동시에 핵형 분석, 잡교 육종 기술, 추수선린 유도 배수체, 조직 배양, 원형질체 융합 등의 기술을 통해 토마토 동원체 3 배체 (소스 4 배체), 이종 배수체 (배수체) 및 비정수체 (단배체, 누락, 초급 삼체, 2 차 삼체 1 차 삼체, 2 차 삼체, 3 차 삼체, 실크 3 체 등 비정수체의 고전적인 방법을 이용하여 유전자의 염색체 위치 분석을 수행하고 ms, R, wf, RV, SF, var, CPT, sp 등과 같은 예비 연쇄지도 구축을 마쳤다.
토마토 종질 혁신과 육종에 일반적으로 사용되는 세포학 기술로는 배아 배양, 원형질체 융합, 화약, 포자 배양이 있다.
(1) 배아 배양
배아 배양 기술에는 미성숙 배아, 배주, 난소, 배젖, 성숙한 배아 배양, 체외 수정이 포함된다. 성숙한 배아 배양 기술은 주로 토마토 육종과 종질 혁신에 사용되어 상대적으로 성숙하다. 토마토 여성 배우자는 수정 후 25 ~ 30 일 동안 성숙합니다. 무균 조건 하에서 열매를 따고 씨앗을 꺼낸 다음 성숙한 배아를 접종하여 식물을 배양한다.
성숙한 배아 배양 기술은 토마토 열매 원예 특성을 관찰할 필요가 없는 재료 대체에 적용된다. 예를 들어, 자교계 재편, 근등 유전자계의 건립과 같이, 골간친본모 특정 특성 (예: 내병성, 항충성, 내염성 등) 의 개량에 사용될 수 있다. ). 이 기술을 사용하면 각 자료가 1 년 내에 3 ~ 5 세대를 번식시켜 육종 과정을 크게 가속화할 수 있다.
성숙한 배아 배양 기술은 토마토의 먼 교배 불임성을 극복하는 데도 사용될 수 있다. 야생 토마토의 항병, 항충, 내한, 내열, 다산, 양질의 유익한 품질성 유전자와 수량성 QTL 을 이용하는 것은 현대 토마토 육종의 중요한 추세이지만, 야생 토마토와 일반 토마토의 교잡에는 잡종 불임성, 가라지 등의 문제가 있다. 일반 토마토 (L.esculentum) 가 페루 토마토 (L.peruvianum), 칠레 토마토 (L.chilense), 토마토 가지 (L.lycopersicoids) 와 교배할 때
(2) 원형질체 융합
토마토의 원형질체 융합을 일찍 연구한 결과, Melchers 는 (1978) 에서 토마토와 감자의 체세포 잡종을 얻었다. 그 모양은 토마토 식물로, 꽃과 잎은 잡종의 특징을 가지고 있고, 작은 기형적인 열매가 있지만, 열매는 씨앗이 없고, 뿌리는 감자 덩어리를 형성하지 않는다. 이후 많은 연구자들은 일반 토마토와 감자, 해바라기, 가지, 담배, 토마토 가지, 페루 토마토, 파나리 토마토의 체세포 잡종 식물 (표 24-3) 을 광범위하게 연구했다.
표 24-3 토마토 원형질체 융합
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토마토 원형질체 융합의 장점은 1 토마토의 먼 교배 불친화나 수정이나 배아 조기 패육 문제를 극복하고 새로운 종이나 유형을 만드는 데 도움이 된다는 점이다. 체세포 융합은 통상적인 교잡육종에서 생식세포의 수정 과정을 피하고, 이러한 장애를 피하고, 종간 유전자 이동을 실현할 수 있다. 예를 들어, 감자와 토마토는 세포 융합을 통해 잡종 감자 토마토와 토마토 감자를 얻었는데, 이는 지금까지 성잡교에서 얻을 수 없었던 것이다. ② 항병, 항충, 내염, 내한, 가뭄, 제초제, 토마토 품질과 관련된 유익한 유전자를 일반 토마토로 옮길 수 있다. 예를 들어, 토마토 모양의 가지 (S.ricki Corr) 에는 회색 포도송이, CMV, 식물 곰팡이, 토마토 흑성병 저항성 유전자 (황단포균 PV) 가 들어 있다. Vescatoria), 토마토 낫균 F. sp 무와 얼룩파리. 게다가 이 토마토 가지는 환경 강압, 저온, 서리에 어느 정도 저항력이 강하다. 따라서 토마토 가지의 유용한 유전자를 재배 토마토에 침투하는 것은 이미 중요한 연구 내용이 되었다. 헨들리 (1986), 고리 (199 1), 후세인 (1994), 송본 화학유도융합과 전기장유도융합을 통해 일반 토마토와 토마토 가지의 체세포 잡종을 얻어 4 개를 만들었다. 이러한 작업은 아직 연구 단계에 있지만, 연구 결과는 토마토의 변이 범위를 넓히고 향후 토마토 항병, 항충, 내염, 내한, 가뭄 저항성 육종에 큰 의미가 있다. ③ 세포질 잡종을 만들 수있다. 세포질 수컷 불임, 제초제 내성 등의 유전자는 세포질의 엽록체와 미토콘드리아에 존재한다. 유성 교배는 핵유전물질만 재구성할 수 있고 세포질은 재구성할 수 없다. 그리고 유성 교배에서는 수컷 배우자가 휴대하는 세포질이 매우 적어 세포질 잡종을 생산하기가 매우 어렵고, 체세포 교배에서는 양친의 세포질이 어느 정도 기여한다. 따라서 세포 융합을 통해 세포핵, 엽록체, 미토콘드리아 게놈의 다양한 조합을 얻을 수 있어 육종에 중요한 가치가 있다.
Mutschler, M.A. (1985-1992) 는 기존의 육종 방법과 배아 배양 방법을 통해 plactobacillus panella la716 을 포함하려고 했습니다 L.pennell ii (la 716 × f) × f} × new Yorker (10 배) 세포질과 일반 토마토 New Yorker 99% 를 함유하고 있습니다 그러나 CMS 시스템은 건립할 수 없다. 저자는 두 친본의 세포기를 재구성해 원형질체 융합을 통해 해당 CMS 시스템을 성공적으로 얻을 필요가 있다고 판단했다. 나중에 연구진은 원형질체 융합을 통해 세포질 수컷 불임, 제초제 내성, 내염성 등의 유전자를 성공적으로 옮겼다. 예를 들어 Jain, S.M., E.A.Shahin( 1988) 은 원형질체 융합을 통해 아트라진을 해바라기 재배토마토 VF36 으로 옮기는 데 성공했다. Andersen( 1963) 은 일반 토마토의 세포질을 판씨 유방균에 도입하여 CMS 시스템을 구축했다. Hassan Pour-Estahbanati (1985) 는 일반 토마토와 담배의 세포질 잡종을 얻었다. ), 페루 토마토 (L.peruvianum), 피튜니아 (P.hybrida), 일반 토마토와 파나리 토마토 (L.pennelli).
(3) 꽃밥과 미세 포자 배양
토마토 단배체 배양은 197 1 년에 시작되었고 샤프는 토마토를 재배하는 캘러스를 얻었다. Gresshoff 와 Doy( 1972) 는 토마토 화약 캘러스가 꽃가루 식물을 얻도록 유도한다. 같은 해 샤프는 토마토 꽃가루의 자양배양 기술을 창조했다. 이후 Debergh 와 Nitsch( 1973) 는 꽃가루 알갱이를 이온 배양해 배아의 성장을 자엽 배아기로 거슬러 올라간다. Devreux 등 (1976) 은 백화백합의 화약 치유 조직을 받았지만, 이배체와 4 배체 식물만 모조직에서 재생됐다. 1978 에서 Cappadocia 등이 재배한 토마토 백화토마토 화약 잡종에서 구형 배아가 관찰되었다. 같은 해 Debergh 등은 재배 토마토와 아니스잎 L.pimpinellifolium 으로 이 실험을 반복해 성공을 거두었다.
1980 년대에 Gulshan 등 (198 1) 은 초기 단핵체의 작은 포자화약에서 치유 조직을 유도하는 데 성공했다. Krueget-Lebus 등 (1983) 은 토마토 품종이 흐리멍덩하고 피콜로의 작은 포자를 키워 구형 배아를 얻었다. Shamina 와 Yadav( 1986) 는 체외에서 단핵 포자를 배양하여 줄기나 씨앗이 없는 캘러스와 배아를 얻는다. Khoang 등 (1986) 은 토마토 품종 Roma 의 화약이 일배체 식물을 재생하고 이배체 및 배수체 식물을 얻었다고 보도했다. Evans 와 Morrison( 1989) 도 토마토 화약 배양이 일배체 식물을 만든다고 보도했다.
국내에서도 연구원들이 이 일을 하고 있다. 고수운, 왕계방 등 (1979, 1980) 은 토마토 화약을 배양하여 캘러스에서 일배체 식물을 얻는다. 원일남 (1999) 은 토마토와 야생토마토를 재배하는 것을 재료로 작은 포자를 구형 배아와 하트 배아로 배양한다.
토마토 포자 배양은 아직 단배체 식물의 선례를 유도하는 데 성공하지 못했지만, 1 급체 식물 성장 환경인 Debergh (1976) 의 연구결과에 따르면 성장온도를 22 C (낮)/20 C (밤) 로 조절할 수 있는 것으로 나타났다. ② 마이크로 포자 발달 단계-일반적으로 마이크로 포자는 싱글 코어 말기부터 듀얼 코어 초기까지 유효하다고 여겨진다. ③ 기증자 식물 유전자형 Krueger-LeBus (1983) 가 토마토 포자를 키워 일부 품종에는 구형 배아가 없는 것으로 나타났다. Yuan Yinan (1999) 은 여름에 토마토의 포자를 재배하고 감자 잎 토마토만 반응한다. ④ 배양기와 호르몬-샤프 (197 1) 가 미세포자를 개량한 흰색 배양기에 매달아 개량된 MS 배양기에서 배양해 분열이 왕성한 세포주를 얻는다. Debergh( 1973) 등은 하폴린의 상수 요소, 철염, 미량 원소, 비타민을 이용하고 자당 (2%) 과 IAA 0 을 첨가한다. 그들의 실험에서 NAA 와 L- 글루타민이 첨가된 배양기에서 10 일 후 18% 의 꽃가루에 두 개 이상의 핵이 나타나는 것으로 나타났다.
결론적으로, 토마토가 새끼 포자 배양 기술을 유리하는 난이도로 인해 국내외 연구자들이 계속 깊이 연구하는 것은 거의 세계적인 문제가 되고 있다. 앞으로는 재료 수집 시간, 활성화 처리 방법, 배양기 성분, 성장 환경 중소 포자 발육의 생리 메커니즘 등에 대해 심도 있는 연구를 진행해야 한다.