조직배양시 당근의 형성층을 이용하는 이유가 무엇인가요? | 답변 > 실험 Q&A > 커뮤니티

Q 조직배양시 당근의 형성층을 이용하는 이유가 무엇인가요?

레벨01 14286 (일반인)

24.08.08 18:37
조회307

안녕하세요 조직배양에 관심이 있어 공부하고 있는 고등학생입니다. 직접 조직배양을 해보고 싶어 정보를 찾아보던 중 당근을 이용한 조직배양이 많이 이뤄지는 것을 알았습니다. 따라서 저도 당근으로 조직배양을 해보려고 하는데요! 다만 정보를 찾아보아도 원하는 정보를 찾을 수 없어 여기에 질문을 남기게 되었습니다!

조직배양은 생장점을 채취하여 진행하는 것이 아닌가요? 당근의 경우 왜 생장점이 아닌 형성층 부위를 잘라 조직배양하는지 이유가 궁금합니다. 찾아보니 당근의 생장점은 뿌리 가장 아래 뾰족한 부위라고 하는데 이 부분이 아닌 어디든 형성층이면 되는 걸까요?

궁금해서 당근을 잘라 단면을 관찰했는데 확실히 아래쪽으로 갈수록 단면에 형성층이 뚜렷하게 나타나더군요.. 제가 미처 공부하지 못한 부분이 무엇인지 궁금합니다.

#당근조직배양

Plant Biology > Plant Tissue Culture

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레벨05 크옷 (과기인)
24.08.09 09:54

두께 성장을 담당하는 형성층 또는 부름켜 (cambium) 도 길이 성장을 담당하는 생장점과 비슷하게 분화가 되지 않은 세포들을 제공합니다.

뿌리 또는 줄기 끝 생장점은 apical meristem, 형성층/부름켜는 lateral meristem 또는 secondary meristem, 즉 양쪽 다 분열 조직 (meristem) 입니다.

Carrot tissue culture 프로토콜을 검색해보니 얇게 단면으로 썬 절편을 멸균하고 부름켜가 있는 부분을 멸균한 천공기로 동그랗게 자른 것을 쓴다고 하는데, 아마 뿌리끝 생장점보다 부름켜 조직이 대량으로 준비하기가 쉬워서가 아닐까 생각합니다.

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레벨01 14286 (일반인)
24.08.09 23:32
질문자

감사합니다 도움이 많이 되었습니다!

한가지 더 여쭙고 싶은게 있습니다. 당근의 구조를 보려고 당근을 잘라 단면을 보았는데 제가 본 단면은 뿌리 아래쪽(얇아지는 쪽)으로 갈수록 부름켜가 더 선명하고 밝은 색으로 나타나서 당근의 2차 성장 구조를 잘 볼 수 있었는데 이에 대해 찾아보니 아래 부분보다 윗부분에서 부름켜가 더 규칙적으로 잘 보인다고 나왔습니다. 다만 이 정보를 완전히 신뢰하기 어려운지라.. 제가 본 당근은 일반적이지 않은 형태인가요?

첫번째 사진이 윗쪽의 두꺼운 부분이고 두번째 사진이 아랫쪽의 얇은 부분입니다. 제가 형성층이 더 잘 보인다고 말한 이유는 첫번째에 비해 두번째에서 이차구조 확인이 쉬웠고(사진상으론 첫번째 사진에서 밝기 차이가 커보이지만 실제 눈으로 봤을 땐 두번째의 당근 밝기 차이가 더 컸습니다) 형성층의 부위도 밝아 경계를 좀 더 확실하게 구분할 수 있어서입니다!

채택된 답변입니다.
레벨05 크옷 (과기인)
24.08.10 04:10 (수정)

> 제가 본 단면은 뿌리 아래쪽(얇아지는 쪽)으로 갈수록 부름켜가 더 선명하고 밝은 색으로 나타나서 당근의 2차 성장 구조를 잘 볼 수 있었는데 이에 대해 찾아보니 아래 부분보다 윗부분에서 부름켜가 더 규칙적으로 잘 보인다고 나왔습니다. 다만 이 정보를 완전히 신뢰하기 어려운지라.. 제가 본 당근은 일반적이지 않은 형태인가요?

이것은 찾아보신 정보에서 "아래 부분" 과 "윗부분" 의 정의가 어떤지를 봐야 하겠습니다. "아래 부분" 이 뿌리 끝에서부터 몇 mm 또는 몇 cm 까지인지요?

저는 당근은 자세히 살펴본 적이 없고, 애기장대나 그 비슷한 아주 작은 식물들의 아주 어린 뿌리들만 현미경으로 자주 관찰해본 경험이 있습니다.

예를 들어 아래 링크의 Figure 1.1 을 보시면, 뿌리 끝 부분에서는 다들 아래로 길이 성장을 하는데 신경을 쓰고, 두께 성장 (radial/secondary growth) 은 거의 일어나지 않습니다. 여기서 "Procambium" 이라고 표시된 세포들이 굳이 말하자면 형성층에 가까운데, 여기서는 뿌리가 쭉쭉 아래로 자라는 데에 맞춰 새로운 물관 체관 세포들을 만드는 역할을 주로 하고 부피 생장을 할 여력이 없습니다.

https://www.researchgate.net/publication/329399800_Early_events_in_phloem_formation_Exploring_the_molecular_network_of_SMXL345/figures?lo=1

위 링크의 Figure 1.2 를 보시면 이제 Cambium, 한글로 형성층 조직을 더 자세히 줄기 쪽에서 보여줍니다. 줄기와 뿌리는 방향이 서로 반대이니까, 그림에서 아랫쪽 secondary stem 부분이 뿌리에서는 "윗 부분" 에 해당하겠습니다. 이 부분에서는 Cambium (형성층) 부분이 좀더 완전한 원형으로 이제 두께 성장을 조금 할 태세를 보여줍니다. 그래봤자 애기장대니까 두께 성장은 별로 많이 안 하겠지만 이게 나무나 다른 큰 식물이라면 나이테도 만들고 하면서 큰 일이 되겠지요.

즉 찾아보신 정보에서 "아래 부분" 이 뿌리 끝에서부터 첫 세포 몇십 줄 또는 수~수십 mm 내를 말하는 것이라면 찾아보신 정보가 말이 된다고 생각합니다. 당근에서 본격적인 부피 생장은 그보다는 훨씬 더 위쪽, 흔히 말하는 "taproot" 부분에서 일어날 테니까요. 이런 경우라면 사진으로 올리신 단면들은 둘 다 "윗 부분"을 관찰하신 셈이 되겠습니다.