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pp.23-32
미치광이풀 부정근으로부터 탈분화 및 재분화에 미치는 세포소기관의 형태 및 tropane alkaloids의 함량 변화를 TEM과 HPLC를 사용하여 조사하였다. Scopolamine and hyoscyamine 및 세포 소기관의 형태변화는 세포분화 및 탈분화 단계마다 차이를 보였다. 부정근은 배양 20일후에는 캘러스가 형성되었고, 배양 60일부터 줄기원기가 발생하였으며, 이후 완전한 줄기로 발달하였다. 부정근 정단부 조직을 TEM 분석 결과 핵, 액포, 전분체, 미토콘드리아, 골지체, 세포벽 등 다양한 세포소기관들이 형성되었으나, 배양 20일후부터는 소기관들이 적게 관찰되었다. 그러나 분화가 시작되는 배양 40일 후 callus 세포에는 다수의 전분체 등 다양한 세포소기관들이 다시 관찰되었고, 배양 60일 이후에는 다시 전분립의 수가 감소하였다. 배양 80일째 세포는 전분립이 거의 관찰되지 않았으나, 미토콘드리아, 골지체 등 다양한 세포소기관들이 다시 관찰되었다. 한편, scopolamine과 hyoscyamine 함량은 배양 60일부터 다소 증가하다가 이후 90일까지 급격히 증가하였고, 이후에는 급격한 감소를 보였다. 본 연구 결과 tropane alkaloid 생합성은 탈분화 및 분화 과정에 영향을 받으며, 세포 내 전분립 생성은 기관분화와 더불어 물질생합성과 매우 밀접한 관련성이 있을 것으로 추정된다.
Ultrastructure of cell organell and tropane alkaloid production depend on dedifferentiation and differentiation of adventitious root from Scopolia parviflora were determined through TEM and HPLC analysis. Content of scopolamine and hyoscyamine and cell untrastructure were found to be changeable based on dedifferentiation and differentiation stages. Adventitious root induced callus after 20 days and formed organogenic shoot primodia after 40 days and then was grown into entire plantlets. Cells of adventitious root tips observed various cell organells as nucleus, vacuole, amyloplast, mitochondria, golgi apparatus and cell wall, however, some organs in dediferentiated callus was not observed after 20 days of cultures. Starch grain and some organells were re-observed in organogenic calli after 40 days of cultures. After 60 days of culture, starch grains in organogenic callus were decreased. However, cell organells as mitochondria and golgi apparatus were observed in the differentiating calli after 80 days of cultures. Content of scopolamine and hyoscyamine were somewhat increased until 60 days of cultures, however, it was dramatically increased until 90 days of cultures. Starch grain is major factor on cell differentiation and tropane alkoaloid biosynthesis of Scopolia parviflora adventitious root cultures.
