Frequency of Spontaneous Polyploids in Monoembryonic Jeju Native Citrus Species and Some Mandarin Cultivars

Abstract

Polyploids are a potentially important germplasm source in seedless citrus breeding program. Seedlessness is one of the most promising traits of commercial mandarin breeds that mandarin triploid hybrids possess permanently. The formation of new constant triploid hybrids can be recovered through diploid species hybridization from the fusion of divalent gametes at low frequencyor intra-and inter-ploidy crosses. However, extensive breeding work based on small F1 hybrid seeds developed is impossible without a very effective aseptic methodology and ploidy event. In this study, in vitro embryo culture was employed to recover natural hybrids from monoembryonic diploid, open-pollinated mandarin. Flow cytometry was used to determine ploidy level. A total of 10,289 seeds were extracted from 792 fruits having approximately 13 seeds per fruit. Average frequency of small seeds developed was 7.1%, while the average frequency of small seeds per fruit were: 8.9% for 'Clementine' 10.2% for 'Harehime' 2.6% for 'Kamja' 3.1% for 'Pyunkyool' 2.8% for 'Sadookam' and 7.0% for 'Wilking' mandarin. Average size of a perfect seed was 49.52±0.07 mm 2 ('Clementine') while the small seed measured 7.95±0.04 mm 2 ('Clementine'), which was about 1/6 smaller than the perfect seed. In total, 731 small seeds were obtained and all of them contained only one embryo per seed. The efficiency of 'Clementine' was 14 times higher than 'Wilking' and more than 109 times higher than 'Pyunkyool'. The basic information on spontaneous polyploidy provides for the hybridization of constant triploids and increases the efficiency of conventional cross.

A Phylogenic Analysis of Citrus Cultivars Native to Jeju using Chloroplast DNA trnL-trnF and Internal Transcribed Spacer Region Sequences

“…더불어, 염기의 변이가 없이 보존되는 site는 570개로 나타났으며, 염기의 변이를 보이는 site는 68개, 그 중 계통학적으로 25개 의 염기가 유효한 것으로 확인되었다( et al, 2012;Song et al, 2011;Yun et al, 2007)로써 고립된 지역 내에서 (Jung et al, 2005) 오랜 기간 동안 느린 속도로 진화되어 오는 과정 중 유전적 안정화로 인하여 (Penjor et al, 2013) ITS 전체 영역의 유전자가 비슷해진 것으로 판단 할 수 있다. 2A and B), GenBank에 등록되지 않은 '소유자'의 ITS 전체 영역 또한 확보하였다 (Fig.…”

“…이전 연구자 (Jin et al, 2016;Sun et al, 2015)의 결과에 따르 면 '병귤'은 '청귤'과 가장 근연관계가 가까운 품종이라고 하였으나 본 연구에서는 '빈귤' 또는 '편귤'과 가까운 결과를 얻었으 며, '청귤'은 '병귤'과는 다른 Gp1 하위그룹에 속하며 유전적으로 근연관계가 멀다는 것이 확인되었다. 위 두 결과로 '병귤'은 문단('당유자' 등)과 만다린('홍귤' 등) 품종들과의 오랜 시간 동안 수분 수정 등 (Dhillon et al, 1993)을 통한 종자번식으로 고 립된 지역 내에서 선사시대부터 재배되어 왔기 때문에 (Chae et al, 2012;Song et al, 2011;Yun et al, 2007) 이전 연구자들의 연구 결과와 유전적인 차이를 보인 것이라 판단되었다 (Jin et al, 2016).…”

“…재래감귤은 선사시대부터 제주도에서 재배된 품종 (Jung et al, 2005;Kim et al, 2001;Sun et al, 2015)으로서 유성교잡에 의 한 종자번식 (Chae et al, 2012;Song et al, 2011)으로 오랜 기간 동안 재배되어 오면서 품종들 간 유전적으로 안정화된 것으로 추측되고 있으나 (Penjor et al, 2013), 재래감귤에 대한 연구는 미흡한 상태이다. 따라서, 이 연구에서는 양친의 유전자 확인에 사용하는 핵 리보솜 DNA내 ITS(ITS1-5.8S-ITS2) 전체 영역의 염기서열과 모계유전과 관련된 세포질 내 엽록체 영역의 염기서 열을 이용하여 제주도 내 재래감귤 품종들 간의 계통관계 분석을 위한 기초자료로 사용하기 위하여 유연관계를 조사하였다.…”