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.
본(本) 연구(硏究)는 biomass 생산(生産)을 위(爲)한 밀식재배(密植栽培)에 적합(適合)한 수종(樹種)으로 우리 나라에서 개발(開發)된 제일대(第一代) 잡종(雜種) 포플러, Populus alba ${\times}$ Populus glandulosa $F_1$ 클론들 중(中) 우수(優秀)한 생장(生長)을 보이는 2개(個)의 클론과 그렇지 못한 2개(個)의 클론, 1, 2년생(年生)을 대상(對象)으로 어떠한 형태적(形態的) 특성(特性)이 빠른 생장(生長)에 관련(關聯)되는가를 알아보기 위(爲)하여 실시(實施)되었다. 본(本) 실험(實驗)은 수원에 있는 서울대학교(大學校) 묘포장(苗圃場)에 ha당(富) 20,000 본(本)을 식재(植栽)한 후 시험구(試驗區)를 설치(設置)하여 생장(生長), 엽특성(葉特性), 가지 특성(持性) 등(等)을 시기별(時期別)로 조사(調査), 비교(比較)하였다. 개체당(個體當) 건물질(乾物質) 생산량(生産量)에 있어서 2년생(年生) 클론간에는 유의차(有意差)가 인정(認定)되었으나, 1년생(年生)은 인정(認定)되지 않았다. 2년생(年)生에 있어서 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)과 건물질(乾物質) 생산량(生産量), 그리고 개체당(個體當) 총(總) 가지의 길이와 건물질(乾物質) 생산량간(生産量間)에 고도(高度)의 상관(相關)이 나타났으며, 특(特)히 주목(注目)할 만한 것은 이러한 상관(相關)이 생장기(生長期) 후반기(後半期)인 8월(月)과 9월(月)에 더욱 뚜렷하였다. 높은 물질(物質) 생산량(生産量)을 보이는 클론의 형태학적(形態學的) 특성(特性)은 다음과 같았다. 즉, 높은 shoot-root ratio를 보이며, 엽생장(葉生長)에 있어서는 광합성기관(光合成器官)의 크기를 대표(代表)할 수 있는 개체당(個體當) 엽면적(葉面積)이 많았고, 엽보유기간(葉保有期間)이 길어 생장(生長)을 더 오래할 수 있었다. 또한 수관(樹冠) 상부(上部)에 작은 엽(葉)이 많아서 광합성(光合成)에 필요(必要)한 빛을 효율적(效率的)으로 이용(利用)할 수 있었고 가지의 특성(特性)으로는 길이가 길고 가지수(數)는 많아서 조밀(粗密)한 수관형태(樹冠形態)를 보이는 것 들이었다.
Populus davidiana는 종자의 활력이 짧고(약 3주), 삼목시 발근율이 저조하여 전통적인 유성 무성번식법의 어려움이 있어서 효과적인 기내증식법을 연구하였다. 10가지의 기본 배지를 이용하여, 1-2개의 액아를 포함한 잎이 붙어 있는 줄기절편체를 0.2mg/l의 BAP가 첨가된 배지에서 배양한 결과 MS 배지와 LP배지에서 가장 많은 신초를 생산하였다. 두 배지에서 5주간 배양한 결과 절편체당 9개 이상씩 신초를 생산하였다. 신초생산과 신초의 생장에 있어 클론간의 상당한 차이를 보였다. 몇 클론은 생장조절물질을 첨가하지 않아도 신초를 생산하였다. 기내배양된 신초 중 60% 이상이 0.2mg/l의 IBA가 첨가된 1/2 GD배지에서 발근이 가능하였다.
Polyamine과 polyamine의 생합성 억제제가 포플라(Populus nigra var. $betulifolia{\times}Populus$ trichocarpa) 잎절편의 부정아 분화에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Polyamine의 생합성 억제 물질인 DFMA, DFMO 및 DCHA를 배지에 각각 1mM의 농도로 처리하였을 때 포플라 잎절편의 생중량 감소와 함께 부정아의 분화율이 감소하였고 부정아의 분화되는 시기도 지연되었다. 특히, 부정아 분화에 대한 억제효과는 DCHA가 가장 강하였으며 그 다음 DFMO, DFMA의 순서로 나타났다. 한편, polyamine 생합성 억제제에 의한 부정아의 분화 억제 현상이 polyamine의 처리에 의하여 경감 내지는 상쇄되었는데 이 과정에서 spermidine이 가장 효과적으로 작용하였다. 이러한 결과들로부터 polyamine, 특히 spermidine은 포플라 잎절편의 부정아 분화시 하나의 필수적인 요소로 작용한다고 사료된다.
Lee Jun-Won;In Jun-Gyo;Lee Bum-Soo;Choi Yong-Eui;Kim Jin-Ju;Yang Deok-Chun
Plant Resources
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제8권1호
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pp.1-8
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2005
A type 3 metallothionein cDNA (PMT3a) from ozone-treated Populus alba${\times}$Populus glandulosa cDNA library has been isolated and characterized. A PMT3a cDNA is 459 nucleotides long and has an open reading frame of 201 bp with a deduced amino acid sequence of 66 residues (pI 4.94). The deduced amino acid sequence of PMT3a matched to the previously reported metallothionein genes. The deduced amino acid sequence of PMT3a showed the $86\%$ identity with P. balsamifera ${\times}$P. deltoides. Expression of PMT3a by the RT-PCR was increased 60 min than 30 min after drought treatment. The ozone treated poplar increased at 30 min in the early time and then decreased at 60 min.
현사시나무의 조직 배양 세포에서의 anthocyanin 생산성이 높은 세포계를 얻기 위한 목적으로 실험을 수행한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. Anthocyanin 생산력이 높은 세포계의 선발은 sucrose 3%, 2, 4-D 0.5 mg/l, BAP 0.1 mg/l가 첨가된 MS 기본배치에서 실시하여 15 개 cell line중에 생성력이 80%에 달한 ACL 11 세포계를 선발하였다. Anthocyanin 생성에는 배지 환경요소가 중요한 인자로 작용함을 밝혀 냈다.
미국사시나무(Populus tremuloides)의 삽목개체에 오존이 엽록소함량의 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 오존은 일일 6시간씩, 주 3일간 연속적으로 open-top chamber에서 fumigation 하였다. 오존처리는 괴사반점과 광범위한 chlorosis 등 잎 조직에 심각한 상해를 발생시켰다. 오존처리에 의한 엽록소의 분해는 완전히 성숙한 잎에서 현저하게 관찰되었으나 어린 잎에서는 분해가 거의 보이지 않았다. 오존처리에 대한 엽록소의 반응은 실험 전 기간에 걸쳐 모든 실험대상식물에 있어 일정한 양상을 보였다. 또한 clone 별로 오존 민감성에 따라 엽록소함량의 변화에 상당한 유전적 변이를 보였다.
Polyamine contents and the activities of their main biosynthetic enzymes, arginine decarboxylase (ADC) and ornithine decarboxylase(ODC), were investigated in Populus leaf segments during adventitious shoot regeneration with the addition of 1 millimolar polyamine synthesis inhibitors. From the study of polyamine synthesis inhibitors, ODC was found to be the principal route of polyamine biosynthesis in adventitious shoot regeneration of Populus leaf segments. The ADC inhibitor difluoromethyl arginine(DFMA) and ODC inhibitor difluoromethyl ornithine(DFMO) strongly reduced the putrescine content. On the contarary, DCHA, an inhibitor of spermidine synthase, increased it. Spermidine content was decreased with the treatment of each polyamine synthesis inhibitor, but the inhibitory effect of DCHA was stronger than any other polyamine inhibitor. The decreased polyamine level by polyamine synthesis inhibitors was restored with the exogenously applied polyamine. Comparing the polyamine contents with the adventitious shoot regeneration rate, were observed a close correlation between spermidine content and adventitious shoot regeneration of Populus leaf segments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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