GA 도포제 처리가 '포모사' 자두의 생리적 낙과 및 과실 특성에 미치는 영향 Effect of GA Paste on Physiological Fruit Drop and Fruit Characteristics in 'Formosa' Plums (Prunus salicina Lindl.)원문보기
본 연구에서는 GA 2.5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토 하였다. '포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 '하니레드', '추희' 품종에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 '포모사' 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다. GA 처리된 '포모사' 과실은 과중이 약간 높고, 당도, 산 함량 및 경도는 약간 낮은 것으로 나타났다. 그리고, '포모사' 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.
본 연구에서는 GA 2.5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토 하였다. '포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 '하니레드', '추희' 품종에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 '포모사' 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다. GA 처리된 '포모사' 과실은 과중이 약간 높고, 당도, 산 함량 및 경도는 약간 낮은 것으로 나타났다. 그리고, '포모사' 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.
Fruit drop is a serious problem in plum trees during fruit development after pollination and fertilization. In order to increase fruit yields, physiological fruit drop in plum trees at the early stages of fruit development must be reduced. In this study, the effect of gibberellic acid paste (GA past...
Fruit drop is a serious problem in plum trees during fruit development after pollination and fertilization. In order to increase fruit yields, physiological fruit drop in plum trees at the early stages of fruit development must be reduced. In this study, the effect of gibberellic acid paste (GA paste 2.7%) applied on 'Formosa' plum was determined to reduce fruit drop. GA paste was applied one time on one set of the fruit stalk at 3 days after full bloom (DAFB), and on another set of the fruit stalk at 13 DAFB, and then the fruit-set rate was observed at 70 DAFB. GA paste application increased the fruit-set rate up to 61%. In 'Formosa', the time of GA application had a strong influence on reducing fruit drop. GA application increased the fruit-set rate up to 61% in treatments at 3 DAFB, and to 15% in treatments at 13 DAFB when the fruit-set rate was 5% in the control group. The same results were observed in 'Honey Red' and 'Akihime' plums. GA application impacted on fruit enlargement in the 'Formosa' cultivar, compared with the control trees, which had no GA application. The rate of fruit enlargement with GA application was similar to that of the control fruits until 70 DAFB, whereas the enlargement rate was slightly higher in the GAtreated trees than the control from 70 DAFB until harvest. In GA-treated fruit, fruit weight increased more than in the control, while total acidity and firmness was lower than in the control group. Additionally, GA application accelerated sucrose increase in maturing fruit. Our data indicated that GA paste application can reduce fruit drop, and subtly promote fruit enlargement and maturation in plum trees.
Fruit drop is a serious problem in plum trees during fruit development after pollination and fertilization. In order to increase fruit yields, physiological fruit drop in plum trees at the early stages of fruit development must be reduced. In this study, the effect of gibberellic acid paste (GA paste 2.7%) applied on 'Formosa' plum was determined to reduce fruit drop. GA paste was applied one time on one set of the fruit stalk at 3 days after full bloom (DAFB), and on another set of the fruit stalk at 13 DAFB, and then the fruit-set rate was observed at 70 DAFB. GA paste application increased the fruit-set rate up to 61%. In 'Formosa', the time of GA application had a strong influence on reducing fruit drop. GA application increased the fruit-set rate up to 61% in treatments at 3 DAFB, and to 15% in treatments at 13 DAFB when the fruit-set rate was 5% in the control group. The same results were observed in 'Honey Red' and 'Akihime' plums. GA application impacted on fruit enlargement in the 'Formosa' cultivar, compared with the control trees, which had no GA application. The rate of fruit enlargement with GA application was similar to that of the control fruits until 70 DAFB, whereas the enlargement rate was slightly higher in the GAtreated trees than the control from 70 DAFB until harvest. In GA-treated fruit, fruit weight increased more than in the control, while total acidity and firmness was lower than in the control group. Additionally, GA application accelerated sucrose increase in maturing fruit. Our data indicated that GA paste application can reduce fruit drop, and subtly promote fruit enlargement and maturation in plum trees.
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문제 정의
본 연구에서는 GA 2.5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토하였다. ‘포모사’ 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다.
본 연구에서는 자두의 결실을 증진하기 위해 GA 도포제를 자두 과경에 처리하여 자두의 생리적 낙과 경감 효과를 검토하고, GA 처리에 따른 과실 생육의 부작용을 예방하기 위해 GA 도포제 처리가 과실 품질에 미치는 영향을 검토하고자 한다.
제안 방법
GA 처리는 GA 도포제(GA & GA4+7 2.7%, 에스엠비티, 한국) 약 20mg을 열매자루에 직접 도포하였으며 이때 GA 도포제가 과실에는 묻지 않도록 주의하였다.
Sugar-PakTM I 컬럼(6.5 × 300mm)을 이용하여 90℃,유속 0.5mL · min−1 조건에서 초순수 증류수를 이동상으로 사용하여 분석하였다.
5mL · min−1 조건에서 초순수 증류수를 이동상으로 사용하여 분석하였다. 검량선을 작성하기 위하여 fructose, glucose, sucrose 등의 유리당은 RI 검출기(HP1047A, Hewlett Packard, USA)가 장착된 HPLC(HP1100, Hewlett Packard Co., USA)를 사용하여 분석하였다.
1N NaOH 소요량을 측정하여 이를 말산(malic acid)으로 환산하여 계산하였다. 경도는 probe(직경 8mm, 깊이 10mm)를 가진 과실경도계(Lloyd Instrument TA Plus digital texture analyzer, Ametek, West Sussex, UK)를 이용하여 적도부위를 측정하였다.
7%, 에스엠비티, 한국) 약 20mg을 열매자루에 직접 도포하였으며 이때 GA 도포제가 과실에는 묻지 않도록 주의하였다. 그리고 GA 처리시기에 따른 생리적 낙과의 차이를 분석하기 위해, 만개 후 3일과 만개 후 13일에 구분하여 GA를 처리하고, 각 처리시기에 따른 착과율을 조사하였다. 착과율 조사를 위해 시험수에서 100개 이상의 화총을 가진 가지를 선정하였으며, 각 가지에서 5cm 간격으로 화총을 선택하고 화총별로 3개의 열매에 GA 도포제를 처리하였다.
시기별 과실의 특성 조사를 위해 각 처리별로 착과 위치가 비슷한 과실을 채취하였으며, 5개의 평균 과중을 측정하였다. 당 함량 및 산 함량 조사를 위해 과실 절반을 착즙하였으며, 당 함량은 굴절당도계(PAL-1, Atago, Japan)로 측정하고, 산 함량은 0.1N NaOH로 적정하였다. 산 함량 측정은 과즙 5mL를 증류수 20mL에 희석하고 pH 8.
1N NaOH로 적정하였다. 산 함량 측정은 과즙 5mL를 증류수 20mL에 희석하고 pH 8.1에 도달할 때까지 사용된 0.1N NaOH 소요량을 측정하여 이를 말산(malic acid)으로 환산하여 계산하였다. 경도는 probe(직경 8mm, 깊이 10mm)를 가진 과실경도계(Lloyd Instrument TA Plus digital texture analyzer, Ametek, West Sussex, UK)를 이용하여 적도부위를 측정하였다.
한편, 과실 비대 및 과실 특성 조사를 위해 별도의 시험수에 만개 후 3일에 GA 도포제를 처리하고 열매는 약 12cm 간격으로 적과 작업을 실시하고 시기별로 과중 및 과실 특성을 조사하였다. 시기별 과실의 특성 조사를 위해 각 처리별로 착과 위치가 비슷한 과실을 채취하였으며, 5개의 평균 과중을 측정하였다. 당 함량 및 산 함량 조사를 위해 과실 절반을 착즙하였으며, 당 함량은 굴절당도계(PAL-1, Atago, Japan)로 측정하고, 산 함량은 0.
유리당 분석은 과육 10g에 초순수 40mL를 넣은 후 균질화 하고 균질화 된 샘플을 원심분리기를 이용하여 상층부의 추출액을 분리하였다. 다시 추출액을 millipore filter(0.
꽃가루 채취 방법은 개화 직전의 꽃을 분쇄하여 꽃에서 화분낭을 분리하고, 화분낭은 24℃ 항온조건에서 약 20시간 경과시켜 꽃가루를 얻었다. 자두 만개일 전후에 채취한 꽃가루를 이용하여 인공수분을 실시하였으며, 인공수분 방법은 꽃가루를 묻힌 손가락 끝을 자두 암술에 접촉시키는 방법을 사용하였다.
그리고 GA 처리시기에 따른 생리적 낙과의 차이를 분석하기 위해, 만개 후 3일과 만개 후 13일에 구분하여 GA를 처리하고, 각 처리시기에 따른 착과율을 조사하였다. 착과율 조사를 위해 시험수에서 100개 이상의 화총을 가진 가지를 선정하였으며, 각 가지에서 5cm 간격으로 화총을 선택하고 화총별로 3개의 열매에 GA 도포제를 처리하였다. 최종 착과율은 만개 후 70일에 조사하였다.
착과율 조사를 위해 시험수에서 100개 이상의 화총을 가진 가지를 선정하였으며, 각 가지에서 5cm 간격으로 화총을 선택하고 화총별로 3개의 열매에 GA 도포제를 처리하였다. 최종 착과율은 만개 후 70일에 조사하였다.
한편, 과실 비대 및 과실 특성 조사를 위해 별도의 시험수에 만개 후 3일에 GA 도포제를 처리하고 열매는 약 12cm 간격으로 적과 작업을 실시하고 시기별로 과중 및 과실 특성을 조사하였다. 시기별 과실의 특성 조사를 위해 각 처리별로 착과 위치가 비슷한 과실을 채취하였으며, 5개의 평균 과중을 측정하였다.
대상 데이터
수원시에 소재한 국립원예특작과학원에 재식된 4년생 자두 ‘포모사’, ‘하니레드’, ‘추희’ 품종을 공시 하였으며 본 시험에 사용된 시험 수에는 수정을 촉진하기 위해 개화기에 방화곤충인 뒤영벌을 투입하고 또한 자두 ‘대석조생’에서 채취한 꽃가루를 이용하여 인공수분을 실시하였다.
성능/효과
‘포모사’ 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다.
‘포모사’ 과실의 발육시기별 sucrose, glucose, fructose, sorbitol 함량을 조사한 결과, sucrose 함량은 수확기 직전에 증가하였고, GA 처리구에서는 무처리구에 비해 sucrose 함량이 증가하는 시기가 약 5일 정도 빨라졌다 (Fig. 3).
‘포모사’ 이외에 ‘하니레드’, ‘추희’ 품종에서도 GA 도포제 처리에 따라 유사한 경향이 관찰되었으며, 자두 착과율은 만개 후 3일 처리구에서는 55%와 63%로 높았고, 만개후 13일에 처리구에서는 14%와 17%으로 낮았으며, 무처리구에서는 6%와 11%로 현저히 낮았다.
‘포모사’ 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다.
GA 처리 과실은 무처리에 비해 과중이 크고, 경도, 당도와 산 함량이 약간 낮았다. 기존의 연구에서 GA 처리가 배 과실의 무게를 증가시킨다는 보고가 있었는데(Jeong 등, 1998), 본 연구에서도 과실 무게의 증가가 관찰되었다.
4). GA 처리구에서 시기별 유기산 함량은 무처리구와 차이가 없었으며, 만개 후 80일 경에도 과실 내 유기산 함량에는 뚜렷한 차이는 관찰되지 않았다.
만개 후 3일 처리에서 착과율이 만개 후 13일 처리에 비해 높은 것으로 보아, GA 처리 시기가 빠를수록 생리적 낙과 방지에 효과가 높은 것으로 보인다. 그리고, 만개 후 13일 처리의 착과율은 무처리에 비해 높지만 만개 후 3일처리에 비해 낮아진 것으로 보아, 만개 후 13일경에는 자두 생리적 낙과가 상당 부분 진행된 것으로 보이며, 생리적 낙과를 경감하기 위해서는 이보다 빠른 시기에 GA를 처리하는 것이 효과적인 것으로 사려된다.
또한 만개 후 3일에 GA 도포제를 처리한 ‘포모사’ 과실에서는 과실 성숙이 촉진되고 과실 성숙기에 과실 비대가 증진되는 것으로 관찰되었다.
GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 ‘하니레드’, ‘추희’ 품종에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 ‘포모사’ 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다.
만개 후 3일 처리에서 착과율이 만개 후 13일 처리에 비해 높은 것으로 보아, GA 처리 시기가 빠를수록 생리적 낙과 방지에 효과가 높은 것으로 보인다. 그리고, 만개 후 13일 처리의 착과율은 무처리에 비해 높지만 만개 후 3일처리에 비해 낮아진 것으로 보아, 만개 후 13일경에는 자두 생리적 낙과가 상당 부분 진행된 것으로 보이며, 생리적 낙과를 경감하기 위해서는 이보다 빠른 시기에 GA를 처리하는 것이 효과적인 것으로 사려된다.
만개 후 40일부터 수확기까지 과실 경도를 조사한 결과, 과실의 경도는 만개 후 60일경에 현저히 낮아졌으며, 숙기인 만개 후 85일 경에는 5N 수준으로 낮아졌다. GA 처리구와 무처리구에서 과실 경도의 차이는 미미하였다(Fig.
수확기 과실 특성을 조사한 결과, GA 처리한 과실에서 과실 경도가 무처리 과실에 비해 낮은 경향이 관찰되었다(Table 2). GA 처리구에서 과실 경도의 감소는 배 과실에서도 관찰되었다(Hong 등, 1994; Youn 등, 2000).
1). 이로 보아, 자두 과경에 대한 GA 처리는 과실의 생장 전반기에는 과실 비대효과가 미미하지만, 과실 생장 후반기, 즉 과실 성숙기에는 과실 비대를 촉진하는 것으로 조사되었다.
그리고, ‘포모사’ 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.
이상의 결과를 종합하면, 만개 후에 GA 2.5% 도포제 처리는 자두에서 생리적 낙과를 억제하는 것으로 관찰되었다. 특히, 만개 후 13일 처리에 비해 만개 후 3일처리에서 착과율이 높았으며, 이로보아 GA 처리 시기가 빠를수록 과실 생리적 낙과에 대한 억제 효과가 높은 것으로 사려된다.
자두 ‘포모사’에 GA 도포제를 처리한 결과, GA 도포제를 만개 후 3일에 처리한 경우에 과실 착과율이 61%로 무처리구 5%에 비해 현저히 높았다(Table 1).
자두 과실에서 sorbitol 함량은 매우 낮은 편이며 성숙기까지 낮은 상태로 유지되었다. 총 유리당 함량은 만개 후 80일까지는 glucose와 fructose의 증가에 따라 완만하게 증가하고 만개 후 80일 이후에는 sucrose의 증가에 따라 급격히 증가하는 경향이었다.
5% 도포제 처리는 자두에서 생리적 낙과를 억제하는 것으로 관찰되었다. 특히, 만개 후 13일 처리에 비해 만개 후 3일처리에서 착과율이 높았으며, 이로보아 GA 처리 시기가 빠를수록 과실 생리적 낙과에 대한 억제 효과가 높은 것으로 사려된다. 이러한 생리적 낙과 경감 효과는 ‘포모사’ 외에 ‘하니레드’, ‘추희’ 품종에서도 동일하게 관찰되었다.
자두 ‘포모사’에 GA 도포제를 처리한 결과, GA 도포제를 만개 후 3일에 처리한 경우에 과실 착과율이 61%로 무처리구 5%에 비해 현저히 높았다(Table 1). 한편, GA 도포제를 만개 후 13일에 처리한 경우에는 착과율이 15%로 만개 후 3일 처리에 비해서는 현저히 낮았다. ‘포모사’ 이외에 ‘하니레드’, ‘추희’ 품종에서도 GA 도포제 처리에 따라 유사한 경향이 관찰되었으며, 자두 착과율은 만개 후 3일 처리구에서는 55%와 63%로 높았고, 만개후 13일에 처리구에서는 14%와 17%으로 낮았으며, 무처리구에서는 6%와 11%로 현저히 낮았다.
후속연구
과수 재배에 있어서 생리적 낙과를 경감하기 위해서는 수분 및 수정이 잘 이루어지도록 하는 것이 중요하지만, 자두의 경우에는 수분과 수정이 이루어진 경우에도 생리적 낙과가 진행되므로 이에 대한 대책이 필요하다. GA 수용액 처리가 열매의 발육을 촉진하여 열매의 생리적 낙과를 경감하는 효과가 있으며, 과실의 과경에 처리된 GA 도포가 과실 비대를 촉진하는 것으로 보고되고 있어, 자두 열매의 생리적 낙과 경감 및 과실 비대 촉진을 위해 GA 도포제의 활용을 검토할 필요가 있다.
한편, GA 도포제가 처리된 과실에서는 열매 자루가 두껍게 비대하고 과실 모양이 일그러진 비정형과가 다수 발생하였다(자료 미제시). 이러한 과경의 이상비대와 비정형과의 발생은 기존의 연구에서도 보고되고 있어 (Griggs와 Iwakiri, 1961; Yuda 등, 1983), GA 도포제를 자두 재배에 이용하기 위해서는 비정형과 발생과 같은 부작용을 방지하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
GA 처리한 과실은 수확기에 과실 경도 및 당·산함량이 낮은 것으로 조사되었으며 과실 성숙기에 sucrose 증가 시기가 빨랐는데, 이는 과실 성숙 촉진 및 성숙기에 과실 비대 촉진에 기인한 것으로 사려된다. 이상의 결과로 보아, GA 처리는 자두에서 생리적 낙과를 억제시켜 수확량 증진에 기여할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
'포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리의 효과는?
5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토 하였다. '포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다.
'포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과는 어떠한가?
'포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 '하니레드', '추희' 품종에도 유사한 경향이었다.
GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진한다는 결론을 도출할 수 있는 내용은 무엇인가?
'포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 '하니레드', '추희' 품종에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 '포모사' 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다. GA 처리된 '포모사' 과실은 과중이 약간 높고, 당도, 산 함량 및 경도는 약간 낮은 것으로 나타났다. 그리고, '포모사' 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.
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