DOI QR코드

DOI QR Code

Establishment of efficient Alstromeria callus induction system using node culture and various hormones

마디배양과 다양한 호르몬을 이용한 효율적인 알스트로메리아 캘러스 유도 시스템 체계 확립

  • Received : 2018.10.17
  • Accepted : 2018.12.28
  • Published : 2019.02.28

Abstract

Alstroemeria (Alstroemeriaceae) is one of the most important cut flowers in international market. Especially, characteristics like long vase-life, various colors, tolerance to low temperature and a low energy requirement during cultivation have stimulated this success. Because of its characteristics such as low multiplication rates, time-consuming process and high risk of carrying viral disease, in vitro propagation techniques based on rhizome meristems culture have been developing nowadays. The callus induction has various cultivation sites compared with the direct plant generation method, and if the callus is maintained well, the plant differentiation can be performed simultaneously while maintaining the callus, so that it can be used for mass proliferation. In this study, we tested various hormones and cultivars for efficient callus induction. As a result of culturing between the nodes and the internodes, the callus began to be formed after 8 weeks, and the calli incidence in the nodes was higher than that between the internodes. Also, in the comparison of 2,4-D and picloram, the callus incidence rate was up to 2 times higher in the medium treated with 2,4-D. Using these results, it is thought that it will help establish the system of mass propagation system of Alstroemeria and cultivate new varieties.

알스트로메리아는 절화 국제 시장에서 가장 중요한 작물 중 하나이다. 특히 긴 개화기간, 다양한 꽃 색깔, 그리고 저온적응성이 높고 배양기간 동안 낮은 에너지를 필요로 한다. 알스트로메리아는 낮은 증식률, 긴 시간이 걸리는 배양 과정, 높은 바이러스 감염율 때문에 기내 배양 기술이 오늘날까지 계속해서 발전해왔다. 캘러스 유도는 직접적인 식물체 발생 방법에 비해 다양한 배양 부위를 가지고 있고 캘러스만 유지를 잘한다면 캘러스를 유지하면서 식물체 분화를 동시에 할 수 있어 대량 증식에 많은 이용이 가능하다. 본 연구에서는 효율적인 캘러스 유도를 위한 다양한 호르몬과 품종을 비교하여 실험을 진행하였다. 마디 및 마디사이를 배양하여 실험을 진행한 결과, 8주 후부터 캘러스가 발생하기 시작하였고, 마디사이에 비해 마디에서의 캘러스 발생율이 높게 측정되었다. 또한 2,4-D와 picloram을 비교한 실험에서는 2,4-D를 처리한 배지에서 캘러스 발생율이 최대 2배 이상 높게 측정되었다. 이러한 결과를 이용하여 알스트로메리아 대량증식 시스템 체계 확립 및 신품종 육성에 도움을 줄 것이라 생각되어진다.

Keywords

GJMGCK_2019_v5n1_413_f0001.png 이미지

그림 1. 알스트로메리아 마디로부터 발생된 캘러스 발생 과정 Figure 1. Production process of callus from Alstroemeria nodes (A: SIM medium culture B: CIM medium culture C: After 8 weeks of culture D: Induction of callus from nodes)

표 1. 배양 부위 및 호르몬 조성에 따른 캘러스 유도 효율 비교 Table 1. Comparison of callus induction efficiency according to cultivation and hormone composition of Alstroemeria

GJMGCK_2019_v5n1_413_t0001.png 이미지

References

  1. Park Sung-Wha, Han Subum, Park Hyungbin, An Joo Hee, Han Tae-Ho, "Breeding of Alstroemeria Cultivar 'Cnalshope' with White Color", Flower Research Journal Vol.23 No.3 pp.212-216, 2015. https://doi.org/10.11623/frj.2015.23.3.35
  2. Bridgen MP, "Alstroemeria", The Ball Red Book. 16:341-348, 1997.
  3. Aker S, Healy W, "The phytogeography of the genus Alstroemeria", Herbertia (USA) 46:76-87, 1990.
  4. Altpeter F, Fang Y-D, Xu J, Ma XR,, "Comparison of transgene expression stability after Agrobacterium mediated or biolistic gene transfer into perennial ryegrass", In: Hopkins A, Wang ZY, Mian R, Sledge M, Barker R (eds), Molecular Breeding of Forage and Turf. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, pp. 255-260, 2004.
  5. Van Schaik CE, Posthuma A, De Jeu MJ, Jacobsen E, "Plant regeneration through somatic embryogenesis from callus induced on immature embryos of Alstroemeria spp", L. Plant Cell Rep 15:377-380, 1996. https://doi.org/10.1007/BF00232375
  6. Seyyedyousefi S. R., Kaviani B., Dehkaei N. P. and Salehzadeh A, "Callus induction in Alstroemeria using NAA and BAP", European Journal of Experimental Biology., 3(5): 137-140, 2013.
  7. Kim J. B., Raemakers C. J. J. M., Jacobsen E., Visser R. G. F, "Efficient somatic embryogenesis in Alstroemeria". Plant Cell Tissue Organ Cult. 86: 233-238, 2006. https://doi.org/10.1007/s11240-006-9110-6
  8. Akutsu M. and Sato H, "Induction of proembryos in liquid culture increases the efficiency of plant regeneration from Alstroemeria calli", Plant science 163: 475-479, 2002. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00146-2
  9. Park Sung-Wha, Lee Sang-Hyun, Kim Jong Bo, Jung Hyo Jin, Wi Seong-Gon, and Han Tae-Ho , "Development of Mass Propagation System via Rhizome Culture in Elite Breeding Line C269 of Alstroemeria". Flower Res. J. 25(4) : 232-239, 2017. https://doi.org/10.11623/frj.2017.25.4.07
  10. Murashige T, Skoog F, "Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture", Physiol Plant 15:473-497, 1962. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x