Comparison of Panicle and Spikelet Development in Rice Cultivars Milyang 23 and Koshihikari

벼 품종 밀양 23호와 고시히카리의 유수 및 영화 발달 비교

The morphogenesis of panicle and spikelet in paddy rice has been studied in high yielding Indica$\times$Japonica hybrid cultivar, Milyang 23 and a Japonica type cultivar, Koshihikari. Germinated seeds planted in $5000^{-1}$ a pots filled with submerged soil and cultured under natural conditions. The young panicle of main stem were continuously dissected and observered by Cryo-SEM from the panicle initiation stage until heading stage. Although the date of panicle differentiation and heading in Koshihikari earlier than those of Milyang 23. the sequence of panicle development in two cultivars begins when first bract primordium at opposite side of flag-leaf primordium differentiated, synchronously followed by growth of the primary branch primordia (PBPs) and secondary branch primordia (SBPs), spikelet primordia(SPs), glumes as lateral organs on rachilla and organs composing single floret, and successive sporogenesis in the young spikelets continue after the enclosure by lemma and palea. The PBPs are acropetally initiated from the base of the panicle primordium, and the SBPs alternately differentiate from the base of upper PBP which differentiate later than the lower PBP. Spikelet development starts at the top of upper side PBP of the young panicle and continue basipetally even though SBPs continue to develop at the lower primary branch. Each PBP, SBP and SP differentiate with differentiation bract or bract hair cell around the base of each their primordia. The observation could confirm that Milyang 23 has not only 2~3 more defferentiated PBPs, but also more SBPs and SPs especially from middle-lower primary branch, at end of their differentiation stages, as compared to those of Koshihikari.

벼 다수성 통일계 밀양 2003와 일본형 품종 고시히카리를 1/5000a 포트에 담수조건으로 재배하여, 유수시원체 분화기의 전후로부터 출수 직전까지 연속적으로 주경을 채취하여 유수와 영화의 발달을 Cryo-SEM을 이용 관찰하였다. 1. 생식상으로 이행한 경정은 후드상의 지엽시원체 반대편 위쪽에 제1포엽시원체가 분화되었고, 그 상부에 1차지경시원체가 포시원세포층의 분화와 함께 향정적으로 분화 융기하였는데, 최상위의 1차지경시원체가 분화종료 후 유수의 생장점은 발육이 정지하여 퇴화하는 경우가 보여졌다. 2. 1차지경 시원체수가 분화 종료되면, 늦게 분화된 상위 1차지경시원체의 기부로부터 빠르게 신장 발육하면서 배축면에 2열 호생적으로 2차 지경과 소지경 시원체를 분화하였고, 각각의 지경 및 소지경은 발육을 계속하여 영화시원체를 분화발달시켰다. 3. 1, 2차지경 시원체의 분화 징후는 기부에서 포엽 또는 포모가 되는 포시원세포의 분화융기로부터 시작되었으며, 각 지경시원체는 포모 또는 포엽에 액생하는 형식으로 착생하였다. 4. 1수내 위치별 영화의 발육순서는 상위 1차지경의 정단부 영화일수록 빠랐으며, 하위1차지경의 기부측 2차지경의 영화일수록 느렸는데, 약 7∼10일 정도 발육의 차이가 있었다. 또한 각 1차지경 및 2차지경의 영화에서는 정단에서 2번째 영화의 발육이 느리고 그 크기도 작았다. 5. 유수와 영화의 기본적인 분화 발달과정은 두 품종에서 유사한 양상을 나타냈으나, 밀양 2003는 1차지경 시원체수가 고시히카리보다 2개 정도 많이 분화되었고, 중하위 1차지경에서는 많은 2차시경시원체가 분화하는 경향이었는데, 일부의 2차지경에서는 3차지경시원체와 3차지경으로부터 영화 시원체의 분화가 관찰되었다. 또한 유수의 크기는 전 유수발달기를 통하여 항상 밀양 2003가 고시히카리보다 컸다.