Selection of Acifluorfen-tolerant Eastern Black Nightshade (Solanum ptycanthum Dun) and the Expression of This Tolerance in Regenerated Plants and Their Progeny

제초제 Acifluorfen 저항성 세포주 선발 및 분화된 식물체와 그 후대에서의 저항성 발현

  • Chang Yeon Yu (Department of Plant Resources, Kangwon National University) ;
  • John B. MASIUNG (Plant and Animal Biotechnology Laboratory, University of Illinois)
  • Published : 1994.05.01

Abstract

Acifluorfen-tolerant cell lines of S, ptycanthum were isolated by stepwise selection using suspension culture. Growth of unselected line was completely inhibited at $0.5\;\mu\textrm{M}$, while some selected lines grew at $8\;\mu\textrm{M}$ acifluorfen. After subculturing on acifluorfen-free medium for 4 passages, six of the eleven cell lines screened and maintained their tolerance to $2\;\mu\textrm{M}$ acifluorfen. The regeneration capacity of selected cell lines in Solanum ptycanthum differed depending on the tell line. The acifluorfen tolerance of the somarclones regenerated from acifluorfen-tolerant cell lines differed depending on the somarclone. When plants were heated with $16\;\mu\textrm{M}$ acifluorfen, unselected control plane had over 75% phytotoxicity Many selected cell lines had less phytotoxicity than the seed-grown control plants. Tolerance to acifluorfen was inherited to the self-pollinated progenies. The inheritance patterns differed depending on the clone. Acifluorfen tolerance was inherited as a semidominant trait. Other segregation patterns were also observed. acifluorfen tolerance was recessive and acifluorfen sensitivity was dominant.

야생약초이며 미국에 자생하는 까마중의 일종인 Solanum ptycanthum을 현탁배양에 의하여 제초제 acifluorfen 저항성인 세포주를 선발하였으며 감수성인 세포주는 $0.5\;\mu\textrm{M}$ 제초제에서 callus 생장이 멈추었으나 저항성 세포주는 $10\;\mu\textrm{M}$이 첨가된 배지에서도 calllus 생장을 계속하였다. 저항성 세포주를 제초제가 첨가 안된 배지에서 4개월 이상 계대배양 후 저항성 정도를 조사하였으며, 저항성 정도는 세포주에 따라 상이하였다. 저항성 세포주로부터 식물체 분화 능력도 세포주에 따라 상이하였으며 저항성인 세포주는 제초제가 첨가된 배지에서도 식물체가 분화되었다. 선발된 세포주로부터 분화된 식물체를 온실에서 5-5주 키운 후 16 mg/L acifluorfen 을 살포한 후 식물체와 자식후대에서의 제초제 저항성을 조사하였다. 내성인 세포주로부터 분화된 식물체가 감수성인 선발이 안된 종자로부터 얻은 식물체보다 저항성을 나타내었다. 저항성 정도는 cell line과 somaclone에 따라 차이를 보였다. 자식후 자식후대에서 저항성분리비를 조사하였는데 EBN-l2E 세포주는 저항성, 중간 저항성, 감수성이 1:2:1로 분리가 일어나서 저항성이 불완전우성을 보였다. EBN-l3B는 감수성과 저항성이 3:1로 분리가 일어나 저항성이 열성이고 감수성이 우성인 것으로 나타났다.

Keywords