지황(Rehmannja glutjnosa)에서 종근 저장시 나타나는 병원균의 오염을 배제하면서 종묘를 대량 증식시키는 방법을 개발하기 위하여 액체 배양을 통해 직접 체세포배를 형성하고자 할 때 요구되는 배지, 질소원, 탄소원 및 pH와 배양 기간 중 배지의 성분 변화를 조사하였다. 줄기나 엽병을 접종조직으로 할 경우, 배지내 질소원인 $NH_4NO_3$ 와 $KNO_3$의 적정비율은 825 mg/1 : 1900 mg/l 이었고, 탄소원으로는 자당이 적합하였으며, 적정 농도는 3% 이었다. 배지로는 1X MS 배지가 적합하였고, 적정 BA 농도는 2.0 mg/l 였는데, NAA와 조합하였을 경우에는 BA 1 mg/l에 NAA를 0.5 mg/l 를 조합한 배지 와 BA 2.0 mg/l 에 NAA를 0.1 mg/l로 첨가한 배지가 체세포배 발생에 효과적이었다. 멸균 전에 pH를 5.7로 조정한 경우에 직접 체세포배의 형성에 효과적이었다. 배양기간 중 배지 내 $Ca^{++}$와 $Mg^{++}$이온은 거의 변화가 없었으나, $K^{+}$이온은 많이 흡수되었다. 배양 3주 째에 자당은 거의 고갈되었고, 과당과 포도당은 3주 째부터 흡수되기 시작하였다.
지황과 현삼을 대상으로 저장 온도와 기간이 직접 체세포배 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 지황은 $4^{\circ}C$에서 저장한 후 배양한 경우보다 $8^{\circ}C$에서 저장하여 배양한 경우 직접 체세포배 생성율이 높았으며, 저장 조직 간에 차이가 있어, 잎이 12주간 저장 후에도 거의 일정한 체세포배 발생율을 보여 줄기나 엽병보다 장기 저장에 적합한 것으로 나타났다. 현삼의 각 조직을 전배양 없이 바로 $4^{\circ}C$와 $8^{\circ}C$에서 저장하였을 때, 줄기와 엽병 조직이 저장기간의 경과와 무관하게 신초의 발생율이 유지되었는데 경제적인 면으로 볼 때 $4^{\circ}C$ 조건보다는 $8^{\circ}C$ 조건이 적절할 것으로 판단되었다. 한편 현삼의 각 조직을 $25^{\circ}C$에서 10일 동안 전배양한 후에 저장하기 위해서는 줄기와 잎 조직은 $8^{\circ}C$에서, 엽병 조직은 $4^{\circ}C$ 조건에서 저장하는 것이 유리한 것으로 나타났다.
더덕 자엽절편을 1 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS기본배지에 배양하여 배발생캘러스를 얻었고, 호르몬이 첨가되지 않은 MS액체배지에서 구형기의 체세포배를 얻었다. 구형기에서 초기 심장형기로 발달할 때 자엽의 시원세포는 전형성층조직으로부터 분화되기 시작 하였으며, 하배축에서 관찰되는 원통형 전형성층대는 2개의 자엽을 형성할 경우 2개의 전형성층대가, 3개의 자엽은 3개의 전형성층대가, 4개의 자엽은 4개의 전형층대가 각각 독립적으로 분화되어 자엽절과 자엽부위까지 연결되어 있었다. 만약 구형기 체세포배에서 자엽시원세포가 원통형으로 분화될 경우 합생자엽을 갖는 체세포배가 형성되었다.
OTF9-63 (OTF9)와 P19S1O1A1 (P19) 배종양 세포들의 체세포에 존재하는 불화성 X 염색체의 재활성과 유발 능력을 조사하였다. 배종야 세포와 체세포들의 융합에 의해 얻어진 HATr 클론들의 형태, 염색체 복제 양상을 비롯하여 X 염색체에 존재하나 그 위치는 상당히 먼 유전자들인 Hprt와 Pgk-1의 발현 양상을 분석한 결과, OTF9 세포는 불활성 X 염색체를 재활성화 시킬 수 있는데 반해 P19 세포는 불가능한 것으로 나타났다. 또한, 모든 유합세포는 장기간 배양되었을 때 성염색체의 수가 감소하였으며, 결국 1:2의 성염색체:상염색체의 비율을 나타내었다. 배종양 세포-체세포 융합세포의 이용은 초기 배발생 과정에서 시작되어 난자형성 과정의 감수분열 전까지의 유지되는 X 념색체의 재활성화 기작을 연구하기 위한 실험 방법을 제공한다.
식용버섯의 재배와 소비가 증가해가는 중요성에 비추어 새로운 품종 육성을 위하여 국내의 주요 재배 버섯인 느타리버섯과 사철느타리버섯의 원형질체를 융합하여 종간 체세포 잡종을 선발하였으며, 그 특성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 느타리버섯과 사철느타리버섯의 종간 원형질체 융합율은 0.18-3.80%였다. 2. 융합된 균총의 생장은 빠른 것, 중간 그리고 아주 느린 것으로 나눌 수 있었으며 그 형태는 불규칙 하였다. 3. 선발한 40개의 체세포 잡종 모두가 정상적인 자실체를 맺었으며, 자실체의 형태가 모본과는 달리 아주 다양하게 나타났다. 4. 체세포 잡종의 자실체색은 짙은 회색을 가진 느타리버섯과 연한 백색을 가진 사철느타리버섯의 중간색을 나타내었다. 5. 무포자 또는 극히 적은량의 포자를 지닌 균주를 선발하였으며 이들의 자실체 형태는 정상이었다. 6. 수량이 다소 낮은 무포자 균주를 제외하고는 대체적으로 체세포 잡종의 자실체 수량이 모본보다 증가했다.
발아를 위한 MS 액체배지에서 체세포배를 1주일간 배양하다가 고형배지로 옮겨 배양하면 92%가 발아하지만 액체배지 배양기간이 길어지면 발아율이 낮아져서 4주간 배양 후 고체 배지로 옮기면 26% 밖에 발아하지 않았다. 액체배지에서 발아처리된 체세포배는 배축과 유근의 생장은 충실하게 일어나데 일부에서는 배축에 2차배가 발생되거나 배축과 유근 기부에서 캘러스가 형성된 경우도 있었다. 주사전자현미경에 의한 관찰 결과 경정분열조직을 이루고 있는 세포는 엉성하게 배열되어 있고 제1엽원기가 발생된 경우 그 구조가 충실하지 못하여 생장이 중단되어 있으며 엽원기의 발생이 않된 경우도 있었다. 그러므로 액체배지에서 체세포배의 발아가 억제된 원인은 경정분열조직의 구조적 결함으로 경엽부 형성이 일어나지 못하기 때문으로 사료된다.
capsular polysaccharide(CPS), alpha toxin과 재조합 fibronectin binding protein (FnBP)으로 구성된 유방염 백신을 개발하여 야외효능실험을 수행하였다. 이 subunit 백신은 비유우 23두와 처녀우 20두를 대상으로 10개월동안 각각 수행되었다. 비유우는 매 3주간격으로 2회 백신접종을 하였으며 대조군은 PBS를 상유방림조절 주위에 피하주사하였다. 처녀우를 대상으로 한 실험에서는 분만 8주전부터 시작하여 매 3주간격으로 2회 비유우 백신접종부위와 동일하게 접종하였다. 접종후 비유우에서는 황색포도상구균에 의한 총유선내 감염율이 대조균에 비해 유의성있게 감소하였으며 (p<0.001) 처녀우에서도 총유선내 감염이 백신 접종균(1.6%)이 대조군(11.7%)에 비해 다음 비유기동안 유의성있게 낮았다. (p<0.001). 비유기동안 백신접종한 젖소의 체세포수는 변화가 없었으며 처녀우에서는 추가접종후 백신접종군에서 대조군의 체세포수에 비해 낮았지만 통계학적으로 유의성은 없었다(p>0.05). 본 실험결과 황색포도구균에 대한 유방염 아단위 백신은 비유우와 처녀우에서 체세포수를 증가시키지 않고 총 유선내 감염율을 낮추어주었다. 하지만 본 실험은 1군데의 목장을 대상으로 하였기 때문에 향후 대규모 목장을 대상으로 하는 유방염 백신의 야외효능실험이 심도있게 이루어져야 한다고 생각된다.
태백벼의 현탁배양세포주로부터 유도된 체세포배를 낱개로 알진산 캡슐화하여 인공종자화하였다. 인공종자는 1/2 MS 고체배지에서 73%의 발아율을 나타내었으며 알진산 캡슐은 체세포배의 발아율에 영향을 주지 않았다. 그러나 멸균되지 않은 여과지에서는 발아율이 60%로 낮아졌다. 캡슐화된 진정종자는 무균상태여부에 관계없이 높은 발아율을 나타내었다. 이상의 결과로 무균상태가 유지되지 않을 때 인공종자 발아율이 낮아지는 것은 체세포배가 진정종자의 접합자배보다 오염을 견디기 어렵기 때문인 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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