원형질체 융합 기술은 종·속간 유전적 한계를 넘어 육종과 그 소재로 활용하고데 목적이 있다. 본 연구에서는 ‘흑타리’(P. ostreatus)와 ‘호산’(P. pulmonarius)의 단핵균사를 이용하여 원형질체를 나출하고 나출된 원형질체를 융합하여 종간 교배 계통을 육성하였다. 육성계통의 균사생장속도는 ‘호산’, ‘흑타리’, PF160313, PF160306 계통 순으로 빠른 편이었다. 균사 밀도는 PF160306 계통이 가장 높았고, 나머지는 중간 수준의 밀도를 나타내었다. 원형질체 융합계통인 PF160306과 PF160313 계통은 ‘흑타리’ 품종 보다 배양 기간이 10일, ‘호산’ 품종보다 2일 단축되었다. 자실체 생장 기간은 ‘흑타리’와 ‘호산에 비하여 각각 3일, 1일 단축되었다. PF160306 계통의 생산량은 135.9 g/병으로 ‘호산’에 비하여 높았으나 통계적으로 유의차가 없었다. 자실체 발생기간은 15˚C에서 9일, 25˚C에서 4.5일로 온도가 높아짐에 빨라졌다. 자실체의 갓색은 21 o C 노란색이 가장 선명하게 발현되었다. URP primer 7을 사용하여 PCR 밴드 패턴을 비교하였을 때, 전체적으로 ‘호산’ 품종과 유사하였다. DPPH radical 소거능과 폴리페놀 함량에 있어 ‘순정’은 각각 62.5%, 43.5 mg/mL였으며, PF160313 계통은 각각 65.7%, 49.9 mg/mL를 나타내어 계통간 유의차가 있었다. ACE 활성은 ‘순정’ 74%, PF160313 계통 75%로 유사한 수준이었다.

The production scale of mushroom cultivation in Korea is approximately 600 billion won, which is 1.6% of the Korean gross agricultural output. Annually, ca. 190,000 tons of mushrooms are harvested in Korea. The oyster mushroom is one of the most favorite and commonly consumed mushrooms in Korea. In case of breeding, the protoplast fusion technique of the oyster mushroom, P. ostreatus was first commercialized in the world. To develop the high temperature varieties, various examinations were accomplished. Protoplast fusion of abalone mushroom, high temperature, and oyster mushroom, popular mushroom, were attempted. 2 strains of P.ostreatus and 2 strains of P.abalonus were fused to each other by protoplast isolation. Fusion strains were investigated by random amplified polymorphic DNA(RAPD) marker, and selected strains were cultivated at 25°C after completing the mycelial growth. As a result of sawdust bag cultivation, most of strains showed the fruiting body, but the morphological characteristics among them were not significant different. However, these protoplast fusion strains were expected as new parents strains to develop varieties.

원형질체 융합에 의한 화합성 및 불화합성 종간 체세포잡종을 얻었다. 화합성 종간인 Pleurotus ostreatus 와 P. florida 의 융합체는 이질핵체 (heterokaryon) 를 형성하였고, 불화합성 종간인 P. cornucopiae + P. florida , P. ostreatus + Ganoderma applanatum, P. florida + Ganoderma lucidum, 그리고 P. ostreatus + Flammulina velutipes 는 합핵체(synkaryon) 를 형성하였다. 이질이핵체는 동일한 양상의 자실체를 형성하는데 비해 합핵체는 유사분열상의 꺽쇠연결체 형성, 한쪽 친과 유사한 자실체 형성, 비정상적 유전형질 분리 및 유전자재조합 현상을 나타내었다. 화합성 및 불화합성 계통간 융합체의 RAPD 분석결과 화합성 종간 융합체는 동일한 DNA 패턴을 나타내었고, 불화합성 종간 융합체는 한쪽 친과 유사한 DNA 양상이면서 비양친 DNA 밴드도 형성하였다. 합핵체의 패턴은 microgenome insertion type 과 macrogenome insertion type 으로 구분되었다. 합핵체의 자실체 발생은 융합 모균주 양친의 자가임성에 의존하는데 이는 느타리의 동형핵체 자가임성과 유사한 양상이었고, 교배형 전환과 관련이 있는 것으로 사료된다. 여기서는 이러한 관점에서 논할 것이다.

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.

완두엽육세포(葉肉細胞)의 원형질체분리(原形質體分離) 및 융합(融合)에 있어서 효소(酵素)의 처리시간(處理時間), 의 효과(效果), 효소(酵素)의 농도(濃度)와 엽(葉)의 위치(位置)에 따른 원형질체(原形質體)의 분리(分離)에 미치는 영향(影響)과 Mole 농도(濃度)에 따른 원심분리효과(遠心分離效果), PEG용액(溶液)의 처리시간(處理時間), 산도(酸度)에 따른 융합효과(融合效果) 그리고 dimethyl sulfoxide 첨가효과(添加效果)를 구명(究明)하기 위하여 실시(實施)한 실험(實驗)의 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 원형질체(原形質體)의 분리(分離)에는 4시간(時間)의 산소처리(酸素處理)가 가장 양호(良好)했고 의 첨가(添加)에 따라 원형질체(原形質體)의 분리속도(分離速度)가 늦어졌으며 활성도(活性度)는 4시간(時間)까지 변동(變動)이 없었고 의해서 활성도(活性度)가 장기간(長期間) 유지(維持)되었다. 2. 산소(酸素)의 농도(濃度)는 1% 이상의 처리(處理)에서 거의 동일(同一)한 원형질체분리율(原形質體分離率)을 나타냈으며 상위(上位) 1~2엽(葉)이 가장 좋은 원형질체분리율(原形質體分離率)을 보였으며 원심분리효과(遠心分離效果)는 0.4M, 0.5M에서 양호(良好)하였다. 3. 원형질체융합(原形質體融合)은 PEG 6000용액(溶液) 75분(分) 처리(處理)에서 좋은 융합율(融合率)을 보였다. 그러나 30분(分) 이내(以內)의 처리(處理)가 활성도(活性度)에 영향(影響)을 미치지 않았으며 pH 5.8인 PEG 6000의 0.2M용액(溶液)에서 가장 높은 62.84%의 융합율(融合率)을 나타내었다. dimethyl sulfoxide에 의한 효과(效果)는 융합율(融合率)이 3~7% 감소(減少)하지만 binucleate의 유도(誘道)에 유효(有效)한 것으로 추정(推定)된다.

감자의 엽육조직(葉肉組織)으로부터의 원형질체(原形質體) 분리(分離)에 있어서 최적생육환경(最適生育環境), 적정효소(適正酵素) 농도(濃度), 적정효소(適正酵素) 처리시간(處理時間) 및 순수분리(純粹分離)를 위(爲)한 적정(適正) sucrose의 농도(濃度)를 밝히고 감자 및 petunia의 세포융합(細胞融合)에 있어서 PEG의 분자량(分子量), 농도(濃度) 및 처리시간(處理時間) 그리고 DMSO의 첨가(添加) 효과(效果)를 밝히기 위(爲)해 수행(遂行)되었다. 원형질체(原形質體) 분리(分離)에 있어서 생육환경(生育環境)은 고습도(高濕度), 낮은 조도(照度)에서 생육(生育)된 엽육조직(葉肉組織)이 유리(有利)하였으며 pectolyase Y-23 효소(酵素)가 기내배양(器內培養)된 엽(葉)에서 원형질체(原形質體) 분리시(分離時) 좋은 효과(效果)를 나타내었다. Cellulase의 농도(濃度)는 2%(W/V)가 좋았으며 효소처리(酵素處理) 시간(時間)은 3~4시간(時間)이 좋았고 원형질체(原形質體)의 순수분리(純粹分離)는 감자의 경우(境遇) 0.4~0.5M sucrose가 효과(效果)가 좋다. 원형질체(原形質體)의 융합(融合) 시(時) 처리시간(處理時間)은 공히 30분(分)이 적당(適當)했으며 PEG의 분자량(分子量), 농도(濃度)가 높을수록 융합율(融合率)이 높았다. 감자의 두 품종간(品種間) 융합(融合)이나 감자와 petunia의 융합(融合)에 있어서도 역시 PEG의 분자량(分子量), 농도(濃度)가 높을수록 높았다. Dimethyl sulfoxide의 첨가(添加) 효과(效果)는 DMSO를 5%에서 10%첨가(添加) 시(時), 감자와 petunia의 융합(融合)에서 2~4% 융합율(融合率)이 증가(增加)되었다.

The most important factor in breeding program is to obtain the value-added genetic line. Generally, breeders develop genetic sources using several methods such as segregation-breeding, cross-breeding, backcross-breeding, mutation induction, tissue culture and so on. Here, we present one classical way but very valuable method called cell fusion or protoplast fusion to create genetic sources for the breeding practice. The method we developed was the asymmetric somatic-hybridization of protoplast isolated from carrots. This is rather to transfer the nucleus from the high quality F1 hybrid to other mediocre line to produce a new carrot line. Since the breeding a carrot line for higher quality and purity takes a long time, therefore this nuclear transfer technology is very beneficial to generate a new line that could be useful to breed elite varieties. We had obtained around 200 fused carrots (cybrids), 12 cybrids were self pollinated and produced seeds. Selected progenies (C3) have been evaluated for horticultural characteristics and we have found new genetic lines that show better phenotypes.

The most important factor in breeding program is to obtain the value-added genetic line. Generally, breeders develop genetic sources using several methods such as segregation-breeding, cross-breeding, backcross-breeding, mutation induction, tissue culture and so on. Here, we present one classical way but very valuable method called cell fusion or protoplast fusion to create genetic sources for the breeding practice. The method we developed was the asymmetric somatic-hybridization of protoplast isolated from carrots. This is rather to transfer the nucleus from the high quality F1 hybrid to other mediocre line to produce a new carrot line. Since the breeding a carrot line for higher quality and purity takes a long time, therefore this nuclear transfer technology is very beneficial to generate a new line that could be useful to breed elite varieties. We had obtained around 200 fused carrots (cybrids), 12 cybrids were self pollinated and produced seeds. Selected progenies have been evaluated for horticultural characteristics and we have found new genetic lines that show better phenotypes.

The most important factor in breeding program is to obtain the value-added genetic line. Generally, breeders develop genetic sources using several methods such as segregation-breeding, cross-breeding, backcross-breeding, mutation induction, tissue culture and so on. Here, we present one classical way but very valuable method called cell fusion or protoplast fusion to create genetic sources for the breeding practice. The method we developed was the asymmetric somatic-hybridization of protoplast isolated from carrots. This is rather to transfer the nucleus from the high quality F1 hybrid to other mediocre line to produce a new carrot line. Since the breeding a carrot line for higher quality and purity takes a long time, therefore this nuclear transfer technology is very beneficial to generate a new line that could be useful to breed elite varieties. We had obtained around 200 fused carrots (cybrids), 12 cybrids were self pollinated and produced seeds. Selected progenies are currently being evaluated for horticultural characteristics including self fertility.

Protoplasts of Panax ginseng C. A. Meyer and Aralia continentalis K. (Araliaceae) were isolated from callus cells and mesophyll cells, respectively. The maximum yield of protoplasts isolated from callus cells of P. ginseng were obtained by incubation for 3 hrs in the enzyme mixture of 0.5% macerozyme, 1.5% cellulase, and 0.5 M mannitol as an osmoticum. In the case of mesophyll cells of A. continentalis, the highest yield of protoplasts were obtained by incubation for 5 hrs in the enzyme mixture of 1% macerozyme, 2% cellulase, and 0.6 M mannitol. A polyethylene glycol (PEG) treatment induced an intergeneric fusion of the protoplasts. The fusion products, that is, heterokaryocytes were obtained by treatment of 50% PEG containing 0.05 M Ca salts.

In this study, we surveyed the influence of IOA (iodoacetamide) and media upon protoplast fusion for the efficient production of the somatic hybrid among S. sisymbriifolium and other Solanum species (S. intergrifolium and S. toxicarium). Regardless of a breed, as the IOA concentration increases, the cell division tends to decrease. As the influence of the media on the colony formation, we could get 5 colonies from the fusion of S. sisymbriifolium and IOA-treated S. integrifolium protoplast, but none was observed in other fusions. As a result of analyzing their IDH isozyme, we found a somatic hybrid in 2 objects.

The effect of growth regulators (NAA, BA and GA_3) and light (blue, red and far-red) on the changes in total protein and thylakoid membrane protein pattern of callus from intergeneric protoplast fusion between Nicotiana tabacum and Solanum nigrum were investigated. When the callus were irradiated with different wavelengths of light, blue and red light accelerated the synthesis of total proteins and thylakoid membrane proteins. Particularly, red light led to an increase in the protein synthesis compared to blue light. When the callus were subjected to various combinations of growth regulators, NAA+GA_3 and NAA-BA treatments induced remarkable increase of total proteins and thylakoid membrane proteins accumulation, particulary in the combination of NAA+GA_3 NAA+GA_3 treatment with irradiation of red light showed highest value in the accumulation of total proteins and thylakoid membrane proteins. We conclude that simultaneous application of red light and NAA+GA_3 treatment may induce synergistic effect in the synthesis of total proteins and thylakoid membrane proteins.