사과 품종 홍로의 휴면아 분열조직 배양을 통해 형성된 캘러스에서의 바이러스 제거효율

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.

Various sizes (0.2 ~ 1.2 mm) and developmental stages (referred to as Stage 1 ~ 3) of apical and lateral meristems were excised, together or separately, directly from dormant buds of apple ‘Hongro’. They were mixed infected by Apple scar skin viroid (ASSVd), Apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), Apple stem pitting virus (ASPV) and Apple stem grooving virus (ASGV), which are major viruses attacking apples. A total of 31 callus lines (> 10 mm in diameter) were obtained by culturing the explants on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 3% sucrose, 3.0 mg/L benzyladenine (BA) and 0.1 mg/L indole-3-butyric acid (IBA), and they were subjected to RT-PCR analysis for virus detection. A high rate of virus elimination (expressed as the percentage of calli that did not amplify during RT-PCR, i.e., RT-PCR negative calli per total number of calli obtained) was achieved for ACLSV (100%), ASSVd (93.7%), and ASPV (93.7%), whereas it was only 25.8% for ASGV. ASPV was detected in the presence of 2 ~ 3 bracts. Simultaneous virus elimination of ASSVd, ASPV, ACLSV, and ASGV occurred during the meristem culture, in which the early stages of the dormant buds (Stage 1) were used, because ASGV was mostly eliminated during that stage. The results of the present study will be valuable for the production of virus-free apple trees.