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.

Presentation on theme: "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."— Presentation transcript:

1

2

3

4

5

6

7 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 15-1. Regeneration of plants from protoplasts.

8 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.

9 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.

10

11

12

13

14

15

16

17

18  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.

19  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.

20

21

22  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

23  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)

24  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.

25

26

27 Classes of plant hormones Abscisic acidAuxinsCytokinins Ethylene Gibberellins

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

29

30

31

32

33

34

35

36