Improvement of cultural efficiency using DNA markers in anther and seed culture of rice

DNA marker를 이용한 벼의 조직배양 효율개선

The purpose of this study was to improve the culturability of 'IR 36', a indica type rice cultivar using DNA marker associated with the ability of plant regeneration in anther and seed culture. The culturability of 6 rice cultivars and 2 indica/japonica lines ('MGRI 036', 'MGRI 079') were investigated in anther and seed culture. The culturability of 3 japonica rice cultivars were much higher than tongil and indica rice cultivars, and 'MGRI 036' and 'MGRI 079' has high culturability with 20% regenerability, also. 34 $BC_2F_4$ 4 lines were selected by marker screening using RZ400 among 90 $BC_2F_4$ lines derived from a cross between 'MGRI 079' and 'IR 36'. The frequency of callus formation of 10 $BC_2F_4$ lines were higher than 'IR 36' in anther culture among selected 34 $BC_2F_4$ lines. The ability of plant regeneration of 10 lines were higher than 'IR 36' in the seed culture among selected 34 $BC_2F_4$ lines. A promising line, $BC_2F_4$-28, was selected to have better culturability in the anther and seed culture among selected 34 $BC_2F_4$ lines. The heading date and grain shape of the $BC_2F_4$-28 was similar to 'IR 36'. Using the RZ400 DNA marker associated with the culturability will be useful method for improving of indica rice culticvar's culturability in rice breeding program.

벼의 약 및 현미 배양효율과 관련된 DNA marker를 이용하여 인디카형 벼 품종인 'IR 36'의 조직배양 효율을 개선하기 위하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 벼품종 간에 약 및 현미배양 효율을 비교한 결과 자포니카 > 통일형 > 인디카 형의 순으로 나타났다. 그러나 MGRI집단의 약배양에서 식물체분화율이 높은 계통으로 선발된 'MGRI 079'와 'MGRI 036'의 약배양 효율은 각각 19.8%, 19.9%로 가장 높게 나타났다. 'MGRI 079'에 'IR 36'이 여교배되어 양성된 $BC_2F_4$ 90 계통에 대한 marker검정을 실시하여 positive band를 나타내는 34계통을 선발할 수 있었다. 선발된 34계통 중 10 계통의 약배양에서 캘러스 형성률은 'IR 36' 보다 현저히 높았다. 선발된 10 계통의 현미배양에서도 캘러스형성 능력과 식물체재분화율이 'IR 36' 보다 높게 나타났다. $BC_2F_4$ 계통 중에서 식물체분화능력이 높은 계통으로 선발된 $BC_2F_4$-28은 간장이 'IR 36'보다 큰 편이었으나 출수기와 미립특성은 'IR 36'과 비슷하였다.