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문제 정의
- 본 연구는 헛개나무 종자의 휴면 타파 방법과 발아 조건을 구명 하고자 실시하였다.
- 본 연구는 헛개나무의 대량생산을 위한 생리생태적 특성을 밝히고자 종자의 발아율 향상과 발아기간단축을 위한 종자의 휴면타파방법을 조사하였다.
제안 방법
- 5년 동안 일반 건조 저장한 종자의 발아율을 높이기 위하여 농황산에 40분간 처리한 후 4℃에서 50일 동안 저온처리하여 10일 간격으로 발아에 가장 적합한 온도인 15℃ 발아상에 치상하였다. 발아조사는 치상 후 종자의 유근이 2㎜이상 신장한 것을 발아한 것으로 간주하여 조사하였다.
- 사용하였다. 발아실험은 직경 9m의 Petri-dish에 여과지(Whatman No. 1) 2매를 깔고 증류수를 5㎖ 주입한 뒤 종자를 40립씩 3반복으로 실시하였다.
- 발아조사는 치상 후 종자의 유근이 2㎜이상 신장한 것을 발아한 것으로 간주하여 조사하였다. 발아율은공시 종자수에 대한 발아종자의 백분율이며, 평균발아일수〔Σ(DiNi)/ΣNi (Di : 치상 후 조사일수, Ni : 조사당일의 발아율)〕는 발아기간동안 매일 조사한 발아율과 조사일을 곱하여 합계한 수를 조사일수를 합한 수로 나누어 계산하였다.
- 발아조사는 치상 후 종자의 유근이 2㎜이상 신장한 것을 발아한 것으로 간주하여 조사하였다. 발아율은공시 종자수에 대한 발아종자의 백분율이며, 평균발아일수〔Σ(DiNi)/ΣNi (Di : 치상 후 조사일수, Ni : 조사당일의 발아율)〕는 발아기간동안 매일 조사한 발아율과 조사일을 곱하여 합계한 수를 조사일수를 합한 수로 나누어 계산하였다.
- 온도에 의한 발아반응은 종자의 종피를 인위적으로 제거한 것과 제거하지 않은 것을 10, 15, 20, 25 그리고 30(±l)℃로 조절한 발아상에서 조사하였다. 종피를 파상하기 위한 화학물질 처리는 농황산 (98.
- 08%) 을 10, 20, 30, 40, 50 그리고 60분까지 처리하여 증류수로 세척한 다음 15℃의 발아상에 치상하였다. 저장기간에 따른 발아상태는 일반 농가에서 가장 평이하게 사용하는 방법인 종자를 분리하여 자연상태의 일반 건조저장을 1, 2, 3, 4, 및 5년 동안 실시하여 15℃의 발아상에 치상하였다.
- 종피를 파상하기 위한 화학물질 처리는 농황산 (98.08%) 을 10, 20, 30, 40, 50 그리고 60분까지 처리하여 증류수로 세척한 다음 15℃의 발아상에 치상하였다. 저장기간에 따른 발아상태는 일반 농가에서 가장 평이하게 사용하는 방법인 종자를 분리하여 자연상태의 일반 건조저장을 1, 2, 3, 4, 및 5년 동안 실시하여 15℃의 발아상에 치상하였다.
대상 데이터
- 공시종자는 중청북도 제천 월악산에서 자생하고 있는 헛개나무에서 1995년부터 매년 11월에 채집하여 사용하였다. 발아실험은 직경 9m의 Petri-dish에 여과지(Whatman No.
- 23mm로 두껍고 단단하였는데 종피를 제외한 종자는 배유가 자엽을 감싸고 있었다(표 1). 배유의 길이는 4.3mm, 폭은 4.2mm 그리고 두께는 1.7mm였다. 자엽은 길이가 4.
- 종자는 장과상 핵과로 갈색이 돌고 평균 길이가 4.8mm, 폭이 4.8mm로 둥근 모양이 며 두께는 2.3mm정도였다. 종피의 두께는 0.
성능/효과
- 1995년부터매년 채종한 종자를 황산처리 하여 15℃에서 발아율을 조사한 결과 그림 4에서와 같이 채종 1년과 2년된 종자는 발아율이 95%정도였는데 3년된 종자는 90%, 4년된 종자는 86% 그리고 5년된 종자는 83%로 저장기간이 3년을 넘 었을 경우 발아율이 감소하는 경향을 보였다. 평균 발아일수는 저장기간이 1년과 2년된 종자의 경우 11일이었으나 3년된 종자는 12일, 4년된 종자는 14일 그리고 5년된 종자는 17일로 저장기간이 길어질수록 늦어졌다.
- 그러나 저온처리 기간에 따라 발아율이 증가하여 30일 이상의 처리에서 저온처리 효과가 유의적으로 인정되었다. 이는 저온처리과정 중에 배와자엽의 호르몬 대사나 효소대사에 활성이 증가되었기 때문이 아닌가 생각되는데, 수명의 길이 및 발아촉진과 관련된 생리대사와 식물호르몬의 반응은 추후 검토가 이루어져야 할 것이다.
- 헛개나무 종자의 경우 5년 동안 건조저장을 하여도 80%이상의 발아율을 보이는 것은 단명종자가 아닌 것은 분명한 것 같다. 그리고 종자의 함수량이 적으면 온도에 상관없이 수명은 함수량이 많을때보다 길게되나 헛개나무의 경우 15℃의 비교적 낮은 온도에서 발아가 이루어지는 것으로 보아 저온에서 저장을 하면 수명은 고온저장보다 길어지지 않을까 생각된다.
- 종피를 파상하기 위한 휴면타파 방법은 농황산을 40분간 처리하는 것이 효과적이었다. 종자를 건조 저장하였을 경우 채종 후 5년까지도 발아능력은 유지하고 있으나 발아율이 다소 낮아졌고 평균발아일수가 길었다. 장기(5년) 저장한 종자는 30일 이상의 저온처리에 의하여 발아율이 높아져 저온처리효과가 인정되었다.
- 종피를 제거하여 15℃에서 발아시킨 결과(그림 2) 치상 후 10일째부터 발아가 시작되어 12일째에는 90%이상의 높은 발아율을 보여 평균발아일수는약 11일 정도로 나타났다.
- 종피를 제거한 종자가 15℃에서 높은 발아율을보이는 것은 헛개나무 종자의 휴면은 종피에 있음을 뚜렷하게 보여주는 결과라고 생각되며, 20℃에서는 7%로 낮은 발아율을 보이고 5℃이 하나 25℃ 이상에서는 전혀 발아하지 않는 것은 헛개나무의 종자가 발아하는 온도의 폭이 매우 좁게 나타내고 있음을 보여주고 있는 것으로 생각된다. 이와 같은결과로 볼 때 일반 농가재배에서 층적처리하여 종자를 파종하여도 줄아가 늦고 줄아율이 낮은 것은 층적처리과정에서 종피의 개갑이 완전하게 이루어지지 않았거나 토양온도가 15℃를 넘었을 때 파종하였기 때문이 아닌가 생각된다.
- ℃에서 94%가 발아되었다. 종피를 파상하기 위한 휴면타파 방법은 농황산을 40분간 처리하는 것이 효과적이었다. 종자를 건조 저장하였을 경우 채종 후 5년까지도 발아능력은 유지하고 있으나 발아율이 다소 낮아졌고 평균발아일수가 길었다.
- 않는다. 채종 후 6개월간 건조 저장한 헛개나무 종자의 종피를 인위적으로 제거하여 10℃에서부터 30℃까지의 조건에서 발아시킨 결과 그림 1에서와 같이 종피를 제거하지 않은 종자는 온도에 관계없이 발아하지 않았으나 종피를 제거한 종자는 15℃에서 94%의 높은 발아율을 보였다.
- 1995년부터매년 채종한 종자를 황산처리 하여 15℃에서 발아율을 조사한 결과 그림 4에서와 같이 채종 1년과 2년된 종자는 발아율이 95%정도였는데 3년된 종자는 90%, 4년된 종자는 86% 그리고 5년된 종자는 83%로 저장기간이 3년을 넘 었을 경우 발아율이 감소하는 경향을 보였다. 평균 발아일수는 저장기간이 1년과 2년된 종자의 경우 11일이었으나 3년된 종자는 12일, 4년된 종자는 14일 그리고 5년된 종자는 17일로 저장기간이 길어질수록 늦어졌다.
- 헛개나무 종자의 종피를 파상하기 위하여 채종 후 6개월이 된 종자를 황산처리를 실시하여 15℃에 치상한 결과 그림 3에서와 같이 10분 동안 처리된종자는 발아가 이루어지지 않았으나 20분 처리에서는 34%, 30분 처리에서는 62% 그리고 40분 처리에서는 92%의 발아율을 보여 20분 이상에서 40분까지 의 처리에서는 처리 시간이 길어질수록 발아율이 증가되었다. 그러나 50분 처리에서는 52%로 낮아졌고 60분 처리에서는 23%로 더욱 낮아져 헛개나무 종자의 종피를 파상하기 위한 황산처리 시간은 40분이 적 당한 것으로 나타났다.
- 5년간 건조저장한 종자를 40분간 황산처리하고 4℃의 저온에 50일간 보관하면서 10일 간격으로 15℃에서 발아율을 조사한 결과는 그림 5에서와 같다. 황산처리 후 저온처리를 하지 않은 종자는 65%의 발아율을 보였는데 10일간 저온처리한종자는 62%의 발아율을 보여 별다른 차이가 없었으나 20일간 저온처리한 종자는 71%, 그리고 30일간 저장한 종자는 80%, 40일간 처리한 종자는 78% 그리고 50일간 처리한 종자는 81%의 발아율을 보여 30일 이상의 저온처리에서 발아율이 높아지는 경향을 보였다.
후속연구
- 그러나 헛개나무 종자를 황산에 40분간 처리하였을 때 발아율이 높았으나(그림. 3) 반복적인 실험에서 처리시간에 대한 발아율의 변화가 큰 것으로 보아 종자의 성숙도에 따라서 황산 처리시간이 달라질 것으로 보는데, 이는 차후 자세한 검토가 요구된다.
- 그러나 저온처리 기간에 따라 발아율이 증가하여 30일 이상의 처리에서 저온처리 효과가 유의적으로 인정되었다. 이는 저온처리과정 중에 배와자엽의 호르몬 대사나 효소대사에 활성이 증가되었기 때문이 아닌가 생각되는데, 수명의 길이 및 발아촉진과 관련된 생리대사와 식물호르몬의 반응은 추후 검토가 이루어져야 할 것이다.
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