환경요인에 따른 거머리말(Zostera marina)과 게바다말(Phyllospadix japonicus)의 발아율 Germination Rate of Zostera marina and Phyllospadix japonicus Related to Environmental Factors원문보기
본 연구는 우리나라의 대표적인 잘피 2종인 거머리말과 게바다말의 빛, 염분과 수온 조건에 따른 발아율을 조사하였다. 빛의 유무는 거머리말의 발아에는 영향을 주지 않았으나, 게바다말은 유광조건에서 발아율이 유의하게 높았다. 거머리말과 게바다말은 각각 0 psu와 15 psu에서 발아율이 가장 높았고, 두 종 모두 염분이 증가할수록 발아율이 급격히 낮아졌다. 최적 수온조건은 거머리말과 게바다말이 각각 $5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$로 나타났으며, $25^{\circ}C$에서는 현저히 낮았다. 이러한 거머리말과 게바다말의 최적 발아율의 차이는 두 종의 서식환경의 차이에서 기인하는 것으로 추측된다. 지금까지 우리나라 연안에 분포하는 잘피 종자의 발아에 대한 자료가 전무하므로, 이 결과는 잘피서식지 보전에도 중요한 정보를 제공할 것이다.
본 연구는 우리나라의 대표적인 잘피 2종인 거머리말과 게바다말의 빛, 염분과 수온 조건에 따른 발아율을 조사하였다. 빛의 유무는 거머리말의 발아에는 영향을 주지 않았으나, 게바다말은 유광조건에서 발아율이 유의하게 높았다. 거머리말과 게바다말은 각각 0 psu와 15 psu에서 발아율이 가장 높았고, 두 종 모두 염분이 증가할수록 발아율이 급격히 낮아졌다. 최적 수온조건은 거머리말과 게바다말이 각각 $5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$로 나타났으며, $25^{\circ}C$에서는 현저히 낮았다. 이러한 거머리말과 게바다말의 최적 발아율의 차이는 두 종의 서식환경의 차이에서 기인하는 것으로 추측된다. 지금까지 우리나라 연안에 분포하는 잘피 종자의 발아에 대한 자료가 전무하므로, 이 결과는 잘피서식지 보전에도 중요한 정보를 제공할 것이다.
We investigated germination rate of Zostera marina and Phyllospadix japonicus, which are the most two abundant seagrass species of Korea, in related to light, salinity and temperature. Light had no significant effect on Z. marina germination, but it promoted P. japonicus germination. The highest ger...
We investigated germination rate of Zostera marina and Phyllospadix japonicus, which are the most two abundant seagrass species of Korea, in related to light, salinity and temperature. Light had no significant effect on Z. marina germination, but it promoted P. japonicus germination. The highest germination of Z. marina appeared in 0 psu, and that of P. japonicus appeared in 15 psu. The optimum water temperatures for germination of Z. marina and P. japonicus were $5^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, respectively. These differences of optimum germination requirements of Z. marina and P. japonicus were probably caused by the difference of the habitat environment of the two seagrass species. Since few data exist concerning germination of Korean seagrasses, this study provides valuable information for the conservation of seagrass habitats in Korea.
We investigated germination rate of Zostera marina and Phyllospadix japonicus, which are the most two abundant seagrass species of Korea, in related to light, salinity and temperature. Light had no significant effect on Z. marina germination, but it promoted P. japonicus germination. The highest germination of Z. marina appeared in 0 psu, and that of P. japonicus appeared in 15 psu. The optimum water temperatures for germination of Z. marina and P. japonicus were $5^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, respectively. These differences of optimum germination requirements of Z. marina and P. japonicus were probably caused by the difference of the habitat environment of the two seagrass species. Since few data exist concerning germination of Korean seagrasses, this study provides valuable information for the conservation of seagrass habitats in Korea.
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문제 정의
본 연구는 우리나라의 대표적인 잘피 2종인 거머리말과 게바다말의 빛, 염분과 수온 조건에 따른 발아율을 조사하였다. 빛의 유무는 거머리말의 발아에는 영향을 주지 않았으나, 게바다말은 유광조건에서 발아율이 유의하게 높았다.
그러나 우리 연안 잘피 종자의 발아에 대한 자료는 밝혀진 바가 거의 없다. 본 연구에서는 거머리말과 게바다말의 빛, 수온과 염분의 차이에 따른 발아율의 차이를 비교해 보고자 한다.
제안 방법
각 실험조건에서 거머리말은 100개의 종자를, 게바다말은 30개의 종자를 각 페트리디쉬(직경 9 cm)에 넣은 후 5반복으로 실시하였다. 거머리말은 떡잎(cotyledon)이 나타난 것을 발아한 것으로 간주하였다(Churchill 1983).
각 페트리디쉬에 증류수(0 psu)와 증류수에 천일염을 용해시켜 만든 15, 30, 45 psu 염분의 물을 50 mL씩 주입하여 사용하였다. 이에 거머리말 종자와 게바다말 종자를 각각 주입한 후 광주기 12L : 12D로 고정된 백색형광 등(FQ24W840HO, Osram, Korea)이 설치된 5, 15, 25℃의 배양기에 종자가 든 페트리디쉬를 배치하였다.
각 페트리디쉬에 50 mL의 여과해수를 주입한 후 발아 실험을 하였다. 발아에 미치는 빛의 영향을 알아보기 위해 광주기 12L : 12D로 고정된 백색형광등(FH35W840HE, Osram, Korea)하에 거머리말 종자와 게바다말 종자가 주입된 페트리디쉬와 이를 알미늄 호일을 이용해 2겹으로 포장하여 암처리를 한 페트리디쉬를 각각 배치하였다. 백색형광등 하에서 광량 측정기(LI-1400 Data logger, LICOR, USA)로 측정한 광량은 약 45 μmol m-2s-1이었다.
모든 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 빛의 영향은 One-way ANOVA, 염분과 수온의 영향은 Two-way ANOVA를 이용하여 분석하였다. 분석값이 유의할 경우, Turkey HSD(Honestly Significant Difference)를 이용하여 각 자료의 유의성을 검증하였다. 통계분석은 SAS 9.
1990). 실험은 2004년 9월부터 7개월간 지속되었으며, 격주마다 각 페트리디쉬에서 발아한 종자의 수를 헤아려 합산하였다. 이때 발아한 종자는 제거하였고, 여과해수와 각 염분의 물을 교환하였다.
각 페트리디쉬에 증류수(0 psu)와 증류수에 천일염을 용해시켜 만든 15, 30, 45 psu 염분의 물을 50 mL씩 주입하여 사용하였다. 이에 거머리말 종자와 게바다말 종자를 각각 주입한 후 광주기 12L : 12D로 고정된 백색형광 등(FQ24W840HO, Osram, Korea)이 설치된 5, 15, 25℃의 배양기에 종자가 든 페트리디쉬를 배치하였다.
대상 데이터
거머리말의 화지는 남해안의 진동만(35° 06′N, 128° 32′E)과 거제만(34° 48′N, 128° 35′E)에서 2004년 7월에 채취하였다.
동 시기에 게바다말의 화지를 동해남부 연안의 기장군(35° 16′N, 129° 15′E)에서 채취하였다(Fig. 1).
1). 채취된 두 종의 화지들은 즉시 해수가 흐르는 수조에 각각 보관하였고, 약 2개월 후 수조에 가라앉은 화지 조각에서 종자를 수집하였다.
데이터처리
모든 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 빛의 영향은 One-way ANOVA, 염분과 수온의 영향은 Two-way ANOVA를 이용하여 분석하였다. 분석값이 유의할 경우, Turkey HSD(Honestly Significant Difference)를 이용하여 각 자료의 유의성을 검증하였다.
분석값이 유의할 경우, Turkey HSD(Honestly Significant Difference)를 이용하여 각 자료의 유의성을 검증하였다. 통계분석은 SAS 9.1을 이용하였으며, 모든 측정치는 평균(mean)과 표준오차(SE)로 나타내었다.
성능/효과
빛의 유무는 거머리말의 발아에는 영향을 주지 않았으나, 게바다말은 유광조건에서 발아율이 유의하게 높았다. 거머리말과 게바다말은 각각 0 psu와 15 psu에서 발아율이 가장 높았고, 두 종 모두 염분이 증가할수록 발아율이 급격히 낮아졌다. 최적 수온조건은 거머리 말과 게바다말이 각각 5℃와 15℃로 나타났으며, 25℃에서는 현저히 낮았다.
거머리말의 발아율은 모든 온도조건에서 0 psu가 가장 높았고, 모든 염분에서 5℃가 가장 높았다(F=91.45, P⁄0.001).
게바다말의 발아율은 45 psu를 제외한 모든 염분에서 15℃에서 가장 높았으며, 특히 15 psu에서 가장 높았다(F=77.55, P⁄0.001).
결론적으로, 거머리말과 게바다말의 종자는 빛의 유무, 염분과 수온조건에 따라 최적 발아율의 차이를 보였으며, 이것은 두 종의 서식 환경의 차이에 유인하는 것으로 판단된다. 본 결과는 한국연안의 잘피서식지 보존에도 중요한 기초자료를 제공할 것이다.
수온도 거머리말과 게바다말 종자의 발아에 중요한 영향을 주었다. 두 종 모두 고온에서는 발아율이 현저히 낮았고, 적정 발아 수온은 게바다말(15℃)보다 거머리말(5℃)이 더욱 낮게 나타났다. 잘피 종자는 저온에서 활발한 발아율을 나타내는 것으로 보고되고 있으며(Orth and Moore 1983; Harrison 1991; Caye et al.
1990; Baskin and Baskin 2001). 본 실험에서 거머리말 종자는 증류수에서 발아율이 가장 높은데 비해, 게바다말의 종자는 15 psu에서 가장 높았다. 거머리말 서식지는 주로 남해안의 하구나 연안에 자생하므로 육수의 유입으로 인한 저염분에 적응될 기회가 많은데 비해(박 등 2011), 게바다말 서식지는 주로 대양에 노출된 동해안에 위치하여 거머리말에 비해 저염분수를 접할 기회가 적다(Park and Lee 2009).
본 실험에서 거머리말 종자의 발아율은 빛 유무에 유의한 영향을 받지 않았다. 거머리말의 종자는 직경 약 1~1.
본 연구는 우리나라의 대표적인 잘피 2종인 거머리말과 게바다말의 빛, 염분과 수온 조건에 따른 발아율을 조사하였다. 빛의 유무는 거머리말의 발아에는 영향을 주지 않았으나, 게바다말은 유광조건에서 발아율이 유의하게 높았다. 거머리말과 게바다말은 각각 0 psu와 15 psu에서 발아율이 가장 높았고, 두 종 모두 염분이 증가할수록 발아율이 급격히 낮아졌다.
후속연구
결론적으로, 거머리말과 게바다말의 종자는 빛의 유무, 염분과 수온조건에 따라 최적 발아율의 차이를 보였으며, 이것은 두 종의 서식 환경의 차이에 유인하는 것으로 판단된다. 본 결과는 한국연안의 잘피서식지 보존에도 중요한 기초자료를 제공할 것이다.
이러한 거머리말과 게바다말의 최적 발아율의 차이는 두 종의 서식환경의 차이에서 기인하는 것으로 추측된다. 지금까지 우리나라 연안에 분포하는 잘피 종자의 발아에 대한 자료가 전무하므로, 이 결과는 잘피서식지 보전에도 중요한 정보를 제공할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
잘피란 무엇인가?
잘피는 종자를 형성하는 해산현화식물로 극지방을 제외한 전 세계 연안에 약 60여종이 서식하고 있다(Green and Short 2003). 우리나라 연안에는 동, 서, 남해 및 제주도 해역에 총 9종의 잘피가 출현하고 있다고 보고되었다 (Kim et al.
우리나라 연안에는 몇 종의 잘피가 출현하고 있는가?
잘피는 종자를 형성하는 해산현화식물로 극지방을 제외한 전 세계 연안에 약 60여종이 서식하고 있다(Green and Short 2003). 우리나라 연안에는 동, 서, 남해 및 제주도 해역에 총 9종의 잘피가 출현하고 있다고 보고되었다 (Kim et al. 2009).
거머리말과 게바다말의 서식환경은 어떤 차이가 있는가?
이와 같이 유사한 성장특성을 보이는 데도 불구하고 이 두 종의 서식환경은 매우 차이가 난다. 거머리말은 조류의 흐름이 완만한 남해안의 만이나 하구의 모래, 뻘 등의 연약지반에서 나타난다 (Lee and Lee 2003; Lee et al. 2005). 그에 비해, 게바다말은 외양에 노출되어 강한 조류의 흐름을 받는 동해안의 암반에 부착하여 생활한다(Park and Lee 2009). 또한, 게바다말의 서식지는 거머리말 서식지보다 평균 수중광량이 높고, 최저수온이 낮은 것으로 보고되었다(Park and Lee 2009). 이러한 서식 환경의 차이는 두 종의 발아 조건에도 차이를 발생시킬 것으로 추측된다 (Silvertown 1984; Farmer et al.
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