• 제목/요약/키워드: somaclonal variation

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배양 기간이 다른 캘러스로부터 재분화된 시호 (Bupleurum falcatum L.) 체세포클론의 사이코사포닌 함량 변이 (Saikosaponin Contents in Somaclones Derived from Different Aged Calli of Bupleurum falcatum L.)

  • 김은경;이미경;방재욱
    • 한국약용작물학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.323-327
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    • 1998
  • 시호 재분화 체세포클론과 야생 개체의 뿌리에서 사이코사포닌 함량을 정량하여 비교 분석하였다. 사이코사포닌 함량은 1년생 체세포클론, 경상북도 영덕시호, 강원도 정선시호, 2년생 체세포클론 순으로 높게 나타났다. 사이코사포닌 함량 변이는 3개월간 배양한 캘러스에서 유도되어 2년간 재배된 체세포클론에서 2년간 배양한 캘러스에서 유도되어 1년간 재배된 체세포클론에서보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 시호의 경우 사이코사포닌 변이가 캘러스 배양 기간에 별로 영향을 받지 않는다는 것을 보여주는 것이다. 1년생 체세포클론에서 야생 개체에서보다 사이코사포닌 함량이 2배 이상 높은 4개의 체세포클론이 발견되었는데, 이러한 결과는 체세포클론 변이를 이용한 우량 변이주 선발의 가능성을 보여 주는 것이다.

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장기간 기내 배양한 춘란(Cymbidium goeringii Lindley) 및 한란(Cymbidium kanran Makino)의 변이 비교 (Variation Analysis of Long-term in vitro Cultured Cymbidium goeringii Lindley and Cymbidium kanran Makino)

  • 류재혁;이효연;배창휴
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.139-149
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    • 2011
  • 기내 배양된 Cymbidium속 춘란과 한란의 근경을 대상으로 장기배양에 따른 변이성을 비교하기 위하여 RAPD 분석을 실시하였다. 춘란은 총 151개 DNA 밴드 중 40개의 다형성 밴드가 증폭되어 다형성 비율은 26.4%였으며, 한란은 총 155개 밴드 중 56개의 다형성 밴드가 증폭되어 36.1%의 다형성 비율을 나타내었다. 단순일치 계수(simple-matching coefficient)를 사용하여 유전적 유사도 지수를 분석한 결과, 춘란의 개체간의 유전적 유사도 지수는 0.825~1.00 사이로 평균 0.944였다. 한란의 개체간 유전적 유사도 지수는 0.812~1.00 사이로 평균 0.913이었다. 군집분석결과 춘란은 유전적 유사도 지수 0.841과 0.837에서 1개의 그룹과 유집되지 않는 2개체로 나누어졌으며 한란보다 단순하게 유집되었다. 이와 같이 생장조절제가 첨가된 기내 배지에서 장기간 배양된 Cymbidium 근경은 유전적 다형성을 나타냈으며, 유전적 유사지수도 다소 낮게 나타났다. 이 결과는 추후 여러 가지 변이원을 이용한 자원식물개발과 품종육성의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Generation and DNA Characterization of High-lysine Mutants by Biochemical Selection from Callus Culture of 'Hwayeongbyeo'

  • Yi Gi-Hwan;Choi Jun-Ho;Kim Kyung-Min;Jeong Eung-Gi;Park Hyang-Mi;Kim Doh-Hoon;Ku Yeon Chung;Eun Moo-Young;Kim Ho-Yeong;Nam Min-Hee
    • Plant Resources
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    • 제8권1호
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    • pp.60-66
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    • 2005
  • Lysine is the first essential amino acid for optimal nutrient quality in rice grain. For the narrow genetic diversities of lysine contents in rice, somaclonal variation was the source of mutation in our breeding program. Biochemical selection was conducted using 1 mM S-(2-aminoethyl) cysteine followed by two passages of 5 mM lysine plus threonine in the callus subculture medium. The lysine contents in endosperm of all progenies recovered from the biochemical selection were higher than those of their donor cultivar 'Hwayeongbyeo'. These elevated lysine levels of mutants were successfully transmitted to $M_4$ generation. The lysine contents in endosperm varied 3.85 to $4.80\%$ compare to their donor cultivar 'Hwayeongbyeo' was $3.85\%$. Three of high-lysine germplasms, Lys-l, Lys-2 and Lys-7 were selected by biochemical selection and rapid screening methods. DNA analysis showed that a new insertion of Tos 17 which mapped to rice chromosome 11 on the high-lysine mutant, Lys-2.

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화본과 식물의 기내 기관분화 단계별 기관분화체의 유전적 안전성 (Genetic Stability of the Plant-materials Induced in the Process of in vitro Organogenesis of Japanese Blood Grass)

  • 이예진;강인진;배창휴
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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    • pp.35-35
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    • 2023
  • 안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4%) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.

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IAA와 Zeatin Riboside가 감자의 엽절편체로부터의 식물체 유기 및 재분화개체의 변이에 미치는 영향 (Effect of IAA and Zeatin Riboside on Plantlet Induction from Leaf Disks of Solanum tuberosum L. and Variation of Regenerated Plants)

  • 박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제19권4호
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    • pp.459-464
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    • 2001
  • 감자 품종 'Kennebec'과 육종 계통 ND 860-2의 잎 절편을 식물 생장조절제 indole acetic acid(IAA)와 zeatin riboside의 다향한 조합이 포함된 Murashige-Skoog 배지에서 배양하였다. 신초, 뿌리 및 캘러스가 다양한 식물생장조절제 조합으로부터 유기되었으며 두 품종 공히 $3.5mg{\cdot}L^{-1}$ IAA와 $4.0mg{\cdot}L^{-1}$ zeatin riboside를 포함한 배지에서 가장 많은 소식물체를 유기하였다. 뿌리가 유기된 재분화개체를 온실에서 재배한바 $7.0mg{\cdot}L^{-1}$ IAA와 $3.0mg{\cdot}L^{-1}$ zeatin riboside이 포함된 배지에서 재분화된 개체의 생육이 다른 처리구에 비해 유의성 있게 좋았다. ND 860-2의 경유 $3.5mg{\cdot}L^{-1}$ IAA와 $3.0mg{\cdot}L^{-1}$ zeatin riboside의 배지로부터 재분화된 개체의 잎에서 chlorophyll이 결핍되어 부분적으로 옅은 황색 부분이 나타나는 chimera를 발견하였으며 재분화개체로부터 tuber 수, 크기 및 무게 등 표현형의 변이가 나타났다.

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기내배양 홍띠 단계별 재분화체의 기관분화 관련 유전자 발현과 ISSR에 기반한 유전적 안정성 분석 (Expression of Organogenesis-related Genes and Analysis of Genetic Stability by ISSR Markers of Regenerants Derived from the Process of in vitro Organogenesis in Japanese Blood Grass (Imperata cylindrica 'Rubra'))

  • 이예진;강인진;배창휴
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.496-507
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    • 2023
  • 화본과 식물 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra')의 기관분화 관련 유전자의 동태와 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하고자 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 관련 유전자 발현과 ISSR 마커 기반 변이성을 조사하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 재분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 발현되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11도 15개의 모든 단계별 재분화체에서 발현하였다. 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 ISSR 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체(실내포트 재배식물체 4.1%, 노지 재배식물체 4.3%, 기내배양 홍띠(적색)식물체 4.2%, 녹색신초 발생 캘러스 5.6%, 캘러스 1.4%)에서 대조구인 모식물체(1.4%)와 같거나 높게 나타났다. 또한, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. 군집분석 결과 유전적 유사도 지수 0.809에서 기외 식물체(모식물체, 실내재배 및 노지재배 재분화 녹색 식물체)와 기내식물체 및 재분화 과정상의 분화체(기내배양 중인 홍띠 식물체, 녹색 신초, 적색신초 발생 캘러스, 캘러스)는 독립적인 2개 그룹으로 유집되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양 시 재분화 과정에서 일어나는 일련의 유전학적 기초자료를 제공해 준다.

구기자나무의 엽절편체에서 유도된 재분화식물체의 포장생육 특성 (Characteristics on the Field Growth of Plantlets Regenerated from Leaf Segment Cultures of Boxthorn (Lycium chinense Mill.))

  • 김동찬;정해준;민변훈;양덕춘;김수동;이봉춘
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제29권2호
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    • pp.129-134
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    • 2002
  • 포장에서 자란 '청양'의 상부 잎 절편체 유래의 캘러스에서 200개체의 유식물체를 분화시켜 194개체를 포장에 정식한 후 2년 동안 특성을 조사하였다. 잎의 형태는 모본과 같은 타원형이 66.1%였고, 모본과 다른 난형 22.2%, 도란형 7.2%, 장타원형 2.6%그리고 피침형이 2.1%였다. 또한 재분화된 구기자의 포장생육특성을 검정한 후 열매의 크기가 커지고 수량이 증대된 계통군 5계통 (99741, 99781, 99854, 99870, 99886)과 열매가 커진 계통군 4계통 (99774, 99831, 99840, 99849), 잎이 두꺼운 특징을 보인 2계통 (99747, 99783), 그리고 액아에서 신초가 많이 발생되는 다분지성의 초형변이 계통군 2계통 (99797, 99892) 등 13계통을 선발하였다. 열매의 변이를 나타낸 체세포 변이체간의 생산성을 비교한 결과, 대과와 다수확 계통으로 선발한 5계통들은 '청양'에 비해 과장이 2.1∼2.7 mm 길었으며, 10a당 생산량은 15∼30%가 증수되었다. 초형변이를 나타낸 개체간의 엽수량을 비교한 결과 대소계통인 CL1-48에 비해 99892계통이 7.2% 증수되었고 가시가 발생되지 않았으며 잎이 유연한 특징을 보였다.

Doritaenopsis 체세포배의 내배수성 특성과 절편체의 내배수성 세포에 기인한 체세포변이의 발생 (Endoreduplication Pattern of Somatic Embryos and Variants Occurrence Affected by Pre-existed Endoreduplicated Cells in Doritaenopsis)

  • 박소영;백기엽
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제33권4호
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    • pp.297-302
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    • 2006
  • 일반적으로 체세포배를 경유한 대량증식은 증식효율이 높다. 그러나 종종 배수성 변이와 같은 체세포 변이를 야기하기도 한다. 본 연구에서는 Doritaenopsis hybrid의 체세포배 증식시 발생하는 배수성 변이체와 체세포배의 세포에 내재되어 있는 내배수화된 세포와의 관계를 구명하여 배수성 변이체 발생 원인을 밝히고자 실시되었다. 내배수성 분석결과 체세포배의 상부는 $2C{\sim}16C$의 DNA를 함유한 세포들로 구성되어 있는 반면, 중부와 하부 조직에는 $2C{\sim}32C$의 내배수성이 높은 세포들이 내재되어 있었다. 또한 체세포배 연령별로는 2주된 체세포배가 $2C{\sim}16C$ 정도의 세포로 구성되어 있는 반면 10주령의 체세포배는 $2C{\sim}64C$까지 고도로 내배수화가 진행된 세포들이 존재하였다. 이는 한 식물체에서도 부위, 연령에 따라 내배수성이 다를 수 있음을 보여주는 결과이다. 체세포배 부위중 내배수성이 낮은 상부와 높은 하부로 절단하여 각각의 절편체를 배양한 결과 배수성 변이체의 발생은 내배수성이 높은 하부를 배양하였을 때 3배 이상 높았다. 본 연구결과는 변수성 변이체의 발생원인이 내배수화된 세포에 있음을 보여주며 이를 기초로 Dtps. hybrid의 안정적인 증식체계를 구축하는데 기초가 되리라 생각된다.

Nodule 배양방법(培養方法)을 이용(利用)한 잡종(雜種)포플러의 식물체(植物體) 재분화(再分化) (Plant Regeneration of Hybrid Poplars Through Nodule Culture System)

  • 정경호;전영우
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권1호
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    • pp.1-8
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    • 1991
  • Nodule 배양(培養) 방법(方法)을 이용(利用)하여 잡종(雜種) 포플러 양황철62-9와 이태리포플러 1호 Eco 28의 보다 진보(進步)된 재분화(再分化) 방법(方法)과 체세포(體細胞) 배(胚) 발생(發生) 방법(方法)을 얻었다. 칼루스는 2,4-D가 0.5, 2.0mg/l씩 첨가(添加)된 배지상(培地上)에 잎 조직(組織)을 치상(置床)하여 얻었고, 발달(發達)한 칼루스 조직(組織)을 액체(液體) 배지(培地)로 옮겨 세포(細胞) 현탁 배양으로 세포를 증식(增殖)했다. 현탁세포로 부터 적당한 생장(生長) 조절물질(調節物質)을 첨가(添加)하여 nodule을 생산(生産)했다. 액체 배지에서 직접(直接) 줄기를 재분화(再分化)하는 시도(試圖)는 양황철에서만 가능(可能)했다. Agar 배지(培地)에 재분화용(再分化用) 생장조절(生長調節) 물질(物質)을 첨가(添加)한 경우 상당히 많은 수(數)의 줄기 분화(分化)가 분화 되었고, 몇몇 배지에서는 체세포(體細胞) 배(胚)로 분화 했다. 이러한 nodule 배양 방법은 묘목(苗木)의 생산(生産), 체세포(體細胞) 변이(變異)의 이용(利用), 이차(二次) 산물(産物)의 생산(生産) 그리고 그밖의 생물공학적 응용을 위한 조직 배양 재료로서 그 이용성에 대하여 고찰(考察)했다.

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'일품'벼 체세포변이체의 표현형과 후대변이 (Morphological and Progeny Variations in Somaclonal Mutants of 'Ilpum' (Oryza sativa L.))

  • 박영희;김태헌;이현숙;김경민;손재근
    • 한국육종학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.413-418
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    • 2010
  • 국내에서 육성된 품종인 '일품'을 대상으로 현미배양 후대의 주요 농업형질에 대한 변이체의 발생양상과 범위 및 종류 등을 조사하고 변이집단의 크기와 변이집단의 육종적 유용성에 대한 결과는 다음과 같다. '일품' 완숙현미 유래 캘러스로부터 424개체의 식물체를 재분화하고 297개체로부터 종자를 채종하여 계통 재배하면서 간장, 출수기 등 주요 농업형질과 형태적 변이를 조사하였다. 주요 농업형질과 형태적 특성이 모품종과 다른 변이체는 전체의 21.5%인 64계통이었으며 조사한 형질 중 변이의 발생빈도가 가장 높았던 형질은 출수기로 9.1%인 27계통이었고 'opaque endosperm'이 1.7%, 'rolling leaf'가 1.3% 등이었다. $S_2$세대의 분리는 출수기가 가장 많았으며 'dwarf/semi dwarf'와 'rolling leaf' 및 'opaque endosperm' 변이체는 $S_1$세대에서는 계통 내 분리를 보였으나 $S_2$ 세대 에서는 분리하지 않았다. 이상의 결과에서 보면 조직 배양 후대에 발생하는 변이는 생성범위가 넓고 빈도 또한 높아 새로운 유전자원으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각된다.