KR100886842B1 - 식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물을 탐색 방법 - Google Patents

식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물을 탐색 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법은, (a) 24 웰 플레이트(24 well plate)의 각 웰에 애기장대 배양용 배지를 분주하는 단계, (b) 상기 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 점파하는 단계, (c) 24 웰 플레이트의 웰 중 특정한 하나의 웰에는 DMSO를 처리하고 나머지 웰에는 상기 DMSO(methylsulfinylmethane)에 녹아 있는 화합물을 처리하는 단계, 및 (d) 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형과 DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형을 육안으로 비교·관찰하는 단계를 포함하여 구성된다.
식물, 화합물, 탐색

Description

식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물을 탐색 방법{Method for Screening Chemicals Having an Effect on Plant Growth}
도 1은 96 웰 플레이트(A)와 24 웰 플레이트(B)에서 생장한 애기장대의 사진이다.
도 2는 배지의 제작 과정에서 표현형의 변이를 유도하지 않는 화합물을 첨가하여 배지를 만든 후 종자를 점파하여 배양한 애기장대의 사진이다.
도 3은 애기장대 종자를 점파하고 약 7일 후에 표현형의 변이를 유도하지 않는 화합물과 표현형의 변이를 유발하는 화합물을 처리하여 배양한 애기장대의 사진이다.
도 4는 DMSO 1㎕ 내지 15㎕를 각 배지(1.5 ㎖)에 처리하고 배양한 애기장대의 사진이다.
도 5는 종자를 점파한 지 15일 후의 애기장대의 사진이다.
본 발명은 식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법에 관한 것이다.
식물의 생장은 식물체의 발아에서부터 죽음에 이르는 일생의 과정 동안 발생하는 전반적인 현상이다.
식물체는 발아가 시작되는 시점부터 묘조 정단분열조직(shoot apical meristem)과 뿌리 정단분열조직(root apical meristem)의 두 부위에서 계속적인 세포 분열을 통해 뿌리, 잎, 꽃 등의 전반적인 식물체를 이루는 부분을 만들어내고, 그 크기는 유전적으로 예정된 부분까지 생장하게 한다.
이러한 식물의 생장은 일련의 연속된 생화학적 및 생리학적 현상으로 유전적으로 계획되어 있어, 세포, 조직 및 기관의 수준에서 매우 정교하고, 능동적으로 진행된다.
한편 식물의 생장 조절은 사회·경제적으로 매우 중요한데, 그것은 농가의 수확의 증대와 직·간접적으로 관련되어 있기 때문이다.
식물의 생장 조절 방법은 그 식물체에 X-선 또는 감마선을 조사하는 방법과 식물체의 특정 유전자를 활성화 또는 불활성화시키는 벡터를 식물체로 도입하는 방법과 식물체에 특정 화합물을 처리하는 방법이 있으나, 식물체에 특정 화합물을 처리하는 방법 이외의 상기 다른 방법들은 기술적인 측면에서나 경제적인 측면에서 실용성이 떨어진다.
따라서 화합물을 이용한 식물의 생장 조절 방법이 바람직한데, 이를 위해서는 다양한 종류의 화합물 중에서 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물을 신속하면 서도 정확하게 탐색할 수 있는 기술의 발전이 선행될 필요가 있다.
본 발명은 이러한 취지에서 완성된 것이다.
본 발명의 목적은 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물을 신속하면서도 정확하게 탐색하는 방법을 제공하는 데 있다.
식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색에 있어, 두 가지 요소가 가장 중요하게 고려되는데, 그 두 가지 요소가 신속성과 정확성의 담보이다. 신속성이 중요한 이유는 다양한 종류의 화합물(본 발명자는 6 만여종을 대상으로 하였음)을 탐색하여야 하기 때문이고, 정확성이 담보되어야 하는 이유는 어떠한 표현형의 변이가 처리된 화합물에 의한 것임이 분명하여야 하기 때문이다(표현형의 변이는 좁은 생장 환경, 종자 사이의 편차 등 다른 요인에 의해서도 발생할 수 있는데, 이럴 경우 처리된 화합물이 표현형의 변이를 일으키는 화합물인지가 불분명해질 수 있음).
본 발명은 위 두 가지 요소를 염두에 두고 이루어졌다.
신속성과 정확성을 담보하기 위한 본 발명의 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법은, (a) 24 웰 플레이트(24 well plate)의 각 웰에 애기장대 배양용 배지를 분주하는 단계, (b) 상기 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 점파하 는 단계, (c) 24 웰 플레이트의 웰 중 특정한 하나의 웰에는 DMSO(methylsulfinylmethane)를 처리하고 나머지 웰에는 상기 DMSO에 녹아 있는 화합물을 처리하는 단계, 및 (d) 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형과 DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형을 육안으로 비교·관찰하는 단계를 포함하여 구성된다.
화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형과 DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형을 비교·관찰하여 화합물이 처리된 웰에서 생장한 애기장대의 표현형이 DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형과 다를 경우, 그 화합물은 애기장대의 생장에 영향을 미치는 화합물로 판명하게 된다.
본 발명의 탐색 방법은 24 웰 플레이트를 사용하기 때문에 한 번에 최대 23개의 화합물이 식물의 생장에 영향을 미치는가를 확인할 수 있다. 물론 46 웰 플레이트, 96 웰 플레이트 그 이상의 웰 플레이트를 사용할 경우, 24 웰 플레이트를 사용할 때보다 한 번에 더 많은 화합물을 탐색할 수 있으나, 이는 하기 <실시예 2>에서 설명하는 바의 이유에서 어떠한 화합물이 진정으로 식물의 생장에 영향을 미치는(즉 표현형의 변이를 유도하는) 화합물인가를 담보할 수 없다.
그러므로 어떠한 화합물이 식물이 생장에 영향을 미치는 물질인가에 대한 정확성을 담보하면서도 가장 신속하게 식물의 생장에 영향을 미치는 물질을 탐색할 수 있는 웰 플레이트로서는 24 웰 플레이트가 가장 바람직하다.
본 발명의 탐색 방법은 모델 식물로서 식물의 분자생물학적 기전 연구에 일반적으로 사용되는 애기장대를 사용한다. 따라서 24 웰 플레이트의 각 웰에는 애기 장대 배양용 배지를 분주하게 되는데, 애기장대 배양용 배지는 애기장대의 생장에 충분한 영양을 공급하여 그 배지에서 생장하는 애기장대가 야생형 애기장대와 같이 생장할 수 있도록 하면 된다. 그것은 애기장대의 표현형의 변이가 배지가 충분한 영양을 공급하지 못함으로써 발생하는 경우를 배제시킴으로써, 애기장대의 표현형의 변이가 오로지 그 배지에 처리된 화합물에 의해 유도될 수 있도록 하기 위한 것이다. 만일 애기장대의 표현형의 변이가 배지가 충분한 영양을 공급하지 못함으로써 발생한다면, 그 표현형의 변이가 처리된 화합물에 의한 것인지 여부가 불분명해지기 때문에 애기장대의 생장에 영향을 미치는 물질을 정확히 탐색할 수 없게 된다.
당업자라면 그의 통상의 능력을 활용하는 한 애기장대 배양용 배지를 직접 제작하거나 손쉽게 시중에서 입수하여 사용할 수 있다. 예컨대 애기장대 배양용 배지로서 MS 배지, B5 배지, White 배지, N6 배지, SH 배지 등을 모두 사용할 수 있으나, 본 발명자의 경험에 의할 때 MS 배지나 B5 배지가 바람직하다.
한편 본 발명의 탐색 방법의 단계 (b)에서, 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 점파하여야 하는데, 그것은 종자 사이의 편차(Variation)를 고려한 것이다. 만일 하나의 종자만을 점파할 경우에 그 종자에서 생장한 애기장대가 특정한 표현형의 변이를 보일 경우에 그것이 처리된 화합물에 의한 것일 수도 있겠지만 점파된 종자 자체에 기인할 가능성도 있다.
이처럼 2개 이상의 종자를 점파하는 것은 종자 사이의 편차에 따른 문제점을 보완하기 위한 것이다.
본 발명에 사용되는 웰 플레이트가 24 웰 플레이트임을 고려할 때 애기장대의 종자는 2개 이상 4개 이하가 되는 것이 바람직하다. 그 이상의 종자를 점파할 경우 애기장대의 성장에 웰이 충분한 공간을 제공하지 못함으로써, 애기장대가 어떠한 표현형의 변이를 나타낼 때 그것이 좁은 공간에 따른 스트레스 등 환경적인 요인에 의한 것일 가능성을 배제할 수 없기 때문이다.
본 발명자의 반복적인 실험에 기초할 때 가장 바람직한 애기장대 종자의 점파 개수는 3개인 경우이다.
또한 본 발명의 탐색 방법의 단계 (c)에서, DMSO를 24 웰 플레이트의 웰 중 하나의 웰에 처리하는 이유는 어떠한 화합물에 의하여 표현형의 변이가 나타날 경우에 그것이 처리된 화합물에 따른 결과인지 아니면 그 화합물이 녹아 있는 DMSO에 따른 결과인지를 비교·확인하기 위해서이다.
그러하기 때문에 DMSO는 그것이 단독으로 처리되든 또는 특정 화합물(처리되는 화합물은 모두 DMSO에 용해되어 있기 때문에 DMSO도 함께 처리됨)과 함께 처리되든 동일한 농도로 처리되는 것이 바람직하다. 그래야만 어떠한 표현형이 변이가 화합물의 처리에 의한 표현형의 변이인지 그 화합물과 함께 처리된 DMSO에 의한 표현형의 변이인지를 보다 정확히 비교·확인할 수 있다.
한편 DMSO를 많은 양 처리할 경우에 DMSO에 의하여 표현형이 변이가 발생할 수 있다. 따라서 DMSO를 많은 양 처리할 경우 그 표현형의 변이가 DMSO에 의한 것인지, 화합물에 의한 것인지를 판단할 수 없게 되는데, 본 발명자가 확인한 바에 따르면(하기 <실시예 5> 참조) DMSO가 배지에 0.33% 이하로 처리될 경우에는 DMSO가 애기장대의 표현형의 변이를 일으키지 아니하였다. 그러므로 DMSO를 배지에 처리할 때나 DMSO에 녹아 있는 화합물을 처리할 때 그 DMSO의 농도가 0.33%(DMSO 처리양/배지의 양 + DMSO 처리양) 이하가 되도록 처리하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 탐색 방법의 단계 (c)에서, 처리되는 화합물은 친수성과 기질 친화성을 동시에 가질 필요가 있다. 왜냐하면 특정 수송 단백질을 통하지 않고서도 세포막을 통과할 수 있고 세포 내에서 용해된 상태로 존재할 수 있어야만 용이하게 모델 식물인 애기장대에 작용할 수 있을 것이기 때문이다. 따라서 본 발명자는 이러한 이유에서 처리되는 화합물을 화합물의 친수성과 기질 친화성을 나타내는 지표인 ClogP 값(Andrew L. Hopkins and Colin R. Groom., The druggable genome. nature review. 1, 727-730 (2002)이 2 ~ 5의 범위의 화합물 중에서 선정하였다.
또한 본 발명의 탐색 방법의 단계 (c)에서, 처리되는 화합물은 그 분자량이 500 Da 이하인 것이 바람직하다(하기 <실시예 3> 참조). 500 Da 이상의 화합물은 식물체내로 흡수될 때 자유 이동이 아닌 막 수송체를 통해서만 움직일 수 있기 때문에 표현형의 변이를 유도하는 화합물일지라도 식물체의 표현형에 영향을 미치지 않을 수도 있다. (그것은 처리된 화합물의 자유롭고 빠른 이동에 화합물의 크기가 중요한 요소로 작용할 수 있기 때문).
또한 본 발명의 식물의 생장에 영향을 미치는 물질의 탐색 방법의 단계 (c)에서 화합물의 처리는 상기 단계 (b)가 종료된 후에 즉 종자를 점파하고 난 후에 처리하는 것이 바람직하다. 만일 화합물이 배지의 제작 중에 첨가되어 처리될 경우에(즉 종자가 점파되기 전에 처리될 경우에) 애기장대의 표현형을 일으키지 않는 화합물인 경우에도 그 화합물이 애기장대의 표현형의 변이를 일으키는 경우가 발생할 수 있다(하기 <실시예 4> 참조)(그것은 그 처리된 화합물이 식물체가 발아할 때 독성 효과(toxic effect)를 일으키기 때문인 것으로 추측됨). 그러므로 화합물의 처리는 종자를 점파하고 난 후에 처리되는 것이 바람직하다 할 것인데, 특히 종자가 발아된 후에 처리되는 것이 더 바람직하다. 본 발명자의 경험에 의할 때 발아 후 화합물을 처리하면 화합물의 처리 이외의 다른 요인에 의한 표현형의 변이가 발생하지 않았기 때문이다. 본 발명자가 반복적인 실험에 의하여 확인한 바람직한 화합물의 처리 시기는 종자 점파 후 7일 후이다.
또한 본 발명의 탐색 방법에서, 단계 (d)의 표현형의 비교·관찰은 애기장대가 개화하기 이전에 이루어지는 것이 바람직하다. 애기장대가 개화하게 되면, 좁은 공간에 따른 스트레스 등 환경적인 요인으로 인해 처리된 화합물에 의하지 않는 표현형의 변이가 발생할 수 있다. 통상 애기장대의 개화는 종자 점파 후 3주째부터 시작되므로, 종자 점파 후 2주 이내(12일 내지 16일)에 애기장대의 표현형을 비교·관찰하는 것이 바람직하다.
본 발명의 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법은 다른 측면에서 파악하는 것도 가능하다.
그 다른 측면에 따른 본 발명의 방법은 (a) 24 웰 플레이트(24 well plate)의 각 웰에 애기장대 배양용 배지를 분주하는 단계, (b) 상기 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 점파하는 단계, (c) 24 웰 플레이트의 웰 중 특정한 하나의 웰에는 DMSO를 처리하고, 또 특정 하나의 웰에는 어떠한 화합물도 처리하지 않고, 나머지 웰에는 상기 DMSO에 녹아 있는 화합물을 처리하는 단계, 및 (d) 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형, DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형 그리고 어떠한 화합물도 처리되지 아니한 배지에서 생장하는 야생형 애기장대의 표현형을 육안으로 비교·관찰하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 본 발명의 방법에 따르면 하나의 웰에는 DMSO나 탐색 대상 화합물 등 어떠한 화합물도 처리되지 않았기 때문에 그 웰에서는 야생형 애기장대가 성장하게 된다. 이럴 경우, DMSO가 모델 식물인 애기장대의 표현형에 영향을 미치는가를 즉각적으로 확인할 수 있게 된다.
DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형 그리고 아무것도 처리되지 아니한 배지에서 생장하는 야생형 애기장대의 표현형이 유사하여야만, 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대가 특정한 표현형의 변이를 나타낼 때, 그 표현형의 변이가 화합물에 의한 것이라고 판단할 수 있게 되는 것이다.
따라서 상기 본 발명의 방법은 혹 있을 수 있는 DMSO에 의한 표현형의 변이를 곧바로 선별해낼 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 방법의 바람직한 양태와 관련하여서는 앞서 설명한 바가 그대로 유효하다.
한편, 상기의 본 발명의 방법들에서 바람직한 배양 조건으로서 온도는 22℃가 바람직하고, 습도는 70%가 바람직하며, 빛은 continuous light 조건인 것이 바 람직하다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어 중 아래에서 정의된 용어는 아래에서 정의된 바의 의미를 가진다.
(1) 웰 플레이트는 그 규격인 가로 127.6mm 세로 85.4mm 두께 15.6mm 인 것을 말한다.
(2) 화합물이란 유기화합물과 무기화합물을 포함하며, 자연에 존재하는 천연 그대로의 화합물과 인공적으로 제조된 화합물을 포함하는 의미이다.
(3) 표현형이란 식물의 생장 패턴, 뿌리의 크기, 잎의 크기, 절간(internode)의 크기, 개화 시기 등 육안으로 관찰할 수 있는 식물체의 모든 특징을 말한다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
< 실시예 > 탐색의 최적 조건 확립
앞서 설명하였지만, 식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물에 대한 탐색은 식물체의 표현형의 변이가 처리된 화합물에 의한 것임이 분명하게 확인될 수 있어야 하고 또한 탐색이 신속하게 이루어질 수 있어야 한다.
본 발명자는 이러한 관점에서 탐색의 최적 조건을 아래와 같이 실험적으로 확인하였다.
<실시예 1> 모델 식물과 배지의 선정
모델 식물은 식물의 분자생물학적 기전 연구에 일반적으로 사용하는 애기장대를 사용하였다.
배지는 B5 배지(Duchefa 사, 미국)나 이를 1/2로 희석한 1/2B5를 사용하였다. B5 배지는 아래에서 설명하는 24 웰 플레이트를 사용할 경우에 각 웰에 1.5㎖씩 분주하였다.
<실시예 2> 웰 플레이트(well plate)의 선정
탐색에 소요되는 시간과 웰의 공간이 애기장대의 생장에 충분한가 등을 종합적으로 비교·평가하여, 24 웰 플레이트를 탐색에 적합한 웰 플레이트로 선정하였다.
24 웰 플레이트보다 웰 수가 많은 48 웰 플레이트나 96 웰 플레이트의 경우 탐색 시간을 단축시킬 수는 있겠지만, 웰의 공간이 너무 작아 애기장대의 종자를 하나만 점파하여야 한다. 종자를 하나만 점파하여야 할 경우 종자 사이의 편차가 있을 수 있기 때문에 그 씨앗에서 성장한 애기장대가 특정한 표현형의 변이를 나타낸다고 하더라도 그것이 화합물의 처리에 의한 표현형의 변이인지를 확신하기 어렵다. 또 애기장대의 표현형 변이를 정확하게 관찰하기 위해서는 적어도 애기장대가 개화(일반적으로 개화화는 시기는 통상 씨앗 점파 후 2주까지) 이전까지는 성장할 공간이 필요한데, 48 웰 플레이트나 96 웰 플레이트의 경우 공간이 작아 애기장대의 충분한 성장을 보장할 수 없다. 공간이 작아 애기장대가 충분히 성장하지 못한다면 애기장대가 표현형의 변이를 나타낼 경우 그 표현형의 변이가 화합물의 처리에 의한 결과로서의 표현형의 변이인지 또는 좁은 공간에 따른 스트레스 등에 의한 표현형의 변이인지를 확신하기 어렵다.
<도 1>은 각 웰에 1/2B5 배지를 분주하고 어떠한 화합물도 처리하지 아니한 상태에서 애기장대를 10일 동안 배양한 상태를 사진으로 찍은 것인데, <도 1>을 참조하여 보면 96 웰 플레이트의 경우(A) 애기장대가 발아하지 않거나 애기장대의 생장 정도에 편차가 있지만 24웰 플레이트의 경우(B)는 애기장대의 생장 정도가 전체적으로 비슷하다.
한편, 6 웰 플레이트나 12 웰 플레이트의 경우는 상기 48 웰 플레이트나 96 웰 플레이트 같은 공간상의 문제는 당연히 발생하지 않지만, 처리할 수 있는 화합물의 종류가 적어 탐색 시간이 길어지는 단점이 있다.
따라서 본 발명자는 탐색 시간을 최대한 짧게 하면서 화합물의 처리에 의한 표현형의 변화를 정확하게 확인할 수 있는 웰 플레이트로서 24 웰 플레이트를 선정하였다.
24 웰 플레이트의 경우 3개의 씨앗을 점파할 수 있어 씨앗의 편차를 줄일 수 있고 애기장대의 성장에 충분한 공간을 제공할 수 있었다.
<실시예 3> 화합물의 선정
식물체에 착용하여 그 표현형을 유발하기 위해서는, 친수성과 지질 친화성을 동시에 지님으로써 특정 막 수송 단백질을 통하지 않고 세포막을 통과할 수 있고 세포 내에서 용해된 상태로 존재할 수 있는 화합물이 바람직하다. 따라서 친수성과 지질 친화성을 나타내는 지표인 ClogP값이 2 ~ 5인 범위의 화합물 중에서 선정하여 사용하였다.
한편, 배지 내에서 처리된 화합물이 분자량이 커서 식물체내로 빠른 흡수가 이루어지지 않을 경우 화합물에 의해 유도되는 특정 효과를 관찰하기가 힘들다.
본 발명자의 경험에 의할 때 처리된 화합물이 특정 표현형을 유도하기 위해서 식물체내로 빠른 흡수가 용이해야 하므로 처리되는 화합물의 분자량이 500Da 이하인 것이 바람직하다.
<실시예 4> 화합물의 처리 시기
본 발명자는 배지의 제작 과정에서 일정 농도의 화합물을 첨가하여 배지를 만든 후 애기장대의 종자를 점파하여 애기장대의 표현형의 변이를 살펴보았다.
<도 2>는 그 결과를 보여주고 있는데, <도 2>의 각 배지(B,C 및 D)에 처리된 화합물은 표현형을 유도하지 않는 화합물(DMSO)임에도 야생형 애기장대(A)와는 다른 표현형이 발생한 것(B,C 및 D)을 관찰할 수 있다
<도 2>에서 A는 어떠한 화합물도 처리하지 아니한 배지의 애기장대(야생형 애기장대)이고 B, C 및 D는 표현형의 변이를 유도하지 않는 화합물(DMSO)을 처리한 배지의 애기장대이다. B, C 및 D의 애기장대가 표현형의 변이를 유도하지 않는 화합물을 처리하였음에도 비슷한 표현형(그러면서도 야생형 애기장대(A)와는 다른 표현형)을 보인다는 점에서, 이는 화합물이 배지의 제작 과정에서 첨가됨으로써 식물체가 발아하여 뿌리를 내리고 생장할 때 독성 효과(toxic effect)를 발생시킨 것으로 판단된다.
따라서 화합물의 처리 시기 중요하다고 할 수 있는데, 본 발명자는 배지에 종자를 점파하고 식물체가 발아한 후에 화합물을 처리하는 방법을 택하였다(특히 점파 후 7일 후에 화합물을 처리하는 것이 좋다). 그래야만 화합물의 독성 효과에 의해 표현형이 변이가 유도되는 것을 방지할 수 있다. 이럴 경우에 <도 3>에서 확인되는 바와 같이, 표현형의 변이를 유발하지 않는 화합물(DMSO)의 경우는 표현형의 변이를 유발하지 않았으며, 표현형의 변이를 유발하는 화합물DW1)(대한민국 특허 제0688431호 참조)의 경우는 정확히 표현형의 변이를 유발하였다(즉 표현형의 변이를 유발하지 않는 화합물이 상기 <도 2>에서처럼 표현형의 변이를 유발하는 경우를 방지할 수 있었다).
<실시예 5> 화합물의 유기용매인 DMSO 의 적정 농도의 선정
본 발명자가 탐색에 사용한 화합물은 DMSO라는 유기용매에 녹아 있는 화합물이다.
어떠한 표현형의 변이가 특정 화합물의 처리에 의한 표현형의 변이인지를 분명히 하기 위해서는, 화합물이 녹아 있는 DMSO만을 처리할 경우에는 표현형의 변이 가 발생하지 않아야 한다.
따라서 DMSO가 식물체의 표현형에 영향을 미치지 않는 그것의 최대를 농도를 확인할 필요가 있다. 각 배지(1.5 ㎖)에 DMSO를 1㎕ 내지 15㎕를 처리하고 7일 동안 애기장대의 생장을 관찰하였다. 그 결과, <도 4>에서 보는 것과 같이 배지에 5 ㎕이상의 DMSO를 처리하였을 경우에 DMSO에 의한 효과가 나타나기 시작하였다. 따라서 DMSO 농도는 0.33%를 넘지 않아야 한다.
<실시예 6> 애기장대의 배양 기간
식물의 생장 및 발달에 영향을 줄 수 있는 화합물을 동정하기 위해 씨앗을 점파한 후 일 주일 정도 배양을 한 후에 화합물을 배지에 처리한다. 그 후 약 2주 동안 식물의 생장 및 발달 과정을 2일 간격으로 관찰하였다. 약 3주부터는 개화가 시작되기 때문에 공간적인 스트레스와 여러 환경적 요인으로 인하여 화합물에 의해 나타나는 특이적인 표현형을 관찰하기가 힘들다. <도 5>의 경우 종자를 점파한 지 약 2주 후의 사진이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물을 신속하면서도 정확하게 탐색할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. (a) 24 웰 플레이트(24 well plate)의 각 웰에 애기장대 배양용 배지를 분주하는 단계,
    (b) 상기 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 4개 이하로 점파하는 단계,
    (c) 24 웰 플레이트의 웰 중 특정한 하나의 웰에는 DMSO를 처리하고 나머지 웰에는 상기 DMSO에 녹아 있는 화합물을 처리하는 단계, 및
    (d) 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형과 DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형을 육안으로 비교·관찰하는 단계를 포함하여 구성되되,
    상기 DMSO는 0.33%(DMSO 처리양/배지의 양 + DMSO 처리양) 이하의 농도로 처리되며,
    또 상기 단계 (c)는 종자를 점파하고 그 종자가 발아된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 애기장대 배양용 배지는 애기장대의 생장에 충분한 영양을 공급하여 그 배지에서 생장하는 애기장대가 야생형 애기장대의 표현형을 나타내도록 하는 것이 가능한 배지인 것을 특징을 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 애기장대 배양용 배지는 MS 배지, B5 배지, White 배지, N6 배지 및 SH 배지로 구성된 군에서 선택되는 배지인 것을 특징으로 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 애기장대 배양용 배지는 MS 배지 또는 B5 배지인 것을 특징으로 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서 각 웰에 점파되는 애기장대의 종자는 3개인 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 DMSO는 그것이 단독으로 처리되든 또는 특정 화합물과 함께 처리되든 동일한 농도로 처리되는 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 ClogP 값이 2 ~ 5의 범위의 화합물인 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 그 분자량이 500 Da 이하인 것을 특징으로 하는 식물의 생장 에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 종자를 점파하고 7일 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (d)는 애기장대가 개화하기 이전에 이루어지는 것을 특징으로 하 는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (d)는 종자 점파 후 12일 내지 16일이 경과하기까지 애기장대의 표현형을 비교·관찰함으로써 이루어지는 것을 특징으로 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  16. 제1항 내지 제4항, 제6항, 제7항, 제9항, 제10항 및 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    애기장대의 배양 조건은 온도가 22℃이고, 습도는 70%이며, 빛은 continuous light 조건인 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 표현형은 육안으로 관찰할 수 있는 식물체의 특징인 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 육안으로 관찰할 수 있는 식물체의 특징은 식물의 생장 패턴, 뿌리의 크기, 잎의 크기, 절간(internode)의 크기 및 개화 시기 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
  19. (a) 24 웰 플레이트(24 well plate)의 각 웰에 애기장대 배양용 배지를 분주하는 단계,
    (b) 상기 각 웰에 애기장대의 종자를 2개 이상 4개 이하로 점파하는 단계,
    (c) 24 웰 플레이트의 웰 중 특정한 하나의 웰에는 DMSO를 처리하고, 또 특정 하나의 웰에는 어떠한 화합물도 처리하지 않고, 나머지 웰에는 상기 DMSO에 녹아 있는 화합물을 처리하는 단계, 및
    (d) 화합물이 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형, DMSO가 처리된 웰에서 생장하는 애기장대의 표현형 그리고 어떠한 화합물도 처리되지 아니한 배지에서 생장하는 야생형 애기장대의 표현형을 육안으로 비교·관찰하는 단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 DMSO는 0.33%(DMSO 처리양/배지의 양 + DMSO 처리양) 이하의 농도로 처리되며,
    또 상기 단계 (c)는 종자를 점파하고 그 종자가 발아된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 식물의 생장에 영향을 미치는 화합물의 탐색 방법.
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