식물 조직배양에서 호르몬 설계는 배지 조성과 함께 가장 중요한 핵심 변수입니다. Auxin과 Cytokinin의 비율에 따라 캘러스 유도, 신초 형성, 뿌리 유도, 증식 속도와 형태가 크게 달라질 수 있습니다. 이 페이지는 GH LAB 기준으로 자주 쓰는 호르몬 종류와 기본 설계 방향을 한눈에 볼 수 있게 정리한 가이드입니다.
조직배양에서 “어떤 호르몬을 얼마나 넣느냐”는 단순한 첨가 문제가 아니라 식물의 반응 방향을 설계하는 작업입니다.
같은 식물이라도 Auxin이 높으면 뿌리 또는 callus 방향으로, Cytokinin이 높으면 shoot 방향으로 반응하는 경우가 많습니다. 다만 실제 반응은 종, 조직 부위, 배지 강도, 광 조건, 당 농도에 따라 달라지므로 항상 비교 실험이 필요합니다.
가장 많이 쓰는 기본 방향부터 먼저 잡으면 실험 설계가 훨씬 쉬워집니다.
식물 조직배양의 기본 원리는 단순합니다. 하지만 실제 결과는 매우 민감합니다. 아래 표는 가장 보편적인 반응 방향을 정리한 것으로, 실험 시작점으로 사용하기 좋습니다.
| Auxin | Cytokinin | 예상 반응 | 실험 방향 |
|---|---|---|---|
| 높음 | 낮음 | 뿌리 형성 경향 | Root induction, rooting stage |
| 낮음 | 높음 | 신초 형성 경향 | Shoot proliferation, bud induction |
| 중간 | 중간 | 캘러스 유도 경향 | Callus induction, dedifferentiation |
| 매우 높음 | 낮음 또는 없음 | 과도한 callus / 비정상 반응 가능 | 초기 유도 후 재조정 필요 |
실험실에서 자주 접하는 대표 호르몬의 특징을 간단하게 정리했습니다.
| Hormone | 특징 | 주요 활용 |
|---|---|---|
| NAA | 안정적이고 다루기 쉬운 편 | 뿌리 유도, 기초적인 auxin 공급 |
| IAA | 자연형 옥신, 분해가 빠를 수 있음 | 루팅 실험, 자연형 비교군 |
| IBA | 뿌리 유도에 자주 사용 | 발근 단계, rooting 강화 |
| 2,4-D | 강한 callus 유도 경향 | 캘러스 유도, 탈분화 유도 |
| Hormone | 특징 | 주요 활용 |
|---|---|---|
| BAP / BA | 가장 널리 쓰이는 shoot 유도용 cytokinin | 신초 형성, 증식 단계 |
| Kinetin | 반응이 비교적 부드러운 편 | shoot 비교군, 보조 cytokinin |
| TDZ | 강력한 shoot / bud 유도 반응 | 난형성 조직, 강한 증식 유도 |
| Zeatin | 상대적으로 고가, 종 특이 반응에서 유용 | 민감종 shoot 유도 |
아래 조합은 “정답”이 아니라 시작점입니다. 실제 반응을 보고 미세 조정해야 합니다.
보통 2,4-D + BAP 또는 2,4-D 단독 비교가 자주 시작점이 됩니다. 잎, 줄기, 절편 조직에 따라 반응이 다르므로 최소 2~3농도 비교가 좋습니다.
shoot 단계에서는 일반적으로 BAP 중심으로 가고, auxin은 낮게 두거나 거의 제외합니다.
rooting 단계에서는 IBA 또는 NAA를 저농도로 넣어 반응을 보는 경우가 많습니다. 종에 따라 무호르몬에서 더 잘 나오는 경우도 있으므로 대조군을 두는 편이 좋습니다.
TDZ는 반응이 강한 대신 과형성, 유리화, 비정상적인 조직 반응을 유발할 수 있습니다. 특히 장기 계대배양에서는 농도와 기간 조절이 중요합니다.
실제 조직배양 반응은 호르몬만으로 결정되지 않습니다. 아래 요소가 함께 움직여야 결과가 안정됩니다.
호르몬 설계는 배지 조성, 식물별 프로토콜과 같이 보는 편이 가장 효율적입니다.