'한아름'의 Gibberellin 처리에 따른 생육기별 해부학적 구조와 과실품질 Anatomical Structure and Fruit Quality According to the Fruit Developmental Stage as Affected by Gibberellins Treatments in Pyrus pyrifolia Nakai cv. Hanareum원문보기
본 연구는 조생종 '한아름'의 기본적인 해부학적 과실 구조 및 과실 품질과 GA 처리 시의 변화를 구명하여 '한아름'의 생리적 특징을 이해하고자 수행하였다. '한아름'의 생육기별 과실 발달을 조사한 결과 만개기의 과실 구조는 바깥쪽으로부터 외표피층, 아표피층, 유조직층, 내표피층으로 구성되어 있으며 5종류의 유관속 조직이 관찰되었다. 코르크층은 무처리구에서는 만개 후 70일, GA 처리구에서는 만개 후 60일경에 형성되었다. '한아름' 품종의 세포분열 기간은 만개 후 40일까지이며 이후에는 세포비대에 의해 과실이 발달하였다. GA 처리에 따른 과실 비대와 조직 발달을 관찰한 결과, GA 처리는 '한아름'의 세포분열에는 영향을 미치지 못하였으며 세포비대를 촉진하는 것으로 조사되었다. 또한 과경부는 세포분열 정지기인 만개 후 40일부터 처리구의 유관속 조직이 무처리구에 비하여 큰 것으로 관찰되어 '한아름' 과실은 GA를 처리할 시 유관속 조직의 발달을 촉진하여 상대적으로 과실로의 양분 공급이 증가하는 것으로 생각되었다. 한편 수확기에 무처리구와 처리구의 평균적인 품질을 비교한 결과, 처리구에서 과중이 높았으나 경도는 낮게 조사되어 '한아름' 과실에 GA를 처리할 경우 수확 후 과실의 저장에 영향을 미칠 것으로 생각되었다.
본 연구는 조생종 '한아름'의 기본적인 해부학적 과실 구조 및 과실 품질과 GA 처리 시의 변화를 구명하여 '한아름'의 생리적 특징을 이해하고자 수행하였다. '한아름'의 생육기별 과실 발달을 조사한 결과 만개기의 과실 구조는 바깥쪽으로부터 외표피층, 아표피층, 유조직층, 내표피층으로 구성되어 있으며 5종류의 유관속 조직이 관찰되었다. 코르크층은 무처리구에서는 만개 후 70일, GA 처리구에서는 만개 후 60일경에 형성되었다. '한아름' 품종의 세포분열 기간은 만개 후 40일까지이며 이후에는 세포비대에 의해 과실이 발달하였다. GA 처리에 따른 과실 비대와 조직 발달을 관찰한 결과, GA 처리는 '한아름'의 세포분열에는 영향을 미치지 못하였으며 세포비대를 촉진하는 것으로 조사되었다. 또한 과경부는 세포분열 정지기인 만개 후 40일부터 처리구의 유관속 조직이 무처리구에 비하여 큰 것으로 관찰되어 '한아름' 과실은 GA를 처리할 시 유관속 조직의 발달을 촉진하여 상대적으로 과실로의 양분 공급이 증가하는 것으로 생각되었다. 한편 수확기에 무처리구와 처리구의 평균적인 품질을 비교한 결과, 처리구에서 과중이 높았으나 경도는 낮게 조사되어 '한아름' 과실에 GA를 처리할 경우 수확 후 과실의 저장에 영향을 미칠 것으로 생각되었다.
This study was carried out to understand the physiological characteristics of early-matured 'Hanareum' (Pyrus pyrifolia Nakai) pears through anatomical structure and fruit characteristics and also the changes according to gibberellin (GA) treatment. The pericarp at full bloom consists of outer epide...
This study was carried out to understand the physiological characteristics of early-matured 'Hanareum' (Pyrus pyrifolia Nakai) pears through anatomical structure and fruit characteristics and also the changes according to gibberellin (GA) treatment. The pericarp at full bloom consists of outer epidermis, hypodermis, parenchyma cell, and inner epidermis from the exterior and five types of vascular bundle tissues. Cork cell layer was formed at 70 days after full bloom (DAFB) in non-treated fruits and formed at 60 DAFB in GA treated fruits. Cell division period was from full bloom (FB) to 40 DAFB and then fruit enlargement was accomplished by the cell growth. Comparison of the fruit enlargement and fruit structure development by GA treatment or non-treatment showed that cell division of 'Hanaerum' fruits did not affect the GA treatment but fruit enlargement was affected cell growth. Fruit stalk of GA treatment fruits was larger than non-treated fruits from 40 DAFB which correspond to the period of the stop of cell division and 'Hanareum' was regarded GA treatment expedite of vascular bundle tissue growth and relatively increased nutrient transport to fruit. In addition to, average fruit quality between the non-treatment and GA treatment showed that fruit weight was higher in fruits treated by GA but firmness was lower and probably was effected fruit storing in 'Hanareum' pear.
This study was carried out to understand the physiological characteristics of early-matured 'Hanareum' (Pyrus pyrifolia Nakai) pears through anatomical structure and fruit characteristics and also the changes according to gibberellin (GA) treatment. The pericarp at full bloom consists of outer epidermis, hypodermis, parenchyma cell, and inner epidermis from the exterior and five types of vascular bundle tissues. Cork cell layer was formed at 70 days after full bloom (DAFB) in non-treated fruits and formed at 60 DAFB in GA treated fruits. Cell division period was from full bloom (FB) to 40 DAFB and then fruit enlargement was accomplished by the cell growth. Comparison of the fruit enlargement and fruit structure development by GA treatment or non-treatment showed that cell division of 'Hanaerum' fruits did not affect the GA treatment but fruit enlargement was affected cell growth. Fruit stalk of GA treatment fruits was larger than non-treated fruits from 40 DAFB which correspond to the period of the stop of cell division and 'Hanareum' was regarded GA treatment expedite of vascular bundle tissue growth and relatively increased nutrient transport to fruit. In addition to, average fruit quality between the non-treatment and GA treatment showed that fruit weight was higher in fruits treated by GA but firmness was lower and probably was effected fruit storing in 'Hanareum' pear.
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문제 정의
따라서 본 연구는 고품질 조생종으로 육성된 신품종 ‘한아름’의 GA 처리로 인한 과실 구조 발달 및 과실 품질 차이를 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
5% glutaraldehyde와 1% osmic acid 용액을 이용한 이중고정방법을 사용하였다. 고정된 시료는 40%, 60%, 80%, 90%, 95%, 100% ethanol을 이용하여 탈수한 이후, ethanol과 propylene oxide를 1:1의 비율로 섞은 용액에 15분간 시료를 침지시키고 propylene oxide로 유리화하였다. 그 뒤 propylene oxide와 epon을 2:1과 1:1로 섞은 용액에 각각 1시간 동안 처리한 뒤 순수한 epon에서 하룻밤 동안 보관하고, 다음날 silicon mold에 epon에 DMP-30[2,4,6,-Tri(Dimethylaminoethyl)phenol]을 섞은 것에 시료를 넣어 60°C의 oven에서 4일간 경화시켰다.
, CD-15CP, Japan)를 이용하여 측정하였으며 경도는 texture analyzer(Stable micro systems, TA_XT express, UK)를 이용하여 조사하였다. 과실의 품질은 디지털 당도계(Suntex Corp., SP-2000, Japan)를 이용하여 가용성 고형물 함량을 측정하였으며 pH meter(Suntex Corp., SP-2200, Japan)를 이용하여 0.1N NaOH로 적정산도를 측정하였다.
생육기간 동안의 과실품질 변화를 알아보기 위해 시기별로 3개씩 수확한 과실의 종경과 횡경을 vernier calipers(Mitutoyo Corp., CD-15CP, Japan)를 이용하여 측정하였으며 경도는 texture analyzer(Stable micro systems, TA_XT express, UK)를 이용하여 조사하였다. 과실의 품질은 디지털 당도계(Suntex Corp.
그 뒤 propylene oxide와 epon을 2:1과 1:1로 섞은 용액에 각각 1시간 동안 처리한 뒤 순수한 epon에서 하룻밤 동안 보관하고, 다음날 silicon mold에 epon에 DMP-30[2,4,6,-Tri(Dimethylaminoethyl)phenol]을 섞은 것에 시료를 넣어 60°C의 oven에서 4일간 경화시켰다. 완성된 epon block은 단면도로 treaming 작업을 거쳐 초미세절단기(Powertome X, RMC, USA)에서 1,500nm의 두께로 절단하여 PAS(periodic acid Schiff) 방법으로 염색한 후 광학현미경(Olympus SZX10, Japan)으로 관찰하였다.
데이터처리
yMeans separation within columns by Duncan’s multiple range test, at p = 0.05.
수집된 데이터들의 통계처리는 PASW Statistics 18(SPSS Inc., USA) 프로그램을 이용하여 Duncan 다중검정(P = 0.05)과 T-검정(P = 0.05, 0.01)을 실시하여 유의성을 분석하였다.
이론/모형
시료의 제작은 Park(1995)의 방법을 이용하여 생육기별로 과실의 적도 부위에서 절편을 채취한 후 5ml Vial에 넣어 2.5% glutaraldehyde와 1% osmic acid 용액을 이용한 이중고정방법을 사용하였다. 고정된 시료는 40%, 60%, 80%, 90%, 95%, 100% ethanol을 이용하여 탈수한 이후, ethanol과 propylene oxide를 1:1의 비율로 섞은 용액에 15분간 시료를 침지시키고 propylene oxide로 유리화하였다.
성능/효과
3). GA 처리에 따른 과경의 두께는 통계적인 유의성은 인정되지 않았으나 만개 후 40일부터 성숙기까지 GA 처리구에서 큰 경향을 보였으며, 유관속 조직의 크기를 비교한 결과 만개 후 40일부터 GA 처리구에서 유관속 조직의 종경이 큰 것으로 조사되었고, 만개 후 70일에는 GA 처리구의 유관속 조직의 종경과 횡경이 모두 무처리에 비하여 큰 것으로 관찰되었다(Table 3). 이는 ‘황금배’, ‘영산배’, ‘추황배’에서 GA를 처리하였을 때 과실의 성숙이 진행됨에 따라 피층과 수 조직이 굵어져 도관부의 면적이 증가한다는 결과(Kim et al.
, 2009)와 일치하였다. 과실 품질 변화는 만개 후 70일에 산 함량이 GA 처리구에서 더 빨리 낮아져 당산비가 높아졌으나, 이후의 생육시기에는 차이가 없는 것으로 관찰 되었으며 가용성 고형물 함량은 GA 처리에 따른 차이가 없는 것으로 조사되었다. 경도는 측정을 시작한 만개 후 90일부터 GA 처리구는 33.
따라서 ‘한아름’의 세포분열 기간은 만개 후 40일까지인 것으로 관찰되어 동양배의 경우 조생종은 만개 후 약 25-30일에 세포분열이 이루어진다는 결과(Zhang et al., 2006)보다는 시기가 조금 길었으나, 세포분열 정지기는 해에 따라 다르므로(Kim, 1997) 현저한 차이는 없는 것으로 생각되었다.
따라서 농가에서 ‘한아름’ 품종에 GA를 처리하여 재배할 경우 과실의 크기가 커지고 품질에는 영향이 없으나 GA 처리에 의해 경도가 낮아 조직감이 물러져 저장할 시에 문제가 발생할 수 있을 것으로 판단되었다.
, 2005). 또한 GA 처리구에서 만개 후 60일에 코르크층이 관찰되어 만개 후 70일에 코르크층이 관찰된 무처리구에 비하여 코르크층 형성이 10일 정도 빠른 것으로 조사되었다(Figs. 2C and 2F). 이는 GA 처리구와 무처리구 모두 동일한 세포 수를 가지고 과실이 발달하지만 처리구에서 세포의 비대가 더 빨리 진행되기 때문인 것으로 생각되었다.
만개 후 30일에 GA를 처리한 이후 ‘한아름’의 해부학적 과실 구조를 무처리구와 비교하여 관찰한 결과, 세포분열 정지기인 만개 후 40일과 만개 후 70일, 성숙기까지 아표피층을 구성하는 세포 수가 무처리구와 GA 처리구 모두 9.5층으로 동일한 것으로 나타나 GA 처리는 ‘한아름’의 세포 분열에는 영향을 미치지 못하는 것으로 조사되었다(Fig. 2 and Table 2).
만개 후 70일에는 코르크층이 형성되는 것이 관찰되어(Fig. 1E), ‘한아름’의 경우 조생종임에도 불구하고 다른 중생종인 ‘화산’(Park et al., 2002)에 비해서 코르크층이 늦게 형성되는 것으로 조사되었다.
후속연구
, 2002)에 비해서 코르크층이 늦게 형성되는 것으로 조사되었다. 따라서 코르크층의 형성 시기는 조생종, 중생종, 만생종의 차이보다는 각 품종에 따른 특성으로 판단되어 코르크층 형성에 영향을 미치는 요인에 관한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한아름은 무엇인가?
‘한아름’(Pyrus pyrifolia Nakai)은 2001년에 국립원예특작과학원에서 ‘신고’에 ‘추황배’를 교배하여 육성한 조생종으로, 국내 주요 조생종인 ‘원황’에 비해서 숙기가 15일 정도 빠르며, 숙기가 비슷한 조생종인 ‘신수’보다는 277g, ‘행수’보다는 186g 정도 큰 것으로 보고되어 중생종에 편중된 불균형을 다소 해소할 수 있을 것으로 기대되는 품종이다(Hwang et al., 2005).
한아름의 장점은 무엇인가?
‘한아름’(Pyrus pyrifolia Nakai)은 2001년에 국립원예특작과학원에서 ‘신고’에 ‘추황배’를 교배하여 육성한 조생종으로, 국내 주요 조생종인 ‘원황’에 비해서 숙기가 15일 정도 빠르며, 숙기가 비슷한 조생종인 ‘신수’보다는 277g, ‘행수’보다는 186g 정도 큰 것으로 보고되어 중생종에 편중된 불균형을 다소 해소할 수 있을 것으로 기대되는 품종이다(Hwang et al., 2005).
한아름의 단점은 무엇인가?
, 2005). 그러나 상온 저장력이 10일 정도로 수확 후 품질저하가 빠르며(Kim et al., 2002), 대과를 선호하는 경향에 따라 기초적인 재배 기술이 확립되지 않은 상태에서 지베렐린(gibberellin, GA) 계통의 식물생장조절제를 처리하고 있는 실정이다.
참고문헌 (11)
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