Effect of Embryo Morphology on Plant Development in Secondary Somatic Embryogenesis of Alfalfa

알팔파 캘러스로부터 형성된 이차체세포배의 형태가 유식물 발달에 미치는 영향

Cotyledonary abnormalities were observed in secondary somatic embryos which were developed from calli cultured on MS medium with various concentrations of 2,4-D. In MS medium containing hormone-free or $0.1mg/{\ell}$ 2,4-D, the frequency of normal embryo formation with two cotyledons were above 57%. According to concentration of 2,4-D increment the frequency of normal embryos were decreased. In MS medium containing $4mg/{\ell}$ 2,4-D, the frequency of normal embryo formation was just 10%. The rate of germination was as follows; 37.7% of somatic embryos had one cotyledon, 85% two cotyledons, 38% three cotyledons, 35% four cotyledons, 25% five cotyledons and 29% trumpet-like cotyledons. About 80% of the embryos with two cotyledons were converted into normal plants, but one, three or four cotyledons were only 6.8~10%. The five or trumpet-like embryos were not developed into normal plants.

알파파의 재분화된 식물체로부터 다량의 이차체세포배를 유도하였으며, 이들 체세포배로부터 재분화되는 식물체의 획득빈도를 향상시키기 위하여, 캘러스에서 유래된 배의 형태 및 형태별 유식물 분화 양상에 관한 실험을 수행하였다. 2,4-D 농도에 따라 체세포배의 형성에 차이를 나타내었는데, 생장조절제가 첨가되지 않았거나, 2,4-D가 $0.1mg/{\ell}$ 첨가된 배지에서 형성된 배는 약 57% 이상이 2개의 자엽을 갖은 정상배였으며, 2,4-D 농도가 증가할수록 정상체세포배의 출현빈도는 감소하였고, 2,4-D $4mg/{\ell}$에서는 10%만이 정상배로 나타났다. 배의 형태에 따른 발아율 및 유식물 분화양상을 조사한 결과, 2개의 자엽을 갖는 정상배의 경우는 발아율이 85%로 가장 높았으며, 정상식물체로 발육되는 비율도 80%로 나타났다. 그러나 자엽이 1개 또는 3~4개인 배는 정상적으로 발육되는 식물체의 비율이 10% 이하로 매우 낮았으며, 자엽이 5개인 배와 나팔모양의 배는 정상적인 식물체로 발달하지 못하였다.