배아 구조

Embryo rescue

배아 구조는 살아있는 식물이 되기 위해 살아남지 못할 수도 있는 식물 배아의 개발을 돕는 데 사용되는 가장 초기적이고 성공적인 형태의 체내 배양 기술 중 하나이다.[1] 배아 구조는 현대식물의 번식에 중요한 역할을 하며, 많은 특유하고 장식품과 관상식물 작물 혼합물의 개발을 가능하게 한다. 이 기술은 미성숙하거나 약한 배아를 배양하여 생존할 수 있는 기회를 준다. 식물 배아는 새로운 식물로 발전할 수 있는 잠재력을 가진 다세포 구조물이다. 가장 널리 사용되는 배아 구조 절차는 배아 배양이라고 불리며, 식물 배아를 배설하여 미디어 배양에 넣는 것을 포함한다.[2] 배아 구조는 일반적으로 중단되는 씨앗을 생산하게 될 상호 특이적이고 유전적인 교차점을 만드는 데 가장 자주 사용된다. 식물의 상호비호화성은 여러 가지 이유로 발생할 수 있지만, 태아 낙태가 가장 빈번하게 발생한다[3]. 식물 번식에서는 넓은 잡종 교배가 씨앗을 작게 쪼그라들게 할 수 있는데, 이는 수정은 발생하였다는 것을 나타내지만, 씨앗은 발달하지 못한다. 많은 경우, 원격 교배는 정상적인 성적 번식을 거치지 못할 것이고, 따라서 배아 구조는 이 문제를 피하는 데 도움을 줄 수 있다.[4]

역사

배아 구조는 18세기에 찰스 보닛이 위상돌러스와 파고피룸 배아를 배설하고 그 배아에서 성공하여 흙에 심었고 십자가는 왜소 식물을 낳았다.[5] 그 직후, 과학자들은 배아를 다양한 영양 물질에 넣기 시작했다. 1890년부터 1904년까지 배아 구조 시스템은 염분과 당분이 함유된 영양 용액을 적용하고 무균 기술을 적용함으로써 체계화되었다.[6] 최초의 성공적인 시험관내 배아 배양균은 1904년 해닝에 의해 수행되었지만, 그는 작고 약하며 종종 불멸의 식물들을 만들어 낸 조숙한 배아에 대한 문제를 설명했다.[7]

적용들

  • 양립할 수 없는 특정종과 유전자간 종의 번식
  • 종자숙박 극복
  • 종자 생존 가능성 결정
  • 상호특정 혼성화에 따른 염색체 제거의 결과로 발달한 모성 하플로이드의 회복
  • 종자 발아 및 발육에 관한 연구에 사용된다.

기술

배양된 장기에 따라 배아, 난형 또는 난소 배양이라고 할 수 있다. 난자 배양법 또는 오볼로 배아 배양법은 배아가 난자 내에 있는 동안 배아가 절개 과정에서 손상되지 않도록 배양되는 변형된 배아 구조 기술이다.[8] 반면에 난소 또는 꼬투리 배양균은 난소 전체를 배양에 사용한다. 초기 태아 낙태를 막기 위해 작은 배아 전체를 절제하는 것이 필요하게 된다. 그러나, 아주 작은 온전한 배아를 분리하는 것은 기술적으로 어렵다. 그래서 종종 어린 배아를 가진 난소, 또는 전체 수정 난자가 사용될 것이다.[9]

고려해야 할 요인

배아는 수작업으로 배설되어 생존과 성장을 지원하기 위한 적절한 영양분을 제공하는 배양 배지에 즉시 배치된다(미야지마 2006). 이 세 가지 기법에 대해 혐오와 탐구적 분리 과정은 다르지만, 실행 가능한 발전소의 성공적인 복구에 기여하는 많은 요소들은 유사하다. 성공에 영향을 미치는 주요 요인은 문화의 시간, 매개체의 구성, 온도와 빛이다. 타이밍은 주로 배아의 분리 전 성숙 단계를 가리킨다. 특히 양립할 수 없는 십자가를 포함하는 배아를 구조하기 위한 최적의 시간은 태아 낙태 직전에 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 자폐성 발달 단계에 도달한 배아들에 비해 어린 배아의 양육과 관련된 어려움 때문에, 배아는 보통 가능한 한 오랫동안 체내 발육이 허용된다. 일반적으로 배아 구조 연구에 가장 많이 사용되는 기초 매체는 두 가지 유형이다. 무라시게와 스쿠그 매체(MS), 감보르의 B-5[11] 매체(브리지겐, 1994)는 필요한 미디어 보충제의 농도에 따라 매체 구성이 달라진다. 이것은 일반적으로 배아의 발달 단계에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 어린 배아들은 자당류 농도가 높은 복잡한 배아를 필요로 하는 반면, 더 성숙한 배아는 보통 자당류 농도가 낮은 단순한 배지에서 발달할 수 있다. 온도와 빛 요건은 일반적으로 종에 따라 다르며, 따라서 일반적으로 온수기 농작물보다 낮은 온도를 필요로 하는 쿨 시즌 작물의 배아를 가진 모체 요건에 해당하도록 규제된다.

식물과 동물 세포, 조직과 장기 배양 모두 통제된 실험실 조건에서 인공 영양 매체에서 가능하다. 의약품, 백신, 단핵항체 등 조직문화를 통해 원하는 제품을 많이 얻을 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Sage, T.L.; Strumas, F.; Cole, W.W.; Barret,S (2010). "Embryo rescue and plant regeneration following interspecific crosses in the genus Hylocereus (Cactaceae)". Euphytica. 174: 73–82. doi:10.1007/s10681-010-0135-x.
  2. ^ Miyajuma, D. (2006). "Ovules that failed to form seeds in zinnia (Zinnia violacec Cav)". Sci Hortic. 107 (2): 176–182. doi:10.1016/j.scienta.2005.06.014.
  3. ^ Reed, Sandra (2005). Robert N. Trigiano; Dennis J. Gray (eds.). Plant Development and Biotechnology (PDF). CRC Press. pp. 235–239. ISBN 0-8493-1614-6. Archived from the original (PDF) on 2012-03-12. Retrieved 2011-04-18.
  4. ^ Bridgen, Mark P. (1994). "A Review of Plant Embryo Culture". HortScience. 29: 1243–1246. doi:10.21273/hortsci.29.11.1243.
  5. ^ Sharma, D.R.; Daur, R.; Kumar K. (1996). "Embryo rescue in plants-a review". Euphytica. 89: 325–337. doi:10.1007/BF00022289.
  6. ^ Amanate-Bordeos, A.D.; Nelson, R.J.; Oliva, N.P.; Dalmacio, R.D.; Leung, H.; Sitch, L.A. (1992). "Transfer of blast and bacterial blight resistance from the tetrapliod wild rice Oryza minuta to the cultivated rice, O. sativa". Theor. Appl. Genet. 84: 345–354. doi:10.1007/bf00229493.
  7. ^ Mehetre, S. S; Aher, A. R. (2004). "Embryo rescue: A tool to overcome incompatible interspecific hybridization in Gossypium Linn. --A review". Indian Journal of Biotechnology. 3: 29–36.
  8. ^ Cisneros, Aroldo; Tel-Zur (2010). "Embryo rescue and plant regeneration following interspecific crosses in the genus Hylocereus (Cactaceae)". Euphytica. 174: 73–82. doi:10.1007/s10681-010-0135-x.
  9. ^ Ikeda, N.; Niimi, Y. Han D. (2003). "Production of seedling from ovules excised at the zygote stage in Lilium spp". Plant Cell Tissue Organ Cult. 73 (2): 159–166. doi:10.1023/A:1022818413617.
  10. ^ Murashige, T; Skoog, F. (1962). "A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures". Physiol. Plant. 15 (3): 473–497. doi:10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x.
  11. ^ Gamborg, O.L; Miller, R.A.; Ojima, K. (1968). "Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells". Exp. Cell Res. 50 (1): 151–158 [157]. doi:10.1016/0014-4827(68)90403-5. PMID 5650857.

외부 링크