우리나라 재래 수집종인 제비콩, 갓끈동부와 쥐눈이콩은 종피가 매우 두껍고 딱딱하여 물 흡수가 어려워 발아율이 각각 26%, 17%와 5%에 불가하다. 이들 종자는 저장성에서 그 가치가 높이 평가되지만, 포장에 파종할 때 발아율이 낮아 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 이들 종자의 발아율을 향상시키기 위하여 몇 가지 종피약화 처리를 실시하여 가장 효과적인 방법을 도출하였다. 종피약화 처리방법 중 가장 정상묘율이 높은 것은 제비콩은 tap water ($20^{\circ}C$)에서 24시간 침지 했을 때 85%이였으며, 갓끈동부는 hot water에서 8시간 침지했을 때 45%이였다. 그러나 소립이고 경도가 높은 쥐눈이콩은 진한 sulfuric acid에 10분간 침지 했을 때 72%의 정상묘율을 보였다.
우리나라 재래 수집종인 제비콩, 갓끈동부와 쥐눈이콩은 종피가 매우 두껍고 딱딱하여 물 흡수가 어려워 발아율이 각각 26%, 17%와 5%에 불가하다. 이들 종자는 저장성에서 그 가치가 높이 평가되지만, 포장에 파종할 때 발아율이 낮아 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 이들 종자의 발아율을 향상시키기 위하여 몇 가지 종피약화 처리를 실시하여 가장 효과적인 방법을 도출하였다. 종피약화 처리방법 중 가장 정상묘율이 높은 것은 제비콩은 tap water ($20^{\circ}C$)에서 24시간 침지 했을 때 85%이였으며, 갓끈동부는 hot water에서 8시간 침지했을 때 45%이였다. 그러나 소립이고 경도가 높은 쥐눈이콩은 진한 sulfuric acid에 10분간 침지 했을 때 72%의 정상묘율을 보였다.
The crops showing hard seed character have high seed viability after seed storage for long period. The low germination rate due to hard seed coat, however, cause a problem of low seedling establishment in field condition. Three legumes used in the experiment, lablab bean (Dolichos lablab L.), aspara...
The crops showing hard seed character have high seed viability after seed storage for long period. The low germination rate due to hard seed coat, however, cause a problem of low seedling establishment in field condition. Three legumes used in the experiment, lablab bean (Dolichos lablab L.), asparagus bean (Vigna sesquipedalis L. Fruwirth), and soybean (Glycine max L. Merr.), showed low germination rate (26, 17, and 5%, respectively) due to thick and hard seed coat. In this study artificial treatment for breaking dormancy was tested in hard seeds. The effect of proper treatment was various depending on species. The germination rate of lablab bean was highly improved up to 94% by soaking into water for 24 hours. In the case of asparagus bean, the rate was increased up to 90% by soaking for eight hours near boiling water until it cools. The germination rate of small hard seed soybean was increase to 96% by soaking into concentrated sulfuric acid for 10 minutes. Ultrastructural change revealed by scanning electron microscope (SEM) reflects that the structure of micropyle was changed and water uptake was facilitated with all treatments tested in the experiment. Especially, sulfuric acid treatment resulted in the degradation of micropylar tissue. These results demonstrate that the artificial treatment including sulfuric acid and (hot) water soaking treatment for promoting water uptake can be applied to improve seed germination in legume seed with thick and hard seed coat.
The crops showing hard seed character have high seed viability after seed storage for long period. The low germination rate due to hard seed coat, however, cause a problem of low seedling establishment in field condition. Three legumes used in the experiment, lablab bean (Dolichos lablab L.), asparagus bean (Vigna sesquipedalis L. Fruwirth), and soybean (Glycine max L. Merr.), showed low germination rate (26, 17, and 5%, respectively) due to thick and hard seed coat. In this study artificial treatment for breaking dormancy was tested in hard seeds. The effect of proper treatment was various depending on species. The germination rate of lablab bean was highly improved up to 94% by soaking into water for 24 hours. In the case of asparagus bean, the rate was increased up to 90% by soaking for eight hours near boiling water until it cools. The germination rate of small hard seed soybean was increase to 96% by soaking into concentrated sulfuric acid for 10 minutes. Ultrastructural change revealed by scanning electron microscope (SEM) reflects that the structure of micropyle was changed and water uptake was facilitated with all treatments tested in the experiment. Especially, sulfuric acid treatment resulted in the degradation of micropylar tissue. These results demonstrate that the artificial treatment including sulfuric acid and (hot) water soaking treatment for promoting water uptake can be applied to improve seed germination in legume seed with thick and hard seed coat.
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문제 정의
(2006)은 종자의 크기와 경도의 차이에 따른 수분흡수성을 종자활력과 비교하기 위하여 139점의 국내 수집 콩 8개 종자를 사용하여 발아시험을 실시한 결과 경실종자의 비율이 매우 높은 soybean(GSI 13125), lablab bean(GSI 10715), asparagus bean(GSI 10284)는 다른 종자에 비하여 수분흡수속도가 느리고 전기전도도 값이 낮았다고 하였다. 본 연구에서는 두과 경실종자의 물 흡수가 잘 안 되는 원인을 파악하고, 이들 종자의 휴면타파를 위한 최적 조건을 규명하고자 하였다.
이들 종자는 저장성에서 그 가치가 높이 평가되지만, 포장에 파종할 때 발아율이 낮아 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 이들 종자의 발아율을 향상시키기 위하여 몇 가지 종피약화 처리를 실시하여 가장 효과적인 방법을 도출하였다. 종피약화 처리방법 중 가장 정상묘율이 높은 것은 제비콩은 tap water (20℃)에서 24시간 침지 했을 때 85%이였으며, 갓끈동부는 hot water에서 8시간 침지했을 때 45%이였다.
제안 방법
경실콩 종자의 휴면을 타파하기 위하여 종피파상, 열(온)탕처리, 저온처리, 고온처리, 건조저장, 습윤저장, 진탕처리, 질산염처리, 농황산처리, 수세, 저온처리, 광처리, 냉수침지 등의 예비시험 결과 휴면타파에 효과가 가장 큰 황산처리, 열탕침지, 냉수침지 3가지를 본 시험에 사용하여 처리농도와 처리시간 등을 규명하였다. 휴면타파 처리된 종자의 수분흡수속도를 침윤시간대별로 비교 측정한 결과는 그림 2와 같다.
이 때 JFC-1100E를 사용하였다. 도금시킨 표본을 전자현미경상에서 관찰하였으며, 기종은 JEOL JSM-6380LV이며, 전압은 15 kV조건에서 작동하였다. SEM 촬영 배율은 표 2와 같다.
발아율의 값은 정상묘율와 비정상묘율을 합하여 나타내었다. 발아묘의 판별은 발아조사 마감일에 정상묘, 비정상묘, 경실종자, 신선종자, 죽은종자 5가지로 구분하여 조사하였다.
종자 표면의 미세구조 비교는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 실시하였다. 종자를 30℃의 인큐베이트에서 48시간동안 건조시킨 후 주공 촬영용 종자는 니퍼로 배꼽이 있는 부분이 상하지 않도록 반으로 잘라 준비하였다.
종자의 수분 흡수 특성을 측정하기 위하여 공시한 3가지 작물 종자의 침윤시간별 수분함량을 조사하였다. 작물별로 30립의 종자를 200 ml의 비이커에 넣고 증류수 150 ml를 가하였다.
작물별로 30립의 종자를 200 ml의 비이커에 넣고 증류수 150 ml를 가하였다. 침윤시간별(0.0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 16.0, 24.0, 36.0, 48.0시간)로 종자를 건져내어 물을 따라 버리고 종자를 여과지에 쏟아서 표면수를 제거하여 종자의 무게를 측정하고 침윤 전의 무게와 침윤 후의 무게를 측정하여 중량비로 수분흡수량을 나타내었다.
대상 데이터
본 연구에서는 제비콩(흑편두, 까치콩; Dolichos lablab L.), 갓끈동부(Vigna sesquipedalis L. Fruwirth)와 쥐눈이콩(서목태; Glycine max L. Merr.)을 재료로 시험하였다. 이들 재료는 경상대학교 유전자원 및 종자기술연구소(Germplasm & Seed Technology Institute, GSI)에서 국내에서 수집한 재래종으로 4℃에서 보관해 왔으며, 2007년에 재 증식하여 2008년에 시험재료로 사용하였다.
건조시킨 표본의 먼지를 제거하여 ion sputtering device로 표본를 10 mA에서 200초 동안 도금시킨다. 이 때 JFC-1100E를 사용하였다. 도금시킨 표본을 전자현미경상에서 관찰하였으며, 기종은 JEOL JSM-6380LV이며, 전압은 15 kV조건에서 작동하였다.
이들 재료는 경상대학교 유전자원 및 종자기술연구소(Germplasm & Seed Technology Institute, GSI)에서 국내에서 수집한 재래종으로 4℃에서 보관해 왔으며, 2007년에 재 증식하여 2008년에 시험재료로 사용하였다.
이론/모형
발아시험은 ISTA(2006)의 ‘International Rules for Seed Testing’에 따라 50립 × 8반복으로 25℃에서 8일간 paper towel상에서 발아시켰다.
성능/효과
제비콩은 냉수에 18시간 침지시 종자의 발아에 필요한 흡수량 50%에 달하였다(그림 2). 발아율이 가장 높고 발아묘의 상태가 가장 좋은 침지시간은 24시간으로 판명되었다(그림 2). 수돗물에 24시간 침지한 후 발아지에 치상했을 경우 경실종자의 비율이 6%에 불과하며 정상묘율이 85%에 달하였다(표 3).
갓끈동부의 경우 휴면타파에 가장 효과적인 열탕처리시 종자의 발아에 필요한 수분 함량인 50%에 달하는데 6시간이 소요되었다(그림 2). 발아율이 가장 높고 발아묘의 상태가 가장 좋은 침지시간은 8시간으로 판명되었다(그림 2와 표 3). 무처리(수돗물에 담금)의 경우 침윤 16시간째 종자의 수분흡수량이 48%에 달하고, 36시간째에는 열탕침지의 경우와 같은 62% 수준의 수분흡수량을 보이나(그림 2) 경실종자의 비율이 80%에 달하였다(표 3).
이상의 결과로 보아 경실종자는 횡단구조의 두께와 울타리조직, 주상조직, 유조직이 치밀하고 두꺼우며, 주공이 닫혀있어 수분의 흡수가 어려움을 SEM으로 확인할 수 있었다. 제비콩은 24시간 냉수에 침지 하는 것만으로도 주공이 열려 물 흡수가 충분히 이루어졌으며, 쥐눈이콩은 황산에 10분간 침지하고, 갓끈동부는 열탕에 8시간 침지하는 것이 종피파상에 가장 효과적임을 알 수 있었다.
이상의 결과로 보아 경실종자는 횡단구조의 두께와 울타리조직, 주상조직, 유조직이 치밀하고 두꺼우며, 주공이 닫혀있어 수분의 흡수가 어려움을 SEM으로 확인할 수 있었다. 제비콩은 24시간 냉수에 침지 하는 것만으로도 주공이 열려 물 흡수가 충분히 이루어졌으며, 쥐눈이콩은 황산에 10분간 침지하고, 갓끈동부는 열탕에 8시간 침지하는 것이 종피파상에 가장 효과적임을 알 수 있었다.
후속연구
갓끈동부와 쥐눈이콩에서 비정상묘가 각각 45%와 24%로 높은 이유는 고온(갓끈동부)과 농황산(쥐눈이콩)에 의한 것으로 해석되는바 금후에 비정상묘 비율을 낮추는 방향으로의 추가적인 검토가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 재래 수집종인 제비콩, 갓끈동부와 쥐눈이콩의 특징은?
우리나라 재래 수집종인 제비콩, 갓끈동부와 쥐눈이콩은 종피가 매우 두껍고 딱딱하여 물 흡수가 어려워 발아율이 각각 26%, 17%와 5%에 불가하다. 이들 종자는 저장성에서 그 가치가 높이 평가되지만, 포장에 파종할 때 발아율이 낮아 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 이들 종자의 발아율을 향상시키기 위하여 몇 가지 종피약화 처리를 실시하여 가장 효과적인 방법을 도출하였다.
경실콩 종자의 휴면 타파에 가장 효과가 좋은 방법은?
경실콩 종자의 휴면을 타파하기 위하여 종피파상, 열(온)탕처리, 저온처리, 고온처리, 건조저장, 습윤저장, 진탕처리, 질산염처리, 농황산처리, 수세, 저온처리, 광처리, 냉수침지 등의 예비시험 결과 휴면타파에 효과가 가장 큰 황산처리, 열탕침지, 냉수침지 3가지를 본 시험에 사용하여 처리농도와 처리시간 등을 규명하였다. 휴면타파 처리된 종자의 수분흡수속도를 침윤시간대별로 비교 측정한 결과는 그림 2와 같다.
Calero et al.이 말한 경실종자의 특성은?
Calero et al.(1981) 또한, 크기가 작은 종자는 종피의 크기가 상대적으로 크고, 세공이 둥글지만, 큰 종자는 종피의 크기가 작고, 세공은 가늘다고 하였다. Park et al.
참고문헌 (17)
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