착과율, PCR-RFLP, 화분관 검경을 이용한 배 종간교배친화성의 검정 (Analysis of Inter-Specific Incompatibility Using Fruitset, PCR-RFLP and Pollen Tube Growth in Pear)

서지정보

· 발행기관 : 한국원예학회
· 수록지 정보 : 원예과학기술지 / 36권 / 3호 / 388 ~ 395페이지
· 저자명 : 김윤경, 강삼석, 마경복, 원경호, 이인복, 이별하나, 이욱용, 김명수, 신일섭, 한태호, 이상현

초록

본 연구는 종간의 유효형질을 보유한 품종을 육성하기 위하여 시도되고 있는 종간교잡의 실효성을 평가하기 위하여 수행하였다. P. pyrifolia ‘Niitaka’와 주요 종에 속하는 품종들과의 교배친화성 검토를 위해 P. betulaefolia에 속하는 ‘OPR114’,‘OPR260’ 2품종, P. bretschneideri에 해당하는 ‘Dangshansuli’, ‘Xuehuali’, ‘Yali’ 3품종. P. calleryana인 ‘OPR125’, ‘OPR195’,‘OPR249’ 3품종, P. communis에 속하는 ‘Bartlett’, ‘Bosc’, ‘Canal pear’, ‘Max Red Bartlett’ 4품종, 그리고 같은 P. pyrifolia에 속하는 ‘Chuhwangbae’ 1품종을 부본으로 이용하여 P. pyrifolia ‘Niitaka’에 교배하였다. 교배친화성의 검토는 재배포장에서의 교배후 착과율조사, 교배품종별 주두에서의 화분관 신장 검경, 교배품종간 자가불화합 유전자 밴드패턴 비교 그리고 동계전정가지를 이용한 수삽으로 항온조건을 유지하고 인공수분으로 착과율을 조사하였다. 포장조건에서는 P. pyrifolia ‘Niitaka’는 P.
betulaefolia에서는 ‘OPR114’, P. communis에서는 ‘Bosc’과 ‘Canal pear’에서 교배불친화성이 나타났다. 그런데 재배포장에서 착과율이 낮았던 ‘Xuehuali’ 화분을 교배한 ‘Niitaka’의 주두에서 화분관 선단이 비대하는 현상이 일부 관찰되기도 하였지만 자방까지 도달한 화분관도 관찰되어 포장조건에서 나타난 교배불친화성의 검증이 필요하다고 판단되었다. 자가불화합 유전자 밴드패턴 비교결과에서도 일부 품종에서 부분불친화성은 확인되었지만 교배친으로 사용한 모든 품종에서 ‘Niitaka’와동일한 PCR product는 확인되지 않았다. 따라서, 18°C의 실내조건에서 수삽하여 인위적으로 개화시킨 후 재배포장조건에서수행했던 동일한 조합으로 교배를 실시한 결과 모든 종에서 교배친화성이 확인되었다. 결과적으로, 종간의 유효형질을 보유한품종을 육성하기 위하여 시도되고 있는 종간교잡의 불친화성을 확인되지 않았으며 자연포장에서의 교배불친화성은 수분과수정과정에서의 환경조건에 의한 것이라고 판단되었다.

영어초록

Interspecific hybridization is a popular breeding method employed to introduce effective factorsinto crops. To evaluate the potential of this method to enrich the quality of pear fruits, we carried outcrosses between P. pyrifolia and other species using the pollens of ‘OPR114’ and ‘OPR260’ of P.
betulaefolia, ‘Dangshansuli’, ‘Xuehuali’, and ‘Yali’ of P. bretschneideri, ‘OPR125’, ‘OPR195’,and ‘OPR249’ of P. calleryana, ‘Bartlett’, ‘Bosc’, ‘Canal pear’, and ‘Max Red Bartlett’ of P.
communis, and ‘Chuhwangbae’ of P. pyrifolia to pollinate flowers of P. pyrifolia ‘Niitaka’. Fruit setin ‘Niitaka’ pear after artificial pollination was investigated under both field and controlledconditions, which encompassed temperature control and use of water-cuttings of winter twigs. Toassess compatibility of hybridizations, pollen tube elongation was analyzed in squashed stylesunder controlled temperature, and the self-incompatibility (SI) gene pattern was validated by PCR.
Under field conditions, crosses of ‘Niitaka’ with ‘OPR114’ of P. betulaefolia and ‘Bosc’ and ‘Canalpear’ of P. communis resulted in incompatibility, as the fruit set was low. However, when ‘Niitaka’was pollinated by ‘Xuehuali’, some of the pollen tubes reached the ovary but they then arrested andappeared swollen in the middle part of the style. PCR confirmed the incompatibility of thesecrosses, as the gene product from pollens was a different size from that of the ‘Niitaka’. However,interspecific hybridization under controlled conditions resulted in fruit production. We show thatinterspecific hybridization with P. pyrifolia and other species was feasible under controlledconditions. Suggesting that self-incompatibility of crosses was dependent on environmental factorsrather than genetic predisposition.

참고자료

· 없음