Hybridity Verification of Progenies Obtained from Ovule Culture by Using RAPD Markers in Reciprocal Crosses of Alstroemeria

알스트로메리아 배주배양을 통하여 획득한 정역교배 자손의 혼종성 분석

In this study, we performed ovule culture after reciprocal crosses of two Alstroemeria accessions and investigated genetic contribution of parents by using RAPD markers. The best method was half-ovule culture on MS medium supplemented with $60g{\cdot}L^{-1}$ sucrose and $2.2g{\cdot}L^{-1}$ gelrite at 14 days after pollination. Embryos began to germinate after 6 weeks of culture. The complete plantlets were formed after 4 months of culture. In eight progenies and two parental cultivars, 59 polymorphic bands were obtained out of 89 total bands by RAPD analysis using 7 primers. Eight $F_1$ progenies from the crosses between two accessions using reciprocal crosses showed 1:1 contribution of maternal and paternal parents. It is confirmed that $F_1$ progenies were obtained from parental accessions by using RAPD markers. We conclude this cross combination showed pre-fertilization barriers with incompatibility between stigma or style, and pollen because progeny number was different in each cross combination. Thereby, it warrants overcoming pre-fertilization barrier together with post-fertilization barrier in order to broaden the heterozygosity within progeny populations in Alstroemeria breeding program.

본 연구는 알스트로메리아 두 개의 교배계통을 정역교배한 후 배주배양을 수행하였으며, RAPD 마커분석을 통하여 유전적 분배를 조사하였다. 수분 후 경과 14일에 수확하여 sucrose $60g{\cdot}L^{-1}$와 gelrite $2.2g{\cdot}L^{-1}$를 첨가한 MS배지에 half-ovule 배양이 가장 좋았다. 배양 6주후부터 배발생을 시작하여 4개월 후에 완전한 유식물체를 생성하였다. 7개의 프라이머를 사용하여 교배계통과 교배자손의 RAPD 분석을 수행하여 89개의 밴드 중 59개의 다형성 밴드를 얻었다. 정역교배에서 얻은 7개의 교배자손은 $X^2$ 분석 결과 부모본으로부터 1 : 1비율로 분배되는 것을 확인하였으며, 교배자손이 교배계통에서 얻은 것을 확신할 수 있었다. 알스트로메리아의 정역교배에서 교배조합에 따라 교배자손의 수가 다른 것은 주두 또는 화사와 화분의 불친화성을 가지는 수정 전 장벽이 있는 것으로 생각된다. 앞으로 알스트로메리아 육종을 위하여 수정 후 장벽과 함께 수정 전 장벽 또한 극복해야 할 것이다.