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Breeding Strategies Using Mature Stigma of Interspecific Hybrids of Hydrangea for Utilization of Bridge Plants KCI 등재

교량 식물 활용을 위한 수국 종간 교잡체의 성숙 주두를 이용한 교배 전략

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/447414
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화훼연구 (Flower Research Journal)
한국화훼학회 (Korean Society for Floricultural Science)
초록

The genus Hydrangea L. comprises 23 species, of which seven are widely sold in Korea, each exhibiting distinct morphology and environmental resistance. There is a continued demand for cold-resistant varieties with diverse flower colors. Interspecific hybridization provides a means to enhance flower color diversity in cold-resistant species; however, hybrids often exhibit genetic instability, resulting in reduced fertility. This study evaluated the optimal pollination timing for the breeding of interspecific hybrids by comparing the self-pollination and backcrossing strategies using mature and immature stigmas. Immature stigmas produced few or no seeds, with no pollen tube elongation observed. In contrast, mature stigmas yielded up to 600 seeds. Moreover, self-incompatibility was confirmed in H. arborescens “Pink Annabelle” regardless of stigma maturity. In addition, differences in fertility were observed among the hybrids (H. paniculata × H. arborescens), as “D19416” exhibited low fertility, whereas “D19417” produced higher seed yields, indicating that seed productivity may differ among hybrids. These findings confirm that pollination using mature stigmas is generally suitable for the effective use of these interspecific hybrids. Consequently, mature-stigma pollination represents a practical breeding strategy for the introgression of important traits (e.g., diverse flower colors and remontancy) into H. paniculata germplasm and the development of novel cultivars.

수국(Hydrangea L.)은 23개 종이 분포되어 있고 한국에는 주로 7개의 종이 유통되고 있다. 형태적으로 다른 각 종들은 환경 저항성(저온, 고온, 수분 등)이 달라 식재지에 따라 선택적 으로 이용된다. 시장에서는 저온 저항성이 강한 다양하고 화려 한 화색과 화형의 식물 개발이 요구된다. 저온 저항성이 강한 종의 단조로운 화색을 개선시키기 위해 종간 교잡은 효과적인 방법이다. 하지만 개발된 종간 교잡체는 유전적으로 불안정하여 불임이거나 임성이 낮아 육종에 활용되기 어렵다. 본 연구는 종간 교잡체의 육종적 활용을 위해 적정 수분시기를 구명하고자 모체의 주두를 성숙과 미성숙으로 분류하여 자가수분 및 역교배 를 실시하였다. 미성숙 주두를 이용한 교배에서는 자가수분 및 역교배에서 종자가 수확되지 않았거나 극소량의 종자가 수확되 었다. 주두 화분관 신장은 미성숙 주두를 이용한 경우 전혀 관찰 되지 않았다. 반면에, 성숙 주두를 이용한 교배에서는 자가수분 및 역교배에서 최대 600여개의 종자를 수확할 수 있었다. 미국 수국 ‘Pink Annabelle’을 이용한 미성숙 주두 및 성숙 주두의 자가수분 모두에서 종자가 획득되지 않았다. ‘Pink Annabelle’ 의 자가불화합성이 미성숙 주두를 이용한 교배(뇌수분)로 타파 되지 않았다. 실험에 이용된 2개의 종간 교잡체(나무수국 × 미국수국)에서 자가불화합성이 확인되지 않았다. 또한, 종간 교 잡체 사이에서 생식력의 차이가 확인되었으며, ‘D19416’은 종 자 수확률이 낮은 임성을 보인 반면, ‘D19417’은 더 높은 종자 수확량을 나타내어 교잡체 간에 임성이 달라질 수 있음을 시사 하였다. 본 연구 결과는 성숙한 주두가 종간 교잡체를 효과적으 로 활용하는 적정 수분 단계임을 확인하였다. 따라서 나무수국 유전자원에 다양한 꽃색 및 사철 개화와 같은 중요한 형질을 도입하고, 새로운 품종을 개발하기 위한 효과적인 육종 전략이 될 수 있다.

목차
서 언
재료 및 방법
    식물 재료
    적정 수분 시기와 교배
    주두 화분관 신장 관찰
결 과
    적정 수분 시기와 교배
    주두 화분관 신장 관찰
고 찰
초 록
사 사
References
저자
  • Seonghwa Bak(Department of Horticulture, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea, Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea) | 박성화 (전남대학교 원예학과, 전남대학교 IT-Bio 융합시스템 전공)
  • Min Gyeong Kim(Department of Horticulture, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea, Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea) | 김민경 (전남대학교 원예학과, 전남대학교 IT-Bio 융합시스템 전공)
  • Tae-Ho Han(Department of Horticulture, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea, Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea) | 한태호 (전남대학교 원예학과, 전남대학교 IT-Bio 융합시스템 전공) Corresponding author