• 제목/요약/키워드: In vitro pollination

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단일항체를 발현하는 형질전환 식물체의 In Vitro 화분발아에 대한 Boric Acid의 영향 (Effect of Boric Acid on In Vitro Pollen Germination in Transgenic Plants Expressing Monoclonal Antibodies)

  • 안미현;이경진;고기성
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.339-346
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    • 2007
  • 식물화분발아는 수분수정을 통한 식물의 종자형성과 식물개체의 지속적 세대유지를 위한 중요한 요소이다. 따라서, 본 연구에서는 boric acid를 이용하여 형질전환 하지 않은 (NT) 식물과 항암활성 (anti-colorectal cancer mAb CO17-1A, anti-breast cancer mAb BR55) 혹은 항바이러스 활성을 갖는 항체 (anti-rabies virus mAb57)의 유전인자를 발현하는 형질전환식물 간의 in vitro pollen germination과 Pollen tube growth의 차이를 알아보았다. Boric acid의 화분발아에 미치는 영향을 보기 위하여 0, 5, 10, 15, 20, $40{\mu}g/mL$의 농도를 갖는 발아용액 (germination buffer)을 담배식물 화분에 처리하여 pollen germination rate을 본 결과 $20{\mu}g/mL$에서 가장 높게 발아율 (49.5%)을 보였다. Boric acid ($20{\mu}g/mL$)에 대해 형질전환식물과 NT 식물에서 화분발아율을 관찰한 결과, boric acid를 처리하지 않은 화분에 비해 형질전환여부에 관계없이 발아율이 3-10배 증가하였다. 또한, boric acid $20{\mu}g/mL$농도에서 형질전환식물과 NT 식물의 pollen tube length의 성장률이 가장 높게 나타났다. 시간 별로 형질전환 식물들의 Pollen tube length를 확인 한 결과, germination buffer ($20{\mu}g/mL$)를 처리하고 난 후 3시간까지 가장 빠른 성장률을 보였으며, 3시간 후에는 그 성장률이 둔화됨을 확인하였다. Western blot를 이용하여 식물의 화분과 잎에서 황체유전자 단백질 발현을 확인하였다. 화분과 잎에서의 발현을 비교해 본 결과, 잎에서 항체의 안정한 발현을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 $20{\mu}g/mL$의 boric acid가 항체발현 형질전환담배식물의 in vitro pollen germination을 보기 위해 가장 적절한 농도라는 것을 제시하였다. 궁극적으로 의료용 항체유전자를 발현하는 형질전환식물의 in vitro pollen germination viability를 확인함으로써 형질전환식물의 화분의 안정적인 수분수정이 이루어질 수 있음을 간접적으로 제시하였다.

속간교잡 후 배주배양에 의한 감귤류 신품종 육성 (Breeding of New Varieties by Ovule Culture of Intergeneric Hybrid in the Aurantioideae)

  • 이만상
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.261-266
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    • 1995
  • 감귤류 속간교잡에 의하여 왜성화되고 내한성이 강한 신품종 개발에 대한 연구로서 황금유자와 탱자, 유자와 탱자의 정역교잡 및 잡종종자의 미숙배주 배양을 하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 미숙배주의 callus형성은 탱자 < 유자 < 황금유자 $\times$ 탱자 < 황금유자 순서로 양호했는데, 1 ~ 3 mg/L + zeatin 0.5 mg/L 처리구에서 제일 좋았다. 황금유자와 탱자의 정역속간교잡 20주 후 기내에서의 발아율은 황금유자 $\times$ 탱자의 잡종이 41.3%, 탱자 $\times$ 황금유자의 잡종에서는 37.7%를 보였다. 황금유자 $\times$ 탱자의 F$_1$ 잡종 95%와 탱자 $\times$ 황금유자의 F$_1$ 잡종 100%는 탱자를 닮았다. 황금유자 $\times$ 탱자의 수분 후 3시간이면 화분은 계두상에서 발아하고, 24~28시간이면 화분관이 주공에 진입하며, 2일이면 극핵과 수정하며, 3일이면 난세포와 수정한다. 속간교잡의 결과율은 황금유자 $\times$ 탱자가 14.0%, 탱자 $\times$ 황금유자가 17.5%이었다. 황금유자와 탱자의 인공자가수정 결과율은 각각 45.4%, 27.5%이었으며 인공 타가수정 결과율은 34.2%, 39.5% 이었고, 단위결과율은 3.1%, 1.4%이였다. 또한 자연상 태에서의 결과율은 각각 13.0%, 3.0% 이었다. 황금유자, 유자, 탱자의 체세포와 생식세포 염색체수는 모두 2n=18, n=9 이었다.

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유자와 탱자의 속간교잡후 배주배양에 의한 식물체 유기 (Plant Regeneration via in Vitro Culture of Ovule Obtain by Intergeneric Crossing Between Citrus junos Sieb. et Tanaka and Poncirus trifoliata Raf.)

  • 이만상;남궁승박
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.317-322
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    • 1995
  • 속간교잡에 의한 신품종 육성을 위한 기초 연구로서 유자와 탱자를 정역교잡한 후 배주배양하였고, 자웅배우체 형성 및 수정현상을 조사하였다. 속간교잡의 결과율은 유자$\times$탱자가 16.6%, 탱자$\times$유자는 11.7%이었다. 수분후 6주된 배주를 MT 기본배지에 Zeatin 0.5 mg/L에 NAA 1 또는 3.0 mg/L에 배양했을 때 callus형성율이 높았지만, 14~15주된 배주를 2,4-D 0.1 mg/L 또는 0.5 mg/L이 첨가된 배지에 배양했을 때는 식물체 유기가 잘 되었다. 20주된 배주배양시 발아율은 유자 $\times$ 탱자의 경우 54.5%, 행자 $\times$ 유자는 48.6%이었다. F$_1$식물의 삼엽형 출현율은 유자$\times$탱자는 56.7%, 탱자$\times$유자는 100%이었다. 유자와 행자의 염색체수는 모두 n=9 (2n=18)이었고 화분립의 크기는 각각 33.75 $\mu$, 25.0 $\mu$이었다. 유자와 탱자 배낭의 길이와 폭은 69.38~79.23 $\mu$, 27.50~38.56 $\mu$, 난세포의 길이와 폭은 17.50~41.50 $\mu$, 6.25~8.12 $\mu$이었다. 수분 후 72시간이면 수정이 끝났다.

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Interspecific Hybridization between Populus caspica L. × P. deltoids L 62/154 Using in vitro Embryo Development and Germination

  • Ali, Jafari mofidabadi;Mansooreh, Kamandloo;Hamid, Selamti
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제33권3호
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    • pp.197-201
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    • 2017
  • Populus. caspica L. is an Iranian indigenous poplar species which naturally distributed in the northern part of country. Unfortunately, overuse has removed many of the stems of better form, so that natural stands now usually appear small and crook. Therefore genetic variation for selection of new superior clone of this species is needed. Conventional hybridization system is currently used to induce genetic variation in poplar species but incompatibility barriers have been observed between them. In vitro ovule embryo culture was used to overcome incompatibility obstacle for interspecific hybridization between Populus caspica L. with Populus deltoids L.62/75. Female flowers of Populus caspica L. have artificially been pollinated with pollen grain of P. deltoides 62/75 in one direction using twig and pot crossing system. Ovaries at different ages (7, 14 and 21 days after pollination) were disinfected through 70% ethanol for 1 minute, 5% of sodium-hypochlorite solution for fifteen min followed by three time rising with sterile distil-water. Isolated ovaries were then transferred to MS hormone free medium containing 30 and 60 g/L sucrose for embryo development and germination. Collected data have been analyzed by two factorial experimental designs. The results indicated that there were significant differences between age of embryos for development and germination at ${\alpha}=0.01%$. Highest embryo germination (45%) was observed from 21 days old ovaries. No significant differences were observed between MS culture media containing 30 and 60 g/L for percentages of ovary-embryo germination and number of germinated embryo per ovary at ${\alpha}=0.05%$. Fourteen percentage of embryo germination obtained in MS medium supplemented with 60 g/L sucrose, while only 35% of isolated ovaries were able to germinate in MS containing 30 g/L sucrose. Induced plantlets in 4 cm height were transferred into pots containing soilless (1:1:1 peat, per lit and vermiculite) medium for acclimatization. After successful acclimatization, plants were delivered to nursery.

Hordeum bulbosum을 이용한 보리 반수체의 배배양에서 식물체의 발생률 향상 (Improvement of Plant Generation Rate in in vitro Cultured Haploidy Embryos from H. vulgare Pollinated with H. bulbosum)

  • 정동희;민경수;천종은
    • 한국작물학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.193-197
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    • 1994
  • Hordeum bulbosum을 이용한 보리 반수체육종법의 실용화를 체계화하기 위해 일련의 실험을 실시하였으며, 유배의 적취시기, 유배의 크기에 따른 배배양 반응, 배지 및 환경조건 등을 조사하였다. 1. 유배의 적취시기는 배발육과 식물체 발생률을 고려할 때 수분 후 17일이 적기였다. 2. 식물체 발생에 유리한 유배의 크기는 0.9mm내외였다. 3. 식물체 발생에 효과적인 배지 및 배양조건은 MS배지의 암상태에서 발생시킨 후 명상태로 하는 것이 정상 식물체 발생률(3%)이 높았으나, 작업상의 편리성을 고려한다면 B5배지에서 24시간의 일장처리조건이 좋았다. 4. 반수체는 정상 2배체에 비하여 배 및 식물체의 발생이 현저히 부진하였다.

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한국(韓國) 자생(自生) 새우난초 종자(種子)의 무균발아(無菌發芽) (Asymbiotic Germination of Korean Native Calanthe Species)

  • 김창길;정재동
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제15권
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    • pp.47-52
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    • 1997
  • 새우난초, 금새우난초 및 이들 교잡종자(交雜種子)의 기내(機內) 무균발아(無菌發芽)에 적합(適合)한 기내(機內) 배양조건(培養條件)을 구명(究明)하기 위하여 수분후(受粉後) 일수(日數), 기본배지(基本培地), 초음파(超音波) 처리효과(處理效果) 실험(實驗)을 수행(遂行)하였다. 수분후(受粉後) 100일(日)된 새우란 종자(種子)를 MS배지에 파종(播種)하였을 때 발아율(發芽率)이 가장 양호(良好)하였으며 초음파(超音波) 처리시간별(處理時間別)로는 10분간(分間) 처리(處理)한 다음 파종(播種)하였을 때 발아소요일수(發芽所要日數)는 단축(短縮)되고 발아후(發芽後) 유묘(幼苗)의 생육(生育)도 양호(良好)한 경향(傾向)이었다.

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미량요소 첨가가 자가불화합성 억제에 미치는 영향 (Studies on Inhibition of Self-Incompatibility with Micronutrients in Apple)

  • 정일경;손태권;김민지
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.285-292
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    • 2012
  • 본 연구는 사과의 자가불화합성 현상에 효과적인 저해제와 활력제를 탐색하기 위해 여러 종류의 물질을 조사하였다. 후지 사과의 화주조직에서 분비되는 S RNase에 대한 저해효과를 조사하기 위해 $In$ $vitro$ 상에서 효소 저해제를 넣어 효소활성을 측정한 결과, Iron(II) Sulfate에서 현저하게 활성이 24.3% 감소되어 저해효과가 뛰어난 것으로 나타났다. $In$ $vitro$ 상에서 후지 사과의 화분관 신장 억제 효과를 분석한 결과, 후지 사과의 화분은 2% Sucrose 신장배지 보다 10% Sucrose 신장배지에서 약 90% 이상의 높은 발아율을 나타났다. 또한 저해제와 첨가제 처리에 의한 안동지역과 영주지역의 Field에서 후지 사과 착과율 조사 결과, 안동지역에서는 $A^+$+V6 2회 처리가 86.1%로 중심화착과율이 가장 높았으며, 영주지역에서는 $A^+$+V1 1회 처리가 91.9%로 중심화 착과율이 가장 높은 것으로 나타났다.

만다린 잡종에서 자연발생 배수체의 발생 빈도와 생장 특성 (Frequency and Growth Characteristics of Polyploids Occurred Spontaneously in Some Mandarin Hybrids)

  • 송관정;김샛별;박재현;오은의;이경욱;김동욱;강종훈;김정순;오정환
    • 원예과학기술지
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    • 제29권6호
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    • pp.617-622
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    • 2011
  • 자연발생 배수체를 이용한 다양한 육종 소재를 개발함에 있어 그 효율성을 평가하고자 종자의배형성이 다른 일부 만다린 잡종에 대해 종자 형성 정도, 자연발생 배수체의 발생 빈도, 배수체의 생장 특성을 분석하였다. 다배성의 'Amakusa', 'Haruka', 'Hayaka' 및 'Seminole' 4품종과 단배성의 'Benibae'와 'Harehime' 2품종에 대해 방임수분된 과실로부터 종자를 채취하였다. 과실당 종자수는 10.0개이었고, 이 중 소형의 발육종자 형성 빈도는 25.1%이었다. 이들 소형 종자의 기내 발아 식물체에 대해 배수체 분석기 및 염색체 분석으로 배수성을 분석하고 배수체를 선발하였다. 'Harehime' 3배체 1개, 'Amakusa' 4배체 1개, 그리고 'Benibae' 4배체 1개가 각각 획득되었다. 이들 4배체와 3배체의 잎의 형태, 두께, 엽병 길이 및 절간장을 2배체와 비교하였는데, 큰 차이는 나타나지 않았다. 그러나 기공의 크기와 분포에 있어서는 분명한 차이를 나타내어 3 또는 4배수체 식물에서 기공의 크기가 커지고 분포 밀도는 감소하였다. 엽록소 함량을 나타내는 SPAD 값과 광합성 정도에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 본 연구결과로 감귤 만다린 잡종에서 방임수분으로도 자연발생 배수체 생산이 가능하며, 다배성보다는 단배성에서 발생 빈도가 높은 것을 확인할 수 있었다.

꽃사과 품종의 생리 및 유전적 분석을 통한 '후지' 사과의 수분수 선발 (Selection of Crabapple Pollinizers for 'Fuji' Apple through Physiological and Genetic Analysis)

  • 손광민;최동근;권순일;김병오;최철;강인규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.116-122
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    • 2013
  • 본 연구는 '후지' 품종에 대한 수분수로서 이용가능성을 확인하기 위하여 꽃사과 11품종의 특성 및 자가불화합성 유전자형을 분석하였다. 꽃사과 품종의 개화기는 '후지'에 비하여 개화시기가 2~7일 정도 빨랐고 화분발아율도 'Virginia'(74.4%) 외에 다른 꽃사과 품종들은 85.6~98.0%로 높은 결과를 보였다. '후지' 품종에 꽃사과 화분을 인공수분시킨 결과 착과율이 자연방임의 65.4%에 비해 'Adam's'는 76.8%로 11.4% 높았고, 나머지 품종들은 86~100%로 20.4~34.4% 높은 결과를 보였다. 꽃사과 화분으로 결실된 '후지' 품종의 종자수는 자연방임으로 결실된 과실에 비하여 13.8~42.3% 향상되었고, 과중은 346.7~376.8g으로 7.4~16.7% 정도 향상되었다. 과형지수는 무처리구 과실은 0.82로 비정형과 기준이었는데 비해 'Manchurian', 'Hopa A', 'Virginia', 'Prunifolia', 'Spectabilis' 등을 인공수분한 경우 0.87~0.88로 정형과 기준에 도달하였다. PCR분석을 통한 꽃사과 품종의 자가불화합성 유전자형을 확인한 결과 'Manchurian', 'Virginia', 'Sentinel', 'Adam's', 'Asiatica', 'Yantaishagou', 'Hanyaehanakaidou'에서 $S_3$, $S_5$, $S_9$, $S_{10}$, $S_{20}$, $S_{26}$이 확인되었고, 염기서열 분석을 통해 $S_5$('Manchurian', 'Virginia')와 $S_9$('Yantaishagou')가 보고된 자가불화합성 유전자형과 일치하였다.

Plantlet Regeneration and PLBs Propagation of Bulbophyllum auricomum Lindl.

  • Aung, Win Theingi;Lian, Thang Tung;Aung, Zaw Phyo;Bang, Keuk Soo;Baek, Seung Hwa
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.508-514
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    • 2022
  • Bulbophyllum auricomum Lindl. is very popular among orchid growers due to the attractive fragrance of its flowers and has become an endangered orchid in Myanmar. In this study, we carried out an aseptic technique that can be used to conserve this endangered orchid species. The seeds of B. auricomum Lindl. were obtained from artificial pollination and cultured in MS basal medium for seed germination. The effect of coconut water and BAP in MS basal medium on callus induction was investigated. The highest callus induction was found at 2.0 mg/L BAP. The maximum growth of protocorm-like bodies (PLBs) was evaluated, and the best response was observed on MS medium supplemented with 150 mL/L coconut water at pH 5.6. MS basal medium supplemented with 150 mL/L coconut water along with 2.0 mg/L BAP and 1.0 mg/L NAA (MCBN) showed the highest number of plantlets at 15℃ at the second week of culture. At the second and third week of culture, MS medium supplemented with 2.0 mg/L BAP and 1.0 mg/L NAA (MBN) showed the best result in terms of the number of leaves and the longest leaves at 15℃ and 25℃, respectively. The present study showed evidence of successful in vitro propagation of B. auricomum Lindl.