제 5장 기내 미세환경 조절 기내배양시 관여되는 환경요인
미세번식을 위한 환경조절 생산비 절감 기내식물체의 생장과 발육이 촉진(생체중, 절간의 수, 엽면적 등) 묘의 투명화와 같은 형태적, 생리적 장애발생 줄임 잎의 큐티클 왁스층 감소됨을 방지 생물학적 오염으로 인한 배양식물체의 손실 등을 감소 생장발육의 균일성 증가 외생생장조절물질의 지나친 과용을 막아줌 이식 후 더 빠르고 강하게 생장 도모
미세번식의 영양계 1. 타가영양 (heterotrophic) - 배양배지내 존재하는 탄수화물에만 의존 2. 광자가영양 (photoautotrophic) - 단순히 광합성에만 의존 3. 광혼합영양 (photomixotrophic) - 탄수화물과 광합성양자에 의존
2. 기내 미세환경의 특성 일반적인 기내 환경특성 상대습도가 높음 항온상태로 유지 명상태에서는 탄산가스 농도 낮고 암상태에서는 증가 배양기간에 따라 에틸렌이 축적 배지내 무기물 및 당 함량이 높음 배지내 산소함량이 낮고 페놀성 혹은 독성물 축적 생장조절제 첨가 기내식물체 특성 1. 증산율이 낮음 2. 광합성율이 낮음 3. 수분 및 무기이온 흡수율이 낮음 4. 당의 이용율이 낮음
2. 기내 미세환경의 특성 가. 배양용기내 탄산가스 농도의 변화 나. 기내 공기와 배지의 수분 다. 광
광형태형성(photomorphogenesis) : 빛은식물의 생장과 발달을제어하는 중요한 환경요인임. 광합성, 굴광성 등이 그 예임.기타 식물의 발달이나 형태형성을 제어함. 이러한 빛에 의한 형태형성의 제어를 의미함 파이토크롬(phytochrome) : 광형태형성을 일으키는데 효과적인 빛(적색광과근적외광)을 흡수하는 한가지 색소 크립토크롬(cryptochrome) : 보라색광과 청색광을 흡수하는 또 다른색소(화학적성질 아직모름)
3. 기내식물과 배양환경 기내배양환경의 불량으로 인해 발생되는 증상 표피왁스의 발달이 불량 기공기능의 저하 엽록소함량이 낮고 건물중의 비율이 낮음 책상 및 해면세포의 발달이 불량 생장이 지연되거나 투명화 잎의 형태가 균일하지 않고 변이가 큼 발근이 잘 되지 않고 측근의 발생이 불량
가. 광합성 1)타가영양적(hetrotrophic) 미세번식 - 배양과정 중 탄산농도 감소 CO2 농도의 감소는 광합성을 제한하는 요인 당 농도를 높이면 전체 광합성 율은 감소 광도를 높이고 탄산가스농도를 높이면 당이 첨가되지 않거나 낮아도 전체 광합성 율이 증가되어 자가 영양체 로의 전환을 촉진 자가영양적 (autotrophic) 미세번식 광도를 높이고 탄산가스농도를 높여 충분한 광합성을 할 수 있게 함 광, 이산화탄소, 습도, 온도 및 산소 등의 환경에 크게 영향
자가영양적 (autotrophic) 미세번식 장점 기내 배양체의 생장과 발달을 촉진 식물의 생리적 혹은 형태적 이상 방지 개체간 생장차이 방지 발달과 순화과정 단축 유기물, 생장조절제의 농도 감소 당 첨가에 의한 오염 율 감소 자동화 등에 용이 단점 엽록소를 함유해야 함 탄산가스 증가에 비용 증가 추가적인 과원장치, 냉방장치로 비용 증가
4. 환경조절과 생장 - 줄기가 짧고 굵은 식물체 생산 가. 온도 나. 상대습도 다. 광 1) 광주기 2) 광 질 - 오렌지-적색광: 부정아 형성이 양호 - 자외선, 자외선부근: 부정아 형성 억제 - 적색광: 줄기신장 라. 탄산가스 - 가스투과용 마개 이용 - 인위적인 탄산가스 농도의 증가 가) 배양 실내 나) 배양 용기내 마. 산소 바. 배지의 무기물 조성: ½ MS
LED light-emitting diode F B B+R R R+Fr
제6장 유용식물의 기내급속 증식