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표제지

목차

국문초록 8

ABSTRACT 10

Ⅰ. 서언 13

Ⅱ. 연구사 15

1. 대마 연구배경 15

2. 2차 대사산물 16

2.1 터펜 17

2.2. 페놀 화합물 18

2.3. 알칼로이드 18

3. 현탁배양 21

4. 식물생장조절제 23

4.1. 옥신 23

4.2. 시토키닌 24

5. 유도제 25

5.1. 메틸자스모네이트 26

5.2. 살리실산 27

Ⅲ. 재료 및 방법 28

1. 식물 재료 및 재배 28

2. 캘러스 30

3. 현탁배양(Cell suspension culture) 33

4. 메틸자스모네이트 처리 36

5. 분석 시료 38

6. 분석용 추출물 39

7. 가스 크로마토그래피 질량 분석기(Headspace GC/MS) 39

Ⅳ. 결과 및 고찰 40

1. 캘러스 크기에 따른 배양 결과 40

2. 배양 기간에 따른 캘러스의 증가와 계대배양 기간 42

3. 식물생장조절제에 따른 현탁배양 44

4. Headspace GC/MS 분석 결과 47

인용문헌 54

표목차

Table 1. Solid medium culture conditions used to induce callus through leaf. 32

Table 2. MS media composition(A) and N6D media composition(B). 34

Table 3. Elicitor treatment test. 37

Table 4. Types and treatment concentrations of hormones. 45

그림목차

Figure 1. Classification and examples of common plant secondary metabolites. 20

Figure 2. Plants grown in soil cultured media by cutting propagation of domestic hemp strain 1T342821 (V4). 29

Figure 3. Induced callus from leaf that had undergone a disinfection process in callus induction medium (CIM). 31

Figure 4. Tools used and callus conditions during suspension culture experiments. 35

Figure 5. Status of cultured callus according to callus size after 2 weeks. 41

Figure 6. Color change of suspension according to subculture period. 43

Figure 7. Status of callus Ⅱ(A) and callus Ⅴ(B) cultured for 2 weeks on MS medium, and callus Ⅱ(C) and callus Ⅳ(D)... 46

Figure 8. Gas chromatography analysis results of callus sugar content in MS medium. 50

Figure 9. HS-GC/MS Analysis Results of Callus Volatile Organic Compounds in MS Medium. 51

Figure 10. Gas chromatography analysis results of callus sugar content in N6D medium. 52

Figure 11. HS-GC/MS Analysis Results of Callus Volatile Organic Compounds in N6D Medium. 53

초록보기

 최근 합성 화학물질의 사용에 대한 우려가 증가하고, 천연물을 사용한 제품에 대한 소비자 요구가 증가함에 따라, 식물 내 존재하는 2차 대사산물에 대한 연구와 관심이 증가하고 있다. 특히 대마 추출물 내의 2차 대사산물은 병원성 진균 제어, 항균, 항암에 효과적인 성분들을 함유하고 있다.

본 실험에서는 500메쉬 체와 실험용 칼을 사용하여 캘러스를 작게 만들어 실험을 진행하였다. 500메쉬를 사용한 경우에는 균일한 크기의 캘러스가 형성되었지만, 캘러스 크기가 칼로 자를 때보다 작고 증량이 느리게 발생하였다. 실험용 칼을 사용한 경우에는 캘러스의 모양이 불규칙하지만, 무게가 2배 이상 증가하였다.

캘러스를 현탁배양에 사용할 때, AMP(Adenosine monophosphate)를 추가한 캘러스 유도 고체배지에서 발생한 캘러스가 부서지기 쉬운 상태로 생장이 잘 이루어졌기에 실험에 적합하다고 판단하였다. 현탁배양 시 식물생장조절제 조합을 적절하게 처리한 MS 배지와 N6D 배지에서 가장 높은 무게를 얻을 수 있었는데, 옥신과 시토키닌의 비율이 1:1 농도로 처리한 조건에서 캘러스의 무게가 평균 4g 이상 증가하였다.

MS 배지와 N6D 배지에서 배양된 캘러스의 성분을 분석하여 보니, 당류 및 휘발성 유기 화합물의 함량 차이가 있었으며, MS 배지에서는 hexanal, 2-pentylfuran이 높게 나타났고, N6D 배지에서는 benzaldehyde가 높게 나타났다. 두 배지 모두 당류 성분으로는 methyl D-glucofuranoside, D-fructofuranose, β-D-glucopyranose, sucrose가 검출되었고, MS배지에서는 NAA와 TDZ를 처리한 조성에 메틸자스모네이트를 처리한 지 4일이 되었을 때 methyl D-glucofuranoside와 D-fructofuranose가 높게 측정되었다. N6D 배지에서는 NAA와 kinetin의 조합으로 처리한 조건에서 배양한 캘러스에 메틸자스모네이트를 처리한 후 4일이 된 날에 D-fructofuranose가 높게 검출되었다.

본 연구에서는 대마 캘러스에 무기염류, 호르몬 처리 조건에 따른 현탁배양 캘러스의 최적 증량 조건을 확립하였고, 엘리시터 처리에 따른 2차 대사산물 분석을 통해 대마 캘러스에서 생산되는 새로운 물질을 탐색하였다.

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