Ethylene-responsive factors (ERFs) are important plant transcription factors (TFs) that regulate plant responses against various abiotic stresses. However, little information of ERF genes involved in abiotic stress is available in petunia (Petunia ×hybrida). In this study, a petunia ERF gene, PhERF039, was cloned and functional analysis was performed. The quantitative PCR analysis revealed that PhERF039 was induced at the early stage of water deficit stress. Under-expression of PhERF039 (UE) exhibited rosette growth habit, higher number of branches, and delayed flowering compared to the wild type (WT). The UE petunia was evaluated under various volumetric water contents (θ): 0.25, 0.15, 0.10, or 0.05 m3·m-3 using an automated irrigation system. Transgenic plants did not delay plant wilting, but the θ for UE reached to the set point later than that for WT. A lower stomatal conductance was observed in UE than WT under all treatments. These results suggested that PhERF039 could be involved in plant responses under water deficit by regulating stomatal movements as well as branching pattern and flower development.

화색변형 화훼 형질전환체 개발을 위한 유전자를 개발하고자 클레마티스로부터 청색소 발현 유전자를 동정하여 ClF3 ′5 ′H로 명명하였다. 아그로박테리움 공동배양 경유 형질전환기술을 이용 하여 페튜니아 Dream’s Red 품종에 ClF3 ′5 ′H 유전자를 도입하였 고, 선발배지에서 재분화한 식물체 51개체를 PCR분석하여 49개체로 ClF3 ′5 ′H 유전자의 도입을 확인하였다. 또한 22개체의 서던분석 을 통해 ClF3 ′5 ′H 유전자가 1~3개 copy가 도입되었음을 확인하였 고, 노던분석을 통해 형질전환체에서의 ClF3 ′5 ′H 유전자의 정상 적인 발현을 확인하였다. ClF3 ′5 ′H 유전자가 도입된 페튜니아 형질전환 식물체 7개체가 개화할 때 ClF3 ′5 ′H 유전자가 도입된 페튜니아아의 꽃잎 주요색이 적색에서 진적색으로, 화관 내부색이 적보라색에서 진적보라색 또는 자주색 계역로, 암술머리색이 연두색에서 자주색 계열로, 꽃잎 가장자리 모양이 물결모양으로 변형되는 것을 확인하였다. 또한 실시간 정량 유전자 분석을 통해 형질전환 7개체에서의 표현형적 변화가 ClF3 ′5 ′H 유전자의 발현에 의한 것임을 입증하였다.

본 연구는 환경스트레스 저항성이 증진된 페튜니아를 개발하기 위하여 NDPK2유전자 도입 형질전환 계통 NDPK2-7-1와 SOD2 유전자 도입 형질전환 계통 SOD2- 2-1-1-35간의 교잡에 의해 획득된 후대들의 비생물적 스트레스 저항성을 조사하기 위해 수행되었다. 비 생물적 스트레스 유발원인 메틸바이올로젠(methyl viologen, MV) 100 μM과 200 μM 처리에서 교잡후대들은 그들의 교배 모본 SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도 입된 형질전환 계통이나 비형질전환체 보다 메틸바이 올로젠에 의한 피해를 적게 받았다. 이는 SOD2 유전 자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계 통간 교잡에 의해 획득된 후대들이 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환체 보다 산화적 스트레 스에 대한 저항성이 증진되었음을 증명해 준다고 할 수 있다. 이들 교잡후대들은 초장 등 11종류의 양적형질의 특성이 비형질전환체에 비해 약간 길거나 짧긴 하였지 만 비형질전환체와 거의 유사하였으며, 꽃 색갈이나 모양 또한 그들의 교배모본 (SOD2 유전자나 NDPK2 유전 자가 단독으로 도입된 형질전환 계통)이나 비형질전환 체와 차이가 없었다.

덩굴 페튜니아의 F1품종 육성을 위한 순계를 선발하 기 위하여 품종 및 계통을 수집하여 2004년부터 자가 수분을 매년 1회 또는 2회 실시하여 2008년에는 자식 (selfing) 5세대(S5) 또는 7세대(S7)를 진전시켰으며, 유 지하여온 계통 중에서 생육 및 개화 특성이 균일한 surfinia petunia 20개 계통과 wave petunia 28개 계통 을 최종적으로 선발하였고 이들의 특성은 다음과 같다. Surfinia petunia는 엽수가 300개 이상이고 초폭이 60 cm 이상으로 생육이 왕성한 계통으로 ‘Pe99-0177’ 등 10개 계통을, 식물체당 개화수가 150개 이상으로 많은 계통으로 ‘Pe99-008-17’ 등 14개를 선발하였다. 선발된 계통을 화색별로 구분하면 적자색 그룹은 ‘Pe99-0177’ 등 13계통이고, 자주색 그룹은 ‘Pe99-0077’ 등 3계통 이고, 남색 그룹은 ‘Pe04-0865’와 ‘Pe04-1595’ 계통이고, 흰색 그룹은 ‘Pe04-072-15’이다. 이들 선발 계통들의 엽장이 3.0~4.0 cm로 작은 계통들은 ‘Pe04-0865’ 등 7개이고, 화경이 4.0~5.0 cm로 작은 계통들은 ‘Pe02- 205-25’ 등 8개이다. 측지수는 6.0개에서 11.0개 정도 였으며 절간장은 2.0~4.2 cm로 분포되었다. Wave petunia는 엽수가 200개 이상이고 초폭이 60 cm 이상으로 생육이 왕성한 계통들로는 ‘Pe99- 0207’등 10개 계통이고, 식물체당 개화수가 150개 이 상으로 많은 계통들은 ‘Pe04-034-25’ 등 12개이다. 선 발된 계통의 화색에 있어서 적색 그룹은 ‘Pe04-113-45’ 등 3개 계통이고, 적자색 그룹은 ‘Pe99-0207’ 등 18 개 계통이고, 자주색 그룹은 ‘Pe04-270-25’이고, 청보 라색 그룹은 ‘Pe04-2015’과 ‘Pe04-2635’계통이며, 보라색 그룹은 ‘Pe04-072-55’계통이고, 백색 그룹은 ‘Pe04-180-25’ 등 3개 계통이다. 엽장이 3.0~4.0 cm로 작은 계통은 ‘Pe04-2635’ 등 11개 이고, 화경이 4.0~5.0 cm로 작은 계통은 ‘Pe04-2015’ 등 9개 이다. 측지수는 8.0개에서 13.0개 정도이고 절간장은 1.0~3.0 cm로 분포되었다. 본 연구로 육성된 덩굴 페튜니아 계통들은 일대잡종 품종육성을 위한 우수한 자원이 될 것으로 본다.

공정육묘장과 양액재배 농장에서 재배 후 폐기되 는 폐배지를 재활용하기 위하여 실험을 수행하였다. 공정육묘 폐배지와 양액재배 폐코이어를펄라이트와 입상암면과 다양한 부피비로 혼합한 배지에 페츄니 아(Petunia hybrida) ‘Madness Rose’와 팬지(Viola tricolor) ‘Magestic GT’의 플러그묘를 각각 육묘 45 일에 지름 10cm의 플라스틱분에 이식하여 재배하였다. 공정육묘 폐배지와 양액재배 폐코이어의 일부는 120oC, 1.5기압하에서 30분 동안 증기소독 하였다. 폐 배지 보다 폐코이어를 펄라이트와 입상암면을 조합한 처리에서 생육이 좋았다. 팬지의 경우에는 소독하지 않 은 공정육묘 폐배지 처리에서는 생육이 저조하고 식물 이 고사하였다. 따라서 폐배지를 재활용 할 때는 소독 이 전제되어야 할 것이다. 이 실험의 결과 공정육묘 폐배지와 양액재배에 사용한 코이어의 배지로서의 재 활용 가능성이 입증 되었다.

본 연구는 Petunia hybrida hybrid를 약배양(葯培養)하여 반수체(半數體)를 얻을 목적으로 약(葯)의 치상시기(置床時期)와 배지(培地)의 종류(種類), 생장조절물질(生長調節物質)의 종류와 농도, 약(葯)의 전처리(前處理)와 품종(品種)에 따른 캘러스 형성률을 조사하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 약배양하기 전 0.8-1.2cm의 길이의 화뢰(花雷)가 달린 모본(母本)의 줄기를 에서 15일간 저온처리(低溫處理)하였다. 약을 채취하여 1/2 MS배지에 NAA 5.0mg/, BAP 0.5mg/를 첨가한 배지(sucrose 30g/, 2g/, pH 5.8)에서 배양 4주후 연녹색의 캘러스가 형성되었으며, 이들 캘러스로부터 배양 3주후 2ip 2.0mg/가 함유된 MS배지에서 식물체가 분화되었다.

Petunia hybrida와 Nicotiana sanderae의 원형질체(原形質體) 융합(融合)에 의한 체세포잡종식물(體細胞雜種植物)을 얻기 위하여 원형질체융합(原形質體融合)에 미치는 융합제(融合濟)의 종류, PEG의 처리시간(處理時間) 및 융합시(融合時) 온도(溫度), 융합용액(融合溶液)과 희석용액내(稀釋溶液內)의 의 양(量) 및 희석용액(稀釋溶液)의 pH에 대해 실험(實驗)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 두 종(種)의 원형질체(原形質體)를 5.5mM이 함유(含有)된 PEG 6,000 30%용액(溶液)으로 에서 10분간 처리(處理)한 후 50mM이 함유(含有)된 희석용액(稀釋溶液)의 pH를 9.0으로 조절(調節)한 용액(溶液)으로 희석(稀釋)시켰을 때 원형질체(原形質體) 융합율(融合率)이 가장 높았다.

Nitrate reductase deficient (NR) mutant lines were selected indirectly by their resistance to 100mM chlorate in cell cultures of P. parviflora. A total of 585 chlorate resistant lines were confirmed by a second passage on a high concentration of chlorate. Frequency of spontaneous mutation was 9.7×10-7 in 3 month old suspension-cultured cells, and in non-selective media containing amino acids as sole nitrogen source. The frequency of mutation could be increased up to 11-fold by culture for 12 months. Out of 40 randomly selected calli, 22 were fully deficient in NR. The rest of the clones contained a decreased level of NR activity. Further characterization was carried out in 13 mutant lines which were fully deficient in NR and in 5 mutant lines containing residual (0-7.0%) NR activity, as compared to wild-type cells cultured on the same medium. The NR- mutants were tentatively classified as defective in the NR apoenzyme (nia-type; 11 mutant lines including the 5 with residual NR activity) or in the molybdenum cofactor (cnx-type; 7 mutant lines) by the XDH activity. The cnx-type could be further classified into two groups. In one group (5 mutant lines) of these, the NR activity could be partially restored by nonphysiologically high (1.0mM) molybdate in the culture medium. Both types of NR- mutants were unable to grow on minimal medium containing nitrate as sole nitrogen source, but grew well on amino acids. They also proved to be extremely sensitive to the standard medium (MSP1) containing nitrate and ammonium. Shoot regeneration was obtained only in the NR- mutants, which contained residual NR activity, but they so far have failed to grow into plants.

Transgenic Petunia hybrida cv. Rosanpion was produced by Agrobactepium tumefaciens LBA4404 harboring a binary vector pBI 121 containing β-glucuronidase (gus) and neomycin phosphotransferase (nptII). For genetic transformation, leaf discs were precultured on MS medium supplemented with 0.5 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA (MNB) for 2 days and cocultured for 15 mins with A. tumefaciens. For selection of transformant, leaf discs were transferred to fresh MNB containing 50 mg/L kanamycin and 500 mg/L cefotaxime. Eighteen plants were regenerated and four were confirmed by PCR for detection of gus and nptII gene integrated into the nuclear genome of petunia ‘Rosanpion’. Using this transformation system, we expect that transgenic petunia ‘Rosanpion’ incorporating a useful gene can be produced.