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문제 정의
- 따라서 본 연구는 참외 시설재배의 재배시기가 점차 앞 당겨짐에 따라 착과시기가 저온기에 이루어지는 비율이 높아질 것으로 예상되므로 이를 대비하여 참외 개화시의 기온과 상대습도가 화분의 발아에 미치는 영향을 검토하고자 실시하였다.
제안 방법
- 개화 시 기온이 화분발아에 미치는 영향을 검토하기 위하여 포트에 이식된 참외를 10월 12일에 15℃, 25℃ 및 35℃의 기온과 60%의 상대습도로 각각 설정된 Growth chamber(WGC-1000)에 배치한 후 화분은 개화직후인 10월 14일에 수꽃에서 채취하여 치상하였다. 화분발아용 배지는 1% agar + 10% sucrose + 무기염(H3BO3 50mg · L−1 + MgSO4 200mg · L−1 + KNO3 100mg · L−1 + CaCl2 100mg · L−1)로 조성하여 pH는 6.
- 개화 시 상대습도가 화분발아에 미치는 영향을 검토하기 위하여 포트에 이식된 참외를 10월 21일에 30%, 60% 및 90%의 상대습도와 25℃의 기온으로 각각 설정된 Growth chamber에 배치한 다음 화분은 개화직후인 10월 23일에 채취하여 치상하였다. 기타 공시재료, 화분 발아용 배지, 화분의 치상 및 측정방법은 상기한 기온실험과 동일하게 하였다.
- 본 연구는 참외 개화시의 기온과 상대습도가 화분의 발아에 미치는 영향을 검토하고자 ‘만리장성’, ‘오복꿀’ 및 ‘조은대’의 3 품종을 재료로 하여 개화 시 온도를 15℃, 25℃ 및 35℃, 상대습도를 30%, 60% 및 90%의 처리를 두고 실험하였다.
- 화분발아용 배지는 1% agar + 10% sucrose + 무기염(H3BO3 50mg · L−1 + MgSO4 200mg · L−1 + KNO3 100mg · L−1 + CaCl2 100mg · L−1)로 조성하여 pH는 6.5로 조정하여 이용하였다.
- 화분의 치상은 조성한 화분발아용 배지를 지름 6cm의 페트리디시에 5ml씩 분주하여 굳인 후에 하였으며, 발아 실험은 25℃로 조절된 항온기(DF-95MCL)에서 완전임의 배치 3반복으로 배치하여 실시하였다. 화분의 발아율 및 화분관의 길이는 줌 실체현미경(OLYMPUS JP/ SZ344361) 및 디지털 카메라(Nikon P100)로 치상 10분, 20분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 후에 사진을 촬영하여 측정하였으며 화분관의 길이 측정은 이미지 분석 프로그램인 iSolution Lite를 이용하였다.
- 화분의 치상은 조성한 화분발아용 배지를 지름 6cm의 페트리디시에 5ml씩 분주하여 굳인 후에 하였으며, 발아 실험은 25℃로 조절된 항온기(DF-95MCL)에서 완전임의 배치 3반복으로 배치하여 실시하였다. 화분의 발아율 및 화분관의 길이는 줌 실체현미경(OLYMPUS JP/ SZ344361) 및 디지털 카메라(Nikon P100)로 치상 10분, 20분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 후에 사진을 촬영하여 측정하였으며 화분관의 길이 측정은 이미지 분석 프로그램인 iSolution Lite를 이용하였다.
대상 데이터
- 참외의 파종은 2012년 8월 7일에 ‘만리장성(흥농종묘)’,‘오복꿀(농우바이오)’ 및 ‘조은대(신젠타)’ 등 3 품종을 72 공 플러그 트레이에 실시하고, 이식은 본엽 3매 전개시에 직경 15cm의 이색포트에 한 다음 경북대학교 부속 실험실습장 온실에서 관리한 후에 실험에 이용하였다.
성능/효과
- 개화 시 90%, 60% 및 30%의 상대습도에서 채취한 화분의 품종별 최종 발아율은 각각 ‘만리장성’은 86.4%, 87.5% 및 95.9%였고, ‘조은대’는 85.6%, 88.0% 및 94.3%였으나 ‘오복꿀’은 82.4%, 85.0% 및 93.2%로서 가장 낮은 경향을 보였다.
- 개화 시 기온에 따른 화분관 신장(Fig. 2와 3)은 25℃에서 채취한 것이 가장 빨랐으며, 35℃에서 채취한 것이 가장 늦었으나 발아율과 같은 경향으로 치상 2시간 후부터는 25℃에서 채취한 것에 비해 빠르게 신장하여 6시간 후의 최종 화분관 길이는 가장 길었다.
- 개화 시 상대습도에 따른 화분관 신장은 Fig. 5와 6에서와 같이 90%의 상대습도에서 채취한 화분이 초기에는 빨랐으나 시간이 경과함에 따라 신장속도가 늦어졌으며, 반면에 30%의 상대습도에서 채취한 화분은 초기의 화분관 신장은 늦었으나 시간이 경과함에 따라 신장속도가 빨라졌다. 최종 화분관 길이는 60% 상대습도에서 채취한 화분이 가장 길었으며, 다음이 30% 상대습도에서 채취한 화분이었으며 90% 상대습도에서 채취한 화분은 현저히 짧았다.
- 개화당시의 온도조건이 화분발아에 미치는 영향을 구명하기 위하여 15, 25, 35℃로 나누어 조사한 결과, 저온조건인 15℃에서 채취한 것이 가장 빨랐다(Fig. 1).
- 상대습도 조건에 따른 화분 발아율은 습도조건에 따라 뚜렷한 차이는 없으나 습도가 높을수록 높은 경향이었으며, 품종간에도 큰 차이가 없으나 ‘만리장성’과 ‘조은대’에 비해 ‘오복꿀’에서 낮았다. 그러나 화분관 신장길이는 처리간에 뚜렷한 차이를 나타내어 60%의 상대습도에서 채취한 것이 가장 길었으며, 다음이 30%의 상대습도에서 채취한 것이며 90%의 상대습도에서 채취한 것은 현저히 짧았다. 품종별 화분관 신장길이는 ‘오복꿀’이 가장 길었고 ‘조은대’가 가장 짧았다.
- 기온조건에 따른 화분 발아율은 25℃에서 채취한 것이 가장 높았고 15℃에서 채취한 것이 가장 낮은 경향이었으며 품종별 화분 발아율은 ‘만리장성’이 가장 높았고 다음이 ‘오복꿀’이었으며 ‘조은대’가 가장 낮은 경향이었다.
- 따라서 저온기에 참외를 재배할 때에는 저온 하에서 화분관 신장이 좋은 품종을 이용하고, 개화시의 기온을 25℃ 전후로 관리하는 것도 필요하지만 상대습도 또한 60% 정도로 유지하여 다습하지 않도록 관리하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
- 상대습도 조건에 따른 화분 발아율은 습도조건에 따라 뚜렷한 차이는 없으나 습도가 높을수록 높은 경향이었으며, 품종간에도 큰 차이가 없으나 ‘만리장성’과 ‘조은대’에 비해 ‘오복꿀’에서 낮았다.
- 재배환경(Shin 등, 2006)에 따라 적합한 품종이 달라질 뿐 아니라 품종(Lim, 2009)에 따라 화분의 활력에 차이가 있다고 하는데, 본 실험에서도 품종에 따른 화분의 최종 발아율은 ‘만리장성’은 개화시 35℃에서 채취한것이 96.1%로 가장 높았으나 ‘오복꿀’과 ‘조은대’는 25℃에서 채취한 것이 각각 97.5% 및 94.4%로 가장 높게 나타났다.
- 5와 6에서와 같이 90%의 상대습도에서 채취한 화분이 초기에는 빨랐으나 시간이 경과함에 따라 신장속도가 늦어졌으며, 반면에 30%의 상대습도에서 채취한 화분은 초기의 화분관 신장은 늦었으나 시간이 경과함에 따라 신장속도가 빨라졌다. 최종 화분관 길이는 60% 상대습도에서 채취한 화분이 가장 길었으며, 다음이 30% 상대습도에서 채취한 화분이었으며 90% 상대습도에서 채취한 화분은 현저히 짧았다.
- 품종별 화분관 길이는 3 품종 모두 높은 기온에서 채취한 화분일수록 길어 저온기에 비해 고온기에 화분관신장이 좋다는 보고와 같은 경향을 보였으며(Lim, 2009) 6시간 후 35℃에서 채취한 것의 화분관 길이는 ‘오복꿀’이 2,361µm로 가장 길었고, 다음으로 ‘조은대’로서 2,096µm이었으며, ‘만리장성’은 1,917µm로 가장 짧았다.
후속연구
- 상대습도에 따른 화분의 발아율은 다습한 조건에서 저하된다는 보고(Shivanna와 Johri, 1985; Ogawa, 1961)한 반면, Lim 등(2009)은 고온, 저습조건에서 저하된다고 보고하였다. 본 실험에서는 다습조건인 90%의 상대습도에서 채취한 것이 이 보다 낮은 상대습도에 비해 화분발아율이 높은 것으로 조사되었는데, 이러한 결과는 작물에 따른 차이인지, 화분발아 배지에서의 습도조건에 의한 차이인지는 금후 세밀한 검토가 요구된다.
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