 형성하였다. 3. 2,4-D농도별 체세포배발생캘러스 형성을 조사한 결과 $MS+1.0{\sim}1.5$ mg/L 2,4-D에서 높았고, 품종별로는 건미가 가장 높았다. 4. 식물체 재분화율은 을미가 73%, 신황미가 70%로 신자미와 고계14호에 비하여 높았다.