Application of in vitro Culture Methods for Overcoming Cross-incompatibility in Interspecific Crosses between L. longiflorum and L. cernuum

나팔나리와 자생 솔나리 간의 종간교잡 불화합성 극복을 위한 in vitro 배양방법

Embryo culture, ovule culture and ovary slice culture were tested to find optimum method for overcoming post fertilization barrier in interspecific crosses between L. longiflorum 'Gelria' and L. cernuum. Although reciprocal crosses between the species were carried out by cut-style pollination method, fruits developed only in crosses of L. longiflorum${\times}$L. cernuum. On the 40 days after pollination, ovaries were sliced into 2-4mm thickness and cultured on a hormone-free Murashige-Skoog (MS) medium, supplemented with 2%, 4%, 6%, 8% and 10% sucrose. For the L. longiflorum Gelria'${\times}$L. cernuum cross, ovule development was found to be best at 6% sucrose and a lot of hybrid plant lets established directly from the ovary slice culture and subsequent ovule culture. High concentration of sucrose above 8% made ovules abort or vitrificate from 40 days after culture. In contrast, ovules from the L. cernuum${\times}$L. longiflorum 'Gelria' cross swelled well in ovary slice culture, however, they did not germinated in subsequent ovule culture. On the 60 days after pollination, ovules thicker than 0.6mm was interpreted as one containing embryo. The embryo size ranged from 1.2 mm to 1.7 mm, and in vitro development of the excised embryos was found to be best with the MS medium (pH 5.8), supplemented with $0.1-1 mg{\cdot}L^{-1}$ NAA and 6% sucrose. Thick ovules excised 60 days after pollination germinated about 60% as normal seeds in MS medium supplemented with 6% sucrose and free hormone. The ovule culture 60 days after pollination was concluded to be most recommendable to produce interspecific hybrids in large scale crosses between L. longiflorum 'Gelria' and L. cernuum by the reason of easy procedure.

L. longiflorum 'Gelria'와 우리 나라 자생종인 솔나리(L. cernuum)와의 종간 교잡시 수정 후 장벽을 극복하여 효율적인 식물체 생산을 목적으로 자방절편 배양, 배주배양, 배배양을 수행하였다. 두 종의 정역교잡에서 L. longiflorum 'Gelria'${\times}$L. cernuum의 편방향 교잡에서만 과실이 발달하였다. 수분 40일 경과된 자방의 자방절편 배양에서 sucrose 농도를 2, 4, 6, 8, 10%로 달리하여 배양한 결과 6% sucrose+MS 배지가 배주발달에 가장 좋은 것으로 나타나 많은 잡종 개체를 획득하였다. 자방절편 배양에서 획득된 배주의 배양도 6% sucrose배지에서 제일 좋았다. Sucrose가 발아 및 미숙배의 생육에 미치는 영향은 자방절편 배양 시 8% 이상의 sucrose농도에서는 배양 40일 후부터 비대 발달된 배주가 투명화 되거나 퇴화되는 현상이 많이 관찰되었다. 한편, L. cernuum${\times}$L. longiflorum 조합에서는 30일간 자방절편 배양하였을 때 배주가 자라는 모습을 볼 수 있었으나, 이어진 배주 배양에서 식물체를 획득할 수가 없었다. 수분 60일 후의 배주를 관찰한 결과 0.6mm보다 두꺼운 배주는 배를 함유하는 것으로 간주되었고, 이들의 배는 1.2-1.7mm 정도였다. 이들 배주 NAA를 첨가하지 않은 6% sucrose만 첨가한 MS배지에서 일반 종자처럼 발아하였다. 이들 배주로부터 적취된 배의 배양은 MS+NAA $0.1-1 mg{\cdot}L^{-1}+6%$ sucrose에서 가장 좋은 효과가 나타났다. 작업의 간편성을 고려하면 L. longiflorum 'Gelria'와 솔나리(L. cernuum)와의 종간잡종 육성은 수분 후 60일에 채취된 0.6mm 이상의 배주를 배양하는 방법이 추천될 수 있었다.