Establishment of a regeneration system for the production of Calla plants (Zantedeschia spp.) via embryogenic callus culture

Calla lilies (Zantedeschia spp.) are monocotyledonous ornamental plants which belongs to the Araceae family. After the release of elite calla cultivar, an efficient propagation system is needed for commercial use. Despite the use of conventional propagation methods such as splitting of tubers and rhizomes of calla, rapid and efficient propagation system should be developed. In order to achieve this goal, stem segments contained apical meristems derived from calla lily cultivar (cv. Gag-si) were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with various concentrations of cytokinin and auxin. This was aimed at inducing embryogenic calluses, shoots and multiple shoots. As a result, about 25% of induction rates of yellow embryogenic calluses were observed with MS medium containing both $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$ and $1.5mg{\cdot}L^{-1}\;BA$ as growth regulators. In the experiments involving the regeneration from embryogenic calluses through shoot formation, MS medium supplemented with $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;IAA$ and $2.0mg{\cdot}L^{-1}\;BA$ showed the highest rates at approximately 85 ~ 90% with regard to the formation of shoots in calla. Moreover, multiple shoots needed for rapid propagation were generated when explants were cultured on MS medium supplemented with $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;IAA$ and $2.0mg{\cdot}L^{-1}\;BA$ with 40% of formation rate. In this study, the combination of auxin and cytokinin showed positive effects on both the induction of embryogenic calluses, the formation of shoots as well as multiple shoots in calla. The regeneration system described here can contribute to the development of breeding programs of calla in the future.

배발생캘러스 배양에 의한 칼라 식물체 재분화 체계 확립

칼라는 천남성과에 속하는 단자엽식물이다. 칼라 신품종이 출시되고 나서 상업적 이용을 위해서는 효율적인 번식체계가 필요하다. 기존 칼라에서 분주나 분구등으로 번식이 이루어졌지만 효율이 낮아서 빠르고 효율적인 번식체계의 개발이 필요한 실정이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 칼라 'Gag-si' 품종의 경정조직이 포함된 줄기절편체들을 다양한 농도의 오옥신과 사이토키닌이 첨가된 MS배지에 배양하여 배발생캘러스, 신초 및 다신초를 유도하고자 하였다. 그 결과, MS배지에 $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$와 $1.5mg{\cdot}L^{-1}\;BA$가 첨가된 배지에서 약 25%의 배발생캘러스 형성율을 보여주었다. 재분화실험에서는 $0.5mg{\cdot}L^{-1}\;IAA$와 $2.0mg{\cdot}L^{-1}\;BA$가 첨가된 MS배지에서 85 ~ 90%의 신초 형성율을 보여주었으며, 다신초의 경우는 같은 농도에서 약 40%의 형성율을 나타내었다. 본 연구에서 오옥신과 사이토키닌의 호르몬 조합이 배발생캘러스, 신초 및 다신초 유도에 있어서 긍정적인 효과를 나타내었다. 본 연구에 기술된 재분화 체계는 향후 칼라 육종프로그램 발전에 기여할 것이라 판단된다.