KR20170069276A

KR20170069276A - 접목 식물체 및 그 생산 방법

Info

Publication number: KR20170069276A
Application number: KR1020177013189A
Authority: KR
Inventors: 미치타카 노타구치
Original assignee: 고쿠리츠 다이가쿠 호우징 나고야 다이가쿠
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2017-06-20
Also published as: US20170347531A1; EA201790455A1; AU2015331371A1; AU2015331371B2; WO2016060189A1; JP6222720B2; JPWO2016060189A1; CN106686973B; EP3207789B1; CN106686973A; EP3207789A1; US20190029185A1; CA2960468A1; US11129337B2; EP3207789A4; BR112017004744A2; JP2018011608A; MX2017004904A

Abstract

가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과{異科} 식물간의 접목{접붙이} 매체를 이용하는 것에 의해서, 접목 불화합{接木不和合}이 회피 또는 억제된 새로운 식물체를 제공한다.

Description

접목 식물체 및 그 생산 방법{GRAFTED PLANT BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 명세서는, 접목{접붙이} 식물체 및 그 생산 방법에 관한 것이다.

접목이란 2개 이상의 식물을 외과적으로 하나로 융합하는 기술이다. 접목은, 일반적으로 나자 식물{겉씨식물}, 피자 식물{속씨식물}을 대상으로 실시되며, 원예, 농학적으로 널리 이용되고 있다. 일반적으로는, 접목은, 뿌리부를 구성하는 대목{台木; stock}과 지상부를 이루는 수목{穗木; scion}을 구비하고 있으며, 각각의 우수한 능력을 모두 발휘시키는 식물체를 제작하는 기술이다. 접목의 목적 및 수법은 다방면에 걸친다. 예를 들면, 과수 전반의 가지변{아조변이}이나 신품종은, 접목에 의해서 클로닝 번식되는 일이 많다. 또, 가짓과나 박과를 비롯한 채소류에서는, 유용한 식물체의 뿌리계 시스템을 접목에 의해 이용함으로써 병해 내성 획득이나 과실 등의 품질 및 생산성의 향상이 달성되고 있다.

접목은, 모든 조합으로 적용할 수 있는 방법은 아니며, 일반적으로, 계통 관계가 가까울 수록 접목이 성립하기 쉽다고 여겨지고 있다. 접목은, 적어도 두 개의 식물체가 접목면을 거쳐서 이들 식물체가 살아 있는 상태를 갖고서 접목 성립이라 한다. 대체로, 동종{同種}간, 동속{同屬}간, 동과{同科}간의 순으로 접목이 성립되기 어려워지며, 예외적으로 특정 이과{異科; different-family} 식물간의 접목이 보고(비특허 문헌 1, 2)되어 있지만, 일반적으로 이과 식물간에서는 접목은 성립되지 않는다고 여겨지고 있다.

[선행 기술 문헌]

[비특허 문헌]

[비특허 문헌 1] Simon, S.V. Jahrb. wiss. Bot., 1930. 72, 137-160.

[비특허 문헌 2] Nickell L.G., Science, 1948. 108. 389.

접목은, 여러가지 측면에서, 유효한 기술이지만, 근연 식물{近緣植物; closely related plant}에서 접목 화합{接木和合}할 목적에 부응한 식물이 발견되지 않으면 이러한 유용성을 누릴 수 없다고 하는 제약이 있었다.

또, 조합에 의해서는 접목할 수 없는 현상을 접목 불화합{接木不和合}이라고 한다. 특정의 조합에 관해, 접목의 화합은 명확하게 판단할 수 있다. 그렇지만, 접목 불화합은, 그 정의도 불명확하며, 오랜동안의 경험에 의존하지 않으면 안되고, 단기적으로 판정하는 방법도 없다. 또, 접목 불화합은, 그 메카니즘 자체가 과학적으로 거의 해명되어 있지 않다.

본 명세서는, 접목 불화합이 회피 또는 억제된 새로운 식물체를 이용한 식물체 및 그 생산 방법 등을 제공한다.

본 발명자는, 임의{어떤} 종류의 식물의 식물 조직이, 이과에 속하는 식물체와의 사이에서 접목 불화합을 회피 또는 억제하여 이과 접목을 성립시킬 수 있다는 것을 발견했다. 또한, 이런 종류의 식물의 식물 조직이, 널리 이과의 식물체와의 사이에서도 접목 불화합을 회피 또는 억제하여 이과 접목을 성립시킬 수 있다는 것을 발견했다. 게다가 또, 이런 종류의 식물 조직은, 접하는 다른 식물 조직에 대해서 각종 성분을 수송할 수 있는 것도 발견했다. 이들 지견{식견}에 근거하여, 본 발명은, 이하의 수단을 포함한다.

항 1.　가짓과{Solanaceae}, 십자화과{Brassicaceae; 겨자과}, 꿀풀과{Lamiaceae}, 또는 열당과{Orobanchaceae}에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과 식물간의 접목 매체.

항 2.　이목{異目; different-order} 식물간의 접목 매체인, 항 1에 기재된 접목 매체.

항 3.　상기 식물 조직이 가짓과에 속하는 식물의 식물 조직인, 항 1 또는 2에 기재된 접목 매체.

항 4.　상기 식물 조직이 담배속{Nicotiana}에 속하는 식물의 식물 조직인, 항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 접목 매체.

항 5.　항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 접목 매체를 거쳐서, 2종의 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직.

항 6.　항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 접목 매체를 거쳐서, 2종의 이과 식물 조직을 접목하는 공정을 포함하는, 식물 조직을 제조하는 방법.

항 7.　가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직과 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직.

항 8.　항 5 또는 항 7에 기재된 식물 조직을 포함하는, 식물체.

항 9.　재배 품종의 식물 조직을 포함하는, 항 8에 기재된 식물체.

항 10.　항 9에 기재된 식물체로부터 작물을 수확하는 공정을 포함하는, 작물의 생산 방법.

항 11.　공정(a)∼(c)를 포함하는, 접목 불화합 식물간의 접목 매체의 스크리닝 방법:

(a) 피검{被檢} 식물 조직을 이과 식물 조직과 접목하는 공정,

(b) 공정(a)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및

(c) 공정(b) 후에 식물체가 고사{枯死}하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정.

항 12.　공정(d)∼(f)를 포함하는, 접목 불화합 식물간의 접목 매체의 스크리닝 방법：

(d) 피검 식물 조직을 거쳐서, 2종의 서로 이과에 속하는 식물의 식물 조직을 접목하는 공정,

(e) 공정(d)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및

(f) 공정(e) 후에 식물체가 고사하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정.

항 13.　가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과 식물에의 유용 성분 송달{送達; delivery} 매체.

항 14.　항 13에 기재된 송달 매체가 이과 식물 조직에 접목되어 이루어지는 식물 조직.

항 15.　항 14에 기재된 식물 조직을 포함하는, 식물체.

항 16.　항 15에 기재된 식물체에, 그 식물체가 포함하는 항 13에 기재된 송달 매체를 거쳐서, 유용 성분을 송달하는 것을 포함하는, 유용 성분이 송달된 식물체의 제조 방법.

본 개시에 의하면, 다른{상이한} 식물 조직간 등을 매개하여 접목을 성립시킬 수 있는 접목 매개성을 가지는 식물 조직을 이용함으로써, 이과{異科}에 속하는 식물 등 접목 불화합성을 회피 또는 억제하고, 또, 높은 자유도로 대목 및 수목 등의 접목 요소를 선택할 수 있는 접목 식물체 및 그 생산 방법 등을 제공할 수 있다.

[도 1a] 본 개시의 접목 매개성 식물 조직(제1 식물 조직)에 의해서 접목 불화합성을 회피 또는 억제하여 접목을 성립시키는 형태{形態}의 1예를 도시하는 도면이다.
[도 1b] 본 개시의 접목 매개성 식물 조직(제1 식물 조직)에 의해서 접목 불화합성을 회피 또는 억제하여 접목을 성립시키는 형태의 다른 1예를 도시하는 도면이다.
[도 2] 본 개시의 접목 식물체의 개념의 1예를 도시하는 도면이다.
[도 3] 담배속에 속하는 식물 조직과 접목이 성립된 식물을 피자 식물의 계통수{系統樹; Phylogeny Group} 상에 도시하는 도면이다.
[도 4] 아포플라스트 수송{apoplastic transport}의 확인 결과를 도시하는 도면이다.
[도 5] 심플라스트 수송{symplastic transport}의 확인 결과를 도시하는 도면이다.
[도 6] 심플라스트 수송의 다른 확인 결과를 도시하는 도면이다.
[도 7] 심플라스트 수송의 다른 확인 결과를 도시하는 도면이다.
[도 8] 도관{道管; vessel} 요소의 조직학적 관찰 결과를 도시하는 도면이다.
[도 9] 사관{篩管; sieve tube} 요소의 조직학적 관찰 결과를 도시하는 도면이다.
[도 10] 원형질연락{原形質連絡; plasmodesmata}의 de novo 형성의 세포 형태학적 관찰 결과를 도시하는 도면이다.
[도 11] 담배속 식물과 양치 식물의 조직의 유착{癒着}을 도시하는 도면이다.
[도 12] 담배속 식물과 양치 식물 사이의 심플라스트 수송의 확인 결과를 도시하는 도면이다.

본 명세서의 개시는, 접목 매체, 식물체, 그 생산 방법, 접목 매체의 스크리닝 방법 등에 관한 것이다. 본 발명자는, 담배속에 속하는 식물을 수목 및 대목으로서 각각 이용하여, 광범위한 식물과의 접목 화합성을 평가했다. 또한, 담배속의 동속 근연종{近緣種; related species}, 동과 근연종 식물을 수목 및 대목으로서 각각 이용하여, 마찬가지로 해서, 접목 화합성을 평가했다. 또, 이들 결과에 근거하여, 담배속 식물 조직을 중간 대목으로 해서, 이 식물을 대목 또는 수목으로서 접목 가능했던 식물을 접목했더니, 서로 접목 불화합성의 이과 식물이더라도 접목을 성립시킬 수가 있었다. 즉, 담배속 식물 조직이 다양한 식물의 식물 조직과 접목 불화합을 회피 또는 억제하여 접목할 수 있다는 것을 발견했다. 그리고, 이 결과, 이러한 식물 조직을 개재시킴으로써, 서로 접목 불화합성인 식물이더라도, 그 접목 불화합성을 회피 또는 억제하여 접목할 수 있다고 하는 매개성을 발견했다. 또, 다른 식물 조직에 대해서도, 이러한 매개성을 발견했다.

본 개시의 개요를 도 1에 예시한다. 도 1a에 도시하는 바와 같이, 이러한 접목 불화합을 회피 또는 억제할 수 있는 접목 매개성의 식물 조직에 의하면, 해당{當該} 식물 조직을 개재시킴으로써, 이과 또는 본래{originally} 접목 불화합성이지만 접목을 의도하는 식물 조직 A, B의 접목이 가능하게 된다. 또한, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 본래 접목 불화합성이지만 접목을 의도하는 식물 조직 A 및 식물 조직 B＇에 대해서도, 접목 매개성 식물 조직과 식물 조직 B를 개재시키는 것에 의해, 이들을 용이하게 접목 가능하게 된다. 예를 들면, 접목 매개성 식물 조직과 식물 조직 B＇가 접목하기 어려운 경우이더라도, 접목 매개성 식물 조직의 접목 매개성에 근거하여 해당 식물 조직과 접목 가능하고 또한 식물 조직 B＇와 접목 가능한 식물 조직 B를 용이하게 준비할 수 있다. 이 때문에, 결과로서 식물 조직 A와 식물 조직 B＇를 접목할 수가 있게 된다. 이와 같이, 본 개시의 접목 매개성 식물 조직에 의하면, 직접 혹은 단계적으로 접목함으로써 넓은 범위에서 다양한 식물의 식물 조직을 접목할 수 있게 된다.

도 1b에는, 마찬가지로 해서 식물 조직 A＇와 식물 조직 B에 대해서도, 또, 식물 조직 A＇와 식물 조직 B＇에 대해서도, 마찬가지 수법으로 접목이 가능한 것을 예시하고 있다.

접목은, 특정 식물 조직의 조합이더라도, 환경, 접목 부위나 그 처치에 의해, 성립의 가부가 나뉜다. 그 때문에, 접목은, 접목을 의도하는 식물 조직에 적합한 환경, 접목 부위나 그 처치를 선택함으로써 가능하게 되며, 그것에 의해, 여러 가지 식물 조직간에서 실현되는 것이다. 이러한 배경에서, 본 개시의 접목 매개성 식물 조직에 의해 확인할 수 있던 광범위한 식물(유관속 식물{維管束植物; vascular plants}로 분류되는 양치 식물, 나자 식물, 피자 식물)에 대한 매개성 및 앞서 기술{前述}한 바와 같은 여러 가지 양태{態樣}로의 접목 성립 양태를 고려하면, 유관속 식물로 분류되는 양치 식물, 나자 식물, 피자 식물의 범위에서 본 개시의 접목 매개성 식물 조직에 의해서 접목할 수 없는 식물의 존재를 긍정하는 것이 곤란하다고 말할 수 있다.

또한, 이러한 매개성을 가지는 식물 조직은, 식물 개체에 접목함으로써, 이 식물 조직을 거쳐서 식물체에 유용한 성분을 송달할 수가 있었다. 즉, 접목 불화합성 식물을 매개할 수 있는 식물 조직은, 상기한 매개성에 근거하여 식물체에 유용한 성분 등의 수송 매체 또는 도입 매체로서도 기능할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

이하, 본 개시의 각종 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

1. 정의

본 명세서에서, 식물이란, 주로 유관속 식물을 말하는 것으로 하며, 바람직하게는 유관속 식물을 말한다.

본 명세서에서, 식물 조직이라고 할 때에는, 식물체의 일부를 말하는 것으로 하며, 식물체라고 할 때에는, 식물 개체 전체(종자 제외)를 말하는 것으로 한다.

본 명세서에서, 「포함한다(comprise)」란, 「본질적으로 이루어진다(essentially consist of)」고 하는 의미와, 「로 이루어진다(consist of)」고 하는 의미도 포함한다.

2. 접목 매체

본 발명은, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과 식물간의 접목 매체(본 명세서에서, 「본 발명의 접목 매체」라고 나타내는 경우도 있다.)에 관한 것이다. 이하, 이것에 대해서 설명한다.

본 발명의 접목 매체에 의하면, 통상이라면 접목 불가능한 이과 식물간을 매개하는 것에 의해서, 그 이과 식물간의 접목을 성립시킬 수가 있다. 이것에 의해, 의도한 후술하는 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1를, 효율적으로 얻을 수가 있다. 또, 본 발명의 접목 매체는, 본 발명의 식물 조직 1을 1개 포함한 식물체에 있어서, 또한 추가{追加} 식물 조직을 부여하는 경우의 매체로서도 기능한다. 따라서, 본 발명의 접목 매체는, 각종 양태의 본 발명의 식물체 1를 용이하게 얻을 수가 있다.

가짓과 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 담배속, 안토케르키스속(Anthocercis), 안토트로케속(Anthotroche), 크레니디움속(Crenidium), 키판테라속(Cyphanthera), 두보이시아속(Duboisia), 그람모솔렌속(Grammosolen), 시모난투스속(Symonanthus), 피튜니아속, 벤타미엘라속(Benthamiella), 보우케티아속(Bouchetia), 브룬펠시아속(Brunfelsia), 컴베라속(Combera), 파비아나속(Fabiana), 훈지케리아속(Hunzikeria), 렙토글로시스속(Leptoglossis), 니렘베르기아속(Nierembergia), 판타칸타속(Pantacantha), 칼리브라코아속(Calibrachoa), 플로우매니어속(Plowmania), 고추속(Capsicum), 리키안테스속(Lycianthes), 가지속(Solanum), 얄토마타속(Jaltomata), 흰독말풀{朝鮮朝顔}속, 천사의 나팔{木立朝鮮朝顔}속, 꽈리속, 가시꽈리속, 알꽈리속, 미치광이풀속, 사리풀속, 벨라돈나속, 만드라고라{맨드레이크}속, 구기자속, 칼리브라코아속 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, 담배속, 안토케르키스속(Anthocercis), 안토트로케속(Anthotroche), 크레니디움속(Crenidium), 키판테라속(Cyphanthera), 두보이시아속(Duboisia), 그람모솔렌속(Grammosolen), 시모난투스속(Symonanthus), 피튜니아속, 벤타미엘라속(Benthamiella), 보우케티아속(Bouchetia), 브룬펠시아속(Brunfelsia), 컴베라속(Combera), 파비아나속(Fabiana), 훈지케리아속(Hunzikeria), 렙토글로시스속(Leptoglossis), 니렘베르기아속(Nierembergia), 판타칸타속(Pantacantha), 칼리브라코아속(Calibrachoa), 플로우매니어속(Plowmania), 고추속(Capsicum), 리키안테스속(Lycianthes), 가지속(Solanum), 얄토마타속(Jaltomata) 등이 바람직하고, 담배속, 피튜니아속, 고추속, 가지속 등이 보다 바람직하고, 담배속이 더욱더 바람직하다.

담배속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Nicotiana benthamiana(니코티아나 벤타미아나), Nicotiana tabacum(니코티아나 타바쿰), Nicotiana umbratica(니코티아나 엄브라티카), Nicotiana rustica(니코티아나 루스티카), Nicotiana acuminata(니코티아나 아쿠미나타), Nicotiana alata(니코티아나 알라타), Nicotiana attenuata(니코티아나 아테누아타), Nicotiana clevelandii(니코티아나 클레베란디), Nicotiana excelsior(니코티아나 엑셀시오르), Nicotiana forgetiana(니코티아나 포르게티아나), Nicotiana glauca(니코티아나 글라우카), Nicotiana glutinosa(니코티아나 글루티노사), Nicotiana langsdorffii(니코티아나 랭스도르피), Nicotiana longiflora(니코티아나 롱기플로라), Nicotiana obtusifolia(니코티아나 오브츠시폴리아), Nicotiana paniculata(니코티아나 파니쿨라타), Nicotiana plumbagifolia(니코티아나 플룸바기폴리아), Nicotiana quadrivalvis(니코티아나 쿼드리벌비스), Nicotiana repanda(니코티아나 리판다), Nicotiana suaveolens(니코티아나 수아베오렌스), Nicotiana sylvestris(니코티아나 실베스트리스), Nicotiana tomentosa(니코티아나 토멘토사) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Nicotiana benthamiana(니코티아나 벤타미아나), Nicotiana tabacum(니코티아나 타바쿰), Nicotiana umbratica(니코티아나 엄브라티카), Nicotiana rustica(니코티아나 루스티카) 등이 바람직하고, Nicotiana benthamiana(니코티아나 벤타미아나)가 보다 바람직하다.

피튜니아속(화단나팔꽃{衝羽根朝顔}속)에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Petunia × atkinsiana(피튜니아), Petunia alpicola(피튜니아 알피콜라), Petunia axillaris(피튜니아 악실라리스), Petunia bajeensis(피튜니아 바진시스), Petunia bonjardinensis(피튜니아 본쟈디넨시스), Petunia exserta(피튜니아 엑스세르타), Petunia guarapuavensis(피튜니아 구아라프아벤시스), Petunia inflata(피튜니아 인플라타), Petunia integrifolia(피튜니아 인테그리폴리아), Petunia interior(피튜니아 인테리아), Petunia ledifolia(피튜니아 레디폴리아), Petunia littoralis(피튜니아 릿토랄리스), Petunia mantiqueirensis(피튜니아 멘티쿠에이렌시스), Petunia occidentalis(피튜니아 옥시덴탈리스), Petunia patagonica(피튜니아 파타고니카), Petunia reitzii(피튜니아 레이찌), Petunia riograndensis(피튜니아 리오그란덴시스), Petunia saxicola(피튜니아 삭시콜라), Petunia scheideana(피튜니아 셰이데아나), Petunia villadiana(피튜니아 빌라디아나) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Petunia × atkinsiana(피튜니아)가 바람직하다.

고추속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Capsicum annuum L.((광의의) 고추)(예를 들면, Grossum(피망), Abbreviatum(화초고추, 하늘고추), Acuminoum((협의의) 고추), Cerasiforme(별고추), Conoides(콘고추), Fasciculatum(레드클러스터고추), Longum(긴고추), Nigrym(보라색고추), Parvo-acuminatum(매발톱고추) 등), Capsicum baccatum(튤립고추), Capsicum cardenasii(울루피카), Capsicum chinense Jacq. Heser & Smith(시넨세종), Capsicum frutescens L.(카옌고추), Capsicum pubescens Ruiz & Pav.(로코토) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Capsicum annuum L.((광의의) 고추)가 바람직하고, Capsicum annuum L. 'Grossum'(피망)이 보다 바람직하다.

가지속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 Solanum lycopersicum L(토마토), Solanum melongena L(가지), Solanum tuberosum L(감자), Solanum acaule Bitt(아카울레), Solanum aethiopicum L(지로, 솔라눔 에티오피쿰), Solanum betaceum Cav(타마릴로, 나무토마토), Solanum jasminoides Paxt(솔라눔 자스미노이데스), Solanum mammosum L(뿔가지, 여우얼굴, 카나리아가지), Solanum muricatum Aiton, Solanum nigrum L(까마중), Solanum pseudocapsicum L(옥천앵두, 예루살렘체리), Solanum ptychanthum Dunal(미국까마중) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Solanum lycopersicum L(토마토), Solanum melongena L(가지) 등이 바람직하다.

십자화과(겨자과) 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 애기장대속(Arabidopsis), 배추속(Brassica), 냉이속(Capsella), 황새냉이속(Cardamine), 애티오네마속(Aethionema), 아마냉이속(Camelina), 서양고추냉이속(Armoracia), 나도냉이속(Barbarea), 물냉이속(Nasturtium), 개갓냉이속(Rorippa), 다닥냉이속(Lepidium), 냄새냉이속(Coronopus), 재쑥속(Descurainia), 알리섬속(Alyssum; 꽃냉이), 아우리니아속(Aurinia), 향기알리섬속(Lobularia; 뜰냉이, 애기냉이꽃), 노란장대속(Sisymbrium), 모래냉이속(Diplotaxis), 로켓속(Eruca; 루꼴라), 무속(Raphanus), 큰잎냉이속(Hirschfeldia), 들갓속(Sinapis), 주름구슬냉이속(Rapistrum), 소래풀속(Orychophragmus), 대청속(Isatis), 고추냉이속(Eutrema), 말냉이속(Thlaspi), 장대나물속(Arabis), 오브리에타속(Aubrieta), 꽃다지속(Draba), 산둥굴레속(Macropodium), 고령군배속(高嶺軍配; Noccaea), 서양말냉이속(Iberis), 그린란드고추냉이속(Cochlearia), 마르코르미아속(Malcolmia), 비단향나무꽃속(Matthiola; 맛티올라속), 큰장대속(Hesperis), 뿔냉이속(Chorispora), 루나리아속(Lunaria) 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, 애기장대속, 아마냉이속, 배추속, 모래냉이속, 로켓속, 무속, 큰잎냉이속, 들갓속, 주름구슬냉이속, 소래풀속, 냉이속, 황새냉이속, 서양고추냉이속 , 나도냉이속, 물냉이속, 개갓냉이속 등이 바람직하고, 애기장대속, 배추속, 냉이속, 황새냉이속 등이 보다 바람직하고, 애기장대속, 배추속 등이 더 바람직하고, 애기장대속이 보다 더 바람직하다.

애기장대속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Arabidopsis thaliana(애기장대), Arabidopsis arenicola, Arabidopsis arenosa, Arabidopsis cebennensis, Arabidopsis croatica, Arabidopsis halleri, Arabidopsis lyrata, Arabidopsis neglecta, Arabidopsis pedemontana, Arabidopsis suecica 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Arabidopsis thaliana(애기장대)가 바람직하다.

배추속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Brassica Oleracea(브라시카 올레라케아. 예를 들면, 브로콜리, 콜리플라워(꽃양배추), 양배추 등), Brassica Napus(예를 들면, 서양유채{Coleseed} 등), Brassica Barrelieri, Brassica carinata(브라시카 카리나타, 에티오피아 겨자), Brassica elongata, Brassica fruticulosa, Brassica juncea(갓), Brassica narinosa, Brassica nigra(브라시카 니그라, 흑겨자), Brassica nipposinica, Brassica rapa(브라시카 라파), Brassica rupestris, Brassica Tournefortii 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Brassica Oleracea(브라시카 올레라케아), Brassica Napus(유채) 등이 바람직하고, Brassica Oleracea(브라시카 올레라케아)가 보다 바람직하고, 브로콜리가 더욱더 바람직하다.

냉이속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Capsella rubella(루베라냉이), Capsella abscissa, Capsella andreana, Capsella australis, Capsella austriaca, Capsella bursa-pastoris, Capsella divaricata, Capsella draboides, Capsella gracilis, Capsella grandiflora, Capsella humistrata, Capsella hybrida, Capsella hyrcana, Capsella integrifolia, Capsella lycia, Capsella mexicana, Capsella orientalis, Capsella pillosula, Capsella pubens, Capsella puberula, Capsella schaffneri, Capsella stellata, Capsella tasmanica, Capsella thomsoni, Capsella thracica, Capsella viguieri, Capsella villosula 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Capsella rubella(루베라냉이)가 바람직하다.

황새냉이속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Cardamine hirsuta(길가황새냉이), Cardamine anemonoides, Cardamine appendiculata, Cardamine arakiana, Cardamine dentipetala, Cardamine dentipetala var. longifructa, Cardamine fallax, Cardamine impatiens, Cardamine kiusiana, Cardamine leucantha, Cardamine lyrata, Cardamine niigatensis, Cardamine nipponica, Cardamine pratensis, Cardamine regeliana, Cardamine schinziana, Cardamine scutata, Cardamine tanakae, Cardamine torrentis, Cardamine valida 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Cardamine hirsuta(길가황새냉이)가 바람직하다.

꿀풀과 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 자소속(Perilla), 라벤더속(Lavandula), 작살나무속(Callicarpa), 순비기니나무속(Vitex), 텍토나속(Tectona), 하마쿠사기속(Premna; 일본 님나무), 조개나물속(Ajuga), 누리장나무속(Clerodendrum), 층꽃나무속(Caryopteris), 개차즈기속(Amethystea), 곽향속(Teucrium), 시모바시라속(霜柱屬; Keiskea), 향유속(Elsholtzia), 쥐깨풀속(Mosla), 배초향속(Agastache), 개박하속(Nepeta), 꽃박하속(Origanum), 박하(멘타)속(Mentha), 용머리속(Dracocephalum), 긴병꽃풀속(Glechoma), 히솝속(Hyssopus), 프루넬라속(Prunella), 쉽싸리속(Lycopus), 벌깨덩굴속(Meehania), 멜리사속(Melissa), 모나르다속(Monarda), 샐비어속(Salvia; 깨꽃속), 세이보리속(Satureja), 로즈마리속(Rosmarinus), 백리향속(Thymus), 층층이꽃속(Clinopodium), 산박하속(Isodon), 힙티스속(Hyptis), 바질속(Ocimum), 골무꽃속(Scutellaria), 석잠풀속(Stachys), 스즈코우쥬속(鈴香需屬; Suzukia), 광대수염속(Lamium), 털향유속(Galeopsis), 백리향속(麝香草屬; Chelonopsis), 패출리속(Pogostemon), 텐닌소우속(天人草屬; Leucosceptrum), 익모초속(Leonurus), 마네키구사속(招草屬; Loxocalyx), 레우카스속(山原蔓薄荷; Leucas), 마루비움속(苦薄荷; Marrubium) 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, 자소속, 라벤더속, 시모바시라속, 향유속, 쥐깨풀속, 배초향속, 개박하속, 꽃박하속, 박하속, 용머리속, 긴병꽃풀속, 히솝속, 프루넬라속, 쉽싸리속, 벌깨덩굴속, 멜리사속, 모나르다속, 샐비어속, 세이보리속, 로즈마리속, 백리향속, 층층이꽃속, 산박하속, 힙티스속, 바질속 등이 바람직하고, 자소속, 라벤더속 등이 보다 바람직하고, 자소속이 더욱더 바람직하다.

자소속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 차조기(Perilla frutescens)(예를 들면, 자소(紫蘇; shiso), 들깨(sesame) 등)를 들 수 있다. 그 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Perilla frutescens(차조기)가 바람직하고, 자소가 보다 바람직하다.

라벤더속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Lavandula angustifolia(라벤더), Lavandula latifolia(스파이크 라벤더), Lavandula stoechas(스토에카스 라벤더), Lavandula multifida(깃잎 라벤더, 이집트 라벤더), Lavandula × intermedia(프로방스 라벤더, 라반딘(하이브리드) 라벤더) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Lavandula angustifolia(라벤더)가 바람직하다.

열당과 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 나도송이풀속{Phtheirospermum, 프테이로스페르뮴}, Castilleja속{카스티예하속}, Orthocarpus속{오르도카르푸스속}, Agalinis속{아갈리니스속}, Aureolaria속{아우레올라리아속}, Esterhazya속{에스터하지속}, Seymeria속{세이메리아속}, Lamourouxia속우로욱시아속}, Cordylanthus속{코르디란투스속}, Triphysaria속{트리피사리아속}, 야고속{Aeginetia}, 오리나무더부살이속{Boschniakia}, 육종용속{Cistanche}, 초종용속{Orobanche}, 가지더부살이속{Phacellanthus} 좁쌀풀속{Euphrasia}, 개종용속{Lathraea}, 며느리밥풀속{Melampyrum}, 붙살이풀속{Monochasma}, 페어렌첼리아{西洋引蓬; Parentucellia}, 송이풀속{Pedicularis, 페디큘라리스}, 절국대속{Siphonostegia}, 스트라이가속{striga} 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, 나도송이풀속, 송이풀속, Castilleja속, Orthocarpus속, Agalinis속, Aureolaria속, Esterhazya속, Seymeria속, Lamourouxia속, Cordylanthus속, Triphysaria속 등이 바람직하고, 나도송이풀속이 보다 바람직하다.

나도송이풀속에 속하는 식물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Phtheirospermum japonicum{나도송이풀, 프테이로스페르뮴}, Phtheirospermum glandulosum, Phtheirospermum muliense, Phtheirospermum parishii, Phtheirospermum tenuisectum 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접목 매체로서 이용하는 것에 의해서 이과 식물간의 접목을 보다 효율적으로 성립시킬 수 있다고 하는 관점으로부터는, Phtheirospermum japonicum{나도송이풀}이 바람직하다.

본 발명의 접목 매체의 형태는, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는 한, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 접목 매체는, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물체이더라도 좋고, 그 식물체로부터 파생한 접목 성립을 재촉하는 형태(식물 조직 등)이더라도 좋다. 또, 본 발명의 접목 매체는, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 1개만 포함하고 있어도 좋고, 2개 이상 포함하고 있어도 좋다.

본 발명의 접목 매체의 형태로서는, 예를 들면, 양단{兩端}(뿌리 측 및 지상부 선단측)에 접목을 위한 면을 가지는 식물체의 절편{切片; section}(식물 조직)이나, 임의의(뿌리 측 및 지상부 선단측의) 2군데에 접목을 위한 면을 가지는 식물체를 들 수 있다. 접목을 위한 면으로서는, 공지의 각종 형태, 예를 들면 평탄모양, V자 모양 등의 오목모양, 돌기모양의 볼록모양 등, 필요에 따라서 양호한 접촉이 얻어지는 바와 같은 절단면을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체의 형태로서, 보다 구체적으로는, 양단에 접목을 위한 면을 가지는(예를 들면 유묘{幼苗; seedling}의) 줄기부{莖部; stem}나 잎자루부{葉柄部; petiole}) 등이나, (예를 들면 유묘의) 줄기부나 잎자루부의 임의의 2군데에 접목을 위한 면을 가지는 식물체를 들 수 있다. 본 발명의 접목 매체는, 세포 분열 등 세포 활동이 활발한 조직, 예를 들면, 전형성층{前形成層; procambium} 등을 포함하는 유조직{柔組織; parenchyma}을 포함하는 것이 바람직하다. 유조직이 양호한 접목을 매개할 수 있다고 생각되기 때문이다. 유조직은, 유세포로 이루어지는 식물의 조직을 말한다. 유조직으로서는, 예를 들면 줄기 및 뿌리의 피층{皮層; cortex} 및 수{髓; pith}, 잎의 책상 조식{柵狀組織; palisade tissue} 및 해면상 조직{spongy tissue}, 유관속{維管束; vascular bundles}의 목부{木部; xylem} 유조직 및 사부{篩部; phloem; 체관부} 유조직, 과실의 과육, 덩이줄기{塊莖} 및 덩이뿌리{塊根} 및 기타 저장 조직 등을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체는, 서로 다른 과에 속하는 2개의 식물 조직간(이과 식물 조직간)에 개재하여 이들 식물 조직을 매개해서 접목을 성립시킬 수가 있다. 또, 본 발명의 접목 매체는, 이과 식물간 뿐만 아니라, 이목 식물간의 접목도 성립시킬 수가 있다.

또한, 본 명세서에서, 이과 식물 조직간의 접목 성립의 성공 여부{成否; 성공 또는 실패}는, 접목하려고 하는 2개의 이과 식물 조직이 유래하는 식물체에 적합한 접목 제작법 및 재배법에 의해서 판정할 수가 있다. 예를 들면, 2개의 이과 식물 조직을 대목 및 수목으로 해서(경우에 따라서는, 대목과 수목 사이에 중간 대목을 개재시켜), 접목의 재배 시험을 행함으로써 판정할 수가 있다. 원칙으로서 접목후 4주간 대목 및 수목이 어느것이나(모두) 생존하는 경우, 이들 식물 조직 사이에 접목이 성립되었다고 판정할 수 있다. 상기 조건을 충족하지 않는 경우에는, 접목이 성립되지 않았다고 판정할 수 있다. 또한, 접목의 제작 및 재배 시험은, 예를 들면, 이하와 같이 해서 행할 수가 있다.

온실 혹은 인공 기상기에서, 배양토를 이용하여 육성한 식물을 접목의 대목 및 수목으로서 사용한다. 접목 처치{grafting}(할접{割接; cleft-grafting; 쪼개접})는, 줄기 혹은 잎자루에 실시한다. 대목은, 줄기 혹은 잎자루를 가로로 절단하고, 절단면 중앙부에 1∼2cm 정도의 절개부{切入; incisions}를 넣어 준비하고, 줄기에 실시하는 경우는, 가능한 한 마디{節; knot} 사이를 이용한다. 그 밖에, 줄기의 마디의 위치에서 할접을 행한 경우, 대목은 주줄기와 곁가지{側枝} 혹은 잎자루 사이를 가르도록{분할하도록} 1∼2cm 정도의 절개부를 넣어 준비한다. 수목은, 줄기를 절단하여 상부를 떼어내고, 또 벤자리 부위{切口部位; cut end}를 대목과 피트하도록{잘 맞도록} V자형으로 절삭{切削}하여 준비한다. 일련의 절삭은 외날{片刃}의 면도기를 이용하여 행하는 것이 바람직하다. 대목의 줄기 혹은 잎자루에 넣은 절개부에, 수목의 줄기를 상처{damage}를 주지 않도록 침착하게 찔러넣고, 수목이 그 위치로부터 움직이지 않도록 파라필름으로 고정한다. 지지봉을 대목 및 수목에 대고{곁들이고}, 물을 분무한 플라스틱 백을 수목 전체가 피복{cover}되도록 덮어씌우고, 마지막에 플라스틱 백의 지퍼{zip}를 대목의 줄기가 위치하는 측까지 닫는다. 그 상태에서 27℃, 약광{弱光}, 연속 조명{continuous-light} 조건하의 인큐베이터 내, 혹은 유리 온실 내에서 7일간 육성하고, 7일째에 플라스틱 백에 절개부를 넣어, 아래의 지퍼도 열고, 또 하루 그냥 둔다. 다음날{翌日}, 안의 물이 휘발한 것을 확인하고나서, 플라스틱 백을 떼어낸다. 그 후, 24℃, 연속 조명 조건하의 인큐베이터 내 혹은 유리 온실 내에서 육성을 계속하고, 접목 후 4주일의 시점에서 수목이 시들지 않고 생존해 있는 경우, 접목 성립으로 한다. 또, 대목과 수목 사이에 중간 대목을 개재시키는 경우도, 상기에 준한 방법에 의해서, 접목의 제작 및 재배 시험을 행할 수가 있다.

본 발명의 접목 매체는, 2개의 이과 식물 조직간에 개재하여 이들 식물 조직과 합착{合着; fuse}할 수가 있다. 이것에 의해 세포 안팎에서의 각종 식물체의 성분 등의 유용 성분의 수송이 가능하게 된다.

본 발명의 접목 매체와 2개의 이과 식물 조직의 합착은, 이들 조직, 특히, 서로의 유조직이 유합{癒合; fuse}(유착{癒着; adhere})한 상태를 현미경 등으로 형태학적으로 관찰하여 확인할 수 있다. 형태학적인 관찰은, 예를 들면, 접목면을 포함하는 절편을 수지{樹脂} 절편 관찰에 의해 확인할 수 있다.

유조직의 합착은, 상기한 형태학적 관찰 대신에, 혹은 상기한 형태학적 관찰과 함께, 이하에 나타내는 바와 같은 식물체의 도관 기능 및 사관 기능의 어느것인가를 평가하는 것에 의해서도 확인할 수 있다. 예를 들면, 도관 기능은, 톨루이딘 블루{toluidine blue} 등의 수용성 색소를 포함하는 물이 대목 측으로부터 수목 측으로 접목면을 넘어 이송되는 것을 검출하는 것에 의해서 확인할 수 있다. 또, 예를 들면, 사관 기능은, 원형질연락을 거친 심플라스트{symplastic}한 수송의 지표로 되는 형광 색소(Carboxyfluorescein) 등이, 대목 측으로부터 수목 측으로 접목면을 넘어 이송되는 것을 검출하는 것에 의해서 확인할 수 있다. 또, 사관 기능은, 내생{內生; endogenous} mRNA나 GFP 단백질이, 대목 측으로부터 수목 측으로 접목면을 넘어 장거리 이행하는 것을 검출하는 것에 의해서 확인할 수 있다. 게다가 또, 사관의 사판{篩板; cribriform plate}에는 축적되는 다당 칼로오스{callose}가 아닐린 블루에 의해서 염색할 수 있어 가시화{可視化}할 수 있는 것을 이용해서, 칼로오스의 스폿이 접목면을 넘어 연속하여 존재하는 것을 검출하는 것에 의해서 확인할 수 있다. 또, 접목면에서의 전자현미경 관찰에 의해서 식물 조직의 경계 영역에서 원형질연락이 de novo에 형성된 흔적을 검출하는 것에 의해서 확인할 수도 있다.

본 발명의 접목 매체가 접목을 개재하는 식물은, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 접목 매체에 의해서 접목이 성립된 식물을 나타내는 표 1∼표 11 및 도 3으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 접목 매체는 양치 식물, 나자 식물, 피자 식물의 목련류{magnolia}, 단자엽류{單子葉類; monocots}, 진정 쌍자엽류{眞正雙子葉類; eudicots}(장미류 I, 장미류 II, 국화류 I, 국화류 II 및 그들 외군)를 포함하는 넓은 범위의 식물의 식물 조직의 접목을 성립시킬 수가 있다. 본 발명의 접목 매체가 접목을 개재하는 식물로서, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 아욱과{Malvaceae}, 십자화과{Brassicaceae}, 국화과{Asteraceae}, 버드나무과{Salicaceae}, 미나리아재비과(Ranunculaceae), 녹나무과{Lauraceae}, 홀아비꽃대과{Chloranthaceae}, 삼백초과{Saururaceae}, 천남성과{Araceae}, 꿀풀과{Lamiaceae}, 제비꽃과{Violaceae}, 미나리과{Umbelliferae; 산형과}, 회양목과(Buxaceae), 진달래과{Ericaceae}, 마디풀과{Polygonaceae}, 비름과{Amaranthaceae}, 메꽃과{Convolvulaceae}, 장미과{Rosaceae}, 단향과{Santalaceae}, 풍접초과{Capparidaceae, Cleomaceae}, 쥐손이풀과{Geraniaceae}, 포도과{Vitaceae}, 참나무과{Fagaceae}, 인동과{Caprifoliaceae}, 산토끼꽃과{Dipsacaceae}, 콩과{Fabaceae}, 운향과{Rutaceae}, 무환자나무과{Sapindaceae}, 프로테아과{Proteaceae}, 범의귀과{Saxifragaceae}, 협죽도과{Apocynaceae; 마삭나무과}, 용담과{Gentianaceae}, 면마과{Aspidiaceae}, 측백나무과{Cupressaceae}, 박과{Cucurbitaceae}, 가짓과{Solanaceae}, 참깨과{Pedaliaceae}, 질경이과{Plantaginaceae}, 열당과{Orobanchaceae}, 밭뚝외풀과{Linderniaceae}, 카파리스과{Capparaceae}, 칼리케라과{Calyceraceae}, 구데니아과{Goodeniaceae}, 조름나물과{Menyanthaceae}, 스틸리디움과{Stylidiaceae}, 원지과{Polygalaceae}, 수리아나과{Surianaceae}, 문팅기아과{Muntingiaceae}, 키티누스과{Cytinaceae}, 이엽시과{Dipterocarpaceae}, 사르콜라에나과 {Sarcolaenaceae}, 시스투스과{Cistaceae; 반일화과}, 홍목과{Bixaceae; 빅사과}, 스파이로세팔룸과{Sphaerosepalaceae}, 테트라멜레스과{Tetramelaceae}, 베고니아과{Begoniaceae}, 다티스카과{Datiscaceae}, 매자나무과{Berberidaceae}, 댕댕이덩굴과{Menispermaceae; 방기과}, 비블리스과{Byblidaceae}, 스틸베과{Stilbaceae}, 현삼과{Scrophulariaceae}, 주름잎과{Mazaceae}, 파리풀과{Phrymaceae}, 오동나무과{Paulowniaceae}, 후추과{Piperaceae}, 디디멜라과{Didymellaceae}, 금털고사리과{Hypodematiaceae}, 덩굴고사리과{Lomariopsis}, 네프롤레피스과{Nephrolepidaceae}, 텍타리과{Tectariaceae}, 줄고사리과{Oleandraceae}, 고란초과{Polypodiaceae}, 넉줄고사리과{Davalliaceae} 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 과에 속하는 식물로서는, 예를 들면 실시예에서 평가한 속종{屬種}의 식물을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체로서 가짓과 담배속 식물의 식물 조직을 이용한 경우, 접목을 개재하는 식물로서는, 바람직하게는 식용으로 되는{먹어도 되는} 식물인 58과 620종에 이르는 쌍자엽류, 20과 213종에 이르는 단자엽류, 양치류 16종을 들 수 있다.

상기 식용으로 되는 식물 가운데, 쌍자엽류에서는, 콩{大豆; soybeans}, 팥, 완두콩, 동부콩 등 68종의 콩과 식물{legumes}, 오이, 멜론, 수박, 호박 등 57종의 박과 식물{cucurbits}, 담배, 가지, 토마토, 피망 등의 63종의 가짓과 식물{solanaceous plant}, 쑥갓, 머위, 우엉, 상추 등의 57종의 국화과 식물{Asteraceae plant}, 당근, 파슬리, 삼엽채{Honeywort; 파드득나물}, 샐러리 등 24종의 미나리과 식물{umbellifer}, 소렐{수영}, 명아자여뀌{knotweed}, 대황{rhubarb; 장군풀}, 메밀 등 23종의 마디풀과 식물{Polygonaceae plant}, 시금치, 솔장다리{saltwort; 퉁퉁마디}, 근대, 비트 등 44종의 비름과 식물{Amaranthaceae plant}을 들 수 있다.

또, 상기 식용으로 되는 식물 가운데, 단자엽류에서는, 50종의 백합과 식물{Liliaceae plant}, 22종의 천남성과 식물{Araceae plant}, 26종의 마속 식물{Dioscorea plant}, 40종의 벼과 식물{Poaceae plant}을 들 수 있다. 또한, 운향과{Rutaceae}, 야자과{Palmae} 등의 목본 식물{arboreous plant}과, 31과 149종의 향신료류{spices}가 포함된다.

본 발명의 접목 매체로서 가짓과 피튜니아속, 고추속, 가지속 등의 식물의 식물 조직을 이용한 경우, 접목을 개재하는 식물로서는, 바람직하게는 십자화과, 풍접초과, 카파리스과, 국화과, 칼리케라과, 구데니아과, 조름나물과, 스틸리디움과, 협죽도과{Apocynaceae; 마삭나무과}, 용담과{Gentianaceae}, 콩과{Fabaceae}, 원지과{Polygalaceae}, 수리아나과{Surianaceae} 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 십자화과, 국화과, 협죽도과, 콩과 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 과에 속하는 식물에 대해서는, 예를 들면 실시예에서 평가한 속종의 식물을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체로서 애기장대속 식물 등의 십자화과 식물의 식물 조직을 이용한 경우, 접목을 개재하는 식물로서는, 바람직하게는 국화과, 칼리케라과, 구데니아과, 조름나물과, 스틸리디움과, 아욱과, 문팅기아과, 키티누스과, 이엽시과, 사르콜라에나과, 시스투스과, 홍목과, 스파이로세팔룸과, 박과, 테트라멜레스과, 베고니아과, 다티스카과, 미나리아재비과, 매자나무과, 댕댕이덩굴과, 밭뚝외풀과, 비블리스과, 스틸베과, 질경이과, 현삼과, 꿀풀과, 주름잎과, 파리풀과, 오동나무과, 가짓과, 메꽃과, 콩과, 원지과, 수리아나과, 협죽도과, 용담과, 열당과 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 국화과, 아욱과, 박과, 미나리아재비과, 밭뚝외풀과, 질경이과, 꿀풀과, 가짓과, 메꽃과, 콩과, 협죽도과, 열당과에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 과에 속하는 식물에 대해서는, 예를 들면 실시예에서 평가한 속종의 식물을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체로서 자소속 식물 등의 꿀풀과 식물의 식물 조직을 이용한 경우, 접목을 개재하는 식물로서는, 바람직하게는, 십자화과, 풍접초과, 카파리스과, 콩과, 원지과, 수리아나과, 국화과, 칼리케라과, 구데니아과, 조름나물과, 스틸리디움과, 박과, 테트라멜레스과, 베고니아과, 다티스카과, 가짓과, 메꽃과, 삼백초과, 후추과, 협죽도과, 용담과, 회양목과, 디디멜라과, 열당과, 주름잎과, 파리풀과, 오동나무과 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 십자화과, 콩과, 국화과, 박과, 가짓과, 삼백초과, 협죽도과, 회양목과, 열당과 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 과에 속하는 식물에 대해서는, 예를 들면 실시예에서 평가한 속종의 식물을 들 수 있다.

본 발명의 접목 매체로서 나도송이풀속 식물 등의 열당과 식물의 식물 조직을 이용한 경우, 접목을 개재하는 식물로서는, 바람직하게는, 협죽도과, 용담과, 국화과, 칼리케라과, 구데니아과, 조름나물과, 스틸리디움과, 콩과, 원지과, 수리아나과, 회양목과, 디디멜라과, 삼백초과, 후추과, 면마과, 금털고사리과, 덩굴고사리과, 네프롤레피스과, 텍타리과, 줄고사리과, 고란초과, 넉줄고사리과, 박과, 테트라멜레스과, 베고니아과, 다티스카과, 가짓과, 메꽃과, 십자화과, 풍접초과, 카파리스과 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 협죽도과, 국화과, 콩과, 회양목과, 삼백초과, 면마과, 박과, 가짓과, 십자화과 등에 속하는 식물을 들 수 있다. 이들 과가 속하는 식물에 대해서는, 예를 들면 실시예에서 평가한 속종의 식물을 들 수 있다.

3. 식물 조직 및 식물체

본 발명은,

본 발명의 접목 매체를 거쳐서, 2종의 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직(본 명세서에서, 「본 발명의 식물 조직 1」이라고 나타내는 일도 있다.),

본 발명의 식물 조직 1을 포함하는 식물체(본 명세서에서, 「본 발명의 식물체 1」이라고 나타내는 일도 있다.),

가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직과 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직(본 명세서에서, 「본 발명의 식물 조직 2」라고 나타내는 일도 있다.), 및

본 발명의 식물 조직 2를 포함하는 식물체(본 명세서에서, 「본 발명의 식물체 2」라고 나타내는 일도 있다.)

에 관한 것이다. 이하, 이들에 대해서 설명한다.

본 발명의 식물 조직 1은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 적어도, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직(제1 식물 조직)을 포함하는 본 발명의 접목 매체, 및 본 발명의 접목 매체를 거쳐서 접목된 서로 이과에 속하는(즉 서로 접목 불화합인) 2개의 식물 조직(제2 식물 조직 및 제3 식물 조직)을 포함한다. 본 발명의 식물체 1은, 본 발명의 식물 조직 1만으로 이루어지는 식물체이더라도 좋고, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 식물 조직 1에 더하여 또 다른 식물 조직(식물 조직 A＇ 및 식물 조직 B＇)을 포함하는 식물체이더라도 좋다. 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1은, 본 발명의 접목 매체에 의해서 접목이 매개되고 있는 것에 의해서, 본래라면 접목 불화합인 제2 식물 조직 및 제3 식물 조직 양쪽{모두}의 여러 가지 기능, 나아가서는 제1 식물 조직의 여러 가지 기능을 구비할 수가 있다.

본 발명의 식물 조직 2는, 적어도, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직(제1 식물 조직), 및 제1 식물 조직과 접목된, 제1 식물 조직과는 이과에 속하는(즉, 종래라면 제1 식물 조직과는 접목 불화합으로 되어 있던) 1개의 식물 조직(제4 식물 조직)을 포함한다. 본 발명의 식물체 2는, 본 발명의 식물 조직 2만으로 이루어지는 식물체이더라도 좋고, 본 발명의 식물 조직 2에 더하여 또 다른 식물 조직(식물 조직 A＇ 및 식물 조직 B＇)을 포함하는 식물체이더라도 좋다. 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2는, 제1 식물 조직의 여러 가지 기능, 및 종래라면 제1 식물 조직과는 접목 불화합으로 되어 있던 제4 식물 조직의 여러 가지 기능의 양쪽{모두}을 구비할 수가 있다.

본 발명의 식물 조직 1 및 2와, 본 발명의 식물체 1 및 2는, 이러한 다른 식물 조직의 합착 부위를 구비하기 때문에, 접목 식물 조직(접목 식물체)이라고 할 수도 있다.

본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 전형적인 양태{態樣; embodiment}(양태 1)로서는, 예를 들면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 식물 조직이 중간 대목이고, 제3 식물 조직(또는 제2 식물 조직)이 대목이고, 제2 식물 조직(또는 제3 식물 조직)이 수목이라고 하는 양태를 들 수 있다. 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 다른 양태(양태 2)로서는, 제1∼제3 식물 조직 세트를 대목 상에 구비하는 양태, 즉, 제1 식물 조직의 뿌리 측에 접목되어 있는 식물 조직(제2 식물 조직 또는 제3 식물 조직)의 뿌리 측에 대목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다. 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 다른 양태(양태 3)로서는, 제1∼제3 식물 조직 세트 상에 수목을 구비하는 양태, 즉, 제1 식물 조직의 지상부 선단 측에 접목되어 있는 식물 조직(제2 식물 조직 또는 제3 식물 조직)의 지상부 선단 측에 수목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다. 또한, 이러한 추가 수목 또는 대목은, 접합하는 식물 조직과 접목 화합성이 높은 근연 식물의 식물 조직이거나, 제1 식물 조직인 것이 바람직하다. 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 다른 양태(양태 4)로서는, 제1∼제3 식물 조직 세트의 뿌리 측 및/또는 지상부 선단 측에, 새로운 제1 식물 조직을 거쳐서 대목 및/또는 수목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다.

본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2의 전형적인 양태(양태 1)로서는, 예를 들면, 제1 식물 조직(또는 제4 식물 조직)이 대목이고, 제4 식물 조직(또는 제1 식물 조직)이 수목이라고 하는 양태를 들 수 있다. 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2의 다른 양태(양태 2)로서는, 제1 식물 조직 및 제4 식물 조직 세트를 대목 상에 구비하는 양태, 즉, 뿌리 측의 식물 조직(제1 식물 조직 또는 제4 식물 조직)의 뿌리 측에 대목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다. 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2의 다른 양태(양태 3)로서는, 제1 식물 조직 및 제4 식물 조직 세트 상에 수목을 구비하는 양태, 즉, 지상부 선단 측의 식물 조직(제1 식물 조직 또는 제4 식물 조직)의 지상부 선단 측에 수목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다. 또한, 이러한 추가 수목 또는 대목은, 접합하는 식물 조직과 접목 화합성이 높은 근연 식물의 식물 조직이거나, 제1 식물 조직인 것이 바람직하다. 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2의 다른 양태(양태 4)로서는, 제1 식물 조직 및 제4 식물 조직 세트의 뿌리 측 및/또는 지상부 선단 측에, 새로운 제1 식물 조직을 거쳐서 대목 및/또는 수목을 더 구비하는 양태를 들 수 있다.

또, 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1은, 제1∼제3 식물 조직 세트를, 식물 조직의 분기부에 구비하고 있어도 좋다. 예를 들면, 제2 식물 조직 및 제1 식물 조직을 각각 대목 및 중간 대목으로 하고, 제3 식물 조직만을 분기부로서 구비하고 있어도 좋다. 또, 예를 들면, 제2 식물 조직을 대목으로 하고, 제1 및 제3 식물 조직을 분기부로서 구비하고 있어도 좋다. 이 세트 모두 식물 조직의 분기부로서 구비하고 있어도 좋다. 마찬가지로, 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2는, 제1 식물 조직 및 제4 식물 조직 세트를, 식물 조직의 분기부에 구비하고 있어도 좋다.

또, 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1은, 동일 또는 다른 조합의 제1∼제3 식물 조직의 복수 세트를, 식물체에 구비하고 있어도 좋다. 복수 세트는, 상대{相對; opposing}하는 식물 조직을 접목 화합성이 높은 근연 식물의 식물 조직으로서 서로 구비하거나, 제1 식물 조직을 거쳐서 구비할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2는, 동일 또는 다른 조합의 제1 식물 조직 및 제4 식물 조직의 복수 세트를, 식물체에 구비하고 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 식물 조직 1 및 2와, 본 발명의 식물체 1 및 2는, 상기한 각종 양태를 적당히 조합할 수가 있다.

제1 식물 조직(가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직)으로서는, 상술한 「2. 접목 매체」에서 든 것과 마찬가지 식물 조직을 채용할 수 있다.

제2∼제4 식물 조직으로서는, 상술한 「2. 접목 매체」에서, 「본 발명의 접목 매체가 접목을 개재하는 식물」에서 든 것과 마찬가지의 식물의 식물 조직을 채용할 수 있다.

제2∼제4 식물 조직은, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직에 대한 합착 부위를 구비할 수가 있다. 이 합착 부위는, 제2∼제4 식물 조직에 부여한 절단면에서 유래할 수가 있다. 제2∼제4 식물 조직의 절단면은, 접목 시에 있어서, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직의 절단면에 당접{當接; contact}되는 부위로서, 당접 가능한 형상을 구비할 수가 있다. 접목을 위한 절단면은, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직과 마찬가지로, 공지의 각종 형태, 예를 들면 평탄 모양, V자 모양 등의 오목 모양, 돌기 모양의 볼록 모양 등, 필요에 따라서 양호한 접촉이 얻어지는 바와 같은 절단면을 들 수 있다. 제2∼제4 식물 조직은, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직과 마찬가지로, 유조직을 포함하는 것이 바람직하다.

제2∼제4 식물 조직으로서는, 예를 들면, 뿌리를 포함하는 식물 조직인 경우라면, 유용한 뿌리계 시스템(예를 들면, 병해내성, 내건성, 내염성, 내염기성, 내산성, 유용한 근경부{根莖部; rhizome part}를 구비하는 등)을 구비하는 식물의 식물 조직이 선택된다. 예를 들면, 콩과, 박과, 국화과 등을 들 수 있다.

본 발명의 식물체 1 및 2에서는, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직이 포함되어 있기 때문에, 종래에는 접목이 성립되지 않는다고 생각되고 있던 종간의 접목이 성립되고 있다. 이 때문에, 높은 자유도로 목적에 따라서 제2∼제4 식물 조직을 선택하여, 보다 유용성이 높은 접목 식물체를 제공할 수가 있다. 이 유용성을 이용하여 보다 우수한 작물의 보다 효율적인 생산이 가능하다고 하는 관점으로부터, 본 발명의 식물체 1 및 2는, 재배 품종의 식물 조직을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1∼제4 식물 조직이 재배 품종의 식물 조직이더라도 좋고, 제1∼제4 식물 조직 이외에 포함되는 식물 조직이 재배 품종의 식물 조직이더라도 좋다. 이상으로부터, 본 발명은, 본 발명의 식물체 1 또는 2로부터 작물을 수확하는 공정을 포함하는, 작물의 생산 방법도 제공할 수가 있다.

재배 품종의 구체예로서는, 토마토, 피망, 고추, 가지 등의 가지류, 오이, 호박, 멜론, 수박 등의 박류{cucurbits}, 양배추, 브로콜리, 배추 등의 엽채류{葉菜類; leafy vegetables}, 셀러리, 파슬리, 상추 등의 생채{生菜; green vegetable; 푸성귀} 및 향신채류{香辛菜類; condiment vegetables}, 파, 양파, 마늘 등의 파류, 콩{大豆}, 땅콩, 강낭콩, 완두콩, 팥 등의 콩류{豆類; legumes}, 딸기 등의 기타 과채류{果菜類; fruit vegetables}, 무, 순무, 당근, 우엉 등의 직근류{直根類}, 토란, 카사바, 감자{馬鈴薯; irishi potato}, 고구마, 참마{長芋; yam} 등의 감자류{芋類; potatoes}, 아스파라거스, 시금치, 삼엽채 등의 유채류{柔菜類類; potherbs}, 터어키도라지{꽃도라지}, 스톡, 카네이션, 국화 등의 화훼류{花卉類; flowering plants}, 벼, 옥수수 등의 곡물류{穀物類; grains}, 벤트그라스{서양잔디}, 금잔디{Zoysia matrella} 등의 잔디류{芝類; grasses}, 유채{菜種; rapeseed}, 땅콩 등의 유료 작물류{油料作物類; oil crops}, 사탕수수, 사탕무 등의 당료 작물류{糖料作物類; sugar crops}, 목화, 골풀{rush; 등심초} 등의 섬유료 작물류{纖維料作物類; fiber crops}, 클로버{토끼풀}, 솔검{수수}, 마치종옥수수{dent corn; 오목씨} 등의 사료 작물류{飼料作物類; forage crops}, 사과, 배, 포도, 복숭아 등의 낙엽성 과수류{落葉性果樹類; deciduous fruit trees}, 운슈우미칸{溫州蜜柑; Satsuma orange}, 레몬, 그레이프후르츠라고 하는 감귤류{柑橘類; citrus}, 사츠키{satsuki}, 진달래{아잘레아}, 삼나무{cedar} 등의 목본류{木本類; arbor} 등을 들 수 있다.

본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1은, 본 발명의 접목 매체를 거쳐서, 2종의 서로 이과에 속하는 식물 조직을 접목하는 공정을 포함하는 접목 방법에 의해서 얻을 수가 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1은, 본 발명의 접목 매체의 뿌리 측에 제2 식물 조직(또는 제3 식물 조직)을, 본 발명의 접목 매체의 지상부 선단 측에 제3 식물 조직(또는 제2 식물 조직)을 접촉시키는 공정을 포함하는 접목 방법에 의해서 얻을 수가 있다. 이 접목 방법에 의하면, 효율적으로 의도한 접목 식물체를 취득할 수가 있다.

본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2는, 제1 식물 조직과, 그 제1 식물 조직과는 이과에 속하는 1종의 식물 조직을 접목하는 공정을 포함하는 접목 방법에 의해서 얻을 수가 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2는, 본 발명의 접목 매체의 뿌리 측 또는 지상부 선단 측에 제4 식물 조직을 접촉시키는 공정을 포함하는 접목 방법에 의해서 얻을 수가 있다. 이 접목 방법에 의하면, 효율적으로 의도한 접목 식물체를 취득할 수가 있다.

접촉 공정은, 공지의 접목 수법을 이용하여 행할 수가 있다. 예를 들면, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직을 중간 대목으로 하고, 제2 식물 조직을 대목으로 하고, 제3 식물 조직을 수목으로 하여 행해도 좋다. 또, 즉, 적당히, 접합 처리를 실시하여 접목면을 밀착시키고, 접합 부위를 필요에 따라서 물리적으로 밀착 상태를 형성 가능하게 적당히 필름이나 기구 등으로 지지할 수가 있다.

식물 조직의 접합 순서는 특별히 불문한다{한정하지 않는다}. 같은 시기에 모든 식물 조직을 접합하여 육묘(재배)해도 좋다. 또, 제2 식물 조직과 본 발명의 접목 매체의 접목 상태에서 육묘(재배)하고, 그 후, 제3 식물 조직을 추가하여 접합해서 접합체로 해도 좋다. 또, 본 발명의 접목 매체와 제3 식물 조직의 접목 상태에서 육묘(재배)하고, 그 후, 제2 식물 조직을 추가하여 접합하고, 접목 식물체로 해도 좋다. 나아가서는, 제2 식물 조직과 본 발명의 접목 매체의 접목체와, 제3 식물 조직과 본 발명의 접목 매체의 접목체를 각각 제작하고, 이들 접목체 중의 본 발명의 접목 매체끼리를 접목시켜도 좋다.

또, 본 발명은, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직을 수목으로 하고, 제2 식물 조직을 대목으로서 구비하는 접목체와, 본 발명의 접목 매체 또는 제1 식물 조직을 대목으로서 구비하고, 제3 식물 조직을 수목으로서 구비하는 접목체를 포함하는, 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 제작용 키트{kit}도 제공할 수가 있다. 또, 본 발명은, 이들 접목체 중의 어느것인가의 접목체, 혹은 본 발명의 접목 매체를 구비하는, 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1의 제작용 재{材; material}도 제공된다. 이러한 제작용 키트 및 제작용 재에 의하면, 효율적으로 본 발명의 식물 조직 1 및 본 발명의 식물체 1를 얻을 수가 있다.

마찬가지로, 본 발명은, 제1 식물 조직을 포함하는 수목, 대목, 또는 중간 대목을 포함하는, 본 발명의 식물 조직 2 및 본 발명의 식물체 2의 제작용 재도 제공할 수가 있다.

4. 스크리닝 방법

본 발명은, 공정(a)∼(c)를 포함하는, 접목 불화합 식물간의 접목 매체의 스크리닝 방법： (a) 피검 식물 조직을 이과 식물 조직과 접목하는 공정, (b) 공정(a)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및 (c) 공정(b) 후에 식물체가 고사하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정(본 명세서에서, 「본 발명의 스크리닝 방법 1」이라고 나타내는 일도 있다.)에 관한 것이다. 이하, 이것에 대하여 설명한다.

본 발명의 스크리닝 방법 1은, 다른 식물간(통상, 서로 다른 과에 속하는 식물간)의 접목 불화합을 회피 또는 억제할 수 있는 접목 매체의 스크리닝 방법이다.

공정(a)는, 예를 들면 피험 식물 조직을 대목(또는 수목)으로 하고, 피험 식물 조직과는 다른 과에 속하는 다른 식물 조직을 수목(또는 대목)으로 해서, 접목묘{接木苗}를 제작하는 것에 의해서 행할 수가 있다.

피험 식물 조직은, 중간 대목으로서도 사용 가능한 접목 매체, 즉, 본 발명의 접목 매체로서의 사용을 의도하는 식물 조직이다. 예를 들면, 스크리닝을 행함에 있어서, 이미 기술{旣述}한 제1 식물 조직과 같이 접목면을 처리해서, 대목 또는 수목도 마찬가지로 하여, 접목묘의 제작 공정에 사용한다. 또한, 접목묘의 제작은, 공지의 접목 수법을 이용할 수가 있다. 접목묘의 제작 공정은, 피험 식물 조직을 대목으로서 이용하고, 다른 2이상의 식물 조직을 수목으로서 이용하여 실시할 수도 있다. 또, 피험 식물 조직을 수목으로서 이용하고, 다른 2이상의 식물 조직을 대목으로서 이용하여 실시할 수도 있다. 이들 쌍방을 실시함으로써 피험 식물 조직의 접목 화합성이나 바람직한 사용 양태를 보다 확실하게 결정할 수가 있고, 접목 매체를 효율적으로 스크리닝할 수가 있다.

공정(b)에서의 재배 조건은, 특별히 한정되지 않고, 피검 식물 조직 및 이것과 접목하는 식물 조직의 종류에 따라서, 적당히 설정할 수가 있다. 재배 기간은, 접목의 성공 여부를 평가할 수 있는 기간이면 특별히 한정되지 않고, 피검 식물 조직 및 이것과 접목하는 식물 조직의 종류에 따라서, 적당히 설정할 수가 있다. 재배 기간으로서는, 예를 들면 2∼8주일, 바람직하게는 3∼5주일을 들 수 있다.

공정(c)에서의 고사의 판단은, 공지의 기준에 따라서 또는 준해서 행할 수가 있다. 고사하지 않은 경우, 피험 식물 조직은, 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 사용할 수가 있다.

공정(a)∼(c)는, 보다 구체적으로는, 예를 들면 상기 「2. 접목 매체」에서 설명한 「접목의 제작 및 재배 시험」이나, 실시예와 마찬가지로 행할 수가 있다.

또, 본 발명은, 공정(d)∼(f)를 포함하는, 접목 불화합 식물간의 접목 매체의 스크리닝 방법：(d) 피검 식물 조직을 거쳐서, 2종의 서로 이과에 속하는 식물의 식물 조직을 접목하는 공정, (e) 공정(d)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및 (f) 공정(e) 후에 식물체가 고사하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정(본 명세서에서, 「본 발명의 스크리닝 방법 2」라고 나타내는 일도 있다.)에 관한 것이다. 이하, 이것에 대해서 설명한다.

본 발명의 스크리닝 방법 2는, 본 발명의 스크리닝 방법 1과 마찬가지로, 다른 식물간(통상, 서로 다른 과에 속하는 식물간)의 접목 불화합을 회피 또는 억제할 수 있는 접목 매체의 스크리닝 방법이다.　 공정(d)는, 예를 들면 피험 식물 조직을 중간 대목으로 하고, 서로 다른 과에 속하는 식물의 식물 조직을 대목 및 수목으로 하여, 접목묘를 제작하는 것에 의해서 행할 수가 있다. 이 중간 대목의 접목묘의 제작 공정은, 상기한 대목/수목의 구성의 접목묘의 제작 공정 대신에, 혹은 해당{當該} 공정과 함께, 실시할 수가 있다. 중간 대목의 접목묘의 제작 공정을 실시함으로써, 피험 식물 조직을 중간 대목으로서 이용하여, 보다 구체적으로 대목과 수목의 접목 화합성을 평가할 수 있기 때문에, 보다 현실적인 접목 구성을 효율적으로 취득할 수가 있고, 접목 매체를 효율적으로 스크리닝할 수가 있다.

또한, 중간 대목을 이용한 접목묘의 제작은, 이미 설명한 접목 식물체의 제조 방법에 준해서 실시할 수가 있다.

공정(e)에서의 재배 조건은, 특별히 한정되지 않고, 피검 식물 조직 및 이것과 접목하는 식물 조직의 종류에 따라서, 적당히 설정할 수가 있다. 재배 기간은, 접목의 성공 여부를 평가할 수 있는 기간이면 특별히 한정되지 않고, 피검 식물 조직 및 이것과 접목하는 식물 조직의 종류에 따라서, 적당히 설정할 수가 있다. 재배 기간으로서는, 예를 들면 2∼8주일, 바람직하게는 3∼5주일을 들 수 있다.

공정(f)에서의 고사의 판단은, 공지의 기준에 따라서 또는 준해서 행할 수가 있다. 고사하지 않은 경우, 피험 식물 조직은, 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 사용할 수가 있다.

본 발명의 스크리닝 방법 1 및 2에 의하면, 접목 화합성이 뒤떨어지는 2개의 식물간을 매개하여 의도한 목적의{목적으로 하는} 접목 식물체를 효율적으로 취득하는데 유용한 중간 대목 등으로서 이용할 수가 있는 접목 매체를, 용이하게 얻을 수가 있다.

5. 유용 성분 송달 매체

본 발명은, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과 식물에의 유용 성분 송달 매체(본 명세서에서, 「본 발명의 유용 성분 송달 매체」라고 나타내는 일도 있다.)에 관한 것이다. 이하, 이것에 대해서 설명한다.

본 발명의 유용 성분 송달 매체에 의하면, 그 매체를 거쳐서, 이것과는 다른 과에 속하는 식물체에 유용 성분을 송달할 수가 있다. 이들 유용 성분에 의해서, 식물체(리시피언트{recipient} 식물체)의 성장, 형태, 개화, 결실 등의 각종 특성의 제어, 또는 식물체를 숙주{宿主}로 하는 세균이나 바이러스 등의 미생물이나 곤충 등의 동물의 유인{誘因}이나 방제{防除}가 가능하게 된다. 이들 효과는, 원소, 화합물, 대사물{代射物}, 단백질 등의 기능 발현에 의한 경우나, siRNA나 microRNA 등의 non-coding RNA의 기능에 의한 전사 후의 유전자 사일런싱(PDGS)이나 게놈 DNA의 수식{修飾)에 의한 유전자 사일런싱(TGS) 등에 의하는 경우가 있다. 또, 상술한 형질 획득에 대해서는, 당대{當代}에서만 작용하는 효과와, 차세대에게도 유전되는 것이 포함된다.

본 발명의 유용 성분 송달 매체에서의 제1 식물 조직(가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직)으로서는, 상술한 「2. 접목 매체」에서 든 것과 마찬가지의 식물 조직을 채용할 수 있다. 제1 식물 조직은, 주로 심플라스트 경로{symplastic pathway}를 거쳐서 수송된다고 여겨지고, 그 중에서도 장거리 수송되는 경우는 주로 사관을 거쳐서 수송된다고 여겨지는 mRNA나 단백질 등의 생체 고분자나 수용성 화합물이라고 한 저분자 물질 등의 유용 성분이나, 주로 아포플라스트 경로{apoplastic pathway}를 거쳐서 수송된다고 여겨지고, 그 중에서도 장거리 수송되는 경우는 주로 도관을 거쳐서 수송된다고 여겨지는 수용성 화합물이라고 한 저분자 물질 등의 유용 성분을 인접하는 이과 식물 조직에 수송할 수 있는 것을 알고 있다. 이들 유용 성분에 의하면, 리시피언트 식물체의 각종 특성의 제어가 가능하다.

본 발명의 접목 매체의 형태는, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는 한, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 임의의 1군데에 접목을 위한 면을 가지는 식물 조직 또는 식물체를 들 수 있고, 바람직하게는 상술한 본 발명의 접목 매체의 형태에 준한 형태를 채용할 수가 있다.

유용 성분으로서는, 특별히 한정되지 않고, 인접하는 이과 식물 조직에 송달 가능한 것이면 좋다. 예를 들면, 유용 성분으로서는, 주로 심플라스트 경로를 거쳐서 수송된다고 여겨지는 siRNA나 microRNA 등의 non-coding RNA나 mRNA 등의 RNA, 단백질, 각종 식물 호르몬 등, 주로 아포플라스트 경로를 거쳐서 수송된다고 여겨지는 원소, 대사물, 분비형 펩티드, 단백질, 각종 호르몬 등을 들 수 있다. 유용 성분으로서는, 식물체 유래의 성분 외에도, 식물체에서 유래하지 않는 이른바 약제이더라도 좋고 영양 성분이더라도 좋다. 어떤 종류의 RNA나 단백질이 식물 조직간에서 양호한 이동성을 가지는 것이 알려져 있다. 원하는{所望} RNA 혹은 단백질에 대해서 이러한 이동성 RNA 혹은 단백질의 요소를 부가하여 융합 RNA 혹은 융합 단백질로 함으로써, 이동성을 부여 내지는{또는} 향상시킬 수가 있다. 그러한 융합 RNA나 융합 단백질도 유용 성분이 될 수 있다.

본 발명의 유용 성분 송달 매체를 이용하려면, 이것과는 다른 과에 속하는 식물체에, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 접목하면 좋고, 그 형태를 불문한다. 접목은, 이미 설명한 것 외에도, 공지의 기술을 적용할 수 있다. 예를 들면, 식물체에 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 수목과 같이 해서 접목하여 사용할 수가 있다. 이러한 형태이면, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 거쳐서 유용 성분을 송달할 수가 있다. 또, 이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 중간 대목과 같이 이용해도 좋다.

또, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 이용하려면, 원하는 유용 성분을 본래{originally} 생산하거나 혹은 인공적(유전자공학적)으로 원하는 유용 성분의 생산 능력을 부여한 제1 식물 조직을 이용할 수가 있다. 원하는 유용 성분의 생산성이 높은 식물은 당업자라면 적당히 선택할 수 있고, 원하는 유용 성분의 높은 생산성을 유전자공학적으로 부여한 식물체도, 당업자라면 적당히 취득할 수가 있다.

또한, 발명의 유용 성분 송달 매체를 이용하려면, 제1 식물 조직에 대해서, 식물체 외부로부터 유용 성분을 주입{注入}(도입)하도록 해도 좋다. 제1 식물 조직은, 각종 성분의 송달성이 우수하기 때문에, 외부로부터 주입된 유용 성분이더라도, 리시피언트 식물체에 송달할 수가 있다.

이와 같은 이용 형태이면, 리시피언트 식물체의 임의의 부위에 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 접목하여, 송달 수단으로서 이용할 수가 있다. 이 결과, 유용 성분의 보다 효과적인 송달이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 이용하려면, 식물체에서의 제1 식물 조직 이외의 부위에 유용 성분을 주입(도입)하도록 해도 좋다. 제1 식물 조직은, 유용 성분을 매개할 수 있기 때문에, 제1 식물 조직 이외의 부위에 주입 등된 유용 성분도 제1 식물 조직을 거쳐서 식물체의 또 다른 부위에 송달할 수 있다. 여기서, 제1 식물 조직 이외의 부위란, 예를 들면, 특별히 한정되지 않는다. 제1 식물 조직 근방이더라도 좋고, 유용 성분의 주입 등에 적합한 원격 부위이더라도 좋다. 나아가서는, 이 식물체가 일반적인, 대목, 수목 및 중간 대목 중의 어느것인가를 구비할 때에는, 그 어느것인가이더라도 좋다.

이러한 이용 형태에 의하면, 또, 세대 교체{generational change}에 시간이 걸리는 목본류 등의 다년생 식물에 관해, 유용성이 높은 식물체를 종래에 비해 신속하게 얻을 수가 있다.

이상의 설명에 의하면, 본 발명은, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 이용한 유용 성분의 이과 식물에의 송달 방법도 제공한다. 또, 본 발명은, 본 발명의 유용 성분 송달 매체가 이과 식물 조직에 접목되어 이루어지는 식물 조직, 및 그 식물 조직을 포함하는 식물체와, 이들 식물 조직 및 식물체의 생산 방법도 제공한다.

또한, 본 발명은, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 거쳐서, 유용 성분을 송달하는 것을 포함하는, 유용 성분이 송달된 식물체의 제조 방법도 제공한다. 여기서, 「거쳐서」란, 식물체에 주입(도입)된 유용 성분이, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 매개하여, 식물체의 다른 부위에 유용 성분이 송달되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 유용 성분 송달 매체에 유용 성분을 주입(도입)하는 것에 의해서, 유용 성분을 송달해도 좋고, 본 발명의 유용 성분 송달 매체 이외의 부위에 유용 성분을 주입(도입)하는 것에 의해서, 유용 성분을 송달해도 좋다. 혹은, 유용 성분을 이미 포함하고 있는 식물 조직(본 발명의 유용 성분 송달 매체이더라도 좋고, 그 이외의 식물 조직이라도 좋다)을 접목하는 등 해서, 본 발명의 유용 성분 송달 매체를 포함하는 식물체를 얻는 것에 의해서, 유용 성분을 송달해도 좋다.

실시예

이하, 본 명세서의 개시를 실시예를 들어 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는, 본 개시를 설명하기 위한 것으로서, 본 개시를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

(2종간의 접목 식물체의 제작)

온실 혹은 인공 기상기에서, 배양토를 이용하여 육성한 식물을 접목에 사용했다. Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나}는 파종 후 1∼2개월의 개체를, 기타 식물은, 수주∼수년 육성한 싹{芽生; buds} 혹은 식물묘{植物苗; plant seedlings}를 이용했다. 접목 처치(할접)는, 줄기 혹은 잎자루에 실시했다. 대목은, 줄기 혹은 잎자루를 가로로 절단하고, 절단면 중앙부에 1∼2cm 정도의 절개부를 넣어 준비했다. 줄기에 실시하는 경우는, 가능한 한 마디 사이를 이용했다. 그 밖에, 줄기의 마디 위치에서 할접을 행한 경우, 대목은 주줄기와 곁가지 혹은 잎자루 사이를 가르도록{분할하도록} 1∼2cm 정도의 절개부를 넣어 준비했다. 수목은, 줄기를 절단하여 상부를 떼어내고, 또한 벤자리 부위를 대목과 피트하도록 V자형으로 절삭하여 준비했다. 일련의 절삭은 외날의 면도기를 이용하여 행했다. 대목의 줄기 혹은 잎자루에 넣은 절개부에, 수목의 줄기를 상처를 주지 않도록 침착하게 찔러넣고, 수목이 그 위치로부터 움직이지 않도록 파라필름으로 고정했다. 지지봉을 대목 및 수목에 대고{곁들이고}, 물을 분무한 플라스틱 백을 수목 전체가 피복되도록 덮어씌우고, 마지막에 플라스틱 백의 지퍼를 대목의 줄기가 위치하는 측까지 닫았다. 그 상태에서 27℃, 약광, 연속 조명 조건하의 인큐베이터 내, 혹은 유리 온실 내에서 7일간 육성하고, 7일째에 플라스틱 백에 절개부를 넣고, 아래의 지퍼도 열고, 또 하루 그냥 두었다. 다음날, 안의 물이 휘발한 것을 확인하고나서, 플라스틱 백을 떼어냈다. 그 후, 24℃, 연속 조명 조건하의 인큐베이터 내 혹은 유리 온실 내에서 육성을 계속하고, 접목 후 4주일의 시점에서 수목이 시들지 않고 생존해 있는 경우, 접목 성립으로 했다. 또한, 식물의 육성 조건, 접목 처치(할접) 방법, 접목 후의 육성법, 접목 성립의 판단은, 이하의 접목법에서도 마찬가지로 했다. 결과를, 표 1∼표 9에 나타낸다. 또, 도 3에, 담배속에 속하는 식물 조직과 접목이 성립된 식물을 피자 식물의 계통수 상에 도시한다.

이들 표 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 가짓과, 십자화과, 꿀풀과 및 열당과에 속하는 식물은, 대목 및/또는 수목으로서 다양한 식물과 접목 성립이 가능했다.

실시예 2

(중간 대목을 이용한 2종간의 접목 식물체의 제작)

중간 대목법에 의한 접목은, 대목과 중간 대목과 수목으로 이루어지는 접목이기 때문에, 대목과 중간 대목간 및 중간 대목과 수목간에서 접목 처치를 행했다. 접목 처치를 2군데 동시에 행하는 경우, 우선 중간 대목으로 되는 식물의 줄기(마디 사이를 2개 정도 포함한다)를 잘라내고, 본래의 줄기의 신장 방향{伸長方向}의 끝{先; tip}에 수목을 어셈블하고, 계속해서 그 중간 대목과 수목의 중간 대목 측의 줄기의 단{端; end}과 대목의 줄기를 어셈블했다. 2군데의 처치를 다른 날에 2회로 나누어 행하는 경우, 우선 대목과 중간 대목으로 되는 식물 사이에서 접목을 행하고, 접목 처치 후 1∼2주일의 시점에서 접목 상태가 좋은 것을 확인하고, 중간 대목으로 되는 식물 위에 수목을 접목했다.

혹은, 대목으로 하는 식물과 중간 대목으로 하는 식물, 중간 대목으로 하는 식물과 수목으로 하는 식물 사이에서 각각 독립적으로{독립해서} 접목을 행하고, 접목 처치 후 1∼2주일의 시점에서 접목 상태가 좋은 것이 확인된 것에 대해서, 각각의 중간 대목으로 하는 측의 식물의 줄기에서 접목 처치를 새롭게 실시하여, 대목/중간 대목/중간 대목/수목으로 했다. 접목 성립예를 표 10 및 표 11에 나타낸다.

표에 나타내는 바와 같이, Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나} 등의 가짓과 담배속에 속하는 식물은, 서로 다른 과에 속하는 등, 접목 화합성이 뒤떨어진다고 생각되는 식물의 식물 조직을 각각 스스로의 식물 조직을 거쳐서 접목 성립할 수 있는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터, 어떤 종류의 식물 조직은, 수목/대목 구성의 접목에 의해서 2이상의 식물과의 접목 화합성을 긍정할 수 있는 경우에, 해당 식물 조직을 중간 대목으로서 이용함으로써, 본래, 접목 화합성이 뒤떨어지는 식물의 식물 조직이더라도 접목 성립시킬 수가 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 3

( 아포플라스트 수송의 확인)

실시예 3∼9의 시험은, Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나} 수목과 애기장대 대목의 접목에 대해서, 접목 처치 후 3주째의 시점에서 행했다. 대목의 꽃줄기를 근원 부근에서 가로로 절단하여, 대목의 꽃줄기마다 수목을 절취{切取}하고, 대목 측의 절단면에 세로의 절개부를 2∼3군데 넣고, 1.5mL 튜브에 분주{分注; dispense}해 둔 0.5% Toluidine Blue{톨루이딘 블루} 수용액에 절단한 줄기를 꽂고, 흡수시켰다. 3∼6시간 후에 접목의 접합부 및 수목의 줄기(접목 부위에 가까운 영역)에 대해서, 각각 종단 혹은 횡단 도수 절편{徒手切片: freehand section}을 제작해서, 실체 현미경 혹은 광학 현미경을 이용하여 Toluidine Blue 시약의 청색이 수목 측의 도관 요소에서 관찰되는 것을 확인 및 촬영했다. 결과를 도 4에 도시한다. 도 4의 A에는, 접목 모식도를 도시하고, B 및 C에는, 대목에 톨루이딘 블루를 흡수시킨 결과의 종단면 및 횡단면의 관찰 결과를 도시한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 잉크가 대목으로부터 수목으로 수송되는 것을 알 수 있었다. 잉크는 도관을 거쳐서 수송되고 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 4

( 심플라스트 수송의 확인 1)

대목의 성숙잎(로제트잎) 5∼10장 및 접목 부위 아래에 위치하는 경생엽{莖生葉; cauline leaf} 1장에, 심플라스트 수송의 트레이서인 0.5㎎/mL의 5(6)-carboxyfluorescein diacetate{카르복시플루오레세인 디아세테이트}(CFDA)를 투여했다. CFDA의 스톡 용액은, 아세톤을 이용하여 50㎎/mL로 조정하고, －20℃에서 보존하고 있는 것을 실험에 사용했다. 카르복시플루오레세인의 국재 패턴을 조사할 때, 도관을 경유하는 아포플라스트 수송의 패턴과 간편하게 구별하기 위해, 아포플라스트 수송으로 운반되는 propidium iodide{요오드화 프로피디움}(PI)도 CFDA와 동시에 투여했다. PI는, 최종 1㎎/mL로 되도록 CFDA 용액에 더했다. PCR 튜브의 선단을 떼어낸 것을 용기{器; vessel}로서 복수 갖추고{준비하고}, 각각에 50μL 정도의 CFDA 용액을 도포{apply}한 것을 준비했다. 잎의 선단에 5mm 정도의 세로의 절개부를 3∼5개 넣고, 준비하고 있던 CFDA 용액이 들어 있는 용기를 절개부가 용액에 노출되도록 배치했다. 소량의 CFDA 용액이 증발하는 것을 방지하기 위해, 접목묘 전체를 플라스틱백으로 피복했다. 하룻밤 투여를 계속하고, 다음날에 수목의 정단 영역{頂端領域; apical region}(성장점으로부터 1∼2cm)의 횡단 도수 절편을 제작해서, 공초점 현미경에 의한 관찰 및 촬영을 행했다. 결과를 도 5에 도시한다. A는, 접목 부위의 모식도를 도시하고, B는 수목의 횡단 절편(접목 부위로부터 원위{遠位; distal}인 정단 영역)의 관찰 결과를 도시한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 대목의 성숙잎에 부여한 트레이서는, 수목의 사관으로부터 색소가 검출되었다. 이 결과로부터, 접목 부위를 거쳐서 심플라스트 수송이 생기고 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 5

( 심플라스트 수송의 확인 2)

mRNA 이동의 검출은, RT－PCR법에 의해 행했다. 애기장대{Arabidopsis}와 Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나}를 구별하는 애기장대 특유의 프라이머를 준비했다. 포지티브 컨트롤{positive control}로서 접목을 하고 있지 않는 애기장대, 네가티브 컨트롤{negative control}로서 접목을 하고 있지 않는 Nicotiana benthamiana, 그리고 애기장대 대목에 접목한 Nicotiana benthamiana 수목을 개시 시료로 하여 해석을 행했다. 각각의 시료로부터 TRIzol 시약(Life Technologies{라이프 테크놀로지스사})을 이용하여 토탈 RNA를 추출하고, SuperScriptIII(Life Technologies)를 이용하여 cDNA를 합성하고, 그쪽을 RT－PCR의 주형{鑄型; template}으로 했다. PCR 반응은 40사이클 행하거나, 그쪽에서 증폭이 확인되지 않는 것에 대해서는, 1st PCR{퍼스트 PCR} 산물의 일부를 주형으로 2nd PCR{세컨드 PCR}을 30사이클 더 행했다. PCR 산물은 아가로스 겔{agarose gel}을 이용하여 전기영동{電氣泳動}하고, 겔을 에티디움 브로마이드{Ethidium bromide} 염색하여 밴드 패턴을 확인했다. Nicotiana benthamiana 수목의 시료로부터 증폭된 밴드는, 겔을 잘라내어 정제{精製}하고, 플라스미드 벡터에 클로닝해서, 시퀀스 반응에 의해 애기장대의 배열이 증폭된 것을 확인했다. 결과를 도 6에 도시한다. 도면 중, 애기장대(Arabidopsis thaliana, At)는, 접목하고 있지 않는 애기장대, Nb는 접목하고 있지 않는 Nicotiana benthamiana, Nb/At는, 애기장대 대목 상에 접목한 Nicotiana benthamiana 수목을 나타낸다.

도 6에 도시하는 바와 같이, Nb/At 접목의 수목으로부터 At 유래의 이동성의 mRNA를 검출했다. 이 결과로부터, mRNA가 접목 부위를 넘어 대목으로부터 수목으로 심플라스트 수송되고 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 6

( 심플라스트 수송의 확인 3)

GFP 단백질 이동의 검출은, 애기장대 GFP 과잉 발현체(35S：GFP)를 대목으로 Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나}를 수목으로서 접목하고, 접목 접합부의 횡단 도수 절편을 제작해서, 공초점 현미경을 이용한 관찰 및 촬영에 의해 행했다. 결과를 도 7에 도시한다. A는 접목 부위의 모식도이고, B는 접목 부위의 횡단 절편의 관찰 결과를 도시하고, C는, B에서의 점선 부위의 확대 관찰 결과를 도시한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, GFP가 심플라스트 수송에 의해 접목 부위를 넘어 대목으로부터 수목으로 이송되는 것을 알 수 있었다.

실시예 7

(도관 요소의 조직학적 관찰)

접목 부위를 잘라내고, 시료를 고정액(2% paraformaldehyde{파라포름알데히드}, 2% glutaraldehyde{글루타르알데히드}, 0.05M cacodylate buffer{카코딜산 완충액} pH7.4)에 담근 상태에서, 실체 현미경 아래에서 수백 ㎛ 두께의 횡단 도수 절편을 제작했다. 계속해서, 동일한 조성의 고정액 중에서 탈기{脫氣}를 수회 반복한 후, 4℃에서 하룻밤 고정시켰다. 다음날, 0.05M cacodylate buffer으로 1회당 30분의 세정을 3회 행하고, 그 후에 다른 고정액(2% osmium tetroxide{사산화 오스뮴}, 0.05M cacodylate buffer pH7.4)으로 4℃, 3시간의 고정을 행했다. 시료는, 에탄올 처리에 의해서 탈수한 후, Quetol-651 수지(Nisshin EM{닛신 이엠사})에 포매{包埋; embed}했다. 마이크로톰{microtome}에 의해 150㎛ 두께의 절편을 제작하고, 0.5% toluidine blue{톨루이딘 블루} 수용액으로 염색해서, 광학 현미경으로 관찰 및 촬영을 행했다. 결과를 도 8에 도시한다. A는, 접목 부위의 모식도로서 점선은 관찰 개소를 나타내고, B는, 접목 부위의 종단 절편의 관찰 결과를 도시하고, C, D는, 각각 B 중의 점선 부위의 확대 관찰 결과를 도시한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 수목 중의 발달한 유조직 내에, 도관 요소가 랜덤한 방향으로 형성되어 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 8

(사관 요소의 조직학적 관찰)

애기장대 세포막 국재형 tdTomato 발현체(RPS5A: tdTomato-LTI6b)를 대목으로 Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나}를 수목으로서 접목하고, 접목 접합부의 종단 도수 절편을 제작하고, 절편을 0.1% aniline blue{아닐린 블루} 수용액으로 염색한 후, 공초점 현미경을 이용하여 관찰 및 촬영을 행했다. 결과를 도 9에 도시한다. A는, 접목 부위의 모식도로서 점선은 관찰 개소를 나타내고, B는, 접목 부위의 종단상{縱斷像}을 도시하고, C 및 D는, 다른 종단상을 도시한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 아닐린 블루 염색에 의해 사판에 축적되는 칼로오스를 염색하기 때문에, 사관의 존재에 따라서 사관을 구성하는 개개의 세포의 말단{末端; end}이 염색되어 연속한 휘점{輝点; luminescent spot}이 관찰되었다. 이들 결과로부터, 수목의 발달한 유조직 내에 사관 요소가 랜덤한 방향으로 형성되어 있는 것을 알 수 있었다.

실시예 9

(원형질연락 de novo한 형성의 세포 형태학적인 관찰)

시료의 수지 블록의 제작은, 도관 요소의 조직학적 관찰의 경우와 마찬가지로 행하고, 울트라마이크로톰{ultramicrotome}을 이용하여 120㎚ 두께의 절편을 제작해서, 절편을 동그리드{copper grid} 상에 마운트했다. 그쪽을 2% uranyl acetate{초산 우라닐} 용액으로 실온에서 15분간 염색하고, 증류수로의 세정 후, Lead stain solution(Sigma-Aldrich{시그마 알드리치사})를 이용하여 실온, 3분간의 2차 염색을 행했다. 시료의 관찰 및 촬영은, 전자현미경을 이용해서 행했다. 접목의 경계 영역은, 애기장대 및 담배의 각각의 식물에 특징적인 형태를 갖는 플라스티드{plastid}를 지표로 동정{同定; identify}했다. 결과를, 도 10에 도시한다. A는 접목 부위의 모식도로서 점선은 관찰 개소를 나타내고, B는, 애기장대의 플라스티드를 도시하고, C는, 담배의 플라스티드를 도시하고, D는 애기장대 및 담배의 경계 영역의 확대상{擴大像}을 도시하고, E는, 애기장대 및 담배의 다른 경계 영역의 확대상을 도시한다

도 10에 도시하는 바와 같이, 접목 부위에서, 애기장대 및 담배의 원형질연락이 신생{新生}되고 있는 것을 알 수 있었다.

이상의 결과로부터, 가짓과(담배속)에 속하는 식물이나 십자화과(애기장대속)에 속하는 식물에서는, 그 접목 부위에서 유조직이 발달하여 합착하고, 유조직 내에는 사관 요소 및 도관 요소가 그 배향은 흐트러져 있지만 발달하고, 세포 레벨에서는 원형질연락도 새롭게 형성되어 있고, 결과로서 아포플라스트 및 심플라스트 수송이 이루어져, 종래에 없는 형태의 접목 부위가 형성되고 있는 것을 알 수 있었다. 이러한 서로의 유조직을 매개한 수송 및 연락에 의해 이과 식물 등 일반적으로 접목 화합성이 뒤떨어지는 식물간에서의 접목 성립을 촉진하고 있는 것이라고 생각되었다.

실시예 10

실시예 10 및 11의 시험은, Nicotiana benthamiana{니코티아나 벤타미아나} 수목 및 양치 식물(쇠고비{藪蘇鐵; Cyrtomium fortunei}) 대목의 접목에 대해서, 접목 처치 후 1개월의 시점에서 행했다. 접목 부위를 잘라내고, 시료를 고정액(2% paraformaldehyde{파라포름알데히드}, 2% glutaraldehyde{글루타르알데히드}, 0.05M cacodylate buffer{카코딜산 완충액} pH7.4)에 담근 상태에서, 실체 현미경 아래에서 수백 ㎛ 두께의 횡단 도수 절편을 제작했다. 계속해서, 동일한 조성의 고정액 중에서 탈기를 수회 반복한 후, 4℃에서 하룻밤 고정시켰다. 다음날, 0.05M cacodylate buffer으로 1회당 30분의 세정을 3회 행하고, 그 후에 다른 고정액(2% osmium tetroxide{사산화 오스뮴}, 0.05M cacodylate buffer pH7.4)으로 4℃, 3시간의 고정을 행했다. 시료는, 에탄올 처리에 의해서 탈수한 후, Quetol-651 수지(Nisshin EM{닛신 이엠사})에 포매했다. 마이크로톰에 의해 150㎛ 두께의 절편을 제작하고, 0.5% Toluidine blue{톨루이딘 블루} 수용액으로 염색해서, 광학 현미경으로 관찰 및 촬영을 행했다. 결과를 도 11에 도시한다.

도 11에 도시되는 바와 같이, 담배속 식물의 조직이 양치 식물의 유관속에 유착하고 있는 모습이 관찰되었다.

실시예 11

대목 양치 식물(쇠고비)을 절단하고, 절단한 잎자루에, 심플라스트 수송의 트레이서인 0.1㎎/mL의 5(6)-carboxyfluorescein diacetate{카르복시플루오레세인 디아세테이트}(CFDA)를 투여했다. 비교로서, 무처리의 대목 양치 식물(쇠고비)에 접목한 N. benthamiana{니코티아나 벤타미아나} 수목의 줄기를 조사했다. CFDA의 스톡 용액은, 아세톤을 이용하여 50㎎/mL로 조정하고, －20℃에서 보존하고 있는 것을 실험에 사용했다. 절단한 잎자루의 선단에 5㎜ 정도의 세로 절개부를 2∼3개 넣고, 준비하고 있던 CFDA 용액이 들어 있는 1.5mL 튜브를 절개부가 용액에 노출되도록 배치했다. 소량의 CFDA 용액이 증발하는 것을 방지하기 위해, 용액이 들어 있는 1.5mL 튜브의 입구를 파라필름으로 피복했다. 8시간 투여를 계속하고, 수목의 정단 영역의 횡단 도수 절편을 제작해서, 형광 현미경에 의한 관찰 및 촬영을 행했다. 결과를 도 12에 도시한다. 도 12의 A는, 대목에 CFDA를 투여하지 않았던 수목의 횡단 절편을 도시하고, 도 12의 B는 대목에 CFDA를 투여한 수목의 횡단 절편의 관찰 결과를 도시한다.

도 12에 도시되는 바와 같이, 대목인 양치 식물에 주입한 트레이서가, 수목인 담배속 식물 중에서 검출되었다. 이 점으로부터, 양치 식물과 담배속 식물 사이에서, 접목 부위를 거쳐서 심플라스트 수송이 생기고 있는 것을 알 수 있었다.

이상의 결과로부터, 가짓과(담배속)에 속하는 식물은, 이것과는 진화상 훨씬 먼 양치 식물과의 사이에서도, 조직의 유착, 심플라스트 수송이 일어나고, 접목이 성립되는 것이 시사되었다. 이 점으로부터, 양치 식물보다도 진화상 가까운 식물이라면 어떠한 식물이더라도, 가짓과(담배속)에 속하는 식물과 접목할 수 있는 것이 시사되었다.

Claims

가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과{異科} 식물간의 접목 매체.
제1항에 있어서,
이목{異目} 식물간의 접목 매체인, 접목 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 식물 조직이 가짓과에 속하는 식물의 식물 조직인, 접목 매체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식물 조직이 담배속에 속하는 식물의 식물 조직인, 접목 매체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 접목 매체를 거쳐서, 2종의 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 접목 매체를 거쳐서, 2종의 이과 식물 조직을 접목하는 공정을 포함하는, 식물 조직을 제조하는 방법.
가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직과 이과 식물 조직이 접목되어 이루어지는 식물 조직.
제5항 또는 제7항에 기재된 식물 조직을 포함하는, 식물체.
제8항에 있어서,
재배 품종의 식물 조직을 포함하는, 식물체.
제9항에 기재된 식물체로부터 작물을 수확하는 공정을 포함하는, 작물의 생산 방법.
(a) 피검{被檢} 식물 조직을 이과 식물 조직과 접목하는 공정,
(b) 공정(a)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및
(c) 공정(b) 후에 식물체가 고사{枯死}하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합{接木不和合} 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정
을 포함하는, 접목 불화합 식물 간의 접목 매체의 스크리닝 방법.
(d) 피검 식물 조직을 거쳐서, 2종의 서로 이과에 속하는 식물의 식물 조직을 접목하는 공정,
(e) 공정(d)에서 얻어진 식물체를 재배하는 공정, 및
(f) 공정(e) 후에 식물체가 고사하지 않은 경우에, 피검 식물 조직을 접목 불화합 식물간의 접목 매체로서 선택하는 공정
을 포함하는, 접목 불화합 식물 간의 접목 매체의 스크리닝 방법.
가짓과, 십자화과, 꿀풀과, 또는 열당과에 속하는 식물의 식물 조직을 포함하는, 이과 식물에의 유용 성분 송달 매체.
제13항에 따른 송달 매체가 이과 식물 조직에 접목되어 이루어지는 식물 조직.
제14항에 따른 식물 조직을 포함하는, 식물체.
제15항에 따른 식물체에, 그 식물체가 포함하는 제13항에 따른 송달 매체를 거쳐서, 유용 성분을 송달하는 것을 포함하는, 유용 성분이 송달된 식물체의 제조 방법.