돌나물의 식물체 분화에 미치는 Glutamine과 AgNO3의 영향

Abstract

돌나물 (Sedum sarmentosum)의 형질전환 및 유전자원 기내보존을 위한 효율적인 식물체 분화 체계를 확립하기 위하여, 잎절편 유래의 켈러스로부터 식물체 분화에 미치는 glutamine과 <TEX>$AgNO_3$</TEX>의 영향과 분화 식물체의 순화 후 생존율을 조사하였다. 캘러스 유도는 3 mg/L 2,4-D와 1 mg/L BA, 식물체 분화는 0.2 mg/L NAA와 3.0 mg/L BA를 각각 첨가한 MS배지를 사용하였다. 금산 수집종에서 glutamine 첨가는 50일째에 100%의 식물체 분화를 보였으며, 350mg/L glutamine 첨가시 켈러스당 17.6개의 가장 많은 식물체가 분화되었다. <TEX>$AgNO_3$</TEX> 첨가배지에서도 금산 수집종은 100% 식물체 분화를 보였으며, <TEX>$15{\mu}M$</TEX> 첨가배지에서 캘러스당 16.1개의 식물체가 분화되어 가장 양호하였다. 완주 수집종은 glutamine 첨가에 관계없이 식물체가 전혀 분화되지 않았고, <TEX>$5-15{\mu}M$</TEX> <TEX>$AgNO_3$</TEX> 첨가배지에서만 소수의 식물체가 분화되었다. 분화 식물체는 생장조절제를 첨가하지 않은 MS 배지로 옮겨 shoot생장과 발근을 유도한 다음, vermiculite와 perlite를 혼합한 인공토양에서 순화시킨 결과 88-100%의 생존율을 보였다. 생존 식물체들은 강모래:밭흙 (1:1, v/v)을 혼합한 토양에 정식한 후에도 양호한 생장을 보였으며, 모식물과 형태적으로 차이가 없었다. This work was conducted to establish an efficient plant regeneration system for genetic transformation and the in vitro conservation of Sedum sarmentosum genetic resources. Effects of glutamine and <TEX>$AgNO_3$</TEX> on plant regeneration between two genotypes were investigated using MS media supplemented with 0.2 mg/L NM and 3.0 mg/L BA. Calluses were formed on leaf explants placed on MS solid media supplemented with 3 mg/L 2,4-D and 1 mg/L BA. Calluses of Keumsan local strain produced shoots at a frequency of up to 100% after 50 days of culture on medium supplemented with glutamine. The highest number of shoots per callus was 17.6 at 350 mg/L glutamine. However, calluses of Wanju local strain gave rise to no shoots under the same culture conditions. Likewise, calluses of Keumsan local strain produced shoots at a frequency of up to 100% after 50 days of culture on medium supplemented with <TEX>$AgNO_3$</TEX> whereas Wanju local strain sporadically produced shoots. The highest number of shoots per callus of Keumsan local stain was 16.1 at <TEX>$15{\mu}M$</TEX> <TEX>$AgNO_3$</TEX>. Regenerated shoots were subcultured on hormone-free MS medium for rooting and shoot growth, and then 3-5 cm high plantlets were transplanted to the artificial soils comprising vermiculite and perlite, where they survived at a frequency of 88-100%. After being transplanted into upland soil:sand (1:1, v/v) in a greenhouse, regenerated plants showed a morphologically normal growth.