Han Chan Lee

Effect of plant growth regulators and carbon source on the shoot regeneration and rooting of ‘Wonhwang’ pear ( Pyrus pyrifolia L.)

The aim of this research is to establish shoot regeneration system for `Wonhwang` pear (Pyrus pyrifolia L.) using various concentrations of 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 mg/L in combination with benzylaminopurine (BA) 3, 5, 10 mg/L. Medium containing 4.4 g/L of Murashige and Skoog (MS) medium with vitamins containing 8 g/L of plant agar and 30 g/L of sucrose with NAA 0.05 mg/L and BA 3 mg/L showed 13.3% of shoot regeneration rate. `Wonhwang` showed no root growth on existing rooting media of P. pyrifolia cv. Niitaka, `Whangkeumbae` and `Bae Yun No. 3`. We evaluated the effect of concentration and kinds of plant growth regulators and carbon source to establish efficient rooting condition for `Wonhwang` pear. In the result of using various concentrations of NAA 0.5 mg/L and 1.0 mg/L in combination with indolebutyric acid (IBA) 3, 5, 10 mg/L, rooting rate of 24% was observed using 1/4 Linsmaier and Skoog (LS) medium supplemented with 7.5 g/L glucose as carbon source and IBA 1.0 mg/L with NAA 1.0 mg/L.

Elimination of Grapevine fleck virus from infected grapevines ‘Kyoho’ through meristem-tip culture of dormant buds

본 연구진은 세계 최초로 GFkV에 단독 감염된 포도 품종 거봉의 휴면아로부터 직접 경정 분열조직을 절취하여 배양함으로써 별도의 열처리나 화학처리 없이 GFkV가 제거된 신초 재생에 성공하였다. GFkV는 포도 식물체의 체관에만 한정적으로 존재하고 접목으로 감염되는 포도 바이러스이다. 경정조직은 4°C에서 일정기간 저장된 1년생 경화가지의 휴면아로부터 0.3 mm (73 절편체)와 0.8 mm (5절편체)를 절취하였는데, 절취 부위는 생장점(apical meristem)을 포함하여 2 ~ 5개의 엽원기(leaf primordia)와 미분화 원기(uncommitted primordia) 1 ~ 4개를 포함하였다. 절취된 경정조직을 BA 3.0 mg/L와 IBA 0.1 mg/L가 혼합된 배지에 16주간 배양한 결과, 0.3 mm와 0.8 mm의 경정조직에서 각각 4.1%와 40.0%의 신초 재생률이 관찰되었고, 재생된 신초에서의 바이러스 제거율(재생된 신초수에 대한 RT-PCR negative 신초수의 백분율)은 0.3 mm의 경정조직에서는 100%를, 0.8 mm에서는 50%를 나타내었다. 신초를 증식시킨 후 감염바이러스를 다시 진단한 결과, 신초가 처음 재생되었을 때의 진단결과와 동일하였다. 휴면아로부터 분열조직을 배양하여 바이러스가 제거된 신초를 확보한 예는 세계적으로 보고된 바가 없는 것으로서, 본 연구진의 새로운 바이러스 제거방법은 향후 포도 뿐만 아니라 과수를 포함한 낙엽성 수목의 무병묘 생산에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

Development of SNP markers for the identification of apple flesh color based on RNA-Seq data

과육색이 다르게 발현되는 사과(Malus domestica L.) 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 붉은 색 과육 품종인 ‘Redfield’와 백색 과육 품종인 ‘Granny Smith’의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. HRM 기술은 붉은 색 과육 품종 사과와 백색 과육 품종 사과의 짧은 PCR 증폭산물에서 한 개의 서로 다른 염기서열을 구분하여 분리해낼 수 있다. ‘Redfield’와 ‘Granny Smith’의 EST database로부터 103쌍의 단일염기다형성(SNP) 분자표지를 선발하였고, 붉은 색 과육 품종 10개와 백색 과육 품종 11개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 사과 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 사과 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 사과육종에 유용하게 사용할 수 있으며 사과 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

Efficiency of virus elimination in apple calli (cv. Hongro) derived from meristem culture of dormant buds

Apple scar skin viroid (ASSVd), Apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), Apple stem pitting virus (ASPV), Apple stem grooving virus (ASGV)는 사과를 감염시키는 대표적인 바이러스로, 이러한 4종 바이러스에 복합 감염된 사과 ‘홍로’의 동절기 가지의 휴면아(측아)로부터 다양한 크기 (0.4 mm~ 1.2 mm)와 발달단계 (이하 Stage 1, Stage 2, Stage 3라 칭함)의 경정 및 측부 분열조직을 절취하여 BA 3.0 mg/L 와 IBA 0.1 mg/L가 혼합된 배지에 배양하여 캘러스를 형성시킨 후, 감염 바이러스바이러스의 제거유무를 조사하였다. 직경 10 mm이상 증식된 캘러스 31 계통을 RT-PCR 분석으로 제거효율을 알아 본 결과, ACLSV는 100%, ASSVd와 ASPV는 93.5%의 높은 제거 효율을 보인 반면, ASGV는 25.8%로 상대적으로 제거효율이 낮았다. 4종 바이러스가 동시에 모두 제거되는 경우는 Stage 1의 휴면아의 분열조직을 배양하였을 때만 가능하였는데, 그 이유는 ASGV가 이 시기의 배양에서 주로 제거되었기 때문으로, ASGV는 다른 바이러스와는 달리 분열조직의 발달단계가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 휴면아의 분열조직을 배양하여 바이러스를 제거한 예는 세계적으로 보고된 바가 없는 것으로서, 본 연구결과는 향 후 사과의 무병묘 생산에 매우 유용한 자료로 활용될 것이다.