사과는 배우체형 자가불화합성을 나타내는데 이는 S-locus의 복대립유전자에 의해 조절된다. 본 연구는 S-allele specific PCR분석을 통해 신품종을 포함한 24종의 사과 주요 재배품종과 7종의 꽃사과 품종의 자가불화합성 유전자형(S-genotype)을 결정하고자 수행하였다. 31종의 재배품종과 꽃사과 품종 을 23종의 S-allele specific primer을 이용하여 분석한 결과 12개의 S-allele (S1, S2, S3, S5, S7, S9, S10, S16, S21, S23, S26, S29)이 동정되었다. 그 중에서 24종의 재배품종에는 S1(41.7%), S3(58.3%), S7(29.2%), S9(54.2%)의 S-allele이 흔히 존재하는 것으로 확인되었다. 국내육성 신품종인 ‘아리수’와 ‘황옥’의 S-genotype은 각각 S3S7과 S3S9으로 동정되었다. 본 실험에서 얻은 S-genotype 정보는 안정적인 사과 과실생산에 적합한 수분수 선발과 육종프로그램에서 교배조합 작성에 유용 하게 활용될 것이다.

본 연구는 사과의 자가불화합성 현상에 효과적인 저해제와 활력제를 탐색하기 위해 여러 종류의 물질을 조사하였다. 후지 사과의 화주조직에서 분비되는 S RNase에 대한 저해효과를 조사하기 위해 In vitro 상에서 효소 저해제를 넣어 효소활성을 측정한 결과, Iron(II) Sulfate에서 현저하게 활성이 24.3% 감소되어 저해효과가 뛰어난 것으로 나타났다. In vitro 상에서 후지 사과의 화분관 신장 억제 효과를 분석한 결과, 후지 사과의 화분은 2% Sucrose 신장배지 보다 10% Sucrose 신장배지에서 약 90% 이상의 높은 발아율을 나타났다. 또한 저해제와 첨가제 처리에 의한 안동지역과 영주지역의 Field에서 후지 사과 착과율 조사 결과, 안동지역에서는 A++V6 2회 처리가 86.1%로 중심화착과율이 가장 높았으며, 영주지역에서는 A++V1 1회 처리가 91.9%로 중심화 착과율이 가장 높은 것으로 나타났다.

할미꽃 신품종 ‘연홍’은 P. davurica와 P. koreana를 종간교잡하여 2003년에 전라남도농업기술원에서 육성되었고 유전적으로 자가불화합성의 특성을 가지고 있다. ‘연홍’의 화색은 진분홍이고 약은 진노랑, 주두는 진분홍, 꽃잎은 6매이며 엽은 녹색이다. 한편 개화특성은 년 2회 개화성이다. 주당 화경은 26.5개, 화경장과 절화장은 각각 58.6 cm와 46.8 cm, 포의 폭은 11.5 cm, 엽장은 34.4 cm이다. 꽃과 포의 절화수명은

황기의 자가불화합성 타파를 위한 노화수분 처리, NaCl 처리 및 CO2 처리에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 비닐하우스에서 노화수분은 8월 하순에는 거의 수정이 되지 않았으며, 9월 상순부터 10월 상순까지는 개화 당일 부터 개화 후 2일까지 수정되었고, 9월 하순 개화 당일 수분한 것이 결협율 33.3%, 결실율 86.2%로 가장 양호하였다. 노지에서 노화수분은 대조구는 8월 하순부터 10월 상순까지 결협은 되었으나, 9월 중순과 9월 하순을 제외하고 결실이 되지 않았으며, 9월 하순의 개화 후 1일에 결협율 39%, 결실율 94.9%로 가장 양호하였다. NaCl 처리는 비닐하우스에서는 1% 농도 처리가 결협율은 10월에서 21.3%로 가장 좋았으나, 결실율은 9월 하순 66.7%로 가장 양호 하였고, 노지에서는 NaCl 농도 5%에서 결협율 7.3%, 결실율 90.9%로 가장 양호하였다. 식물생육상을 이용하여 CO2 700 ppm을 처리한 결과 무처리구와 큰 차이 없었다. 결론적으로 황기 자가불화합성 타파를 위하여 9월 중하순에 자화가 아닌 자가화를 개화당일 또는 개화 후 1일에 인공수분해주거나 NaCl 1~5%를 처리해주면 자가불화합성을 타파할 수 있다고 사료된다.

This study was conducted to determine the characteristics of fertilization process and embryo development of Astragalus membranaceus Bunge (Astragali Radix) to provide basic data needed in its breeding. A. membranaceus showed poor seed setting when self-pollination was induced. When artificial pollination was induced, it showed less than 5% bearing in late August, but more than 13% bearing from the beginning of September 4th. The flower size was about 17.0 mm×4.0 mm and pistils and stamens had the same length of 15.0mm at flowering stage. When self-pollination or cross-pollination was induced, pollen tubes extended to an ovule. While pollen tube was extending to the ovule, reproductive cell split and formed two male generative nuclei and a vegetative nucleus. In the case of self-pollination, fertilized embryo was not observed, but was formed in the case of cross-pollination. A. membranaceus is noted to have zygote self-incompatibility. In the case of cross-pollination, fertilization was observed in 6 to 8 h after pollination, where apical cell derivatives split after fertilization. A spherical pro-embryo was then formed three days after fertilization. The seed attained full shape with a seed coat showing its distinctive contour 15 days after fertilization. Thus, A. membranaceus in Leguminosae family is found to have zygote selfincompatibility although its flower shape is shown to match the self-compatibility plant.