대마의 육종 및 재종상의 큰 장애인 "자웅이주성"을 극복할 수 있는 "자성종자" 생산기술을 개발하기 위해 수행한 일련의 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전 생육기간 자연 단일조건에 재배한 개체들은 질산은을 처리하더라도 성전환 식물체 비율이 5%이고 웅화의 발생정도가 극히 적었으며 자화보다 24일 늦게 개화하여 수정이 되지 않았다. 2. 재배환경을 3엽기, 6엽기에 장일에서 단일조건으로 급격하게 변화시킨 자주는 웅화의 개화량은 적었지만 성전환 개체 비율이 각각 75%, 100%로 높고 자화와 개화기 차이가 각각 10일, 3일로 비슷한 시기에 개화하여 인공수정이 가능하였다. 3. 영양생장기로 판단되는 7월 2일과 7월 12일에 질산은과 단일을 동시에 처리한 개체들은 모두 성이 전환되어 성전환 액아 비율이 각각 63.2%, 61.9%로 높았고 무처리 자주와 동일한 시기에 개화하여 자연적인 풍매로 수정되었다. 또한 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.5%, 77.0%로 가장 높아 풍매에 유리하도록 바람이 잘 통하는 식물체 상부에서 성전환 액아의 비율이 높았다. 4. 생식생장기로 판단되는 7월 22일에 처리한 개체들은 성전환 액아의 비율이 4.4%로 낮고 자화보다 16일 늦게 개화하여 수정되지 않았다. 5. 일반종자는 자주 비율이 49%로 성비가 1:1에 근접하기 때문에 종실수량이 96 kg/10a였으나 자성종자는 자주 비율이 100%로서 종실수량이 141 kg/10a로 일반 종자에 비해 47% 증수되었다.
대마의 육종 및 재종상의 큰 장애인 "자웅이주성"을 극복할 수 있는 "자성종자" 생산기술을 개발하기 위해 수행한 일련의 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전 생육기간 자연 단일조건에 재배한 개체들은 질산은을 처리하더라도 성전환 식물체 비율이 5%이고 웅화의 발생정도가 극히 적었으며 자화보다 24일 늦게 개화하여 수정이 되지 않았다. 2. 재배환경을 3엽기, 6엽기에 장일에서 단일조건으로 급격하게 변화시킨 자주는 웅화의 개화량은 적었지만 성전환 개체 비율이 각각 75%, 100%로 높고 자화와 개화기 차이가 각각 10일, 3일로 비슷한 시기에 개화하여 인공수정이 가능하였다. 3. 영양생장기로 판단되는 7월 2일과 7월 12일에 질산은과 단일을 동시에 처리한 개체들은 모두 성이 전환되어 성전환 액아 비율이 각각 63.2%, 61.9%로 높았고 무처리 자주와 동일한 시기에 개화하여 자연적인 풍매로 수정되었다. 또한 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.5%, 77.0%로 가장 높아 풍매에 유리하도록 바람이 잘 통하는 식물체 상부에서 성전환 액아의 비율이 높았다. 4. 생식생장기로 판단되는 7월 22일에 처리한 개체들은 성전환 액아의 비율이 4.4%로 낮고 자화보다 16일 늦게 개화하여 수정되지 않았다. 5. 일반종자는 자주 비율이 49%로 성비가 1:1에 근접하기 때문에 종실수량이 96 kg/10a였으나 자성종자는 자주 비율이 100%로서 종실수량이 141 kg/10a로 일반 종자에 비해 47% 증수되었다.
This study was conducted to overcome the deliciousness by sex reversal in hemp plants. When female plants grown under long day length condition were transferred to short day length condition in 3th and 6th leaf stage, a few male flowers were formed and the gap of flowering days between sex reversed ...
This study was conducted to overcome the deliciousness by sex reversal in hemp plants. When female plants grown under long day length condition were transferred to short day length condition in 3th and 6th leaf stage, a few male flowers were formed and the gap of flowering days between sex reversed male and normal female flowers were around 10 days and 3 days, respectively. Although the flowering amounts were small, this short gaps of flowering days were enough for artificial pollination. When female plants grown under long day length condition were transferred to short day length condition just after treatment of silver nitrate in the vegetative stage, a great amount of male flower was formed and the gap of flowering days between sex reversed male and normal female flowers were only 1 to 3 days. The increased sex reversed male flowers and induced short gap of flowering days were adequate for natural wind pollination. When female seeds were cultivated, seed yield was 141 kg/10a, while it was 96 kg/10a when normal seeds cultivated.
This study was conducted to overcome the deliciousness by sex reversal in hemp plants. When female plants grown under long day length condition were transferred to short day length condition in 3th and 6th leaf stage, a few male flowers were formed and the gap of flowering days between sex reversed male and normal female flowers were around 10 days and 3 days, respectively. Although the flowering amounts were small, this short gaps of flowering days were enough for artificial pollination. When female plants grown under long day length condition were transferred to short day length condition just after treatment of silver nitrate in the vegetative stage, a great amount of male flower was formed and the gap of flowering days between sex reversed male and normal female flowers were only 1 to 3 days. The increased sex reversed male flowers and induced short gap of flowering days were adequate for natural wind pollination. When female seeds were cultivated, seed yield was 141 kg/10a, while it was 96 kg/10a when normal seeds cultivated.
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제안 방법
05 mm 흑색비닐을 사용하였다. 단일처리는 수동식권취기를 이용하여 흑색비닐 커튼을 오전 9시에 개방하고 오후 7시에 폐쇄하여 매일 10시간 일장이 유지되도록 하였다.
종실 등숙기에 시험구당 10 개체씩 경장, 분지수, 분지장을 조사하였는데 경장은 지상부에서 정단까지의 길이, 분지수는 주경에서 나온 1차 분지의 수, 분지장은 길이가 가장 긴 1차분지의 길이를 조사하여 10개체의 평균으로 하였다. 대마는 경장이 크고 분지수도 많아 종실수가 매우 많기 때문에 식물체 전체의 화방 및 종자 수를 조사하기는 극히 어려워 본 시험에서는 상위 12 절에서 나온 분지의 화방수와 종자수를 조사하여 화방당 종자 수로 하였다. 생육특성을 조사한 후 예취하여 종자의 脫粒이 잘 되도록 양건하였으며 탈립된 종자를 정선하여 종실 수량을 조사하였다.
모든 시험들은 대마를 폿트에 심어 수행하였는데 사용된폿트는 직경 30 cm, 높이 40 cm와그너 폿트로 여기에 숙전토양 1톤과 요소, 용성인비, 염화가리를 각각 89, 75, 57 g(N-P2O5-K2O = 10-4-8 kg/10a)을 잘 혼합하여 폿트에 채워 사용하였다. 폿트당 5립씩 파종하여 일장이 11시간 정도로 짧은 시기인 2월 20일에 유리온실 내에서 재배하였다.
대마는 경장이 크고 분지수도 많아 종실수가 매우 많기 때문에 식물체 전체의 화방 및 종자 수를 조사하기는 극히 어려워 본 시험에서는 상위 12 절에서 나온 분지의 화방수와 종자수를 조사하여 화방당 종자 수로 하였다. 생육특성을 조사한 후 예취하여 종자의 脫粒이 잘 되도록 양건하였으며 탈립된 종자를 정선하여 종실 수량을 조사하였다.
일장이 10시간 정도로 짧은 11월 21일에 30개 폿트에 대마 종자를 파종하여 이 중 10개 폿트는 생식생장을 유도하기 위해 자연 단일조건에 재배하였고 20개 폿트는 영양 생장이 지속되도록 250W 나트륨 전등을 이용한 16시간 일장의 장일조건에 재배하였다. 장일조건에 재배한 것 중 10 개폿트는 3엽기에, 나머지 10 개 폿트는 6엽기에 10시간 일장의 단일조건에 재배하여 급격한 일장변화로 인한 자주의 성전환 개체 비율, 자화와 웅화의 개화기, 웅화의 개화량을 조사하였다.
자성종자의 성비 및 종실 생산력 검정은 급격한 일장 변화가 자주의 웅화 발생에 미치는 영향 시험에서 채종한 자성 종자와 웅주의 화분으로 수정된 일반종자를 사용하여 수행하였다. 성비는 자성종자에서 출현한 1, 073개체와 일반 종자에서 출현한 259개체의 성을 판별하여 조사하였고 재배법과 조사요령은 종실용 대마 표준재배법에 준하였다.
폿트당 5립씩 파종하여 일장이 11시간 정도로 짧은 시기인 2월 20일에 유리온실 내에서 재배하였다. 자화 및 웅화 꽃봉오리가 형성되어 자주와 웅주의 판별이 가능하였을 때 폿트당 자주 1개체씩만 남기고 나머지 개체들을 제거하여 유리온실 외부로 이동시켜 14시간 이상의 장일 조건 하에서 자주가 다시 영양생장을 하도록 유도하였다.
장일조건에 재배하였다. 장일조건에 재배한 것 중 10 개폿트는 3엽기에, 나머지 10 개 폿트는 6엽기에 10시간 일장의 단일조건에 재배하여 급격한 일장변화로 인한 자주의 성전환 개체 비율, 자화와 웅화의 개화기, 웅화의 개화량을 조사하였다.
장일조건으로 인해 영양생장을 지속하고 있는 6월 15U 6월 25일, 7월 5일, 7월 15일에 질산은 500 ppm 용액을 1 L들이 가정용 지압식 분무기로 용액이 식물체 전 부위에 고루 묻도록 3일 간격으로 3회씩 살포하였다. 처리한 식물체는 자연일장에 재배하여 일장이 짧아져 개화가 시작된 9 월 상순에 식물체 정단부위의 웅화 개화량을 달관조사 하였는데 5% 이하, 5-10%, 10~20%, 20% 이상 등 4등급으로 나누어 각각을 극소(Ex-little), 소(Little), 중(Medium), 다 (Much)로 하였다.
발아하여 20-30 cm정도 자랐을 때 생육상태가 충실한 1개체씩만 남기고 솎아주었다. 제초작업은 6월 중순 비닐로 피복된 두둑사이에 비 선택성 제초제를 살포하였고 7월 하순에 화총(flower cluster)이 형성되었을 때 추비로 질소를 5 kg/10a 시용하였다. 개화기는 전체 개체 중의 50%가 개화된 시기를, 종실 등숙기는 전체 종실의 50%가 갈변한 시기로 하였다.
개화기는 전체 개체 중의 50%가 개화된 시기를, 종실 등숙기는 전체 종실의 50%가 갈변한 시기로 하였다. 종실 등숙기에 시험구당 10 개체씩 경장, 분지수, 분지장을 조사하였는데 경장은 지상부에서 정단까지의 길이, 분지수는 주경에서 나온 1차 분지의 수, 분지장은 길이가 가장 긴 1차분지의 길이를 조사하여 10개체의 평균으로 하였다. 대마는 경장이 크고 분지수도 많아 종실수가 매우 많기 때문에 식물체 전체의 화방 및 종자 수를 조사하기는 극히 어려워 본 시험에서는 상위 12 절에서 나온 분지의 화방수와 종자수를 조사하여 화방당 종자 수로 하였다.
성비는 자성종자에서 출현한 1, 073개체와 일반 종자에서 출현한 259개체의 성을 판별하여 조사하였고 재배법과 조사요령은 종실용 대마 표준재배법에 준하였다. 즉, 5 월 상순경 포장에 질소, 인산, 칼리, 퇴비 각각 5, 4, 8, 1, 000 kg/10a를 시용 후 경운 로터리 후 1 m 간격으로 두둑을 만들고 가로, 세로 각각 4, 5 m 크기로 시험구를 구획한 후 흑색비닐로 피복하여 50 cm 간격으로 4~5립씩 점파하였다. 포장 중앙 열에 수분수로서 재래종 일반 종자(자웅혼합)를 파종하였다.
질산은 및 단일 동시 처리는 시원화(primordia)가 형성되지 않아 영양생장기로 판단되는 7월 2일, 7월 12일, 그리고 시원 화가 형성되어 생식생장기로 판단되는 7월 22일로 하였는데 각 처리 시작일의 일장은 각각 14시간 28분, 14시간 19분, 14시간 8분이었다. 단일처리 일장은 10시간 이었고 질산은 농도와 처리 횟수는 ''영양생장기 질산은 처리 시기별 웅화발생 조사'' 와 동일하게 하였다.
처리 30일 후 식물체 마디의 액아에서 화아가 형성되었을 무렵 가지의 액아 중 성이 전환되어 수꽃이 형성된 액아의 비율을 조사하였다.
묻도록 3일 간격으로 3회씩 살포하였다. 처리한 식물체는 자연일장에 재배하여 일장이 짧아져 개화가 시작된 9 월 상순에 식물체 정단부위의 웅화 개화량을 달관조사 하였는데 5% 이하, 5-10%, 10~20%, 20% 이상 등 4등급으로 나누어 각각을 극소(Ex-little), 소(Little), 중(Medium), 다 (Much)로 하였다.
즉, 5 월 상순경 포장에 질소, 인산, 칼리, 퇴비 각각 5, 4, 8, 1, 000 kg/10a를 시용 후 경운 로터리 후 1 m 간격으로 두둑을 만들고 가로, 세로 각각 4, 5 m 크기로 시험구를 구획한 후 흑색비닐로 피복하여 50 cm 간격으로 4~5립씩 점파하였다. 포장 중앙 열에 수분수로서 재래종 일반 종자(자웅혼합)를 파종하였다. 발아하여 20-30 cm정도 자랐을 때 생육상태가 충실한 1개체씩만 남기고 솎아주었다.
대상 데이터
단일처리 일장은 10시간 이었고 질산은 농도와 처리 횟수는 ''영양생장기 질산은 처리 시기별 웅화발생 조사'' 와 동일하게 하였다. 시험에 사용된 식물체 수는 각 시기별로 9개 이었고 대조로서 시기별로 9개를 질산은을 처리하지 않고 단일처리만 하였다.
시험에 사용된 재료는 네덜란드 CPRO(Center for Plant Breeding and Reproduction Research)에서 도입한 THC (Tetrahydrocannabinol) 함량이 적은 산업용 품종인 IH3를사용하였다. IH3는 산업용 품종 중 경장과 섬유수량이 가장 크고 많으며 개화기가 우리나라 재래종과 비슷하여 실용적인 1대잡종 품종 육성에 유리할 것으로 기대되어 선택하였다.
설치하였다. 즉 직경 15 mm 철제 파이프로 폭 2 m, 길이 7 m, 높이 2 이의 간이 차광틀을 만들고 차광재료로서 두께 0.05 mm 흑색비닐을 사용하였다. 단일처리는 수동식권취기를 이용하여 흑색비닐 커튼을 오전 9시에 개방하고 오후 7시에 폐쇄하여 매일 10시간 일장이 유지되도록 하였다.
= 10-4-8 kg/10a)을 잘 혼합하여 폿트에 채워 사용하였다. 폿트당 5립씩 파종하여 일장이 11시간 정도로 짧은 시기인 2월 20일에 유리온실 내에서 재배하였다. 자화 및 웅화 꽃봉오리가 형성되어 자주와 웅주의 판별이 가능하였을 때 폿트당 자주 1개체씩만 남기고 나머지 개체들을 제거하여 유리온실 외부로 이동시켜 14시간 이상의 장일 조건 하에서 자주가 다시 영양생장을 하도록 유도하였다.
이론/모형
성비는 자성종자에서 출현한 1, 073개체와 일반 종자에서 출현한 259개체의 성을 판별하여 조사하였고 재배법과 조사요령은 종실용 대마 표준재배법에 준하였다. 즉, 5 월 상순경 포장에 질소, 인산, 칼리, 퇴비 각각 5, 4, 8, 1, 000 kg/10a를 시용 후 경운 로터리 후 1 m 간격으로 두둑을 만들고 가로, 세로 각각 4, 5 m 크기로 시험구를 구획한 후 흑색비닐로 피복하여 50 cm 간격으로 4~5립씩 점파하였다.
성능/효과
1. 전 생육기간 자연 단일조건에 재배한 개체들은 질산은을 처리하더라도 성전환 식물체 비율이 5%이고 웅화의 발생정도가 극히 적었으며 자화보다 24일 늦게 개화하여 수정이 되지 않았다.
2. 재배환경을 3엽기, 6엽기에 장일에서 단일조건으로 급격하게 변화시킨 자주는 웅화의 개화량은 적었지만 성전환 개체 비율이 각각 75%, 100%로 높고 자화와 개화기 치.이가 각각 10일, 3일로 비슷한 시기에 개화하여 인공수정이 가능하였다.
3. 영양생장기로 판단되는 7월 2일과 7월 12일에 질산은과 단일을 동시에 처리한 개체들은 모두 성이 전환되어 성전환 액아 비율이 각각 63.2%, 61.9%로 높았고무처리 자주와 동일한 시기에 개화하여 자연적인 풍매로 수정되었다. 또한 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.
4. 생식생장기로 판단되는 7월 22일에 처리한 개체들은 성전환 액아의 비율이 4.4%로 낮고 자화보다 16일 늦게 개화하여 수정되지 않았다.
5. 일반종자는 자주 비율이 49%로 성비가 1:1에 근접하기 때문에 종실수량이 96 kg/10a였으나 자성종자는 자주 비율이 100%로서 종실수량이 141 kg/10a로 일반 종자에 비해 47% 증수되었다.
1와 같다. 7월 2일과 7월 12일에 처리한 개체들은 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.5%, 77.0%로 가장 높고 하위절일수록 낮아져 5절에서는 각각 33.7%, 49.2%로 식물체 상부의 성전환 액아 비율이 높았다. 그러나 7월 22일에 처리한 개체들은 이미 생식생장기에 접어든 이후 이므로 상위 제 1절에서도 성전환 액아의 비율이 9.
그러나 3엽기, 6엽기에 일장 조건을 장일에서 단일로 급격히 변화시 킨 경우 웅화의 개화량은 적 었지만 성전환 식물체의 비율이 각각 75%, 100%로 높고 자화와 개화기 차이가 각각 10일, 3일로 짧아져 인공수정으로 종자를 얻을 수 있었다.
(1991)에 따르면 Y 염색체에 꽃을 느슨하게 발생하게 하는 유전자 T와 X 염색체에 빽빽하게 발생하게 하는 유전자 'i' 가 있어 웅주의 개화습성 유전자형이 'li'로꽃이 느슨하게 발생하지만 자주는 'ii'로 빽빽하게 발생한다. 따라서 본 시험에서는 질산은 및 단일처리로 꽃의 성은 전환되었지만 절간장의 신장은 이루어지지 않은 것으로 보인다. 이는 웅주와는 달리 자주는 GA 생성이 많지 않아서 절간 생장이 이루어지지 않는다는 Cheun(1989)의 보고와 일치하는 것으로 질산은 및 단일처리가 자주의 GA 생성량을 변화시키지 못한 것으로 생각된다.
9%로 높았고무처리 자주와 동일한 시기에 개화하여 자연적인 풍매로 수정되었다. 또한 상위 제 1절에서 성전환 액아의 비율이 각각 80.5%, 77.0%로 가장 높아 풍매에 유리하도록 바람이 잘 통하는 식물체 상부에서 성전환 액아의 비율이 높았다.
Table 3과 같다. 시원화가 형성되지 않아 영양생장기로 판단되는 7월 2일과 7월 12일에 처리한 개체들은 성전환액아 비율이 각각 63.2%, 61.9%로 높았고 무처리 자주와 개화기 차이가 각각 1일 3일로 짧아서 자연적인 풍매로 수정이 가능하였다. 그러나 시원화가 형성되어 생식생장기로 판단되는 7월 22일에 처리한 개체들은 성전환 액아의 비율이 4.
Table 4와 같다. 일반종자는 자주의 비율이 49%로 자주와 웅주의 성비가 1 : 1에 근접하였기 때문에 종실수량이 96 kg/10a였으나 자성종자는 자주비율이 100%로서 종실 수량이 141 kg/10a로 일반종자에 비해 47% 많았다.
후속연구
자성 종자를 모본 품종으로 이용한다면 웅주를 제거할 필요 없이 쉽게 1대잡종을 채종 할 수 있어 품종 육성이 크게 도움이 될 것으로 판단된다.
참고문헌 (14)
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Hennink, S., E.P.M. de Meijer and H.M.G. van der Werf. 1991. "Fiber hemp in the Ukraine, 1991" in Rosenthal, Ed (editor): Hemp Today; Quick American Archives, Oakland, California, USA.
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