조직 배양

1. 본문

조직 배양(Tissue culture)은 식물이나 동물로부터 세포, 조직, 기관 등을 분리하여 인공적인 환경(배지)에서 키우는 기술을 말합니다. 넓은 의미로는 무균 배양을 포함하며, 좁은 의미로는 식물 조직 배양과 동물 조직 배양으로 구분됩니다.
식물 조직 배양식물 조직 배양은 식물의 특정 세포, 조직, 기관(예: 생장점, 잎, 줄기, 뿌리)을 모체에서 분리하여 영양분이 함유된 배지에서 무균적으로 배양하여 캘러스(세포 덩어리)를 형성하거나 완전한 식물체로 분화시키는 기술입니다. 식물 세포는 전형성능(totipotency)을 가지고 있어 단세포로부터 완전한 식물체로 분화될 수 있습니다.

• 장점:
• 시간과 공간을 효율적으로 사용하여 대량 증식 가능
• 무병 식물체 획득 및 우수 품종의 대량 복제
• 멸종 위기 식물 복원 (2021-01-11)
• 2차 대사산물 생산
• 단점:
• 유전자형에 따라 배양 성공 여부가 달라질 수 있음
• 돌연변이 발생 가능성
• 토양 순화 과정의 어려움
• 생산비 상승
• 배지:
• MS 배지(Murashige and Skoog)가 기본적으로 많이 사용되며, 목적에 따라 (파종, 캘러스 유도, 슛 유도, 뿌리 유도 등) 구성 요소 (다량영양소, 미량영양소, 비타민, 유기 보충제, 아미노산, 식물 성장 호르몬 등)가 달라집니다.

동물 조직 배양동물 조직 배양은 동물 세포나 조직을 인공적인 환경에서 배양하는 기술입니다. 일반적으로 액체, 반고체, 고체 배지를 사용하여 배양합니다.
조직 배양의 목적 및 활용

• 농업: 무병묘 생산, 우량 품종 증식, 육종, 신품종 개발
• 원예: 화훼류, 난 등 관상식물 대량 증식
• 임업: 희귀 수목, 약용식물 증식
• 생명공학: 2차 대사산물 생산, 유전자 변형, 세포 치료제 개발, 인공 장기 연구
• 의학: 질병 연구, 백신 개발, 독성 검사

조직 배양 기술의 예시

• 기관 배양: 생장점, 줄기, 잎 등 식물체의 각 기관을 배양
• 캘러스 배양: 식물 조직의 일부를 분리하여 캘러스를 유도
• 세포 배양: 단일 세포를 배양
• 배 배양: 배주 안의 배를 꺼내어 배양 (교잡 육종 과정에서 불임 현상 극복)
• 약 배양: 약(꽃밥) 내의 미성숙 또는 성숙 화분에서 반수체 캘러스나 식물체 유기
• 원형질체 배양 원형질체(세포벽이 제거된 세포)를 배양

조직 배양은 다양한 분야에서 활용되는 중요한 기술이며, 앞으로도 그 중요성이 더욱 커질 것으로 예상됩니다.