KR20220168198A - New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species - Google Patents

New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species Download PDF

Info

Publication number
KR20220168198A
KR20220168198A KR1020210077230A KR20210077230A KR20220168198A KR 20220168198 A KR20220168198 A KR 20220168198A KR 1020210077230 A KR1020210077230 A KR 1020210077230A KR 20210077230 A KR20210077230 A KR 20210077230A KR 20220168198 A KR20220168198 A KR 20220168198A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strawberry
variety
parent
yellow
wonder
Prior art date
Application number
KR1020210077230A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조성인
조용호
조용진
조재영
Original Assignee
조성인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조성인 filed Critical 조성인
Priority to KR1020210077230A priority Critical patent/KR20220168198A/en
Publication of KR20220168198A publication Critical patent/KR20220168198A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/74Rosaceae, e.g. strawberry, apple, almonds, pear, rose, blackberries or raspberries
    • A01H6/7409Fragaria, i.e. strawberries
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
    • A01H1/021Methods of breeding using interspecific crosses, i.e. interspecies crosses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/06Processes for producing mutations, e.g. treatment with chemicals or with radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/12Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield
    • A01H1/122Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • A01H1/1245Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, e.g. pathogen, pest or disease resistance
    • A01H1/127Processes for modifying agronomic input traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, e.g. pathogen, pest or disease resistance for insect resistance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/08Fruits

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

The present invention relates to a new decaploid strawberry variety using polyploidy breeding and embryo culture between different varieties, more specifically, which is obtained by artificially crossing Sakura strawberry variety, which is a cultivated strawberry (Fragaria ananassa Duch.), as a mother plant, and Yellow Wonder variety, which is a wild-type strawberry (F. vesca f. semperflorens), as a father plant. The new strawberry variety JY-1 with a decaploid genome is resistant to pests and diseases and has a strong fruit aroma compared to the Sakura strawberry variety, and is resistant to pests and diseases and has increased fruit size compared to the Yellow Wonder variety.

Description

이종 품종간 배배양 및 배수성 육종법을 이용한 10배체 딸기 신품종{New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species}New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species}

본 발명은 이종 품종간 배배양 및 배수성 육종법을 이용한 10배체 딸기 신품종에 관한 것이다.The present invention relates to a novel decadal strawberry cultivar using hybridization between heterogeneous cultivars and ploidy breeding.

현재 전세계적으로 재배되고 있는 딸기 Fragaria ananassa Duch.(2n=8x=56)는 남미 야생종인 F. chiloensis와 북미 야생종 F. virginiana의 교배종으로 18세기 말엽에 현재의 종으로 만들어졌으며, 같은 종의 계속적인 교배로 인한 품종의 육성으로 현재 재배품종의 유전형이 한정되어지는 결과를 초래하였다.Strawberry Fragaria ananassa Duch. (2n=8x=56), which is currently cultivated worldwide, is a cross between F. chiloensis , a wild species in South America, and F. virginiana , a wild species in North America. Breeding of cultivars through systematic crossbreeding has resulted in the genotypes of currently cultivated cultivars being limited.

새로운 품종의 시도와 맛, 향, 색, 내병성 등과 관련하여 야생종으로부터 새로운 유전형을 도입하려는 시도가 많은 나라에서 이루어지고 있으나 야생의 딸기는 주로 2배체로써 현재의 재배딸기인 8배체와의 교접불친화성으로 이용하기가 쉽지않다.Attempts to introduce new varieties and new genotypes from wild species in relation to taste, aroma, color, disease resistance, etc. are being made in many countries, but wild strawberries are mainly diploid and due to mating incompatibility with the currently cultivated strawberry octoploid. Not easy to use

현재 재배되고 있는 재배종의 열매는 거의 빨간색 위주로 재배되고 있으며 근간에 변이로 유기된 하얀색 열매가 일부 일본에서 개발되어 나오고 있다. 딸기열매의 색과 향과 풍미를 좀 더 다양하게 하기 위해서는 야생의 새로운 유전자원을 이용할 필요가 있다.Fruits of cultivars that are currently being cultivated are mostly grown in red, and some white fruits that have been abandoned due to mutations have recently been developed in Japan. To further diversify the color, aroma and flavor of strawberry berries, it is necessary to use new genetic resources in the wild.

야생의 딸기와 현재 재배되고 있는 딸기를 이용하여 고배수성을 가진 향과 색과 독특한 맛이 가미된 열매의 딸기를 만드는데 있고 또한 야생딸기가 가지는 병,충해에 대한 저항성을 가지는 신품종으로 새로운 유형의 딸기를 만드는데 있다.Using wild strawberries and currently cultivated strawberries, it is a new type of strawberry that is resistant to diseases and pests of wild strawberries and is used to make strawberries with high ploidy, flavor, color and unique taste. is making

야생종은 열매가 작고 재배딸기와의 염색체 차이로 인하여 교배가 거의 불가능하다. 야생의 딸기를 재배딸기와 같이 크게 만들기 위해서 생명공학기술(배배양)과 세포유전공학(배수화, polyploidization)의 기술이 적용되어야 한다.Wild varieties have small fruits and are almost impossible to cross with cultivated strawberries due to chromosomal differences. In order to make wild strawberries as large as cultivated strawberries, biotechnology (cultivation) and cell genetic engineering (polyploidization) techniques must be applied.

한편, 한국공개특허 제2013-0137564호에는 '신품종 딸기 죽향 및 이의 육종 방법'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2020-0071242호에는 '탄저병 저항성 딸기 신품종 NSR090201 및 이의 육종 방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 '이종 품종간 배배양 및 배수성 육종법을 이용한 10배체 딸기 신품종'에 대해서는 기재된 바가 없다.On the other hand, Korean Patent Publication No. 2013-0137564 discloses 'new strawberry porridge and its breeding method', and Korean Patent Publication No. 2020-0071242 discloses 'anthrax-resistant strawberry variety NSR090201 and its breeding method'. There is no description of the 'decadoploid strawberry cultivar using heterogeneous culturing and ploidy breeding' of the present invention.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 재배품종인 8배체의 하얀색 과실 색을 가지는 사꾸라 딸기를 모본으로, 2배체의 야생 딸기이며 노란색 과실 색을 가지는 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여, 각각의 염색체 배수화 개체를 준비한 뒤 이를 교배시키고, 교배 후 획득한 미숙 종자의 배(embryo)를 배양하여, 10배체의 신품종 딸기를 육성하였다. 육성된 10배체 신품종 딸기는 모부본에 비해 병해충에 강하고, 과실의 색이 노란색으로 모본과 상이하며, 모본에 비해 과실의 향이 강하고, 부본에 비해 과실의 크기가 증가되었음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above request, and the present inventors took the cultivar, the octoploid, white fruit color Sakura Strawberry as a model, and the diploid wild strawberry, Yellow Wonder, which has yellow fruit color Using the cultivar as the parent, each chromosomal ploidy individual was prepared and then crossed, and the embryo of the immature seed obtained after the cross was cultured to grow a new decapod variety of strawberry. The present invention was completed by confirming that the grown 10-plot new variety of strawberry was resistant to pests and diseases compared to the parent, the color of the fruit was yellow and different from the parent, the fragrance of the fruit was stronger than that of the parent, and the size of the fruit was increased compared to that of the parent. did

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시켜 얻어진 것으로서, 사꾸라딸기 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 향이 강하고, 옐로우 원더 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 크기가 증가된, 10배체 게놈을 가지는 딸기 신품종 JY-1을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), a cherry strawberry variety as a model, and a wild type strawberry ( F. vesca f. semperflorens ), Yellow Wonder (Yellow wonder) variety as a parent It is obtained by artificial breeding, and is more resistant to pests than the cherry strawberry variety and has a strong fruit fragrance, and is resistant to pests and diseases compared to the Yellow Wonder variety and has an increased fruit size. JY-1, a new strawberry variety with a decaploid genome, is provided. .

또한, 본 발명은 상기 딸기 신품종 JY-1의 식물체와 다른 딸기 품종을 교배하여 생산된 F1 딸기를 제공한다.In addition, the present invention provides an F 1 strawberry produced by crossing a plant of the new strawberry variety JY-1 with another strawberry variety.

또한, 본 발명은 딸기 신품종 JY-1를 이용하여 제조된 딸기 가공식품을 제공한다.In addition, the present invention provides a processed strawberry food prepared using the new strawberry variety JY-1.

또한, 본 발명은 재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시키는 단계를 포함하는, 10배체 딸기의 육종 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), a cherry strawberry variety as a model, and a wild strawberry ( F. vesca f. semperflorens ) Yellow wonder (Yellow wonder) variety as a parent, artificially breeding them It provides a method for breeding deciduous strawberries, including a.

본 발명에 따른 딸기 신품종은 모부본에 비해 병해충 저항성이 증가되고, 모본과 비교하여 열매의 색과 향이 차이나며, 부본과 비교하여 과실의 크기가 증가되고, 무성번식이 가능한 특성이 있다. 또한, 본 발명의 딸기 신품종은 고배수성으로 딸기 자원의 유전적 다양성 제공에 기여할 수 있을 것이다.The new strawberry cultivar according to the present invention has increased disease and pest resistance compared to the parent, a difference in color and flavor of the fruit compared to the parent, increased fruit size compared to the parent, and capable of asexual reproduction. In addition, the new strawberry variety of the present invention has high ploidy and can contribute to providing genetic diversity of strawberry resources.

도 1은 사꾸라딸기와 옐로우 원더 품종 교배 후 배 배양 과정을 통해 유기된 캘러스의 모습을 보여주는 사진이다.
도 2는 출원품종의 엽편에서 개체를 재생하는 과정을 보여준다.
도 3은 모부본 및 출원품종의 공변세포 크기를 분석한 결과로, 각 식물체 별 50여개의 공변세포 크기를 측정하였다. 부본인 옐로우 원더는 공변세포의 크기가 24~27㎛ 정도이며 25㎛의 크기가 대표성을 가지며, 모본인 사꾸라딸기는 공변세포의 크기가 30~33㎛ 정도이며 32㎛의 크기가 대표성을 가지며, 출원품종인 JY-1은 공변세포의 크기가 35~38㎛ 정도이며 36㎛의 크기가 대표성을 가진다(배율 1,000X).
도 4는 출원품종의 식물체 사진이다.
도 5는 모부본 및 출원품종의 엽형 사진이다.
도 6은 모부본 및 출원품종의 과실 사진이다.
Figure 1 is a photograph showing the appearance of callus organic through the embryo culture process after crossbreeding cherries and yellow wonder varieties.
Figure 2 shows the process of regenerating the object from the leaf piece of the applied variety.
Figure 3 is the result of analyzing the size of the guard cell of the parent and the applied cultivar, and the size of about 50 guard cells for each plant was measured. Yellow Wonder, the female parent, has a guard cell size of 24 to 27 μm, with a size of 25 μm being representative, and the parent, cherry strawberry, having a guard cell size of 30 to 33 μm, with a representative cell size of 32 μm, The applied cultivar, JY-1, has a guard cell size of 35 to 38 μm, and the size of 36 μm is representative (magnification: 1,000X).
4 is a photograph of the plant of the application variety.
Figure 5 is a leaf type photograph of the parent model and the applied cultivar.
Figure 6 is a picture of the fruit of the parent model and the application variety.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시켜 얻어진 것으로서, 사꾸라딸기 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 향이 강하고, 옐로우 원더 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 크기가 증가된, 10배체 게놈을 가지는 딸기 신품종 JY-1을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), the cherry strawberry variety as the model, and the wild type strawberry ( F. vesca f. semperflorens ), the yellow wonder (Yellow wonder) variety as the parent model JY-1, a new strawberry variety with a decaploid genome, which is obtained by artificial breeding, and is resistant to pests and has a strong fruit fragrance compared to the Sakura strawberry variety and has increased fruit size and is resistant to pests and diseases compared to the Yellow Wonder variety. to provide.

본 발명에 따른 10배체 게놈을 가지는 딸기 신품종 JY-1은 이의 생장점 기탁번호가 KCTC14569BP인 것일 수 있다.The new strawberry variety JY-1 having a decaploid genome according to the present invention may have its growth point accession number KCTC14569BP.

본 발명의 딸기 신품종 JY-1 육성에 사용된 모본인 사꾸라 딸기는 2014년 일본에서 품종등록된 8배체 재배형 딸기로[天使の實, 天使のイチゴ (2n=8x=56)], 과육 및 과심의 색이 하얀색이며, 저온기인 겨울 재배에서는 과육의 색이 하얀색이나, 기온이 올라가는 봄 재배에서는 흰색에서 분홍색으로 과육 색의 변화가 나타나는 것이 특징이다.Sakura strawberry, the parent used for breeding the new strawberry variety JY-1 of the present invention, is an octoploid cultivated strawberry registered as a variety in Japan in 2014 [天使の實, 天使のイチゴ (2n=8x=56)], The color of the fruit is white, and the color of the flesh is white in the winter cultivation, when the temperature is high, but the flesh color changes from white to pink in the spring cultivation when the temperature rises.

또한, 본 발명에서 사용된 부본인 옐로우 원더 품종은 2배체(2n=2x=14)의 야생딸기로, 일장과 온도에 관계없는, 온실에서 1년 내내 열매를 생산하는 사계절성이며, 1세대의 주기가 3.0~3.5 개월로 짧고, 런너가 발생되지 않으며, 과실의 색이 노란색인 것이 특징이다. 열매가 작아 상품성이 없어 주로 관상용으로 이용되며, 유럽, 아시아, 북미 및 남미 전역에 분포한다.In addition, the yellow wonder variety used in the present invention is a diploid (2n = 2x = 14) wild strawberry. It is characterized by a short cycle of 3.0 to 3.5 months, no runners, and yellow fruit color. It is mainly used for ornamental purposes because it has small fruits and is not commercially available, and is distributed throughout Europe, Asia, North and South America.

본 발명에 따른 모본 및 부본 두 품종은 서로 이종간으로 염색체의 차이 등으로 교배가 잘 되질 않는다. 이종간 교배는 수정 후 배(embryo) 발육이 정지되거나 종자를 취득하더라도 실생묘(實生苗, seedling)를 취득하기가 매우 어렵다. 수정 후 일정기간이 지나면 종자는 형성되어 있으나 종자의 배가 갈색으로 죽어 있는 경우가 대부분이다.The two varieties, the parent and the parent according to the present invention, are heterogeneous and do not cross well due to differences in chromosomes. In crossbreeding between species, even if embryo development stops after fertilization or seeds are obtained, it is very difficult to obtain seedlings. After a certain period of time after fertilization, seeds are formed, but in most cases, the belly of the seed is brown and dead.

본 발명에서는 모부본 품종간의 교배불친화성을 극복하기 배 배양을 끊임없이 시도하여 배지조성에 성공하였다. 두 품종을 교배하면 수정도 잘 안되지만 일정기간이 지나면 종자는 형성되는데 배가 전부 갈변되어 죽어있는 상태로 확인되었다. 이를 극복하기 위해 미숙배를 배 배양을 하였다. 또한, 본 발명의 모부본은 반대로 하였을 경우에는 수정되지 않는 것으로 확인되었다. 이는 8배체인 사꾸라딸기의 암술이 2배체인 옐로우 원더 품종의 작은 화분은 받아들이지만, 반대의 경우에는 옐로우 원더 암술이 사꾸라딸기의 화분을 받아들이기에는 너무 작기 때문인 것으로 유추되었다.In the present invention, in order to overcome the mating incompatibility between the parent varieties, embryo culture was continuously attempted to succeed in the composition of the medium. When the two varieties are crossed, fertilization does not work well, but after a certain period of time, seeds are formed, but the embryos are all browned and dead. To overcome this, embryo culture was performed on immature embryos. In addition, it was confirmed that the parent version of the present invention was not modified when reversed. It was inferred that this is because the pistil of the octaploid sakura strawberry accepts the small pollen of the diploid yellow wonder cultivar, but in the opposite case, the yellow wonder pistil is too small to accept the pollen of the cherries strawberry.

본 발명은 또한, 생장점의 기탁번호가 KCTC14569BP인 딸기 신품종 JY-1의 식물체와 다른 딸기 품종을 교배하여 생산된 F1 딸기를 제공한다. 본 발명에 따른 딸기 신품종 JY-1은 10배체의 게놈을 가지고 있어, 맛과 양 그리고 과실의 색이 다양한 딸기의 품종 육성을 위한 신규한 유전자원으로 이용될 수 있다.The present invention also provides an F 1 strawberry produced by crossing a plant of a new strawberry variety JY-1 whose growing point accession number is KCTC14569BP with another strawberry variety. The new strawberry variety JY-1 according to the present invention has a dechaploid genome, and can be used as a novel genetic resource for cultivating strawberry varieties with various tastes, quantities, and fruit colors.

본 발명은 또한, 생장점의 기탁번호가 KCTC14569BP인 딸기 신품종 JY-1를 이용하여 제조된 딸기 가공식품을 제공한다. 상기 딸기 가공식품은 잼, 쥬스를 포함하는 음료, 아이스크림, 유가공품 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The present invention also provides a processed strawberry food prepared using a new strawberry variety JY-1 whose growth point accession number is KCTC14569BP. The strawberry processed food may be a beverage including jam, juice, ice cream, dairy products, etc., but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시키는 단계를 포함하는, 10배체 딸기의 육종 방법을 제공한다.The present invention also relates to a cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), a cherry strawberry variety, as a model, and a wild-type strawberry ( F. vesca f. semperflorens ), a yellow wonder (Yellow wonder) variety as a parent, artificially breeding them It provides a method for breeding deciduous strawberries, including a.

본 발명에 따른 10배체 딸기의 육종 방법은 구체적으로,The method for breeding decaploid strawberries according to the present invention is specifically,

(a) 모본과 부본 품종인 사꾸라딸기와 옐로우 원더 품종의 종자를 배수화하는 단계;(a) multiplying the seeds of the parent and parent cultivars, Cherry Strawberry and Yellow Wonder;

(b) 상기 (a) 단계에서 배수화한 종자로부터 식물체를 유도하는 단계;(b) inducing plants from the seeds puppled in step (a);

(c) 상기 (b) 단계에서 유도된 배수화 식물체의 개화 시기에 모본 품종과 부본 품종을 인위적으로 교배시키는 단계;(c) artificially crossing the parent variety and the parent variety at the flowering time of the polyploid plant induced in step (b);

(d) 교배 후 20~30일의 미숙종자를 채종한 후 개각하여 배(embryo)를 적출하는 단계; 및(d) harvesting immature seeds 20 to 30 days after mating and then splitting and extracting embryos; and

(e) 상기 (d) 단계에서 적출한 배를 배양하여 식물체를 재분화하는 단계;를 포함할 수 있다.(e) regenerating plants by culturing the embryos extracted in step (d);

본 발명에서 용어 '배수화(polyploidization)'란, 염색체수가 배수성이 되는 것을 의미한다. 배수체는 원 식물체에 비해 수량이 증가하고 환경 스트레스와 병에 대한 저항성이 향상되며, 식물체 내에 유용한 2차 대사산물의 함량이 높아지는 경우가 있다고 보고되어지고 있어 현재까지 다양한 작물과 약용작물에서 배수성을 이용한 육종소재가 개발되어 왔다.In the present invention, the term 'polyploidization' means that the number of chromosomes becomes ploidy. It has been reported that polyploids increase yield, improve resistance to environmental stress and disease, and increase the content of useful secondary metabolites in plants compared to the original plant. Breeding materials have been developed.

본 발명에 따른 상기 육종 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 배수화 방법은 콜히친(colchicine) 처리에 의해 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the breeding method according to the present invention, the doubling method of step (a) may be performed by colchicine treatment, but is not limited thereto.

또한, 상기 육종 방법에 있어서, 상기 (b) 단계의 배수화된 종자로부터 유도된 식물체 및 (e) 단계를 통해 육종된 10배체 딸기는, 공변세포 크기 측정 또는 Flow cytometry 분석을 통해 염색체(게놈) 배수화를 확인할 수 있다. 본 발명의 모본인 사꾸라딸기를 배수화한 16배체 식물체(2n=16x=112)의 공변세포 크기는 37~42㎛ 정도의 크기이며 39㎛가 대표성을 가지며, 부본인 옐로우 원더 품종을 배수화한 4배체 식물체(2n=4x=28)의 공변세포 크기는 30~33㎛ 정도의 크기이며 32㎛가 대표성을 가진다.In addition, in the above breeding method, the plants derived from the doubled seeds in step (b) and the deciploid strawberries bred in step (e) are chromosome (genome) through measurement of cell size or flow cytometry analysis. drainage can be checked. The size of the guard cell of the hexaploid plant (2n = 16x = 112) in which the parent cherry tree of the present invention is polyploided is about 37 to 42㎛, and 39㎛ is representative, and the yellow wonder variety, which is the parent strain, is polyploided. The size of guard cell of tetraploid plants (2n=4x=28) is about 30~33㎛, and 32㎛ is representative.

식물체의 배수화에 따른 공변세포 크기 증가는 Silva 등(Ciencia Rural, 2000, 30;105-111), Miguel 및 Leonhardt(Scientia Horticulturae, 2011, 130;314-319) 및 Li 등(Acta Horticulturae Sinica, 2013, 40;2033-2038)의 여러 보고를 통해 당업계에 공지되어 있다.The increase in guard cell size according to plant polyploidization was reported by Silva et al. (Ciencia Rural, 2000, 30;105-111), Miguel and Leonhardt (Scientia Horticulturae, 2011, 130;314-319), and Li et al. (Acta Horticulturae Sinica, 2013). , 40;2033-2038) are known in the art.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1. 배 배양(embryo culture)을 위한 최적 배지 조성 실험Example 1. Optimal medium composition experiment for embryo culture

신품종 딸기 육성을 위한 배 배양을 위해, 미성숙 종자 유래 배(embryo)로부터 캘러스를 유기하기 위한 최적의 배지 조성을 테스트하였다. MS 배지에 수크로스 3%(w/v), 한천 7g/L 및 하기 표 1에서와 같은 생장조절제들을 각각 첨가한 후 pH 5.8로 맞추어 배지를 조성한 후 미숙 종자에서 배를 꺼내 배지 위에 치상한 후 16시간 일장 조건 및 25℃에서 배양하며 캘러스 생성 수준을 분석하였다. 2주 간격으로 동일한 배지로 계대하며 총 6주 동안 관찰하였다.For embryo culture for cultivating a new variety of strawberry, an optimal medium composition for inducing callus from immature seed-derived embryos was tested. After adding sucrose 3% (w/v), agar 7g/L, and the growth regulators shown in Table 1 below to the MS medium, the medium was adjusted to pH 5.8, and then the pears were taken out from immature seeds and placed on the medium. The level of callus production was analyzed while culturing at 25 ° C. under a 16-hour daylight condition. It was subcultured to the same medium at 2-week intervals and observed for a total of 6 weeks.

호르몬에 따른 캘러스 생성율Callus production rate according to hormones MS 배지MS badge 유백색의 캘러스 생성율*Rate of production of milky white callus* BA (/L)BA (/L) 2,4-D (/L)2,4-D (/L) Kinetin (/L)Kinetin (/L) 0.1mg0.1mg 0.5mg0.5mg xx 1.0mg1.0mg ++ 3.0mg3.0mg ++++ 0.5mg0.5mg 0.5mg0.5mg ++++ 1.0mg1.0mg ++++++ 3.0mg3.0mg ++++++++ 1.0mg1.0mg 0.5mg0.5mg ++++++ 1.0mg1.0mg ++++++ 3.0mg3.0mg ++++++ 0.5mg0.5mg 0.5mg0.5mg 0.1mg0.1mg ++++++ 1.0mg1.0mg 0.1mg0.1mg ++++++ 3.0mg3.0mg 0.1mg0.1mg ++++++++ * x, 없음; +, 매우 적음(~5%); ++, 보통(~30%); +++, 양호(~50%);
++++, 매우 양호(80% 이상).
* x, none; +, very little (~5%); ++, moderate (~30%); +++, good (~50%);
++++, very good (greater than 80%).

그 결과, 약 4주 이후부터 유백색의 캘러스가 덩어리 형태로 형성되는 것을 알 수 있었으며(도 1), 0.5mg/L BA, 3.0mg/L 2.4-D 및 0.1mg/L KT를 포함하는 배지 조건에서 캘러스 생성율이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명자는 캘러스로부터 신초(shoot) 유도를 위해 TDZ 및 2,4-D를 다양한 농도로 포함하는 배지를 제조한 후(표 2), 유백색 덩어리 형태의 캘러스를 각 배지로 옮겨놓고 신초 분화력을 분석하였다. 그 결과, 캘러스를 각 배지로 옮긴 후 4~6주가 지나면 신초가 형성되기 시작하는 것을 알 수 있었으며, 2.0mg/L TDZ 및 0.5mg/L 2,4-D를 포함하는 배지 조건에서 신초 분화능이 가장 우수한 것을 알 수 있었다.As a result, it was found that milky white callus was formed in the form of lumps after about 4 weeks (Fig. 1), and medium conditions containing 0.5 mg/L BA, 3.0 mg/L 2.4-D and 0.1 mg/L KT It was found that the callus production rate was excellent. In addition, the present inventors prepared media containing TDZ and 2,4-D at various concentrations for inducing shoots from callus (Table 2), and then transferred the milky white lumpy callus to each medium and Firepower was analyzed. As a result, it was found that shoot formation began 4 to 6 weeks after the callus was transferred to each medium, and the shoot differentiation capacity was improved in the medium containing 2.0 mg/L TDZ and 0.5 mg/L 2,4-D. found to be the best.

호르몬 농도에 따른 신초 분화능New shoot differentiation potential according to hormone concentration MS 배지MS badge 신초 분화력(%)Shoot differentiation power (%) TDZ (/L)TDZ (/L) 2,4-D (/L)2,4-D (/L) 1.0 mg1.0mg 0.5 mg0.5mg 25%25% 1.0 mg1.0mg 1.0 mg1.0mg 30%30% 1.5 mg1.5mg 0.5 mg0.5mg 55%55% 1.5 mg1.5mg 1.0 mg1.0mg 65%65% 2.0 mg2.0mg 0.5 mg0.5mg 100%100% 2.0 mg2.0mg 1.0 mg1.0mg 80%80% 2.5 mg2.5mg 0.5 mg0.5mg 75%75% 2.5 mg2.5mg 1.0 mg1.0mg 50%50%

상기 결과를 토대로, 본 발명에서는 배 배양 시 캘러스 유도시에는 0.5mg/L BA, 3.0mg/L 2.4-D 및 0.1mg/L KT를 포함하는 MS 배지, 신초 유도시에는 2.0mg/L TDZ 및 0.5mg/L 2,4-D를 포함하는 MS 배지를 사용하였으며, 신초 형성 후에는 0.2 mg/L BA 및 0.05 mg/L IBA를 포함하는 MS 배지로 옮겨 증식시키고, 그 후 0.2 mg/L IBA를 포함하는 1/2 MS 배지로 옮겨 발근을 유도하였다.Based on the above results, in the present invention, MS medium containing 0.5mg/L BA, 3.0mg/L 2.4-D and 0.1mg/L KT during callus induction during embryo culture, and 2.0mg/L TDZ and 2.0mg/L TDZ during shoot induction MS medium containing 0.5mg/L 2,4-D was used, and after shoot formation, it was transferred to MS medium containing 0.2 mg/L BA and 0.05 mg/L IBA for growth, and then 0.2 mg/L IBA. Rooting was induced by transferring to 1/2 MS medium containing .

실시예 2. 10배체 딸기의Example 2. Decaploid Strawberry 육성 경위upbringing

10배체 딸기 계통 육성을 위해서, 모부본 품종의 염색체를 각각 배수화한 후 이를 교배하고 배 배양(embryo culture) 과정을 통해 육성하였다.In order to grow the decaploid strawberry lineage, the chromosomes of the parent variety were each doubled, then crossed and grown through an embryo culture process.

(2-1) 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종의 배수화(2-1) Polyploidization of Yellow wonder variety

(2-1-1) 옐로우 원더 품종의 종자(https://www.amazon.co.jp에서 구입; 不思議なイエロ一イチゴ 種)를 세제물에 20분 정도 담근 후 흐르는 물에 30분 정도 세척하고 무균시험대(clean bench) 내에서 75%(v/v) 알코올에 1분 정도 담근 후 멸균수로 씻어버린 후 차아염소산나트륨(NaOCl)에 10분 정도 담근 후 멸균수로 세척하고, 다시 염화제이수은(HgCl2)에 10분 정도 소독을 하고 멸균수로 3번 정도 씻은 후, 멸균수에 3시간 정도 침지시켰다.(2-1-1) Soak the seeds of the Yellow Wonder variety (purchased from https://www.amazon.co.jp; 不思議なイエロ一イチゴ種) in detergent water for about 20 minutes, then wash in running water for about 30 minutes. and soaked in 75% (v/v) alcohol for about 1 minute in a clean bench, washed with sterilized water, soaked in sodium hypochlorite (NaOCl) for 10 minutes, washed with sterilized water, and washed again with chlorine After sterilizing in mercury (HgCl 2 ) for about 10 minutes, washing with sterilized water about 3 times, and immersing in sterilized water for about 3 hours.

(2-1-2) 기내에서 종자, 엽편 또는 생장점에 콜히친(colchicine) 처리(2-1-2) Treatment of seeds, leaves or growing points with colchicine in flight

- 종자 콜히친 처리법- Seed colchicine treatment method

1-1의 방법으로 종자를 소독하여 무균시험대내 현미경하에서 종자를 개각하여 멸균된 샬레에 멸균된 여과지를 깔고 콜히친(colchicine)을 0.05~0.3%(w/v)로 포함하는 멸균수를 붓고 여과지 위에 종자를 치상하였다. 상기 과정을 반복적으로 시행하였다. 7~14일 후 발아된 개체는 수크로스(sucrose)를 1%(w/v) 포함하는 1/2 MS 배지로 옮겨 증식시켰다.Sterilize the seeds by the method of 1-1, open the seeds under a microscope in a sterile test bench, spread a sterilized filter paper on a sterilized petri dish, pour sterilized water containing 0.05 ~ 0.3% (w / v) of colchicine, and pour the filter paper Seeds were planted on top. This process was repeated repeatedly. After 7-14 days, the germinated individuals were transferred to 1/2 MS medium containing 1% (w/v) sucrose and grown.

- 생장점 콜히친 처리법- Growing point colchicine treatment method

1-1의 방법으로 종자를 소독하여 종피를 생물현미경 하에서 멸균된 여과지(filter paper)로 물기를 흡수한 후 개각을 하였다. 증류수 1L에 한천(agar) 6g를 혼합한 후 고압멸균(autoclave)하고 멸균된 샬레(90ø× 20mm)에 40㎖씩 분주하여 굳힌 후, 상기에서 개각한 종자를 치상하고 샬레를 씰링한 후 광조건하의 16시간 일장 조건과 25℃ 온도 조건에서 배양하였다. 발아 후의 개체는 1%(w/v)의 수크로스를 포함하는 1/2 MS 액체배지로 옮겨 5~10주 키운 후 생장점을 채취하여 0.3% 농도의 콜히친을 포함하는 액체배지에서 5일간 진탕배양한 후 멸균수로 3회 씻어내고 다시 멸균수에 하루 정도 침지시킨 후 1/2 MS 배지에 치상한 후 개체를 증식하였다. 병행하여 1%(w/v)의 수크로스 및 200~300 mg/L의 콜히친을 포함하는 고체 1/2 MS 배지에 생장점을 치상하여 약 30일간 배양한 후 고체 1/2 MS 배지에 옮겨 증식하였다.The seeds were sterilized by the method of 1-1, and the seeds were separated after absorbing moisture with a sterilized filter paper under a biological microscope. After mixing 6g of agar with 1L of distilled water, autoclave, dispensing 40ml each into a sterilized petri dish (90ø × 20mm) and hardening it, and then seeding the seeds separately and sealing the petri dish under light conditions. It was cultured under 16-hour daylight conditions and 25°C temperature conditions. After germination, the individual was transferred to 1/2 MS liquid medium containing 1% (w/v) sucrose and grown for 5 to 10 weeks, then the growth points were collected and shaken cultured in liquid medium containing 0.3% colchicine for 5 days. After washing with sterilized water three times, and immersed in sterilized water for about a day, the objects were propagated after being placed on 1/2 MS medium. In parallel, the growing point was plated on a solid 1/2 MS medium containing 1% (w/v) sucrose and 200-300 mg/L colchicine, cultured for about 30 days, and then transferred to a solid 1/2 MS medium for proliferation. did

- 엽편 콜히친 처리법- Leaf colchicine treatment method

상기 생장점의 콜히친 처리 때 나오는 엽편을 2.0mg/L TDZ (thidiazurone), 0.1mg/L 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid) 및 300mg/L 콜히친을 포함하는 MS 배지에 치상하고 10일간 암배양한 후 명배양으로 옮기고 20일 후에 콜히친을 제외하고 상기 TDZ와 2,4-D를 포함하는 MS 배지로 옮겼다. 2주 후에 다시 동일한 배지로 옮겨주었다.Leaf pieces from the colchicine treatment of the growing point were planted on MS medium containing 2.0 mg/L TDZ (thidiazurone), 0.1 mg/L 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid) and 300 mg/L colchicine for 10 days After dark culture, it was transferred to light culture, and after 20 days, it was transferred to MS medium containing TDZ and 2,4-D except for colchicine. After 2 weeks, they were transferred to the same medium again.

캘러스가 형성되면서 5~7주 지나면 신초(shoot)가 발생하기 시작하며, 이 때 1/2 MS 배지로 옮겨 증식을 시켰다. 콜히친의 영향으로 신초가 잘 발생하지도 않고 신초 유도까지 소요되는 시간이 길다. 옐로우 원더 품종은 야생종으로 많은 양분이 필요하지 않아 MS 배지의 절반정도의 성분에서도 잘 자라며 또한 수크로스도 1%(w/v) 농도에서 잘 자란다. 상기와 같은 작업을 반복적으로 수행한다.As callus is formed, shoots begin to occur after 5 to 7 weeks, and at this time, they are transferred to 1/2 MS medium for proliferation. Due to the influence of colchicine, shoots do not develop well and it takes a long time to induce shoots. The Yellow Wonder variety is a wild species and does not require a lot of nutrients, so it grows well with about half of the MS medium and also grows well with sucrose at a concentration of 1% (w / v). Perform the above operation repeatedly.

(2-1-3) 공변세포 크기 분석, 엽록체 수 확인 및 선발 증식(2-1-3) Analysis of guard cell size, confirmation of chloroplast number, and selective proliferation

기내에서 종자, 엽편, 생장점에 콜히친을 처리하여 증식한 개체의 공변세포 크기를 위상차현미경을 이용하여 분석하고, 아이오딘-아이오딘화 칼륨(I2-KI) 용액으로 염색하여 공변세포 내의 엽록체의 숫자를 확인하여 개체를 선발하였다. 공변세포 크기 측정 및 엽록체 확인 방법은 김기현 등(한국약용작물학회지, 2018, 26(5);362-369)의 방법을 참고하였다. 공변세포 크기 분석은 종자, 엽편 또는 생장점으로부터 증식한 개체 2,000개를 분석하였고, 2개의 식물체가 선발되었다.The size of the guard cells of the individuals proliferated by treating seeds, leaflets, and growing points in vitro with colchicine was analyzed using a phase-contrast microscope, and stained with an iodine-potassium iodide (I 2 -KI) solution to determine the size of chloroplasts in the guard cells. Individuals were selected by checking the numbers. For the method of measuring guard cell size and confirming chloroplasts, refer to the methods of Ki-Hyun Kim et al. For guard cell size analysis, 2,000 individuals proliferated from seeds, leaflets or growing points were analyzed, and two plants were selected.

옐로우 원더는 2배체(2n=2x=14)로 공변세포의 크기가 23~27㎛ 정도이나, 배수화된 개체는 공변세포의 크기가 28~32㎛ 정도임을 알 수 있었고, 공변세포 내에 엽록체의 수도 배수화에 따라 1.5~2.0배 늘어남을 확인할 수 있었다. 또한, Cysrain UV P type으로 염색하고 세포측정기(Flow cytometry, Ploidy Analyser UV light)를 사용하여 염색체 수를 분석한 결과 4배체임을 확인하였다.Yellow Wonder is a diploid (2n=2x=14), and the size of the guard cell is about 23~27㎛, but the size of the guard cell in the polyploided individual is about 28~32㎛, and the chloroplast inside the guard cell It was confirmed that the water supply increased by 1.5 to 2.0 times according to the drainage. In addition, as a result of staining with Cysrain UV P type and analyzing the number of chromosomes using a cytometer (Flow cytometry, Ploidy Analyzer UV light), it was confirmed that they were tetraploid.

(2-2) 사꾸라딸기(天使のイチゴ) 품종의 배수화(2-2) Polyploidization of Cherry Strawberry (天使のイチゴ) varieties

(2-2-1) 사꾸라딸기(하얀딸기, 딸기천사, 天使のイチゴ)는 인터넷(https://search.rakuten.co.jp/search/mall/%E7%99%BD+%E3%81%84%E3%81%A1%E3%81%94+%E8%8B%97/)에서 구매하였다. 사꾸라딸기의 런너를 세제물에 20분간 담갔다가 흐르는 물에 30분간 씻어낸 후 무균실험대 내에서 75%(v/v) 알콜 30초, 차아염소산나트륨 용액 10분, 염화제이수은 10분간 순차적으로 표면 소독한 후 멸균수로 3차례 행군 후 멸균수에 3시간 동안 담궈두었다. 멸균된 여과지로 물기를 흡수한 후에 현미경으로 생장점을 채취하여 0.2mg BA (benzyladenine)를 포함하는 MS 배지에 치상하였다. 4주 간격으로 동일한 배지로 옮겨 개체를 증식시켰다.(2-2-1) Sakura Strawberry (White Strawberry, Strawberry Angel, 天使のイチゴ) can be found on the Internet (https://search.rakuten.co.jp/search/mall/%E7%99%BD+%E3%81% 84%E3%81%A1%E3%81%94+%E8%8B%97/). After immersing the cherry strawberry runner in detergent water for 20 minutes, washing it in running water for 30 minutes, 75% (v/v) alcohol for 30 seconds, sodium hypochlorite solution for 10 minutes, and mercury chloride for 10 minutes in a sterile laboratory. After sterilization, it was rinsed with sterile water three times and then soaked in sterile water for 3 hours. After absorbing moisture with a sterilized filter paper, growth points were collected under a microscope and placed on MS medium containing 0.2 mg BA (benzyladenine). Individuals were propagated by transferring to the same medium at 4-week intervals.

(2-2-2) 배수화작업(2-2-2) Drainage work

- 액체배양으로 처리- Treatment with liquid culture

기내에서 개체 증식을 한 후에 엽편, 생장점 등을 채취하여 0.05~0.3%의 콜히친을 포함하는 액체배지에서 2~5일간 진탕배양한 후, 엽편은 2.0mg/L의 TDZ 및 0.1mg/L의 2,4-D를 포함하는 1/3 MS 배지에 15일간 암배양한 후 명배양으로 옮겨 배양하였고, 생장점은 0.2mg/L의 BA 및 0.05mg/L의 IBA (indole-butyric acid)를 포함하는 MS 배지에 옮겨 명배양 하였다.After individual propagation in vitro, leaf pieces and growing points were collected and cultured with shaking for 2 to 5 days in a liquid medium containing 0.05 to 0.3% colchicine. After 15 days of dark culture in 1/3 MS medium containing ,4-D, it was transferred to light culture and cultured. It was transferred to MS medium and cultured in light.

- 고체배양으로 처리- Treatment with solid culture

기내에서 개체 증식을 한 후에 엽편, 생장점 등을 채취하여 생장점은 0.2mg/L BA, 0.05mg/L IBA 및 0.01~0.05%의 콜히친을 포함하는 MS 고체배지에 치상한 후 30~40일간 배양하고 그 후 콜히친을 포함하지 않는 동일 배지에 계대배양 하였다. 엽편은 2.0mg/L TDZ, 0.1mg/L 2,4-D 및 0.01~0.05%의 콜히친을 포함하는 1/3 MS 고체배지에 치상하여 20일간 암배양 한 후 콜히친이 없는 동일 배지에 옮겨 명배양을 실시하였다.After individual propagation in vitro, leaf pieces and growing points are collected, and the growing points are placed on MS solid medium containing 0.2mg/L BA, 0.05mg/L IBA, and 0.01~0.05% colchicine, and cultured for 30~40 days. After that, they were subcultured in the same medium without colchicine. Leaf pieces were plated on 1/3 MS solid medium containing 2.0mg/L TDZ, 0.1mg/L 2,4-D and 0.01~0.05% colchicine, cultured in the dark for 20 days, and then transferred to the same medium without colchicine. Cultivation was carried out.

(2-2-3) 공변세포 크기 분석 및 선발 증식(2-2-3) Guard cell size analysis and selection proliferation

기내에서 콜히친을 처리하고 배양 증식한 개체 중에서 공변세포의 크기를 위상차현미경을 사용하여 측정하여 배수화한 개체를 확인하여 선발·증식시켰다. 공변세포 크기 측정은 콜히친 처리 후 증식한 개체 2,000개를 분석하였으며, 1개체가 최종적으로 선발되었다.Among individuals treated with colchicine in vitro and grown in culture, the size of guard cells was measured using a phase-contrast microscope, and polyploid individuals were identified and selected and propagated. For the measurement of guard cell size, 2,000 individuals proliferated after colchicine treatment were analyzed, and one individual was finally selected.

8배체의 사꾸라딸기는 공변세포의 크기가 30~34㎛이지만, 배수화된 개체의 공변세포 크기는 36~40㎛ 정도였다. 또한, Cysrain UV P type으로 염색하고 세포측정기(Flow cytometry, Ploidy Analyser UV light)를 사용하여 염색체 수를 분석한 결과 16배체임을 확인하였다.The size of the guard cell of the octoploid cherry strawberry was 30~34㎛, but the size of the guard cell of the polyploided individual was about 36~40㎛. In addition, as a result of staining with Cysrain UV P type and analyzing the number of chromosomes using a cytometer (Flow cytometry, Ploidy Analyzer UV light), it was confirmed that they were hexaploid.

(2-3) 배수화된 개체간 교배 후 배 배양(embryo culture)(2-3) Embryo culture after mating between multiple individuals

옐로우 원더의 배수화된 4배체 개체와 사꾸라딸기의 배수화 된 16배체 개체간의 교배는 수정 자체가 거의 되지 않는다. 반복적으로 수정을 시도하여 약간의 종자만 얻을 수 있었으나, 교배 후 일정기간이 지나면 종자는 형성되는데 배(embryo)가 전부 갈변되어 죽어있는 상태로 확인되었다. 이를 극복하기 위해 미숙한 배의 배양을 시도하였다. 먼저, 양 개체를 인공적으로 수정시킨 후 20~30일 후에 미숙 종자를 채취하였다. 20일 미만의 종자를 사용할 경우에는 너무 물러(단단하지 않아) 배를 채취할 수 없었고, 30일이 초과되면 종자의 배가 죽기 시작하여 개체 발생이 어려워지는 문제점이 있었다.Crossing between a polyploid tetraploid individual of Yellow Wonder and a polyploid hexaploid individual of cherry strawberry rarely results in fertilization itself. Only a few seeds could be obtained by repeatedly attempting fertilization, but seeds were formed after a certain period of time after mating, but the embryos were all browned and dead. To overcome this, culture of immature embryos was attempted. First, immature seeds were collected 20 to 30 days after artificially insemination of both individuals. When seeds less than 20 days old were used, pears could not be collected because they were too soft (not hard), and when 30 days were exceeded, seed pears began to die, resulting in difficulty in object development.

양 품종간 인공교배는 사꾸라딸기 개체의 꽃봉오리 개화 하루 전 꽃잎과 수술을 제거하고 옐로우 원더 품종의 화분으로 수정시킨 후 꽃봉오리를 유산지로 싼 후, 수정 날짜를 기록하고 1일 간격으로 3일간 동일하게 수정 과정을 반복하여 수행하였다. 교배 후 25일째에 미숙 종자를 채집하여 세제물에 20분간 담궜다가 흐르는 물에 30분간 씻어낸 후 무균실험대 내에서 75%(v/v) 알콜로 30초 처리한 후 멸균수로 세척하고, 차아염소산나트륨 10분 후 멸균수로 세척하고, 염화제이수은 용액에 10분간 담근 후 멸균수로 3차례 세척한 후 멸균수에 3시간 동안 담궈두었다. 멸균된 여과지로 물기를 흡수 한 후에 현미경을 이용하여 종자를 개각하여 조심스럽게 배를 꺼내어 0.5mg/L BA, 3.0mg/L 2,4-D 및 0.1mg/L KT (kinetin)를 포함하는 MS 배지에 치상하였다. 약 4~6주 정도면 유백색의 캘러스가 형성이 되는데, 이 때 다시 2.0mg/L TDZ 및 0.5mg/L 2,4-D를 포함하는 MS 배지에 옮겨주고 3~4주 배양하면 신초가 생성되기 시작한다. 신초가 생성되기 시작한 후 증식배지(0.2mg/L BA 및 0.05mg/L IBA를 포함하는 MS 배지)로 옮겨 증식시켰다(도 2).In artificial crossbreeding between both cultivars, the petals and stamens were removed one day before the flower buds of the cherry strawberry individual were fertilized with pollen of the Yellow Wonder cultivar, the buds were wrapped with parchment paper, and the date of fertilization was recorded and the same for 3 days at 1-day intervals. The correction process was repeated repeatedly. On the 25th day after mating, immature seeds were collected, soaked in detergent water for 20 minutes, washed in running water for 30 minutes, treated with 75% (v/v) alcohol for 30 seconds in a sterile laboratory, washed with sterilized water, and washed with hypochlorous acid After 10 minutes of sodium, it was washed with sterile water, dipped in a mercuric chloride solution for 10 minutes, washed three times with sterile water, and then soaked in sterile water for 3 hours. After absorbing water with a sterilized filter paper, open the seeds using a microscope and carefully take out the pears. were deposited on the medium. Milky white callus is formed in about 4 to 6 weeks. At this time, it is transferred to MS medium containing 2.0mg/L TDZ and 0.5mg/L 2,4-D and cultivated for 3 to 4 weeks to produce shoots. start to become After shoots started to be produced, they were transferred to a growth medium (MS medium containing 0.2 mg/L BA and 0.05 mg/L IBA) and proliferated (FIG. 2).

(2-4) 개체의 선별(2-4) Selection of individuals

배 배양을 통해 증식된 48개체에 일련의 번호를 각각 부여하고 개체별 기내증식을 수행하였으며, 각 개체별 공변세포 크기를 분석한 후, 공변세포의 크기가 모두 35~40㎛ 개체임을 확인하였으며(도 3), 순화작업을 한 후에 노지에서 실증재배를 진행하였다. 그 후, 상기 각 개체를 조직배양으로 증식시켜 각각의 런너(포복경)를 받고, 모주와 런너들(각 개체당 20개)을 겨울 온실재배와 봄 노지재배를 진행하였으며, 이형주의 발생이 없고, 생육 및 결실이 균일하게 나타났으며, 중온성의 표현형을 가지는 개체 1개를 최종적으로 선별하였다. 상기 개체를 JY-1로 명명하고, 상기 JY-1 식물체를 조직배양하여 식물체를 재생한 후 생장점을 채취하여 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2021년 5월 13일자로 기탁하였다.A series of numbers were assigned to 48 individuals proliferated through embryo culture, and in vitro propagation was performed for each individual, and after analyzing the size of guard cells for each individual, it was confirmed that all guard cell sizes were 35 to 40 μm ( 3), after the purification work, demonstration cultivation was carried out in the open field. After that, each of the above individuals was propagated by tissue culture to receive each runner (crawling), and the mother plant and runners (20 per individual) were grown in the winter greenhouse and in the spring, and there was no heterogeneous strain, Growth and fruiting appeared uniform, and one individual with a mesophilic phenotype was finally selected. The object was named JY-1, and after tissue culture of the JY-1 plant to regenerate the plant, growth points were collected and deposited at the Biological Resource Center of the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology on May 13, 2021.

실시예 3. 10배체 딸기의 특성Example 3. Characteristics of decaploid strawberries

10배체 딸기 JY-1의 품종 특성 조사는 모부본인 사꾸라딸기와 옐로우 원더 품종을 대조품종으로 하였으며, 평가의 기준은 농림수산식품부 국립종자원에서 발표한 <신품종 심사를 위한 작물별 특성조사요령(딸기 STRAWBERRY (Fragaria L.))>에 따라 측정하였고, 실측치는 20주의 개체를 임의로 취하여 분석하였다. 분석 특성은 모부본의 특징과 관련된 과실 색, 결실 유형, 포복경 등을 위주로 관찰하였다.The cultivar characteristics of the decaploid strawberry JY-1 were investigated using the parent cherry strawberry and Yellow Wonder cultivars as control cultivars, and the criteria for evaluation were based on the <Current Characteristic Survey Guidelines for New Varietal Examination (Strawberry STRAWBERRY ( Fragaria L.))>, and the actual values were analyzed by randomly taking 20 weeks of individuals. As for analysis characteristics, fruit color, fruit type, and creeping length related to parental characteristics were mainly observed.

그 결과, 출원품종인 JY-1은 중온성으로 일장과 온도에 관계없이 일정기간(약 4개월)이 도달하면 꽃눈분화가 되는 특이성을 가지며, 반개장형이고, 잎의 색깔이 짙고 형태가 원형에 가까우며, 포복경 생산 능력이 중간정도이며, 열매는 추운 저온기 재배시 흰색으로 되었다가, 봄철 기온이 올라가면 노란색으로 바뀌면서 약간 분홍색을 보이는 것으로 관찰되었다. 이는 부본인 옐로우 원더와 모본이 사꾸라딸기의 특성을 모두 가진 것으로 나타났다(도 4). 종자의 색깔은 빨간색으로 확인되었다.As a result, the applied variety, JY-1, is mesophilic and has the specificity of differentiated flower buds when a certain period of time (about 4 months) is reached regardless of day length and temperature. It was observed that the fruit was white when cultivated in a cold low temperature period, and turned yellow when the temperature rose in spring, showing a slightly pink color. It was found that both the yellow wonder and the parent had the characteristics of cherry blossoms (FIG. 4). Seed color was identified as red.

본 발명의 출원품종 육종 시 사용된 옐로우 원더는 런너가 발생하지 않으나 출원품종인 JY-1은 런너가 발생하여 자묘에 의해 번식이 가능하였다. 또한, 출원품종은 모부본에 비해 잎이 두텁고 크며, 왁스층이 두꺼운 것으로 관찰되었다(도 5).Yellow Wonder used in the breeding of the application variety of the present invention did not develop runners, but the applied variety JY-1 developed runners and was able to reproduce by children. In addition, it was observed that the applied cultivar had thicker and larger leaves and a thicker wax layer than the parent model (FIG. 5).

또한, 2020년 노지에서 출원품종과 모부본의 해충 저항성을 검토한 결과, 출원품종 JY-1은 모부본에 비해 진딧물 및 응애 발생이 현저하게 줄어든 것을 알 수 있었다(표 3).In addition, as a result of examining the insect resistance of the applied variety and parent in the field in 2020, it was found that the applied variety JY-1 significantly reduced the occurrence of aphids and mites compared to the parent (Table 3).

해충 저항성pest resistance 사꾸라딸기Sakura Strawberry 옐로우 원더yellow wonder JY-1JY-1 진딧물aphid ++++ ++++++ ++ 응애Mite ++++ ++++ ++ -: 무발생, +: 약간 발생, ++: 중간 발생, +++: 심하게 발생, ++++: 아주 심함.-: no occurrence, +: slight occurrence, ++: moderate occurrence, +++: severe occurrence, ++++: very severe occurrence.

또한, 일반인 50명을 상대로 관능검사를 수행한 결과, 출원품종인 JY-1에 대한 선호도가 월등이 우수한 것을 알 수 있었다(표 4).In addition, as a result of performing a sensory test on 50 ordinary people, it was found that the preference for the applied variety, JY-1, was excellent (Table 4).

관능검사 결과sensory test result 사꾸라딸기Sakura Strawberry 옐로우 원더yellow wonder JY-1JY-1 선호도preference 00 3명3 people 47명47 people 비율ratio 00 6%6% 94%94% 관능검사에서 향이 월등히 뛰어난 것으로 확인.It was confirmed that the fragrance was excellent in the sensory test.

본 발명의 출원품종은 열매가 작아 상품성이 없는 부본에 비해 과실이 커 상품성이 우수하고, 모본에 비해 충해에 강해 생산성이 우수하며, 모본에 비해 과실의 향이 강하고 과실의 색이 상이한, 새로운 유형의 딸기 품종으로 유통될 수 있을 것이다.The applied variety of the present invention has excellent marketability due to its large fruits compared to the parent, which has small fruit and no marketability, and has excellent productivity because it is resistant to insect damage compared to the parent, and has a stronger fruit fragrance and different color of the fruit than the parent. It will be distributed as a strawberry variety.

한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KCTC14569BPKCTC14569BP 2021051320210513

Claims (6)

재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시켜 얻어진 것으로서, 사꾸라딸기 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 향이 강하고, 옐로우 원더 품종에 비해 병충해에 강하며 열매의 크기가 증가된, 10배체 게놈을 가지는 딸기 신품종 JY-1.Cherry strawberry variety, cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), as a model, and wild-type strawberry ( F. vesca f. semperflorens ), which is obtained by artificially crossing Yellow wonder variety, as a parent. JY-1, a new strawberry cultivar with a decaploid genome that is resistant to pests and has a strong fruit fragrance, is resistant to pests and diseases compared to Yellow Wonder, and has an increased fruit size. 제1항에 있어서, 상기 딸기 신품종 JY-1으로부터 유래한 생장점의 기탁번호가 KCTC14569BP인 것을 특징으로 하는 딸기 신품종 JY-1.The new strawberry variety JY-1 according to claim 1, characterized in that the accession number of the growth point derived from the new strawberry variety JY-1 is KCTC14569BP. 제1항의 딸기 신품종 JY-1의 식물체와 다른 딸기 품종을 교배하여 생산된 F1 딸기.An F 1 strawberry produced by crossing a plant of the new strawberry variety JY-1 of claim 1 with another strawberry variety. 제1항의 딸기 신품종 JY-1를 이용하여 제조된 딸기 가공식품.Strawberry processed food prepared using the new strawberry variety JY-1 of claim 1. 재배형 딸기(Fragaria ananassa Duch.)인 사꾸라딸기 품종을 모본으로 하고, 야생형 딸기(F. vesca f. semperflorens)인 옐로우 원더(Yellow wonder) 품종을 부본으로 하여 이를 인공 교배시키는 단계를 포함하는, 10배체 딸기의 육종 방법.Cultivated strawberry ( Fragaria ananassa Duch.), cherry strawberry variety as a model, and wild strawberry ( F. vesca f. semperflorens ) Yellow wonder (Yellow wonder) variety as a parent, including the step of artificially crossing them, 10 Breeding method of diploid strawberry. 제5항에 있어서,
(a) 모본과 부본 품종인 사꾸라딸기와 옐로우 원더 품종의 종자를 배수화하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 배수화한 종자로부터 식물체를 유도하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 유도된 배수화 식물체의 개화 시기에 모본 품종과 부본 품종을 인위적으로 교배시키는 단계;
(d) 교배 후 20~30일의 미숙종자를 채종한 후 개각하여 배(embryo)를 적출하는 단계; 및
(e) 상기 (d) 단계에서 적출한 배를 배양하여 식물체를 재분화하는 단계;를 포함하는, 10배체 딸기의 육종 방법.
According to claim 5,
(a) multiplying the seeds of the parent and parent cultivars, Cherry Strawberry and Yellow Wonder;
(b) inducing plants from the seeds puppled in step (a);
(c) artificially crossing the parent variety and the parent variety at the flowering time of the polyploid plant induced in step (b);
(d) harvesting immature seeds 20 to 30 days after mating and then splitting and extracting embryos; and
(e) regenerating plants by culturing the embryos extracted in step (d);
KR1020210077230A 2021-06-15 2021-06-15 New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species KR20220168198A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210077230A KR20220168198A (en) 2021-06-15 2021-06-15 New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210077230A KR20220168198A (en) 2021-06-15 2021-06-15 New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220168198A true KR20220168198A (en) 2022-12-23

Family

ID=84536221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210077230A KR20220168198A (en) 2021-06-15 2021-06-15 New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220168198A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116686708A (en) * 2023-06-13 2023-09-05 武汉生物工程学院 Method for open tissue culture of strawberry virus-free seedlings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116686708A (en) * 2023-06-13 2023-09-05 武汉生物工程学院 Method for open tissue culture of strawberry virus-free seedlings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Israeli et al. In vitro culture of bananas
JP5231466B2 (en) A tetraploid watermelon that produces small fruits
US11432487B2 (en) Systems, methods and kits for micropropagation of Cannabis
FR2933842A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HAPLOID, DOUBLE AND / OR DIHAPLOID HAPLOIDS BY GYNOGENESIS
KR101137819B1 (en) Proliferation method of pro-embryogenic in yellow poplar
CN102239803B (en) Method for culturing regeneration plants of Brassica oleracea microspores
CN108077061A (en) A kind of selection made wine with the glutinous two-line sterile lines of Xian
Mulwa et al. In vitro shoot multiplication of Macadamia tetraphylla L. Johnson
Jones et al. Cannabis propagation
KR20220168198A (en) New strawberry variety having decaploids using embryo culture and polyploid breeding between different species
Ji et al. In vitro embryo rescue culture of F1 progenies from crosses between different ploidy grapes
CN102550404B (en) Efficient induction method of plum blossom blade callus
Bouharmont Application of somaclonal variation and in vitro selection to plant improvement
US20190200553A1 (en) Method for Producing Rice Haploid by Rice X Maize Hybridization
CN114097525B (en) Method for cultivating pocket pumpkin-shaped seedless grape fruits
CN104642098A (en) Cultivation method of non-toxic phalaenopsis new product
CN112106663B (en) Method for establishing waxberry seedling clone
Verma et al. Standardization of protocol for pre-treatment, surface sterilization, regeneration, elongation and acclimatization of Chrysanthemum morifolium Ramat
US20030182693A1 (en) Variety of four-leaf clover and a method for breeding the same
CN105123495A (en) Application of partially indica-type paddy rice dominant dwarf mutant
Gercheva et al. Embryo rescue of early ripening plum cultivars
CN110036906A (en) A method of irradiation pollen induction breeding good quality and high output cotton
KR102309624B1 (en) Lily tissue somatic cell meristem Culture quick proliferation Method
Komar-Tyomnaya The main directions and results of ornamental peach breeding in the Nikita Botanical Gardens
Kaur et al. in vitro protocol standardization for growth and rooting in strawberry

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal