최근 GMO 작물의 재배, 생산이 날로 늘어나며 GMO 작물이 환경에 미칠 수 있는 많은 가능성들이 대두되고 있다. 특히 GMO 작물과 야생종과의 자연교잡에 의한 유전자 전이로, 잡초화의 문제점이 제기되며 생태계의 변화 및 파괴의 위험성이 우려되고 있다. 본 실험에서는 GM벼와 야생 및 근연종 사이의 교잡가능성 및 유전자 전이율을 조사하기 위한 유전자 이동의 분석 체계를 확립하고자 하였다. 벼의 개화시기에 GM벼와 야생 및 근연종 간의 인공교배 후 수확한 교잡 추정 종자를 발아시켜서 제초제를 처리하여 교잡종자를 선별하였다. 또한 GM 벼 및 야생 근연종벼들 간의 RAPD PCR 분석을 통해 선별한 marker를 사용하여 낙동 교잡벼와 샤레 교잡벼가 GM 벼와 교배된 식물체임을 확인하였다. PCR 분석을 수행한 결과 GM벼에서 도입된 trehalose-6-phosphate phosphatase (TPP) 유전자와 선별marker로 사용된 bar유전자가 GM벼 뿐만 아니라 샤레 교잡벼에도 존재하였으며, 결과적으로 GM벼의 bar 및 tpp 유전자가 잡초성벼인 샤레 교잡벼에 전이되었음을 검증할 수 있었다.

아마릴리스 (Hippeastrum hybridum Hort. 'Dazzler')의 효율적인 기내 급속 대량 증식체계를 확립시키고자 개화15일전 화뢰와 부착된 소화경을 재료로 하여 적합한 치상체의 선별과 캘러스 및 식물체 분화에 미치는 식물생장 조절물질의 효과를 조사하였다. 어린 화뢰내 약, 화사, 주두, 화주 및 자방은 배양 중 식물체 재분화를 위한 캘러스 및 소자구를 형성하지 못하여 배양재료로 부적합하였으나 소화경절편에서는 캘러스 및 자구가 형성되어 치상재료로 적합하였다. 배지내 첨가된 식물생장조절물질에 따라 치상체에서 직접 자구를 형성하거나 캘러스를 통해 식물체로 분화되는 2가지 경로로 형성되었는데 개화 15일전 소화경 절편을 0.5 mg/L LAA와 1.0 mg/L BA가 혼용처리된 MS 배지에 배양하여 100% 소자구형성 및 신초가 분화되어 효과적이었으며 소화경에서 직접 형성된 자구 또는 캘러스를 통해 분화된 신초는 성공적으로 식물체로 재분화 되었다.

우리나라 자포니카 품종의 흰잎마름병 저항성 유전자와 연관된 마커를 탐색하기 위하여, 밀양121호, 밀양123호 및 HB10624-AC5 등을 교배친으로 한 두 조합의 약배양 계통을 재료로 흰잎마름병 저항성 유전자(Xa-1 and Xa-3)와 DNA 마커간의 연관분석을 통하여 유전자 지도를 작성하고자 수행하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. K1 균주에 대한 흰잎마름병 저항성 검정결과, 밀양121호/HRl1650-1-4-2에서는 저항성과 감수성이 1:1로 분리하였으며, 밀양123호/HR10624-AC5 조합의 K1 및 K3 균주에 대한 검정결과는 각각 3:1과 1:1로 분리하여 이론치에 합당하였다. 2. 교배친에 대하여 DraI. HindIII, EcoRI, EcoRV, PstI등 5가지 제한효소에 대한 다형현상을 검정한 결과, RZ590, RG303, RZ536 등 3개의 마커가 다형현상을 나타내었다. 3. 흰잎마름병 포장저항성 검정결과와 RFLP 마커와의 연관분석 결과 Xa-1 유전자는 RZ590과 4번 염색체 상에서 3.1 1.5 cM으로 연관되어 있었으며, Xa-3 유전자는 Rz536 및 RG303과 11번 염색체 상에서 각각 7.6 2.3 및 16.0 3.2 cM으로 연관되어 있었다. 4. 11번 염색체 상에서 Xa-3와 Rz536 및 RG303은 "Xa-3-RZ536-RG303" 순으로 위치하였다.순으로 위치하였다.

유색칼라 미숙배 배양에 의한 급속 증식체계를 확립 하고자 Southern Light 품종을 자가수분 시켜 배발육단계 및 식물생장조절제 종류와 농도가 다량의식물체 재분화에 미치는 효과를 조사하였다. 배 발육단계 별로 MS 기본배지 에 배양한 결과 globular 단계 미숙배는 반응이 없었고 몇 개의 어뢰형 배 및 초기 자업기배는 팽대 및 발아되었는데 어린 자엽기 미숙배가 87.5% 발아율을 보여 가장 효과적이었다. 한편 어린 자엽기 미숙배를 2,4-D, NAA및 BA를 단용 또는 혼용처리한 결과 2,4-D 단용 및 BA와 혼용처리배지에서는 유백색의 점액성 캘러스만이 8개월까지 증식되었고 NAA와 BA혼용처리 배지에서는 담황색의 단단한 배발생적 캘러스가 증식되어 모두 식물체로 재분화되었는데 특히 0.5 mg/L NAA와 1.0 mg/L BA혼용처리 하였을때 한개 자엽기 미숙배로 부터 25-30개의 식물체가 재분화 되었으며 동일배지에 10% coconut water를 첨가하므로 기내 식물의 급속생장이 효과적이었다. 배유래 재분화된 식물체는 vermiculite, perlite 및 모래를 1:1:1로 혼합한 토양에 이식하였으며 100% 정상식물체로 자라고 있다.

후리지 아 13품종의 정 단 분열조직 을 MS 기본배지에 2,4-D, NAA (0.1, 0.5, 1.0mg/L), BA (0.5∼2.0mg/L)를 첨가한 배지에 배양하여 미세증식의 가능성을 조사하였다. 정단분열조직으로부터 캘러스 및 신초분화는 2,4-D와 BA를 조합한 배지 보다 NAA와 BA를 조합한 배지가 양호하였으며 MS 기본배지 에 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA를 첨가한 배지에서 가장 양호하였다. 공시한 13 품종 중 Golden yellow 품종이 캘러스 형성율 및 신초분화율이 양호하였고 캘러스로부터 multiple shoot 형성에는 BA 0.5mg/L를 첨가하였을 때 절편체 당 25.1개로 가장 많은 수의 신초가 분화되어 미세증식의 효과가 있었다. 유도된 신초는 1/2 MS 기본배지 에서 정상적으로 뿌리가 분화되었으며 완전한 식물체로 발달하였다.

생강의 개화특성과 화기구조를 관찰하고 약배양에 의한 캘러스 형성과 식물체 재분화에 미치는 배지내 생장조절물질의 효과에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1 화병의 형성은 국내종은 서산종, 도입종은 태국종에서만 출현되었으며 화뢰당 소화형성은 서산종 8개, 태국종이 10개 형성되었으나 종자정성은 이루어지지 않았다. 2. 개화기는 8월 18일에서 8월 25일 사이에 불규칙적으로 나타났고 1일중 개화시각은 오후 4시-5시 사이에 대부분 개화하였다. 3. 꽃은 장주화로서 주두상단에는 섬모가 나 있으며 수술은 연착약, 배낭내 태좌는 증축태좌 형태를 나타냈다. 화분은 원형과 타원형이 혼재되어 있으나 원형이 많았으며, 화분막은 2중 구조였다. 4. 약 유래 캘러스 형성에는 CM배지가 좋았고, 캘러스로부터 기관분화는 MS배지에 BA 2mg/l 를 첨가한 재생배지에 이식 후 40일경부터 부정근이 먼저 출현되고 배양 60일 후에는 줄기와 뿌리가 완전 분화된 정상적인 식물체를 얻을 수 있었다.

저온관련 유전자인 H28 유전자를 갖고 있는 Agrobacterium MP90균주를 Desiree와 Atlantie 감자 품종의 잎절편과 공동배양한 후 약 6-8주 후에 항생제가 첨가된 선발배지에서 multiple shoots를 얻을수 있었다. 선발된 형질전환체를 대상으로 PCR 방법을 이용한 NPT II 유전자와 H28를 확인한 결과 내한성유전자가 식물체의 genome에 안정적으로 삽입되었음을 확인하였고 northern blot 확인에 의하여 내한성 유전자가 발현됨을 확인하였다.