[논문]식물생장조절물질 처리가 서양민들레 종자 발아에 미치는 영향

김윤하; 이인중

doi:10.5660/wts.2013.2.2.152

식물생장조절물질 처리가 서양민들레 종자 발아에 미치는 영향
Influence of Plant Growth Regulator Application on Seed Germination of Dandelion (Taraxacum officinale) 원문보기

Weed & Turfgrass Science, v.2 no.2, 2013년, pp.152 - 158

김윤하 (경북대학교 응용생명과학부) , 이인중 (경북대학교 응용생명과학부)

초록
AI-Helper

서양민들레는 국화과 식물로서 한국 전역에서 자생하고 있다. 최근에는 서양민들레의 효능으로 인해 최근 약용식물로 재배되고 있다. 그러나 서양민들레는 골프장 잔디밭이나 과수원에서는 잡초로 고려되고 있다. 본 실험은 다른 농도의 식물생장조절물질[gibberellins ($GA_3$); kinetin; salicylic acid (SA); ethephon)] 처리가 서양민들레 종자발아율에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 실험결과, $GA_3$ 및 kinetin 처리 모든 농도에서 무처리에 비하여 종자발아율이 약 24.2~41.9% 높았다. Ethephon 0.5 mM의 처리에서는 무처리에 비해 종자발아율이 7.5% 높았으나, 1.0 및 1.5 mM 처리에서는 약 11~22% 가량 낮은 경향이었다. 반면에 SA와 $GA_3$의 혼합처리 경우에는 했을 때 종자발아율은 SA 단독처리보다 더욱 낮았다.

Abstract ▼ AI-Helper

Dandelion (Taraxacum officinale) is a member of family Asteraceae that grows all over the Korea. Recently, dandelion was cultivated for medicinal crops because of its positive medicinal effects. However, dandelion is considered as a troublesome weed in grass lawns of golf course and orchards. This study was conducted to investigate the effect of plant growth regulators [gibberellins ($GA_3$); kinetin; salicylic acid (SA); ethephon)] with different concentration on seed germination control of dandelion. Seed germination rates were increased in all concentration of $GA_3$ and kinetin treatment compared to control. In the 0.5 mM of ethephon application, seed germination rate was more increased than that of control while seed germination rate was reduced in 1.0 and 1.5 mM of ethephon treatments. Seed germination rate was significantly decreased with different SA dilutions compared to control. The germination rate was more reduced when SA was applied in combination with $GA_3$ than only SA treatments.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

위에서 언급하였듯이 서양민들레는 자원식물과 잡초로서의 기능을 동시에 지니고 있는 식물이고, 식물생장조절 물질은 다양한 식물의 생리적 작용을 조절하는 것으로 알려져 있으므로 본 연구에서는 서양민들레의 효과적인 이용 및 방제를 위해 식물생장조절물질처리가 서양민들레 종자발아에 미치는 영향에 대해서 연구를 수행하였다.

제안 방법

5 mM을 혼합하여 동일한 생장상 조건에서 실험을 진행하였다. 식물생장조절물질 SA는 물에 녹지 않는 성질을 지니고 있어 실험에서 SA처리를 위해서는 소량의 ethanol에 SA를 녹인 후 이차증류수에 희석하여 실험에 이용하였으므로 ethanol처리가 서양민들레 종자발아율에 미치는 영향을 확인하기 위해 ethanol을 1, 10, 100, 1,000 ppm 농도로 희석하여 동일한 생장상 조건에서 실험중인 서양민들레 종자에 처리하였다.
종자발아 실험결과 GA₃처리에서 서양민들레의 종자발아율이 증가되었고, 반면 SA 처리구에서는 종자발아율이 감소되어 GA₃와 SA 혼합처리가 서양민들레 종자발아율에 미치는 영향(negative, positive)을 확인하기 위해 2 mL의 GA₃ 0.5, 1.0, 1.5 mM과 2 mL의 SA 0.5, 1.0, 1.5 mM을 혼합하여 동일한 생장상 조건에서 실험을 진행하였다. 식물생장조절물질 SA는 물에 녹지 않는 성질을 지니고 있어 실험에서 SA처리를 위해서는 소량의 ethanol에 SA를 녹인 후 이차증류수에 희석하여 실험에 이용하였으므로 ethanol처리가 서양민들레 종자발아율에 미치는 영향을 확인하기 위해 ethanol을 1, 10, 100, 1,000 ppm 농도로 희석하여 동일한 생장상 조건에서 실험중인 서양민들레 종자에 처리하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 서양민들레(Taraxacum officinale Wigg) 종자는 2006년 4월 경상북도 경산시 하양읍에 위치한 대구가톨릭대학교 온실에서 재배중인 서양민들레로부터 종자를 채종하여 실험에 이용하였다. 종자소독을 위해 채종된 종자를 NaOCl 용액으로 약 15분간 표면 소독 후 멸균된 2차 증류수로 3~4회 세척한 다음 4℃ 냉장고에서 30일 가량 저온건조 처리 후 실험을 진행하였다.

데이터처리

모든 실험은 5회 반복 실시하였고, 그 결과를 SAS(SAS Institute, 2000, USA)를 활용하여 분석하였으며, 처리간 차이는 던컨의 다중검정(Duncan’s Multiple Range Test, DART)을 통해 비교하였다.

성능/효과

9% 정도 높았다. Kinetin 처리에 따른 서양민들레의 발아율은 0.5 mM 처리에서 84.4%, 1.0 mM 처리에서 75.6%, 1.5 mM 처리에서는 81.1%로 무처리구에 비해 24.2%~33.0% 정도 높은 결과를 확인할 수 있었다. 반면 ethephon 처리에서는 0.
식물생장조절물질처리에 따른 서양 민들레의 최종 발아율(처리 10일 후)은 Table 1과 같다. 먼저 GA₃ 처리에 따른 서양민들레의 발아율은 0.5 mM, 1.0 mM 처리에서 모두 93.3%, 1.5 mM 처리에서는 77.8%로 무처리구에 비해 26.4%~41.9% 정도 높았다. Kinetin 처리에 따른 서양민들레의 발아율은 0.
0% 정도 높은 결과를 확인할 수 있었다. 반면 ethephon 처리에서는 0.5 mM 처리에서 58.9%의 발아율을 나타내어 무처리구에 비해 7.5% 정도 높았으나, 1.0 mM과 1.5 mM 처리에서는 각각 28.9%와 40.0%의 발아율을 나타내어 무처리구에 비해 11.4%~22.5% 정도 낮은 결과를 확인할 수 있었다. 식물생장조절물질 SA 처리에서도 0.

후속연구

또한 식물호르몬 SA 처리에 의한 종자발아 억제현상은 ABA 작용으로 인한 종자의 휴면유도와도 상당한 연관성을 지니고 있을 것으로 추정하고 있으며, 그러한 근거는 보리 종자 내 SA와 ABA 처리에서 αamylase의 활성을 조절하는 HvWRKY38 유전자의 발현이 유도되는 반면, GA 처리에서는 HvWRKY38 유전자 발현이 억제되는 현상을 통해서 설명될 수 있다. 위와 같은 보고로 볼 때 본 실험에서 SA 처리에 따른 서양민들레 종자발아율의 감소현상은 SA 처리에 의해서 서양민들레 종자 내 GA 함량의 감소 및 α-amylase 활성 조절에 관여하는 특이 유전자의 발현량에 영향을 미쳐 유도된 결과라고 사료되며, 보다 명확한 결과를 도출하기 위해서는 식물호르몬 분석 및 α-amylase 활성 조절을 유도하는 유전자에 대한 추가적인 연구가 진행 될 필요가 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	종자의 발아에는 어떤 요인들이 관여하는가?	이러한 종자의 발아에는 다양한 생리적, 환경적 요인이 관여를 하는 것으로 알려져 있다. 대표적인 생리적 요인으로는 식물호르몬을 들 수 있 으며, 환경적 요인으로는 온도, 광, 수분을 들 수 있다. 종 자발아를 촉진하는 것으로 알려진 대표적인 식물호르몬지베렐린(gibberellin, GA)은 diterpenoid 화합물의 형태로 색소체(proplastid)에서 geranylgeranyl diphosphate (GGDP)를 전구체로하여 소포체막(endoplasmic reticulum membrane) 과 세포질(cytoplasm)에서 다양한 효소의 작용을 통해 생합성된다(Olszewski et al.
	서양민들레는 무엇인가?	서양민들레(Taraxacum officinale Wigg)는 국화과 (Composiae) 민들레속(Taraxacum) 식물로서 전 세계적으로 온대와 한대지방에 넓게 분포하는 다년생 초본식물이며, 우리나라에서도 자생종인 좀민들레, 산민들레, 흰민들레, 민들레와 귀화종인 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 자생하는 것으로 알려져 있다(Chon and Park, 2012; Kim et al., 2009).
	지베렐린은 자연에서 어떻게 합성되는가?	대표적인 생리적 요인으로는 식물호르몬을 들 수 있 으며, 환경적 요인으로는 온도, 광, 수분을 들 수 있다. 종 자발아를 촉진하는 것으로 알려진 대표적인 식물호르몬지베렐린(gibberellin, GA)은 diterpenoid 화합물의 형태로 색소체(proplastid)에서 geranylgeranyl diphosphate (GGDP)를 전구체로하여 소포체막(endoplasmic reticulum membrane) 과 세포질(cytoplasm)에서 다양한 효소의 작용을 통해 생합성된다(Olszewski et al., 2002).

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