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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 식물세포 원형질의 의미
1. 원형질
2. 반투과성 막과 삼투
3. 삼투압

Ⅲ. 식물세포 원형질의 세포막
1. 확산
1) 단순확산
2) 촉진확산
2. 삼투
3. 선택적 투과성과 능동 수송
4. 세포막을 통한 큰 입자의 이동
1) 엔도시토시스(endocytosis)
2) 엑소시토시스(exocytosis)
3) 엔도시트시스와 엑소시토시스

Ⅳ. 식물세포 원형질의 삼투압

Ⅴ. 식물세포 원형질의 식물체재분화 실험사례

참고문헌

본문내용

가장 많이 사용되는 조직이라고 할 수 있다. 양배추 잎 원형질체를 액체배양과 양육배양을 하였다. 액체배양에서는 잎 조직의 상태에 따라 원형질체 분열이 항상 일정하게 되지 않았고 불안정했으며 페놀계 물질의 분비가 심해서 갈변현상도 자주 일어났다. 이렇게 잎 원형질체가 불안정한 이유 중의 하나로는 잎이 주로 엽육세포로 되어 있기는 하나 표피세포, 유조직 등 여러 형태의 세포가 존재하고 있기 때문이다. 또한 잎은 형태와 품종에 따라 다양한 세포종류로 구성되어 있기 때문으로 생각된다. 액체 배양할 경우에 원형질체가 분열하면서 미소캘러스가 될 때까지 왕성히 분열, 성장하는 시기에 새로운 배지를 늦게 첨가하게 되면 액체배지위에 얇은 막이 형성되는 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 막의 형성은 aeration에 문제를 발생시킴으로서 캘러스의 갈변현상을 촉진시키는 것으로 생각된다. 이러한 문제는 주기적으로 새로운 배지를 교환해 주거나 양육 배양을 하여 해결할 수 있었다. 이러한 잎 원형질체 배양 시 갈변 현상은 주로 Brassica 잎 원형질체 배양에서 문제가 되는 것으로 나타났다. 특히 B. campestris 잎 원형질체 경우에 심하게 나타나 배양 2주 후에 분열이 정지 되었다고 하였다. 잎 원형질체 분열과 성장에는 잎 조직의 상태가 가장 중요한 역할을 한다. 주로 기내에서 2-5주 자란 완전히 전개된 잎을 사용하여야 한다. 기내에서 오래 배양한 잎으로부터 원형질체 분리는 문제가 되지 않았으나 원형질체의 분열은 양육배양으로도 되지 않았다.
이 실험에서 양배추 배축 원형질체로부터 재 분화된 식물체의 잎으로부터 다시 원형질체를 분리하여 배양했다. 이 경우에 재 분화율은 2배 정도 높아졌으며 원형질체 분리부터 재 분화까지 소요되는 기간도 단축되었다. 이러한 현상은 Robertson등도 보고하였는데 전에 조직배양을 통해 재 분화된 식물체로부터 원형질체를 배양할 경우 전형성능이 증가한다고 하였다.
원형질체로부터 캘러스 형성 및 재 분화에는 유전자형이 크게 영향을 준다. 이 실험에서는 양배추보다 브로콜리에서 잎과 배축 원형질체로부터 비교적 높은 재 분화율을(50-68%) 얻을 수 있었다. 그러나 융합에 사용될 브로콜리, 양배추와 콜라비의 임성 계통과 세포질 웅성 불임 계통, rapid cycling B. oleracea의 잎 원형질체로부터의 shoot분화율은 계통에 따라 달랐다. Brassica속에서 잎 원형질체의 분열 즉, PE에 유전자형의 영향이 보고 되었다. 유전자형이 다른 75개체를 시험한 결과 B. oleracea와 B. napus 원형질체는 분열 및 shoot분화가 높았다고 하였다. B. campestris는 콜로니 형성에 변화가 심하고 shoot분화는 거의 일어나지 않았다. B. oleracea 내에서도 케일과 꽃양배추가 양배추, 브로콜리, 콜라비에서보다 shoot분화가 더 높았다고 하였다. 또한 Jourdan과 Earle은 4개의 Brassica ssp.의 잎 원형질체로부터의 식물체 재분화를 보고하였다. B. oleracea와 B. napus는 재분화율이 높았고 B. campestris와 B. juncea에서는 거의 재분화가 이루어지지 않았다고 하였다. 같은 종내에서도 품종에 따라 다양한 반응을 나타냈으며 B. oleracea ssp. 내에서는 브로콜리와 꽃양배추가 높았고 양배추에서는 낮아 9품종 중 2품종에서만 재분화가 있었고 효율도 낮았다고 하였다. 이러한 자료로 볼 때 어떤 품종의 재 분화 능력은 배양조건이나 환경보다는 유전자형의 영향이 더 큰 것으로 생각된다.
이러한 양배추, 브로콜리, rapid cycling B. oleracea 원형질체로부터 식물체 재 분화 체계 확립은 원형질체 융합을 통한 저온 내성 및 웅성 불임 작물 등 유용작물 생산, 또한 재분화가 어려운 작물에서 재 분화 체계를 세울 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있을 것으로 생각된다.
참고문헌
◎ 이혜정 외 5명, 원형질 융합에 의한 전분으로부터 에탄올 발효효모균주의 개량, 한국미생물학회, 1992
◎ 정병갑, 박선주 외 3명, 식물 형태학, 월드사이언스, 2007
◎ 채영암 외 1명, 원형질의 나출과 재분화, 한국작물학회, 1985
◎ 황성진, 형질전환된 지황의 모상근으로부터 식물체의 재분화, 한국약용작물학회, 2006
◎ Dee Unglaub Silverthorn 저, 고영규 역, 생리학, 라이프사이언스, 2009
◎ GRAHAM 저, 강원희 외 2명, 역일반식물학, 월드사이언스, 2008

키워드

식물세포,   원형질,   세포막,   삼투압,   식물체재분화,   식물체재분화 실험사례