Production of Citrus Plants from Ovule Cell Culture and Verification of CTV - free Plants

This study was carried out to investigate a method for producing cultured virus - free ovules for breeding high - quality Citrus cultivars. Ovules from the immature fruits of three citrus cultivars native to Jeju (Dongjeongkyool, Cheongkyool, and Jikak) and two cultivars of Citrus unshiu Marc. (Miyagawa wase and Haryejosaeng) that were thought to be infected with Citrus tristeza virus (CTV) were cultured on MS2 medium (Murashige - Skoog [MS] basal medium containing $500mg{\cdot}L^{-1}$ malt extract, $50g{\cdot}L^{-1}$ sucrose, $1.0 mg{\cdot}L^{-1}$ kinetin, and $8g{\cdot}L^{-1}$ agar). After four weeks of culture, 10, 21, 13, 5, and 7 somatic embryos and 2, 4, 2, 4, and 5 white callus cells (surrounding green somatic embryos) were obtained from Dongjeongkyool, Cheongkyool, Jikak, Miyagawa wase, and Haryejosaeng, respectively. After six weeks of culture, somatic embryos were obtained from cultured cells grown on MT basal medium supplemented with malt extract ($500mg{\cdot}L^{-1}$), lactose ($70g{\cdot}L^{-1}$), and agar ($16g{\cdot}L^{-1}$). Over 60% of the somatic embryos from citrus cultivars native to Jeju developed into normal plants on MS basal medium supplemented with malt extract ($500mg{\cdot}L^{-1}$), sucrose ($50g{\cdot}L^{-1}$), and agar ($8g{\cdot}L^{-1}$) after 10 weeks of culture. Normal plants were regenerated from two Citrus unshiu Marc. cultivars on MT basal medium supplemented with sorbitol (1.0 M), galactose (1.0 M), $GA_3$ ($1.0mg{\cdot}L^{-1}$), and Gelrite ($3g{\cdot}L^{-1}$). The absence of virus in plants generated from cultured ovules was confirmed by RT - PCR and antigen - antibody reactions. Therefore, virus - free Citrus cells can be obtained for breeding high - quality citrus cultivars using the biotechnological technique evaluated in this study.

배주배양 세포로부터 감귤 식물체의 획득 및 감귤 트리스테자 바이러스 무병주 검증

본 실험은 우량 감귤품종 육성을 위한 바이러스 프리인 배주배양 세포의 재료 공급을 목적으로 실시하였다. 감귤 트리스테자 바이러스(CTV)에 감염된 것으로 추정되는 제주도 재래감귤 3품종(동정귤, 청귤, 지각) 그리고 온주밀감 2품종(궁천조생, 하례조생)의 미숙과실 내 수정되지 않은 배주를 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, sucrose $50g{\cdot}L^{-1}$, kinetin $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $8g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 MS2 배지에 치상하여 4주 후 각각 10, 21, 13, 5, 7개의 체세포 배를 얻었고, 체세포배 주변에서 white 캘러스 세포의 유도는 각각 2, 4, 2, 4, 5개를 얻었다. 얻어진 캘러스 세포로부터 체세포배의 유도는 MT 기본배지에 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, lactose $70g{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $16g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 배지로 옮겨 6주 후 재분화능 체세포배를 얻었다. 재래감귤의 재분화능 체세포배는 MS 기본배지에 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, sucrose $50g{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $8g{\cdot}L^{-1}$이 첨가된 배지로 옮겨 약 10주 후 약 60% 이상의 정상적인 유식물체를 얻었다. 반면 온주밀감 2품종은 MT 기본배지에 sorbitol 1.0M, galactose 1.0M, $GA_3$ $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ 그리고 gelrite $3g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 배지에서 정상적인 유식물체를 얻었다. 배주배양 세포로부터 유도된 식물체들의 무병주 여부는 RT-PCR과 혈청학적 진단법을 이용하여 무병주임을 확인하였다. 본 연구결과는 생명공학기법에 바이러스 프리인 감귤 세포를 이용함으로써 우량 감귤 품종을 육성할 수 있을 것으로 기대된다.