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문제 정의
- 본 연구는 배의 숙기가 다른 품종들의 1년생 가지를 채취하여 저온처리 후 발아율, 전해질 누출률, TTC 검정을 실시하여 품종별 저온 처리 온도 및 시간에 따른 피해 정도를 구명하고자 하였다.
제안 방법
- 500mL 삼각 플라스크에 건조하여 분쇄한 시료 3g넣고 3차 증류수 27mL를 첨가하여 1분간 균질화한후 4℃에서 12,000rpm으로 20분간 원심분리하여 얻어진 상징액을 0.2µm membrane filter(Milipore)로 여과하여 분석하였으며 HPLC(M717, waters, Milford, U.S.A.) 분석에 이용된 칼럼은 Sugarpak TM(6.5×300 mm, Waters Co.)을 사용하였고, 이동상은 HPLC용 증류수이고, 이동속도는 0.5mL/min였다.
- Triphenyltetrazolium chloride(TTC) 용액이 붉은 색의 triphenylfromazan(TF)로 환원되는 정도로서 조직의 활력을 판정하는 TTC 검정을 위해 두께가 5~6mm인 가지의 수피를 벗겨 0.5g 정량 후 25℃에서 0.1% TTC 용액에 15시간 동안 배양하였다. 배양한 수피를 증류수로 2회 수세한 후 70℃의 10mL 무수에탄올에 30분간 담궈 TF를 추출한 액을 비색계 (UV spectrophotometer, Japan)로 530nm에서 흡광도를 측정하여 대조구에 대한 백분율로 나타내었다.
- 발아율 조사를 위해 저온 처리 후 0에서 2일 동안 보관한 신초 15개를 20℃, 12시간 일장 조건 하에 3~5일 동안 수삽하여 눈의 인편이 터진 상태는 정상이며 터지지 않고 어두운 색으로 변한 상태는 동해를 받은 것으로 판정하여 발아율을 조사하였다.
- 배양한 용액을 전기전도계 (conductivity TDS Meter, Orion)로 전해질 누출량(C1)을 측정한 후 95℃로 30분간 중탕하여 조직을 파괴시킨 다음 20℃에서 15시간 배양 후 전해질 누출량(C2)를 측정하여 C1/C2×100 공식으로 계산하였다.
- 배의 휴면기 동안 품종에 따른 동해 정도를 판단하기 위해 1년생 가지를 채취하여 온도별로 저온 지속 시간을 달리하여 꽃눈 발아율을 조사하였다(Table 1).저온처리 시간에 따른 꽃눈 발아율은 -21℃에서 6시간일 경우 69.
- 배의 휴면기간 중 저온 유지 시간 및 온도에 따른 내동성을 비교하고자 감천배, 만풍배, 신고, 원황, 추황배, 풍수, 한아름, 행수, 화산, 황금배 등의 1년생 가지를 각각 -21℃, -24 ℃, -27℃, -30℃, -33℃의 온도로 6, 9, 12시간 동안 처리한 후 꽃눈 발아율, 전해질 누출률, TTC검정을 하였다. 저온처리 시간에 따른 꽃눈발아율은 -21℃에서 6시간일 경우 품종간 거의 차이가 없었으나 온도가 낮아지고 지속시간이 길어질수록 낮아졌다.
- )로 하였으며, 시료 주입량은 20µL였다. 유리당 함량은 시료 중의 각 유리당과 동일한 표준물질(Sigma Chemical Co. Ltd., St. Louis, U.S.A.)을 이용하여 작성한 검량선으로부터 계산하였다.
- 저온처리 후 조직의 활력 정도를 판단하기 위해 TTC 검정을 통한 흡광률을 조사하였다(Table 2). -21℃에서 6시간일 경우 66.
- 배상형으로 재배된 배 20년생 성목의 굵기가 균일하고 착생 꽃눈 수가 비슷한 1년생 가지를 2011년 2월 15일에 채취하여 30cm로 절단하여 이용하였다. 절단부위의 수분증발을 막기 위해 수분증발억제제(Topsin Paste)를 처리한 시료를 챔버에 넣고 3시간에 10℃씩 하강 또는 상승하도록 설정하였다 -21℃, -24℃, -27℃, -30℃, -33℃ 등 5 처리로 저온에 노출시켰으며, 시험온도에 도달되면 지속시간에 따라 6, 9, 12시간 동안 저온을 유지하였다.
대상 데이터
- 시험 재료는 숙기가 다른 한아름, 행수, 원황, 황금배, 화산, 만풍배, 풍수, 신고, 감천배, 추황배 등 배 10품종을 대상으로 하였다. 배상형으로 재배된 배 20년생 성목의 굵기가 균일하고 착생 꽃눈 수가 비슷한 1년생 가지를 2011년 2월 15일에 채취하여 30cm로 절단하여 이용하였다. 절단부위의 수분증발을 막기 위해 수분증발억제제(Topsin Paste)를 처리한 시료를 챔버에 넣고 3시간에 10℃씩 하강 또는 상승하도록 설정하였다 -21℃, -24℃, -27℃, -30℃, -33℃ 등 5 처리로 저온에 노출시켰으며, 시험온도에 도달되면 지속시간에 따라 6, 9, 12시간 동안 저온을 유지하였다.
- 시험 재료는 숙기가 다른 한아름, 행수, 원황, 황금배, 화산, 만풍배, 풍수, 신고, 감천배, 추황배 등 배 10품종을 대상으로 하였다. 배상형으로 재배된 배 20년생 성목의 굵기가 균일하고 착생 꽃눈 수가 비슷한 1년생 가지를 2011년 2월 15일에 채취하여 30cm로 절단하여 이용하였다.
데이터처리
- 통계처리는 R프로그램을 이용하여 평균간 유의차 검증을 95% 수준에서 Duncan의 다중검정을 실시하여 처리간 비교하였다.
성능/효과
- 2과 같다. 꽃눈발아율과 전해질 누출률의 상관 관계에서 저온처리 온도가 낮아지고 시간이 길어질수록 꽃눈발아율은 낮고 상대적으로 전해질누출률은 높아져 부의 상관관계를 보였다. 저온처리 시간과 꽃눈 발아율로 측정한 상관계수(correlation coefficient, r2)는 6시간일 경우 0.
- 2A). 또한, 꽃눈 발아율과 TTC 검정을 통한 흡광률의 상관관계를 분석한 결과에 의하면 6시간에는 0.679, 9시간에는 0.694였으나, 12시간 에는 0.397로 상대적으로 약간 낮은 상관계수를 보였다(Fig. 2B). Sutinen et al.
- 4%로 저온유지 시간이 길어질수록 흡광률이 낮아졌다. 배의 품종별 내동성 확인 결과 꽃눈발아율은 전해질 누출률 또는 TTC 검정을 통한 흡광률과의 높은 상관관계를 보였으며 배의 외재휴면 기간 중 내동성은 저온 유지 시간 및 온도에 따라 다르며 품종별 저온 피해 한계 온도가 다름을 확인할 수 있었다.
- 배의 품종에 따른 과당 또는 총당 함량과 내한성과의 관계는 찾기 어려웠지만, 추황배, 만풍배 등 내한성이 강한 품종의 높은 총당 함량과 sorbitol 함량, 특히 총당함량에 대한 sorbitol 함량이 높은 경향을 보였다.
- 전해질 누출률은 -30℃ 이하에서는 저온지속시간에 관계없이 대부분의 품종이 30%이상의 높은 전해질 누출률을 보여 온도가 낮아질수록 저온지속 시간이 길수록 전해질 누출률이 높아졌다. 저온에서 높은 발아율을 보였던 만풍배, 신고, 추황배는 -30 ℃ 9시간에서 각각 26.1%, 14.7%, 28.3%로 다른 품종보다 낮은 전해질 누출률을 보였다. TTC 검정을 통한 흡광률은 -21℃에서 6시간일 경우 66.
- 배의 휴면기 동안 품종에 따른 동해 정도를 판단하기 위해 1년생 가지를 채취하여 온도별로 저온 지속 시간을 달리하여 꽃눈 발아율을 조사하였다(Table 1).저온처리 시간에 따른 꽃눈 발아율은 -21℃에서 6시간일 경우 69.5~83.2%로 품종간에 큰 차이가 없이 높은 발아율을 보였으며, 9시간에는 28.6~80.8%, 12시간에는 16.2~78.0%로 저온유지 시간이 9시간 이상일 경우 품종간 차이가 크게 나타났다. -24℃에서 6시간일 경우 25.
- (2011)은 가용성 당이 내한성 증가에 기여한다고 보고하였고, Sakai and Yoshida(1968)은 저온 순화과정에서 전분이 당으로 분해되고 순화과정에서 증가하는 당은 자당, 포도당 과당과 같은 6탄당 이나 솔비톨이나 마니톨과 같은 당알콜올이 축적된고 하였다. 저온처리 전 배의 품종별 1년생 가지의 유리당을 조사한 결과(Table 3), 수확기, 낙엽기 등 수체의 변화가 비슷한 품종 즉, 숙기가 비슷한 품종간에도 당조성은 달랐다. 배 신고는 재배 조건에 따라 내한성이 달라지며 1년생 가지의 과당 농도가 높을수록 내한성이 약하다고 보고하였다(문과 이, 1986).
- 저온처리 시간에 따른 꽃눈발아율은 -21℃에서 6시간일 경우 품종간 거의 차이가 없었으나 온도가 낮아지고 지속시간이 길어질수록 낮아졌다. 전해질 누출률은 -30℃ 이하에서는 저온지속시간에 관계없이 대부분의 품종이 30%이상의 높은 전해질 누출률을 보여 온도가 낮아질수록 저온지속 시간이 길수록 전해질 누출률이 높아졌다. 저온에서 높은 발아율을 보였던 만풍배, 신고, 추황배는 -30 ℃ 9시간에서 각각 26.
후속연구
- (1992)은 계절에 따른 소나무의 내동성 관찰에서 시각적인 방법과 전해질누출률간에 높은 상관이 있음을 밝힌 바와 같이 배의 꽃눈의 발아율과 전해질 누출률 및 TTC 검정을 이용한 흡광도는 내동성 관찰을 위한 보완적인 방법으로 사용가능함을 확인하였다. 꽃눈의 발아율과 전해질 누출률 및 TTC 검정을 이용한 흡광도를 이용한 배의 품종별 내동성 조사 결과 저온 처리 온도 및 지속시간에 대한 품종별 반응이 다름을 확인하였으며, 앞으로 휴면 심도, 수체 내 저장양분 등 내동성에 영향을 주는 요인들을 지속적으로 검토해야 할 것으로 판단되었다.
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