Somaclonal variation, defined as phenotypic and genetic variations among regenerated plants from a parental plant, could be caused by changes in chromosome structure, single gene mutation, cytoplasm genetic mutation, insertion of transposable elements, and DNA methylation during plant regeneration. The objective of this study was to evaluate DNA variations among somaclonal variants from the cotyledonary node culture in soybean. A total of 61 soybean somaclones including seven $\textrm{R}_1$ lines and seven $\textrm{R}_2$ lines from Iksannamulkong as well as 27 $\textrm{R}_1$ lines and 20 $\textrm{R}_2$ lines from Jinju 1 were regenerated by organogenesis from the soybean cotyledonary node culture system. Field evaluation revealed no phenotypic difference in major agronomic traits between somaclonal variants and their wild types. AFLP and SSR analyses were performed to detect variations at the DNA level among somaclonal variants of two varieties. Based on AFLP analysis using 36 primer sets, 17 of 892 bands were polymorphic between Iksannamulkong and its somaclonal variants and 11 of 887 bands were polymorphic between Jinju 1 and its somaclonal variants, indicating the presence of DNA sequence change during plant regeneration. Using 36 SSR markers, two polymorphic SSR markers were detected between Iksannamulkong and its somaclonal variants. Sequence comparison amplified with the primers flanking Satt545 showed four additional stretches of ATT repeat in the variant. This suggests that variation at the DNA level between somaclonal variants and their wild types could provide basis for inducing mutation via plant regeneration and broadening crop genetic diversity.
This study was carried out to develop reliable systems for somatic embryogenesis in oil palm tree (Elaeis guineensis Jacq.), and to verify the somaclonal variants by RAPD analysis. Embryogenic callus was induced successfully on modified half-strength MS medium containing $NaH_2PO_4{\cdot}2H_2O$ and casein. Embryogenic callus was further developed to somatic embryo mass (SEM), which is very hard and bonded tightly each other. Plantlets were proliferated when SEM was cultured on modified MS medium containing half strength $NH_4NO_3$, casein and L-ascorbic acid. Plantlets were transplanted into pots containing artificial soils. When RAPD analysis was conducted using randomly selected 95 in vitro plantlets and 19 random primers, somaclonal variation was detected using BNR35 primer. There was missing band around 1 kb in #22, #28, #35, and #77 plantlets. In addition, bands obtained from #28, #35, and #77 was much stronger than other normal bands. The blast results at NCBI revealed that somaclonal variation observed in this study was related to chloroplast genome of oil palm. The results also revealed that oil palm reproduction system through somatic embryogenesis is quite reliable and early detection of somaclonal variants seem to be possible at in vitro stage by RAPD analysis.
Somaclonal variation was observed in the field on doubled haploid plants derived from single pollen of a rice cultivar "Hwaseongbyeo". The variations of seven quantitative traits including plant height and one qualitative trait (pubescence) in 436 lines ($R_2$ generation) were analyzed. The number of lines which fell beyond the boundaries of the 95% confidence intervals of the check variety, Hwaseongbyeo was checked for each quantitative trait, and of those fertility showed the highest variation frequency (85.6%), followed by plant height (77.5%), flag leaf length (66.5%), grains per panicle (42.2%), days to heading (34.5%), panicle length (30.7%) and panicles per hill (22.7%). And the variations of quantitative traits except days to flowering appeared to move in the negative direction compared to "Hwaseongbyeo". Variability within lines was also observed for quantitative and qualitative traits. Twenty-nine $R_2$ lines (7%) segregated for pubescence and 130 $R_2$ lines (30%) showed variation with regard to fertility. This suggests that mutations usually occur before diploidization. Twenty-nine $R_2$ lines representing a wide spectrum of variation were chosen for RAPD analysis. The number of lines showing DNA polymorphism compared to Hwaseongbyeo ranged 0 from to 10 according to the primer used and this seems to indicate that specific loci have highly mutable genomic site.utable genomic site.
Kim, Dong-Sub;Lee, In-Sok;Hyun, Do-Yoon;Jang, Cheol-Seong;Song, Hi-Sup;Seo, Yong-Weon;Lee, Young-Il
Journal of Plant Biotechnology
/
v.5
no.1
/
pp.25-31
/
2003
As a consequence of tissue culture of rice, RAPD analysis was peformed to determine whether extended culture periods as undifferentiated calli affected the subsequent genetic constancy, and whether any resulting DNA rearrangements could be detected between sibling plants produced from the same callus. Somaclonal variation was induced at the initial stage of tissue culture and it increased with the length of culture maintenance. Of the 192 total bands, the number of polymorphic bands was 22 (11.5%), 33 (17.2%), and 49 (25.5%) in the callus of 1,3, and 6 months culture, respectively. A significantly higher level of genotypic polymorphisms between regenerants from two different somaclones was also detected, although all the regenerants were derived from a single genotype. In comparison of DNA polymorphisms between regenerants from non-irradiated and from irradiated calli, a scope of variation spectrum by gamma ray irradiation was larger than that by tissue culture. Consideration must be given to this genomic variation where attempts are to be made to use desirable somaclonal variants for plant breeding purpose and in genetic engineering program.
Park, Sung-Chul;Park, Su Hyun;Kim, Soyoung;Jeong, Yu Jeong;Kim, Cha Young;Jeong, Jae Cheol
Journal of Plant Biotechnology
/
v.49
no.3
/
pp.187-192
/
2022
The repeated monthly or weekly subculture of plant callus is labor intensive and increases the risk of somaclonal variation from the parental callus line. The most effective method for preserving plant callus is cryopreservation, which involves storage in liquid nitrogen. However, this method cannot be applied to the callus of different plant species in the same manner, so it is difficult to develop a standardized cryopreservation method. In addition, the survival rate of the frozen callus after thawing and the regeneration rate after survival are uncertain. Therefore, it is necessary to develop a method to extend the subculture interval of plant callus in an active state. In this study, active plant calli of various species without freezing was incubated at 15℃ for 4 to 12 weeks without subculture. After 12 weeks, 8 lines of plant callus grew less than 2-fold when cultured at 25℃, but at least 2 times as much when cultured at 15℃. Moreover, total antioxidant activity did not differ significantly between plant callus recovered at 25℃ after culturing at 15℃ or at 25℃. These results show that the subculture interval can be extended at a temperature of 15℃ without need for modified medium composition or additional processes. In addition, positive results in all calli of several plant species are expected to reduce labor as well as somaclonal variation by increasing the subculture.
The gesneriaceous perennial plant Titanotrichum oldhamii has beautiful foliage and attractive bright yellow flowers. However, breeding of T. oldhamii by conventional sexual hybridization may be difficult because sexual reproduction of this species is very rare. In the present study, plant regeneration systems via both direct and indirect formation of adventitious shoots from leaf explants were established as the first step toward breeding T. oldhamii by using biotechnological techniques. Adventitious shoots were formed efficiently on medium containing $0.1mg\;l^{-1}$ benzyladenine. Histological observation showed that shoot formation on this medium occurred directly from leaf epidermal cells without callus formation. On the other hand, leaf explants formed calluses on medium containing $0.1mg\;l^{-1}$ 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. The calluses could be maintained by monthly subculturing to fresh medium of the same composition. When the calluses were transferred to plant growth regulator-free medium, they formed adventitious shoots. Directly and indirectly formed shoots rooted well on medium containing $0.1mg\;l^{-1}$ indole-3-butyric acid. Plantlets thus obtained were successfully acclimatized and grew vigorously in the greenhouse. Flow cytometry analysis indicated that no variation in the ploidy level was observed in plants regenerated via direct shoot formation, whereas chromosome doubling occurred in several plants regenerated via indirect shoot formation. Regenerated plants with the same ploidy level as the mother plants showed almost the same phenotype as the mother plants, whereas chromosome-doubled plants showed apparent morphological alterations: they had small and crispate flowers, and round and deep green leaves.
The cultivated potato as well as its tuber-bearing relatives are considered model plants for cell and tissue culture, and therefore for exploiting the genetic variation induced by in vitro culture. The association between molecular stability and tissue culture in different genetic backgrounds and ploidy levels has already been explored. However, it still remains to be ascertained whether somaclonal variation differs between callus-derived chromosome-doubled and undoubled regenerants. Our research aimed at investigating, through amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers, the genetic changes in marker-banding patterns of diploid and tetraploid regenerants obtained from one clone each of Solanum bulbocastanum Dunal and S. cardiophyllum Lindl (both 2n = 2x = 24) and tetraploids from cultivated S. tuberosum L. (2n = 4x = 48). Pairwise comparisons between the banding patterns of regenerants and parents allowed detecting considerable changes associated to in vitro culture both at diploid and tetraploid level. The percentages of polymorphic bands between diploid and tetraploid regenerants were, respectively, 57 and 69% in S. bulbocastanum and 58 and 63% in S. cardiophyllum. On average, the frequencies of lost parental fragments in regenerants were significantly higher than novel bands both in S. bulbocastanum (48 vs. 22%) and S. tuberosum (36 vs. 18%) regenerants. By contrast, in S. cardiophyllum, a similar incidence of the two events was detected (32 vs. 29%). Our results revealed that structural changes after tissue culture process strongly affected the genome of the species studied, but diploid and tetraploids regenerated plants responded equally.
The in vitro regeneration was established, and the genetic stability among the mother plants (control) and the micropropagated green plants was evaluated using ISSR markers in Imperata cylindrica 'Rubra', Poaceae which containing important bioenergy plants. Green shoots were multiply induced from growing point culture via callus on MS medium supplemented with 0.01 mg/L NAA and 2 mg/L BA, and the shoots were proliferated on the MS medium with rooting. Rooted plantlets were transplanted to the pot with 100% survival rate. Using ISSR markers, somaclonal variation was analyzed in eight mother plants (control), ten green-regenerant cultivated at culture room (ReR) and ten green-regenerant cultivated at field condition (ReF). All ISSRs produced a total of 97 bands, and the scorable bands varied from one to seven with an average of 4.4 bands per primer. The polymorphism rate of ReRs and ReFs was 4.1% and 3.1% respectively, showing higher rate than that of control (0%). The genetic similarity matrix (GSM) among all accessions ranged from 0.919 to 1.0 with a mean of 0.972. According to the clustering analysis, ReFs and mother plants were divided into two independent groups. The results indicate that no clear genetic diversity was detected among regenerated plants, and ISSR markers were useful tool for identification of somaclonal variation of regenerants.
Endoreduplication is a developmental process that is unique to plants and occurs in all plants. The present study aimed to assess endoreduplication in various explant tissues and regenerated somatic embryos of Doritaenopsis. We further investigated the effects of light quality on endoreduplication and somatic embryo proliferation. To this end, we studied endoreduplication in leaves and root tips from regenerated plantlets and somatic embryos and in developing somatic embryos under 4 types of lighting conditions: red light, red + far-red light, red + blue light, and white light. We found that the degree of endoreduplication varied in different explants, and that the choice of explants used also influenced the ploidy levels of the newly regenerated somatic embryos. The DNA content of the leaf (2C-8C) was less than that of the root tip (2C-16C) and somatic embryo (2C-64C). In terms of light quality, the combination of red and far-red light produced the highest number of somatic embryos, while maintaining a low degree of endoreduplication. The data obtained indicate that this light combination stimulates somatic embryogenesis in Doritaenopsis and may exert some control on endoreduplication during cell division. These findings can be applied to achieve a reduction in somaclonal variations for the purpose of mass proliferation and genetic improvement.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.