식물조직배양 무균상태로 시험관에서 고체배지나 액체배지를 이용하여 식물의 조직, 배아, 종자, 단세포를 배양 하는 방법 1 단계 : 멸균상태의 절편 배양 - 절편선택, 표면멸균, 배지에 접종 2 단계 : 줄기발생 - 배지에 줄기세포증식 3 단계 : 뿌리발생 - 배지에 뿌리세포증식 4 단계 : 식물체를 제어된 환경내의 멸균화분이나 지지대로 이동 Figure Regeneration of plants from protoplasts.

식물조직배양의 장점 1. 균일한 식물체의 급속한 증식 영양번식 식물은 삽목, 접목 등의 방법으로 주로 증식하고 있으나, 어떤 종류는 증식능률이 낮 을 뿐만 아니라 시간과 노력의 소모가 많음. 그렇지만 조직배양을 통해 증식하게 되면 이와 같 은 문제점을 개선, 유전적으로 균일한 개체를 증식, 원하는 조직 ( 꽃, 과일 등 ) 을 증식. 2. 무병주 생산과 품질 향상 영양번식 식물에서는 바이러스나 병원균에의 감염이 되면 증식개체에서도 전염되어 문제. 조직배양은 무병주를 생산 할 수 있어 작물의 생산성을 높일 수 있음. 3. 품종개량 식물육종은 유용한 형질을 선발하여 우량 유전자형을 고정, 유지, 증식하는 일련의 과정을 거 치게 됨. 육종분야에서도 조직배양방법이 적용되어 과거에는 불가능했거나 어려웠던 부분을 가능. 약 (anther) 또는 화분 ( 花粉 ) 배양을 이용한 반수체 육성, 배 ( 胚 ) 배양, 배주 ( 胚珠 ) 배양, 시험 관 내 수정 등도 이용할 수 있게 되었다. 원형질체 융합에 의한 체세포 잡종의 창출이나 형질 전환을 이용하여 신품종을 육성하는 데에도 조직배양기술이 사용.

4. 효율적인 생산 조직배양을 하게 되면 배양용기에서 많은 식물체를 대량을 생산 할 수 있어 자연조건에서 생 산하는 것에 비해 면적이 훨씬 줄어들고 관리가 쉬움. 또한 항상 균일한 생육상태를 제공 하 기 때문에 예기치 못한 기상변동으로 인한 피해를 줄일 수 있음. ( 예. 난과식물, 네펜테스 ) 5. 유전자원의 보존 식물의 유전자원을 변이 없이 오랫동안 보존하는 데는 넓은 면적과 관리 유지비가 많이 들고 병해충관리 등 노력이 많이 소모함. 그러나 시험관내에서 무균상태로 생장점 등 일부분을 보 관 하는 적은 면적에서 용이하게 보관 할 수 있음.

 Heterotroph 생활증식에 유기물을 필요로 하는 생물. 그 중 화학적 암반응에 의해 에너지를 취 하는 것을 화학합성종속영양생물 ( 대개의 동물, 균류 ), 광화학반응에 의한 것을 광 합성종속영양생물 ( 홍색무유황세균 등 ) 이라고 한다. 유기영양생물 및 일부 무기영 양생물을 포함한다. 외부 ( 다른 유기체에 의하여 형성된 물질 ) 로부터 일부 또는 모 든 양분 ( 포도당이나 아미노산과 같은 복합영양분자 ) 을 얻는 유기체로 생존을 위하 여 유기탄소를 필요로 한다. 모든 동물과 광합성을 하지 않는 식물 및 일부 박테리 아를 설명하는데 사용된다. 배양하는 식물체는 광합성을 하더라도 그 수준이 아주 낮기 때문에 종속영양제 (heterotroph) 이고, 외부에 이식하는 식물체는 가능한 한 빨리 완전한 독립영양제 (autotroph) 로 발달하려고 하는 경향이 있다.

 Autotroph 무기물만의 영양으로 생활하는 생물. 독립영양을 위해서는 에너지 획득반응에 유 기물을 사용하지 않고 무기물만으로도 충분해야 하며 몸을 구성하는 유기물을 무 기물에서 합성할 수 있어야 하는 두 조건을 충족해야 한다. 독립영양생물은 에너 지원으로서 화학반응에너지를 이용하는 화학합성독립영양생물 (chemoautotroph) 과 빛에너지를 이용하는 광합성독립영양생물 (photosynthetic autotroph) 로 구분된 다. 전자에는 황산화세균, 질화세균, 수소세균, 철세균 등이 있고, 후자에는 녹색식 물, 조류, 홍색 및 녹황세균 등이 있다. 이들은 대사경로로서 무기물을 이용하는 에 너지 획득계와 이산화탄소를 환원, 고정하는 동화계 ( 同化系 ) 를 갖고 있다. 독립영 양생물 중에는 유기물이 있으면 종속영양으로 전환하는 생물도 있지만, 한편으로 는 글루코오스 등의 유기물이 있으면 전혀 증식하지 않는 절대독립영양생물도 있 다.

 캘러스로부터 세포현탁이 만들어지고, 식물체의 재생이 일어남. 또한 캘 러스는 세포계통 (cell line) 을 유지하는 데 편리한 배양 형태  무균배양의 기법을 이해하는 것은 별 문제가 없으나, 배양을 분리하고 유 지하는데 있어 실제로 중요한 점은 알맞은 배지 (culture medium) 를 선택하 는 것  실험실의 일반 조건 ①배지를 준비하는 장소 ②재료를 무균적으로 옮기는데 필요한 무균실 (sterile room) 이나 무균대 (clean bench) ③항온실 또는 캘러스의 배양을 위한 항온기 (incubator) ④세포현탁배양 (suspension culture) 을 위한 진탕기 (shaker) 등

 배지 성분 식물체 캘러스의 성장과 현택배양을 위한 배지의 성분은 6 개 군으로 분류 될 수 있는데, 이들의 차이는 대게 모액 (stock solution) 의 성분과 저장방법 에 있으며, ①주무기영양소 ②미량원소 ③철분 ④유기첨가물 ( 비타민 ) ⑤탄소원 ⑥유기첨가물 ( 식물 생장조절제 )- 탈분화된 배양중의 식물세포를 성장시키 는데 가장 중요한 요소 ( 옥신,auxin 과 사이토키닌, cytokinin)

 배지 제조 ①주요 무기영양소, 미량원소, 비타민 및 식물 생장조절제의 모액 (stock solution) 을 조제한다. ②액체배지 1L 를 만들기 위하여 1L 짜리 유리 비이커를 자력교반기 위에 놓고 필요한 양의 모액을 각각 피펫으로 넣는다. ③ Myo-inositol 과 자당은 고체상태로 넣고, 필요하면 물을 더 넣어 충분히 분해 시킨다. ④ 3 차 증류수로 약 950ml 까지 채운다. ⑤ pH 는 5.8~5.9 가 되게 0.5M NaOH 로 조정한다. ⑥배지를 1L 용량의 실린더에 옮겨 증류수는 1L 까지 채운다. ⑦배지를 플라스크에 다시 옮기고 충분히 섞이게 한다. ⑧깨끗한 1L 삼각플라스크 ( 고체 : 한천, Agar) 에 500ml 씩 분주하여 상부 는 알루미늄박으로 덮어 120 ℃에서 20 분간 고압증기 살균한다.

Classes of plant hormones Abscisic acidAuxinsCytokinins Ethylene Gibberellins

식물 호르몬이 부족하면 비정상적 인 성장을 유발할 수 있다. ( 오른쪽 )