본 연구는 발아율이 낮고 발아가 불균일할 뿐만 아니라 발아소요기간이 긴 고로쇠나무 종자의 발아율 및 발아속도를 향상시키고자 PEG를 이용한 priming 처리를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수분퍼텐셜을 0, -0.25, -0.5, -1.0, -2.0MPa로 각각 조절한 PEG 용액에 3일 동안 침지시켜 priming 처리한 고로쇠나무 종자는 무처리구에 비해 priming 처리구에서 발아율, 평균발아일수, 발아속도 및 발아균일지수가 향상되었다. 특히, -2.0MPa 처리구에서는 가장 높은 효과를 나타내었다. 또한 priming 처리는 무처리구에 비해 휴면율이 낮게 나타나 휴면타파에 효과가 있음을 알 수 있었다. Priming 처리가 종자발아 뿐만 아니라 유묘활력에도 영향을 미치는지 알아보고자 priming 처리 후 발아된 종자로부터 생장한 유묘를 대상으로 상대생장율 및 T/R율을 조사한 결과 -2.0MPa 처리구의 유묘에서 상대생장율은 가장 높고 T/R율은 가장 낮은 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로부터 -2.0MPa의 수분퍼텐셜에서 3일 동안 priming 처리하는 것이 고로쇠나무 종자에 있어 가장 합리적인 종자처리 방법이라 할 수 있었다.
본 연구는 발아율이 낮고 발아가 불균일할 뿐만 아니라 발아소요기간이 긴 고로쇠나무 종자의 발아율 및 발아속도를 향상시키고자 PEG를 이용한 priming 처리를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수분퍼텐셜을 0, -0.25, -0.5, -1.0, -2.0MPa로 각각 조절한 PEG 용액에 3일 동안 침지시켜 priming 처리한 고로쇠나무 종자는 무처리구에 비해 priming 처리구에서 발아율, 평균발아일수, 발아속도 및 발아균일지수가 향상되었다. 특히, -2.0MPa 처리구에서는 가장 높은 효과를 나타내었다. 또한 priming 처리는 무처리구에 비해 휴면율이 낮게 나타나 휴면타파에 효과가 있음을 알 수 있었다. Priming 처리가 종자발아 뿐만 아니라 유묘활력에도 영향을 미치는지 알아보고자 priming 처리 후 발아된 종자로부터 생장한 유묘를 대상으로 상대생장율 및 T/R율을 조사한 결과 -2.0MPa 처리구의 유묘에서 상대생장율은 가장 높고 T/R율은 가장 낮은 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로부터 -2.0MPa의 수분퍼텐셜에서 3일 동안 priming 처리하는 것이 고로쇠나무 종자에 있어 가장 합리적인 종자처리 방법이라 할 수 있었다.
This study was conducted to improve the germination percent and germination speed by seed priming using polyethylene glycol (PEG) 8,000 solution on Acer mono seed because it has low and irregular germination characteristics. Seed priming was carried out under 0, -0.25, -0.5, -1.0 and -2.0 MPa of wat...
This study was conducted to improve the germination percent and germination speed by seed priming using polyethylene glycol (PEG) 8,000 solution on Acer mono seed because it has low and irregular germination characteristics. Seed priming was carried out under 0, -0.25, -0.5, -1.0 and -2.0 MPa of water potential at $20^{\circ}C$ for 3 days. Primed seeds showed higher percent germination, germination speed, mean germination time (MGT) and germination performance index (GPI) than unprimed seeds. Especially, primed seed with -2.0 MPa of water potential had the highest germination properties. And primed seeds had a lower dormancy than the unprimed seeds. Relative growth rate and T/R ratio of seedling from primed seeds were measured to survey the effect of seed priming on the seedling vigor as well as seed germination. The seedlings from primed seeds at -2.0 MPa of water potential showed the highest relative growth rates of height and root collar diameter, however, the lowest value in T/R ratio. This study suggested that seeds priming at -2.0 MPa of water potential under $20^{\circ}C$ for 3 days enhanced not only the percent germination, germination speed, MGT and GPI but also the vigor and growth of seedlings in Acer mono.
This study was conducted to improve the germination percent and germination speed by seed priming using polyethylene glycol (PEG) 8,000 solution on Acer mono seed because it has low and irregular germination characteristics. Seed priming was carried out under 0, -0.25, -0.5, -1.0 and -2.0 MPa of water potential at $20^{\circ}C$ for 3 days. Primed seeds showed higher percent germination, germination speed, mean germination time (MGT) and germination performance index (GPI) than unprimed seeds. Especially, primed seed with -2.0 MPa of water potential had the highest germination properties. And primed seeds had a lower dormancy than the unprimed seeds. Relative growth rate and T/R ratio of seedling from primed seeds were measured to survey the effect of seed priming on the seedling vigor as well as seed germination. The seedlings from primed seeds at -2.0 MPa of water potential showed the highest relative growth rates of height and root collar diameter, however, the lowest value in T/R ratio. This study suggested that seeds priming at -2.0 MPa of water potential under $20^{\circ}C$ for 3 days enhanced not only the percent germination, germination speed, MGT and GPI but also the vigor and growth of seedlings in Acer mono.
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문제 정의
그러나고로쇠나무 종자의 표준 발아율은 26% 로 비교적 저조할 뿐만 아니라 발아상태 또한 불균일하고 발아하는데 많은 시간이 소요된다 이를 극복하기 위하여 가을부터 이듬해 봄에 파종하기 전까지 노천매장을 하거나 약 40~60일간 저온처리를 실시하는 등 전처리에 많은 시간이 투입되고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 기존 종자처리의 단점을 극복하고자PEG를 이용한 priming 처리를 통해 발아율 및 발아속도를 향상시키고 발아소요시간 및 전처리 기간을 단축시킴으로서 점차 증가하고 있는 고로쇠나무 조림수요에 맞추어 묘목의 생산효율을 향상시키기 위해 실시되었다.
본 연구는 발아율이 낮고 발아가 불균일할 뿐만 아니라 발아 소요 기간이 긴 고로쇠나무 종자의 발아율 및 발아속도를 향상시키고자PEG 를 이용한 priming 처리를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다
제안 방법
Priming 처리가 종자발아 이후 생장에 미치는 영향을 파악하기 위하여 발아가 종료된 유묘를 4주 동안 생장시킨 후 1차 생장 특성 조사를 실시하였다. 생장특성은 묘고 및 근원경을 조사하였으며 이후 30 일 간격으로 2차 3차조사를 실시하였다 측정된 유묘의 수고 및 근원경을 이용하여 상대생장율(relative growth rate) 을 구하였다 (Beadle, 1993) .
실험 전 종자의 표면소독을 위하여 1% sodium hypochlorite 용액에 5분 정도 침지한 후 증류수로 깨끗이 세척하였다 Priming 처리는 수분퍼텐셜이 조절된 PEG 용액에 고로쇠나무 종자를 3일간 침지시켜 실시하였다. Priming 처리된 종자는 피트모스: 버미큘라이트: 펄라이트를 1:1:1 로 혼합한 배양토에 50립씩 4반복으로 파종하여 온실에 육묘하였다.
germination, PG), 평균발。}일수(mean germination time, MGT), 발아속도(germination speed, GS), 발아균일지수 (germination performance index, GPI)를아래와 같이 계산하였으며, 실제로 종자가 가진 발아력을 즉정하고 종자 발아불량의 원인을 찾고자 Ren과 Tao(2004) 의 방법을 이용하여 상대발아율(relative germi nation) , 휴면성(dormancy), 상대휴면성(relative dormancy), 고사율(mortality)을 산출하였다. 이때 종자의 활력은 1%의 tetrazolium 용액에 절단된 종자를 치상하여 24시간 경과 후 조사하였다
생장특성은 묘고 및 근원경을 조사하였으며 이후 30 일 간격으로 2차 3차조사를 실시하였다 측정된 유묘의 수고 및 근원경을 이용하여 상대생장율(relative growth rate) 을 구하였다 (Beadle, 1993) . 또한 3차조사 완료 후 묘목을 굴취하여 T/R율을계산하였다
발사한 것。로간주하여파종후 1주일 후부터 매일 실시하였다 발아조사결과를 이용하여 발아율(percent germination, PG), 평균발。}일수(mean germination time, MGT), 발아속도(germination speed, GS), 발아균일지수 (germination performance index, GPI)를아래와 같이 계산하였으며, 실제로 종자가 가진 발아력을 즉정하고 종자 발아불량의 원인을 찾고자 Ren과 Tao(2004) 의 방법을 이용하여 상대발아율(relative germi nation) , 휴면성(dormancy), 상대휴면성(relative dormancy), 고사율(mortality)을 산출하였다. 이때 종자의 활력은 1%의 tetrazolium 용액에 절단된 종자를 치상하여 24시간 경과 후 조사하였다
실시하였다. 생장특성은 묘고 및 근원경을 조사하였으며 이후 30 일 간격으로 2차 3차조사를 실시하였다 측정된 유묘의 수고 및 근원경을 이용하여 상대생장율(relative growth rate) 을 구하였다 (Beadle, 1993) . 또한 3차조사 완료 후 묘목을 굴취하여 T/R율을계산하였다
0MPa로 조절한 용액에 priming 처리한 5개의 처리구로 구성되었다. 실험 전 종자의 표면소독을 위하여 1% sodium hypochlorite 용액에 5분 정도 침지한 후 증류수로 깨끗이 세척하였다 Priming 처리는 수분퍼텐셜이 조절된 PEG 용액에 고로쇠나무 종자를 3일간 침지시켜 실시하였다. Priming 처리된 종자는 피트모스: 버미큘라이트: 펄라이트를 1:1:1 로 혼합한 배양토에 50립씩 4반복으로 파종하여 온실에 육묘하였다.
실험은priming 처리를 하지 않은 무처리구와PEG를 이용하여 수분 퍼텐셜을 각각 -0.25, -0.5, -1.0, -2.0MPa로 조절한 용액에 priming 처리한 5개의 처리구로 구성되었다. 실험 전 종자의 표면소독을 위하여 1% sodium hypochlorite 용액에 5분 정도 침지한 후 증류수로 깨끗이 세척하였다 Priming 처리는 수분퍼텐셜이 조절된 PEG 용액에 고로쇠나무 종자를 3일간 침지시켜 실시하였다.
산출하였다. 이때 종자의 활력은 1%의 tetrazolium 용액에 절단된 종자를 치상하여 24시간 경과 후 조사하였다
대상 데이터
본 연구에 이용된 종자는 2004년 경기도 안산시 성포동에 위치하고 있는 30~40년생의 고로쇠나무 임분에서 채취하여 정선한 후 국립산림과학원 산림유전자원부 종자저장실 (4 ± 1 °C) 에 저장하였다.
성능/효과
1과 같은 발아 특성을 보였다 발아율의 경우, 수분퍼텐셜 -0.25MPa어서 9.5% 를 나타내어 무처리구((Wa) 와 차이가 없었으나 -0.5, -1.0, -2.0MPa에서는각각 18.0, 22.0, 40.5%로 무처리구에 비해 높게 나타났다(P<0.01). 일반적으로 적정 PEG 처리범위는 식물에 따라 차이는 있으나 -0.
01). 2차및 3차조사에서도priming 처리구가무처리구 보다높은 수치를 나타내었으며 -2.0MPa에서 가장 높게 나타나묘고와 유사한 경향을 보였다(pCO.Ol).
5, -l.OMPa 처리의 유묘는 무처리구 보다낮은 수고 및 근원경의 상대생장율을 보였다.
0MPa 처리구의 유묘에서 상대생장율은 가장 높고T/R율은 가장 낮은 것으로 관찰되었다 이러한 결과로부터 -2.OMPa의 수분퍼텐셜에서 3일 동안 priming 처리하는 것이 고로쇠나무 종자에 있어 가장 합리적인 종자처리 방법이라 할 수 있었다
5). 결국 유묘의상대생장율과T/R율을 종합하여 볼 때 -2.0MPa에서만 수고 및 근원경의 상대생장율을 비롯한T/R율에서 우수하게 나타나-2.0MPa 에서 3일 동안의 priming 처리가 유묘의 활력 및 생장을 증진시키는데 효과가 있다고 할 수 있다 이러한 시험결과로부터 고로쇠나무 종자는 -2.0MPa에서 3일 동안 priming 처리했을 때 종자의 발아율 발아 속도 및 발아균일지수를 향상시키며 유묘의 활력 및 생장도 증진시키는 효과가 있다고 할 수 있다.
0MPa 에서의 상대생장율은수고 및 근원경 모두무처리구에 비해 높게 나타났다. 그러나 발사3사 시 무처리구에 비해 높은 발아율은 나타냈던 처리 구 중 -0.25MPa 처리의 유묘는상대수고생장율에서는 무처리구 보다 낮았으나 상대근원경생장율에서는 높게 나타났으며, -0.5, -l.OMPa 처리의 유묘는 무처리구 보다낮은 수고 및 근원경의 상대생장율을 보였다.
발아균일지수 역시 수분퍼텐셜의 감소와 함께 증가하는 경향을 보였는데, 무처리구에서는 -0.25MPa에서와 차이를 보이지 않았으며 나머지 수분퍼텐셜 조건과는 차이를 나타내었다(p<0.01). 최 (2000) 의 연구결과에서도 소나무, 리기다소나무, 리기 테다소나무의 priming된 종자의 경우 무처리구와 침지처리구 보다 발이 균일지수가 높게 나타나priming 처리가종자의 발아를균일하게 함을 알수 있었다 발아균일지수는 발아율과 높은 정(+)의 상관을 나타내어 (r=0.
4). 발아율에서 가장 높은 수치를 나타내었던 -2.0MPa 에서의 상대생장율은수고 및 근원경 모두무처리구에 비해 높게 나타났다. 그러나 발사3사 시 무처리구에 비해 높은 발아율은 나타냈던 처리 구 중 -0.
수분퍼텐셜을 0, -0.25, -0.5, -1.0, -2.0MPa로 각각 조절한 PEG 용액에 3일 동안 침지시켜 priming 처리한 고로쇠나무 종자는무처리구에 비해 priming 처리구에서 발아율, 평균발아일수, 발아 속도 및 발아균일지수가 향상되었다 특히, -2.0MPa 처리구에서는 가장 높은 효과를 나타내었다 또한priming 처리는 무처리구에 비흐H 휴면율이 낮게 나타나 휴면타파에 효과가 있음을 알 수 있었다 Priming 처리가 종자발아 뿐만 아니라 유묘활력에도 영향을 미치는지 알아보고자 priming 처리 후 발아된 종자로부터 생장한유묘를 대상으로 상대생장율 및 T/R율을 조사한 결과-2.0MPa 처리구의 유묘에서 상대생장율은 가장 높고T/R율은 가장 낮은 것으로 관찰되었다 이러한 결과로부터 -2.OMPa의 수분퍼텐셜에서 3일 동안 priming 처리하는 것이 고로쇠나무 종자에 있어 가장 합리적인 종자처리 방법이라 할 수 있었다
위의 측정값을 가지고 유묘의 수고 및 근원경의 상대생장율을 구한 결과, 종자의 priming 처리는 유묘활력 에도 영향을 미치는 것으로 나타났다(Fig. 4). 발아율에서 가장 높은 수치를 나타내었던 -2.
, 1990). 전체적으로 priming 처리는PEG 저농도 처리에서는 발아촉진 효과가 없었으나 농도가 증가됨 에 따라 점차적으로 발아가 향상되는 경향을 보였다 또한 발아속도는 발아율과 매우 높은 정 (+) 의 상관을 나타내었으며 (r=0.987, p<0.01), 평균발일수와는 부(-) 의 상관을 나타내었 匸Kr=-0.764, p<0.01, Fig. 2).
0%을 나타내어 발아율 및 휴면율은 활력 대비 (對比) 수치인 상대발아율 및 상대휴면율과 큰 차이를 보이지 않았다. 종자 발아의 저해 원인 중 하나인 휴면율은 수분퍼텐셜이 감소할수록 감소하여 발아율과 상반된 경향을 보였던 반면 고사율은 무처리 및 처리간통계적 차이를보이지 않았다(P=O.713) . 이는종자에 대한pri ming 처리가 고사율에는 아무런 영향을 미치지 않으나휴면율을 감소시키기 때문에 강등(1997)의 연구에서와같이 priming 처리에 의해 고로쇠나무 종자의 휴면이 일부 타파되는 것으로 해석할 수 있다.
나타났다. 처리 전 종자의 활력을tetrazolium 용액을 이용하여 검사한 결과 86.0%을 나타내어 발아율 및 휴면율은 활력 대비 (對比) 수치인 상대발아율 및 상대휴면율과 큰 차이를 보이지 않았다. 종자 발아의 저해 원인 중 하나인 휴면율은 수분퍼텐셜이 감소할수록 감소하여 발아율과 상반된 경향을 보였던 반면 고사율은 무처리 및 처리간통계적 차이를보이지 않았다(P=O.
평균 발아일수는 수분 퍼텐셜이 낮아질수록 감소하는 경향을 나타냈다. 무처리구에서는 45.
, 2005), 상추종자(Targuis andBraford, 1992), 소나무류 종자(최, 2000) 에서도 보고된 바 있다. 한편 평균발아일수는 발아율과 부(-) 의 상관을 나타내어 (r=-0.729, p<0.01, Fig. 2) 발아율이 높은 종자일수록 발아일수가 짧아졌음을 보여주었는데 이는 일정 기간까지의 발아율을 나타내는 발아세가 priming 처리 종자에서 높게 나타났음을 의미한다. 발아속도는 무처리구에서는 0.
후속연구
0MPa 일 때 발아한다 (Decagon devices, 2000). 본연구 시작 전에 기존의 연구 자료를 검토한결과수분퍼텐셜 -2.0MPa이후에서 효과가 있었다는 보고는 거의 없었기에 한계 수분퍼텐셜을 -2.0MPa로 설정하여 연구를 수행하였다 그러나 한계 수분퍼 텐셜로설정한-2.0MPa에서 가장높은 발아율을보여 추후 -2.0MPa 이하의 처리 수준에서도 추가적인 실험이 필요하다고 사료된다.
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