화훼연구 Vol. 29 No. 4 (p.247-255)

|ORIGINAL ARTICLE|
Inheritance of Hydrangea Inflorescence and Leaf Shape between Various Cross Combinations

수국 교배 조합에 따른 화서와 잎모양의 유전
키워드 :
cross breeding,Hydrangea macrophylla,Hydrangea serrata,lacecap,morphology,mophead,교배 육종,Hydrangea macrophylla,Hydrangea serrata,편평형 화서,형태학,원형 화서

목차

Abstract
서 언
재료 및 방법
   식물재료
   DNA 추출, Amplification 및 분석
   조사방법
결과 및 고찰
   품종간 유연관계와 종자 형성
   모부본의 화서 형태에 따른 자손의 화서 유형 분리
   화서와 잎 모양의 관계
초 록
References

초록

수국은 수국과(Hydrnageaceae) 수국속(Hydrangea)에 속하는 낙엽관목 식물로 크고 화려한 화색과 화형을 가져 절화, 분화 뿐만 아니라 정원용으로도 전세계적으로 인기있는 식물이다. 본 연구는 SSR 마커를 이용하여 교배에 사용된 5가지 수국 품종에 대한 유전적 유연관계를 조사하고 교배 조합 별 종자의 형성과 발아율을 조사하여 품종간 화합성과 불화합성을 확인, F1의 화서와 잎 모양의 유전 양상을 조사하기 위해 수행 하였다. 군집분석 결과 Hydrangea macrophylla와 H. serrata 로 크게 두가지 그룹으로 나뉘었고 교배결과 종내 교배와 H. macrophylla를 모본으로 종간 교배를 했을 때 획득 자손의 수에 차이가 거의 없어 두 종간 친화성이 확인되었다. 자가 수 분을 통한 종자형성은 어렵거나 생기더라도 발아가 되지 않아 자가불화합성이 있는 것으로 확인되었다. 또, 2018년 H. macrophylla와 H. serrata를 교배에 사용하여 총 9개 교배조 합을 통해 1,807개의 F1을 얻었고 교배 조합들 간 자손을 이용하여 화서의 유전 양상과 화서에 따른 잎의 형태를 조사하여 화서와 잎 모양의 관계를 보았다. 그 결과, 모본 또는 부본에 편평형이 있다면 F1 전체 편평형의 화서 유형을 보였다. 화서 모양이 원형인 자손은 원형 화서 끼리의 교배를 통해서만 얻었다. 또, 원형의 자손의 잎은 전체적으로 엽폭과 엽장이 비슷 한 원형에 가까웠고, 편평형 자손들의 잎 모양은 엽장이 엽폭 보다 큰 길쭉한 타원형에 가까웠다. 그 중, 편평형과 원형의 혼합 교배를 통해 얻어진 F1 자손들에서는 잎의 모양이 원형 과 타원형의 중간형태임을 확인하였다. 이를 통해, 화서의 형 태는 단일 유전자에 의한 우성 열성 유전임을 확인하였고 잎은 화서 유형과 연관되어 있으며 중간 유전 형태임을 확인하 였다. 본 연구결과는 수국의 유전 육종에 관한 기초자료로써 교배 조합 작성 단계 또는 1년생 실생의 잎 모양을 통한 빠른 화서 모양 선발과 분리가 가능하여 육종 기간 단축을 기대할 수 있을 것이다.
Hydrangea is a deciduous shrub belonging to the genus Hydrangea of the family Hydrangeaceae and has a large and colorful flower shape and inflorescence. This study was conducted to investigate the crossbreeding compatibility using SSR markers and the efficacy of seed formation. Cluster analysis was divided into two groups of H. macrophylla and H. serrata. Nevertheless, crosses among H. macrophylla and H. serrata resulted in intact seeds, which indicated the cross-compatibility between the two species. In various self-pollinations, self-incompatibility (SI) was confirmed through extremely rare seed formation and no-seed germination in all cases. The genetic pattern of inflorescence types and leaf shapes was confirmed with 1,807 F1 progenies obtained through crosses with H. macrophylla and H. serrata in 2018. The entire F1 lacecap type appeared when either parent had lacecap type inflorescence. Additionally, F1 progenies with mophead type inflorescence were obtained only when crossed between mophead types. The leaf shape of the F1 progenies between mophead types was close to a circle, and the leaf shape of the F1 progenies between the lacecap types was close to an elongated ellipse. F1 progenies between lacecap and mophead type showed intermediate leaf shape between round and ellipse. Summarily, the genetic pattern of inflorescence was inherited by a single gene with a dominant and recessive model with lacecap and mophead types. The genetic pattern of leaf shape seemed to be an intermediate inheritance; moreover, two traits seemed to be linked closely. This finding should shorten the selection period for inflorescence by screening the leaf shape in one-year-old seedlings because inflorescence can be identified from two-year-old seedlings.