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문제 정의
- 따라서 본 연구는 개량머루의 생육기별 액아의 발달과정, 과실 품질의 변화를 관찰하고 과실 조직을 해부학적 관찰하여 개량머루의 특성과 생리를 이해하기 위한 기초 자료로 이용하고자 하였다.
제안 방법
- HPLC(Agilent, 1200 series, USA)는 ZORBAX carbohydrate 컬럼(150 × 4.6mm I.D; particle size 5.0µm)과 refractive index detector(RID)를 이용하여 검출하였다.
- 개량머루 과실의 발달 과정과 특성을 구명하기 위하여 착과 후 1주에서 수확기까지 1주일 간격으로 과실의 크기와 품질을 조사하였다(Fig. 2). 성숙기에는 과방중 128.
- 개량머루 과피 조직의 형태적 특성을 관찰하기 위해 과립의 적도부위에서 과피절편을 채취하였다. 세포 고정의 모든 과정은 Park 등(2013)의 방법과 같이 2.
- 개량머루 신초에 발생된 액아의 특성을 구명하기 위하여 6월부터 1개월 간격으로 액아의 절단면 형태와 괴사발생을 조사하였다. 개량머루의 액아는 종축으로 절단하였을 때 1개의 주아를 중심으로 좌우에 부아가 1개씩 위치하는 형태였다(Fig.
- 8m의 덕식으로 재배중인 개량머루를 이용하였다. 개량머루 액아는 6월부터 10월까지 1개월 간격으로, 액아를 종축으로 절단하여 실체현미경(BX-51, Japan)을 이용해 관찰한 후, 괴사 형태를 Kim 등(2011)의 방법으로 주아괴사, 부아괴사, 눈괴사 및 정상눈으로 구분하였다.
- 개량머루의 시기별 생육 특성을 구명하기 위하여 액아 발달, 과실 품질, 과실 조직의 해부학적 발달과정을 관찰하였다. 액아는 신초 발생부터 낙엽기까지 가지에서 마디 위치에 관계없이 괴사가 전혀 발생하지 않아 모두 충실하였다.
- 생육단계에 따른 과실의 비대양상을 확인하기 위하여 vascular bundle tissue에서 epidermis layer까지 세포층수와 두께의 변화를 측정하여 조사하였다(Table 3). 개화기에는 vascular bundle tissue와 epidermis 사이의 세포층은 9.
- 시기별 과실 품질은 개화기부터 수확기까지 1주 간격으로 과실을 수확하여 과방중, 과립중, 종경 및 횡경을 측정하였으며, 착즙한 과즙을 이용해 당도를 측정하고 적정산도는 과즙 10mL과 증류수 40mL을 혼합한 후 0.1N NaOH를 첨가하여 pH 8.1에 도달되었을 때의 첨가량을 주석산 상당량으로 환산하였다.
- 0µm)과 diode array detector(DAD)를 이용하여 210nm에서 검출하였다. 시료의 개별 유리당과 유기산은 표준물질(Chromadex, USA)과의 retention time, spectrum을 비교하고 spike test를 실시하여 동정하였다.
- 유기산은 Allure organic acids 컬럼(150 × 4.6mm I.D; particle size 5.0µm)과 diode array detector(DAD)를 이용하여 210nm에서 검출하였다.
- 5% glutaraldehyde 용액과 1% osmium tetroxide 용액에 세포를 고정시키고 ethyl alcohol의 농도를 단계별로 높여 탈수시킨 후 조직에 epon을 침투시키기 위하여 침지하여 캡슐에 매몰하였다. 조직의 절편을 만들기 위해 캡슐을 ultramicrotome(PT-X, RMC, USA)으로 잘라 PAS 염색하여 광학현미경(BX51, Olympus, Japan)으로 관찰하였다.
- 주요 생육기의 과실 조직 및 세포의 형태적 특성을 광학현미경을 이용하여 관찰하였다(Fig. 4). 개화기에는 과실이 주변부와 중심부로 크게 나누어지며 중심부는 2개의 심실과 각 심실내에 2개의 배주가 있어 총 4개의 배주를 갖고 있었다.
대상 데이터
- 경기도 안성에 위치한 농가에서 2006년에 재식거리 3.6m × 1.8m의 덕식으로 재배중인 개량머루를 이용하였다.
이론/모형
- 개량머루 과피 조직의 형태적 특성을 관찰하기 위해 과립의 적도부위에서 과피절편을 채취하였다. 세포 고정의 모든 과정은 Park 등(2013)의 방법과 같이 2.5% glutaraldehyde 용액과 1% osmium tetroxide 용액에 세포를 고정시키고 ethyl alcohol의 농도를 단계별로 높여 탈수시킨 후 조직에 epon을 침투시키기 위하여 침지하여 캡슐에 매몰하였다. 조직의 절편을 만들기 위해 캡슐을 ultramicrotome(PT-X, RMC, USA)으로 잘라 PAS 염색하여 광학현미경(BX51, Olympus, Japan)으로 관찰하였다.
성능/효과
- 개화기에는 과실이 주변부와 중심부로 크게 나누어지며 중심부는 2개의 심실과 각 심실내에 2개의 배주가 있어 총 4개의 배주를 갖고 있었다. 개화기의 주변부는 유관속 조직에 의해 비슷한 크기로 양분되고 있었으며 outer epidermis, hypodermis, inner parenchyma tissue에서 타닌이 관찰되었으며 inner epidermis에서는 관찰되지 않았다. 배주는 외주피와 내주피의 구분이 명확하게 관찰되었다.
- 3). 과당과 포도당의 비율은 만개 후 5주에는 0.09였으며 성숙기에 가까워질수록 과당의 비율이 높아져 최종 수확기에는 1:1에 도달하였다. 과당과 포도당의 함량은 성숙기까지 지속적으로 증가하였고 만개 9주부터 빠르게 증가하였다.
- 09였으며 성숙기에 가까워질수록 과당의 비율이 높아져 최종 수확기에는 1:1에 도달하였다. 과당과 포도당의 함량은 성숙기까지 지속적으로 증가하였고 만개 9주부터 빠르게 증가하였다. 사과산과 주석산이 개량머루의 주요 유기산이었고 그 중 사과산이 가장 많았으며 구연산은 미량 검출되었다.
- 8배 증가하여 세포분열과 세포비대가 이루어진 것을 확인하였다. 또한 과실비대 초기에는 세포비대와 세포수의 증가가 동시에 이루어진 것이 관찰되었으며 만개 후 2주부터 성숙기까지는 세포층 수의 변화가 없어 세포분열은 만개 후 14일 전후에 중단되었고 세포비대는 계속 진행되었다. Hardie 등(1996)는 Sauvignon Blanc 포도의 세포분열 정지기는 28일 전후라고 보고하여 개량머루의 세포분열기는 다른 품종에 비해 매우 짧은 것이 확인되었다.
- 0~100%로 주아와 부사의 괴사가 전혀 발생하지 않았다. 마디 위치에 따른 액아의 특성을 조사한 결과(Table 2) 크기는 3.3~5.0mm이었고 신초의 3~5번과 10번 마디에 있는 액아가 가장 컸으며 모든 눈에서 괴사가 거의 발생하지 않았다.
- 과당과 포도당의 함량은 성숙기까지 지속적으로 증가하였고 만개 9주부터 빠르게 증가하였다. 사과산과 주석산이 개량머루의 주요 유기산이었고 그 중 사과산이 가장 많았으며 구연산은 미량 검출되었다. 사과산은 만개 후 9~10주에 가장 많고 변색기부터 급격하게 감소하였으며 주석산은 만개 후 7주부터 감소하였다.
- 사과산과 주석산이 개량머루의 주요 유기산이었고 그 중 사과산이 가장 많았으며 구연산은 미량 검출되었다. 사과산은 만개 후 9~10주에 가장 많고 변색기부터 급격하게 감소하였으며 주석산은 만개 후 7주부터 감소하였다.
- 액아는 신초 발생부터 낙엽기까지 가지에서 마디 위치에 관계없이 괴사가 전혀 발생하지 않아 모두 충실하였다. 성숙기 과실 특성은 과립중 1.2g, 과립수 98개 및 과방중 128.8g이었고, 당도 16.9oBrix, 적정산도 1.57%이었다. 당의 조성은 과당과 포도당이었고 성숙기의 과당과 포도당의 비는 1:1에 도달하였다.
- 성숙기에는 개화기에 비하여 외표피에서 유관속조직까지의 세포층 수가 약 2.1배 증가하였고 두께가 3.8배 증가하여 세포분열과 세포비대가 이루어진 것을 확인하였다. 또한 과실비대 초기에는 세포비대와 세포수의 증가가 동시에 이루어진 것이 관찰되었으며 만개 후 2주부터 성숙기까지는 세포층 수의 변화가 없어 세포분열은 만개 후 14일 전후에 중단되었고 세포비대는 계속 진행되었다.
- 수정직후에 배주의 퇴화가 관찰되었고, 수정이 완료된 개화 1주 후에도 계속해서 퇴화되는 배주가 관찰되어 개량머루에서 배주의 퇴화는 수정전과 후에 모두 진행되는 것으로 생각되었다. 포도는 품종 특성에 따라 성숙기 종자의 수에 차이가 나며 이와 더불어 동일한 품종에서 하나의 과립에서도 종자의 크기에 차이를 보이는 경우가 있어 이는 배주가 퇴화하는 시기에 따라 달라지는 것으로 생각된다.
- 액아의 괴사 발생은 수체내 양분의 영향을 받아 다른 기관과의 양분경합에 의해 발생한다(Vasudevan 등, 1998). 하지만 개량머루는 강한 수세에도 불구하고 액아의 괴사가 전혀 발생하지 않고, 특히 위치에 관계없이 소질이 매우 우수하여 수형을 구성함에 있어 장초 혹은 단초 전정 모두 신초와 꽃송이 확보가 가능할 것으로 판단되었다.
후속연구
- 성숙기의 과피는 한 층의 epidermis 세포와 7~10층의 hypodermis 세포로 구성되었고, 과피 세포의 타닌이 다른 포도 품종에 비해 적은 것으로 관찰되었다(Lee 등, 2010). 기존 연구에서 과실 비대 중에 epidermis 세포의 타닌이 완전히 사라졌다가 재형성 되는 경우는 보고되었으나(Park과 Park, 2000) 이와 같이 hypodermis층을 구성하는 세포에서 타닌이 완전 분해된 후 재합성되는 것은 다른 과실에서는 보고된 바가 없어 이에 관한 연구가 향후 이루어져야 할 것으로 생각되었다.
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