일반 탱자 및 비룡 탱자에서 자가수정 및 주심배 유래의 구분 SSR 마커 선발

Abstract

국내 감귤 대목으로는 거의 대부분 탱자 실생묘를 사용하고 있다. 탱자 실생묘는 대부분 주심배 유래이고, 자가수정 유래가 낮은 비율로 혼재되어 있으나 육안 구별은 거의 불가능하다. 자가수정 유래의 탱자묘가 일부 혼재하게 되면 감귤 묘목의 불균일성이 나타나게 된다. 그러므로 탱자 실생묘에서 자가수정 및 주심배 유래를 구분하는 SSR 마커의 선발을 통해 자가수정 유래의 빈도를 평가하고 묘목의 균일성을 높이는데 활용하고자 본 연구를 수행하였다. 뒤틀림 외형의 비룡 탱자와 자가수정 유래의 비뒤틀림 외형의 비룡 탱자에 비룡 탱자전사체 분석 기반의 SSR markers 57개, 국내 보고된 감귤 품종 구별 SSR makrers 53개, 그리고 외국에서 보고된 탱자의 다형성 SSR markers 7개를 합쳐 총 117개의 SSR markers를 적용하였다. 뒤틀림 외형에서 이형접합체로, 그리고 비뒤틀림 외형에서는 동형접합체로 나타내는 SSR markers 20개를 선발하였으며, 이 중 한 개체에서 double check가 가능한 7개를 최종 선발하였다. 선발된 SSR markers를 일반 탱자에 적용하여 유래 분석을 실시한 결과, 한 종자에서 두 개의 묘가 발생했을 때 큰 식물체보다 작은 식물체에서 더 많은 자가수정 유래가 확인됐으며, 기내파종되어 여러 개체를 발생시켰을 때 가장 큰 개체에서는 자가수정이 확인되지 않았다. 한편 육묘장의 파종 1년차 실생 집단 중 키가 큰 실생묘에서는 4.0%, 작은 실생묘에서는 26.0%로 자가수정 유래가 확인되었다. 생육이 불량한 개체를 분리 도태시킨 파종 2년차 정식 집단에서는 자가수정이 6.6%의 비율로 나타났다. 본 연구를 통해 SSR markers는 감귤 대목의 자가수정 및 주심배 유래를 효율적으로 구분할 수 있었으며, 이를 활용하면 감귤 묘목 생산의 균일성을 높임은 물론 감귤에서 생육이 불균일한 개체에서 자가수정 유래 탱자 대목의 영향 여부에 대해 확인이 가능하게 될 것이다.|Most citrus rootstocks in Korea are seedlings of trifoliate orange. It is mainly known as nucellar origin, but at a low rate, self-fertilized origins are mixed, and it is hard to identify visually. If some self-fertilized seedlings are mixed, the nonuniformity of citrus planting stocks will appear. Therefore, this study was conducted to evaluate the frequency of self-fertilized seedlings and to improve the uniformity of seedlings through selected SSR markers that identify nucellar and self-fertilized seedlings in trifoliate oranges. Fifty-seven SSR markers based on the transcript analysis of twisted ‘Flying Dragon (Poncirus trifoliata cv. Flying Dragon)’ and straight Flying Dragon originated from self-fertilization, fifty-three SSR markers reported for distinguishing citrus varieties in Korea, and seven polymorphic SSR markers of trifoliate orange reported abroad were included and applied. Twenty SSR markers were selected, identifying that they were heterozygous in the twisted Flying Dragon and homozygous in the straight Flying Dragon. A total of seven representative SSR markers, capable of double checking in one plant, were finally selected. As a result of origin analysis by applying the selected SSR markers to common trifoliate oranges, more self-fertilized origins were detected from small plants than large plants when two seedlings were grown from one seed. In particular, the biggest plant did not have a self-fertilized origin when several plants were gown from one seed sown in vitro. Also, when the frequency of self-fertilized seedlings was evaluated in the first year and second year nursery, the self-fertilized origin was detected with 4.0% in large seedlings and 26% in small seedlings in the 1st year after sowing. Plants with poor growth were rogued and degenerated in the second year after sowing, and their self-fertilized origins were identified at a rate of 5.5%. The origin of citrus rootstocks was efficiently identified in this study using SSR markers. Utilizing these will not only increase the uniformity of the production of citrus planting stocks, but also make it possible to detect whether self-fertilized rootstocks influence plants with nonuniform growth of citrus.