[논문]수박의 착과절위가 종자 발아 및 유묘활력에 미치는 영향

박은지; 이규빈; 박영길; 서정민; 강점순

doi:10.5322/jesi.2015.24.12.1673

[국내논문] 수박의 착과절위가 종자 발아 및 유묘활력에 미치는 영향
Influence of Fruit Set Internode on Seed Germination and Seedling Vigor in Watermelon 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.24 no.12, 2015년, pp.1673 - 1679

박은지 (부산대학교 원예생명과학과) , 이규빈 (부산대학교 원예생명과학과) , 박영길 (부산대학교 원예생명과학과) , 서정민 (부산대학교 바이오환경에너지학과) , 강점순 (부산대학교 원예생명과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the effects of fruit set internode on the germination of watermelon seeds. Generally fruits setted in higher than 20 internode were high percent of germination, fruit setted in low internode(5-10) is low. The higher fruit-set internode, fruit weight was significantly increased, but 1,000 seed weight was decreased the more fruit set internode. However number of seed was about 300 seeds irrespective of fruit-set internode. Investigating viability of seed by BP test, general percent germination was recorded highest at 5 flower cluster above 20 internode of fruit-set internode. In contrast, condition of fruit setted on 3, 4, 6 flower cluster were high percent of germination, regarded as unnormal germination not to be as normal seedling by 2~3%. Seed harvested at 5 flower-cluster had high viability on hypocotyl height and diameter of seedling through early growth test, but were not significant. Therefore 5 flower-cluster was optimum fruit-set internode to obtain high-quality seed.

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문제 정의

본 연구는 수박의 착과절위에 따른 종자 발아력 및 유묘 활력을 검정하여 우량종자를 생산할 수 있는 적정 착과절위를 구명하기 위해 수행되었다.
또한 수박의 착과절위가 수박종자의 유묘출현율 및 활력에 미치는 영향을 조사하였다. 유묘활력 실험은 부산대학교 첨단온실(25℃)에서 수행하였다.
본 연구는 수박에서 우량종자 확보와 발아력이 우수한 착과절위 구명을 위해 수행되었다. 전반적으로 20절 이상에서 착과시킨 과실이 발아율이 높았고, 5-10절 저절위에 착과시킨 과실은 발아율이 낮았다.

제안 방법

본 실험에 사용된 수박은 ‘스피드’(농우바이오) 품종으로, 실험 장소는 경남 창원시 대산면 11월 비닐하우스에 정식하여 재배하였다. 재식밀도는 250 cm x 30 cm로 하였으며, 시험구는 난괴법 3반복으로 반복당 개체수는 10주로 하였다. 유인은 각 주당 2개의 줄기를 남기고 적심하였다.
유인은 각 주당 2개의 줄기를 남기고 적심하였다. 수정은 오전 06시부터 11시까지 건전한 수꽃에서 채취한 화분을 인공수분하여 주당 1과만 착과시켰다. 이외의 비배관리는 농촌진흥청 수박재배기술(RDA, 2014)에 준하여 재배하였다.
수박을 5-10절, 15-20절, 20-25절 및 25-30절에 착과시켜 40일간 성숙시킨 과실을 수확하여 20일간 후숙 시킨 후 실험에 이용하였다. 착과부위에 따른 수박무게, 당도, 종자생산량 및 발아력을 검정하였다.
수박을 5-10절, 15-20절, 20-25절 및 25-30절에 착과시켜 40일간 성숙시킨 과실을 수확하여 20일간 후숙 시킨 후 실험에 이용하였다. 착과부위에 따른 수박무게, 당도, 종자생산량 및 발아력을 검정하였다. 당도는 Brix 간이 당도계를 이용하여 측정하였고, 발아력은 과실에서 종자를 탈종하여 수세한 종자를 건조(종자수분함량 7%) 시킨 후 5℃에서 6개월간 저장한 종자를 이용하였다.
착과부위에 따른 수박무게, 당도, 종자생산량 및 발아력을 검정하였다. 당도는 Brix 간이 당도계를 이용하여 측정하였고, 발아력은 과실에서 종자를 탈종하여 수세한 종자를 건조(종자수분함량 7%) 시킨 후 5℃에서 6개월간 저장한 종자를 이용하였다.
발아조사는 30℃의 항온기에서 9 cm petridish에 흡습지 2매를 깔고 수박종자를 50립씩 3반복으로 치상하여 5 ml의 증류수를 공급한 후 암조건에서 실시하였으며 유근이 1 mm 나온 것을 발아로 간주하였다. 조사기간은 종자를 치상한 후 14일까지 12시간 간격으로 실시하였다.
발아조사는 30℃의 항온기에서 9 cm petridish에 흡습지 2매를 깔고 수박종자를 50립씩 3반복으로 치상하여 5 ml의 증류수를 공급한 후 암조건에서 실시하였으며 유근이 1 mm 나온 것을 발아로 간주하였다. 조사기간은 종자를 치상한 후 14일까지 12시간 간격으로 실시하였다. 발아율은 3반복의 산술평균으로 나타내고, 최종발아율에 대한 50% 발아에 소요되는 일수(T₅₀)는 Coolbear 등(1984) 공식에 의해 산출하였다.
1의 방법과 동일하였다. 수박의 착과절위에 따른 과실무게, 종자생산량, 발아력을 조사하기 위하여 3화방(16-18절), 4화방(21-23절), 5화방(26-28절), 6화방(31-33절)에 착과하여 40일간 성숙시킨 과실을 수확하여 20일간 후숙 시킨 후 실험에 이용하였다.
착과절위에 따른 수박의 무게, 종자수 및 크기조사는 10개의 과실은 3반복으로 평균값을 나타내었다. 종자의 종단 및 횡단직경 조사는 100립의 종자를 3반복하여 Vernier caliper를 이용하여 종자의 종/횡단 길이를 측정한 후 그 비율을 나타내었다. 또한 전체종자 무게에 대해 종피의 구성비율을 조사하기 위해 핀셋으로 100립의 종자를 3반복으로 종피와 자엽을 각각 분리하여 천칭한 값을 전체 종자 무게에 대한 자엽 및 종피 비율로 산출하였다.
종자의 종단 및 횡단직경 조사는 100립의 종자를 3반복하여 Vernier caliper를 이용하여 종자의 종/횡단 길이를 측정한 후 그 비율을 나타내었다. 또한 전체종자 무게에 대해 종피의 구성비율을 조사하기 위해 핀셋으로 100립의 종자를 3반복으로 종피와 자엽을 각각 분리하여 천칭한 값을 전체 종자 무게에 대한 자엽 및 종피 비율로 산출하였다.
BP 검정은 heavy와 regular 용지를 25℃에서 증류수로 1일간 흡습시켰다. 이어서 heavy 용지에 100립의 종자를 동일한 간격으로 치상한 후 regular 용지를 덮어 30℃ 항온기에 종자활력을 조사하였다. 종자활력 조사는 2회에 걸쳐 시행되었으며, 1차 조사는 치상 5일 후 정상묘와 비정상묘, 불발아종자 등을 검정하였고, 최종조사인 2차 조사는 치상 14일 후에 실시하였다.
이어서 heavy 용지에 100립의 종자를 동일한 간격으로 치상한 후 regular 용지를 덮어 30℃ 항온기에 종자활력을 조사하였다. 종자활력 조사는 2회에 걸쳐 시행되었으며, 1차 조사는 치상 5일 후 정상묘와 비정상묘, 불발아종자 등을 검정하였고, 최종조사인 2차 조사는 치상 14일 후에 실시하였다. 최종 조사일에는 하배축 길이, 하배축 직경, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중을 측정하였다.
종자활력 조사는 2회에 걸쳐 시행되었으며, 1차 조사는 치상 5일 후 정상묘와 비정상묘, 불발아종자 등을 검정하였고, 최종조사인 2차 조사는 치상 14일 후에 실시하였다. 최종 조사일에는 하배축 길이, 하배축 직경, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중을 측정하였다.
유묘활력 실험은 부산대학교 첨단온실(25℃)에서 수행하였다. 묘출현율은 50구 플러그판에 상토를 충전한 후 50립의 종자를 3반복으로 파종하여 평균값으로 나타내었고, 파종 후 20일까지 1일 간격으로 묘출현율을 조사하였으며, 초기 생육조사는 파종 후 30일째에 초장, 하배축 길이, 하배축직경, 뿌리길이 및 생체중과 건물중을 조사하였다.
그러나 25절 이상에서도 종자 활력이 높은 것으로 나타나 이에 대한 면밀한 실험이 요구되었다. 따라서 수박을 3화방(16-18절), 4화방(21-23절), 5화방(26-28절), 6화방(31-33절)에 착과시킨 후 40일 성숙과를 수확하여 수박의 무게, 종자 생산량 및 종자의 형태적 특성을 조사하였다.
착과절위를 달리하여 채종한 수박종자를 BP 검정에 의한 종자활력을 조사하였다. 수박 종자의 발아율은 착과절위에 관계없이 100% 발아하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 수박은 ‘스피드’(농우바이오) 품종으로, 실험 장소는 경남 창원시 대산면 11월 비닐하우스에 정식하여 재배하였다.
사용된 품종은 ‘스피드’(농우바이오) 품종으로, 시험구와 재배방법은 실험 2.1의 방법과 동일하였다.
또한 수박의 착과절위가 수박종자의 유묘출현율 및 활력에 미치는 영향을 조사하였다. 유묘활력 실험은 부산대학교 첨단온실(25℃)에서 수행하였다. 묘출현율은 50구 플러그판에 상토를 충전한 후 50립의 종자를 3반복으로 파종하여 평균값으로 나타내었고, 파종 후 20일까지 1일 간격으로 묘출현율을 조사하였으며, 초기 생육조사는 파종 후 30일째에 초장, 하배축 길이, 하배축직경, 뿌리길이 및 생체중과 건물중을 조사하였다.

데이터처리

수박의 착과절위가 수박종자의 활력에 미치는 영향을 조사하기 위해 BP 검정을 실시하였다. BP 검정은 heavy와 regular 용지를 25℃에서 증류수로 1일간 흡습시켰다.

이론/모형

수정은 오전 06시부터 11시까지 건전한 수꽃에서 채취한 화분을 인공수분하여 주당 1과만 착과시켰다. 이외의 비배관리는 농촌진흥청 수박재배기술(RDA, 2014)에 준하여 재배하였다.
조사기간은 종자를 치상한 후 14일까지 12시간 간격으로 실시하였다. 발아율은 3반복의 산술평균으로 나타내고, 최종발아율에 대한 50% 발아에 소요되는 일수(T₅₀)는 Coolbear 등(1984) 공식에 의해 산출하였다.

성능/효과

발아율은 착과절위에 차이가 있었으며, 전반적으로 20~25절에 착과시킨 과실에서 발아율이 가장 높았다. 반면 저절위인 5~10절 착과시킨 과실은 발아율이 낮았다.
수박의 착과절위에 따른 종자의 자엽과 종피 구성비율을 조사한 결과 착과절위에 따라 유의적인 차이는 없었다. 전반적으로 수박종자에서 자엽 비율은 52%로 종피의 48% 보다 약간 높았다(Fig. 2).
30°C에서 BP 발아검정에 의해 종자의 활력을 조사할 결과 20절위 이상의 착과절위 중 5화방(26-28절)에서 정상발아율이 가장 높았다.
착과절위별로 채종한 종자를 온실의 상토에서 유묘활력 정도를 비교한 실험에서도 유의성은 인정되지 않으나 5화방(26-28절)에서 채종한 종자들은 유묘의 하배축 길이, 하배축 직경 등 유묘활력이 높았다(Table 7).
본 연구는 수박에서 우량종자 확보와 발아력이 우수한 착과절위 구명을 위해 수행되었다. 전반적으로 20절 이상에서 착과시킨 과실이 발아율이 높았고, 5-10절 저절위에 착과시킨 과실은 발아율이 낮았다. 수박의 착과절위가 높아질수록 과실의 무게는 증가하였으나, 천립중은 감소하는 것으로 나타났다.
전반적으로 20절 이상에서 착과시킨 과실이 발아율이 높았고, 5-10절 저절위에 착과시킨 과실은 발아율이 낮았다. 수박의 착과절위가 높아질수록 과실의 무게는 증가하였으나, 천립중은 감소하는 것으로 나타났다. 과실의 생체중과 종자 천립중은 모두 유의성이 인정되었다.
수박의 착과절위가 높아질수록 과실의 무게는 증가하였으나, 천립중은 감소하는 것으로 나타났다. 과실의 생체중과 종자 천립중은 모두 유의성이 인정되었다. 반면 과실당 종자수는 착과절위에 관계없이 300립 정도였다.
유의성은 인정되지 않았으나 초기 생육조사를 통해 5화방(26-28절)에서 채종한 종자들이 유묘의 하배축길이, 직경 등에서 활력이 높았다. 이상의 결과로 보아 우량종자를 확보하기 위해서 5화방에 착과하는 것이 적당하다고 판단된다.
기존 선행연구에 따르면 수박종자에 종피비율이 낮으면 종피의 기계적 장벽이 감소하여 휴면성이 짧아지고, 발아력은 높아지지만 저장성이 짧아질 수 있다(Groot and Karssen, 1987; Karssen, 1995). 따라서 본 실험에서는 착과절위에 따른 종자발아성 차이가 종피의 기계적 장벽과의 관련성을 밝히고자 하였으나, 착과절위가 종자의 종피비율에는 큰 영향을 주지 않았다는 것으로 판명되었다(Table 4).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	박과작물의 착과위치에 따른 특징은?	박과작물은 무한화서이므로 동일한 모주에서 수확한 종자라도 착과위치에 따라 종자 품질이 달라진다(Lee et al., 1996).
	착과절위가 과일에 주는 영향은?	특히, 박과작물인 멜론, 수박 등은 주당 착과수를 1-2개로 제한하여 수확하기 때문에 착과절위가 과실 품질 결정의 중요한 요인으로 작용한다. 착과절위가 높아지면 과중은 증가하나 당도가 저하하는 현상을 나타내며, 착과절위 상부엽수가 증가하면 과중, 당도 그리고 과육두께 등이 증가한다고 하였다(Lee et al., 1996; Hwang et al.
	과채류의 품질 결정 요인은?	과채류에 있어 품질과 수량은 중요한 요소이며, 특히 수박과 같은 기호성이 강한 과채류는 품질에 따라 가격 차이가 크기 때문에 고품질의 과실의 생산이 필수적이다. 품질 결정의 주요 요인인 과실크기, 모양 및 당도 등은 토양재배에서 착과절위나 적심부위에 상당한 영향을 받는다(Hwang, 1998; Lee et al., 1996).

참고문헌 (11)

Coolbear, P., Francis, A., Grierson, D., 1984, The effect of low temperature pre-sowing treatment on the germination performance and membrane integrity of artificially aged tomato seeds, J. Exp. Bot., 35, 1609-1617.

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Groot, S. P., Karssen, C. M., 1987, Gibberellin regulate seed germination in tomato by endosperm weakening: a study with gibberellin deficient mutants, Planta, 171, 853-859.
Hwang, Y. H., Cho, K. H., Song, G. W., Shin, W. K., Jeong, B. R., 1998, Effect of pinching and fruit setting, and planting density on fruit quality and yield of muskmelon cultured by deep flow technique, J. Bio. Fac. Env., 7, 219-225.
Jaskani, M. J., Khan, I. A., Khan, M. M., 2005, Fruit set, seed development and embryo germination in interploid crosses of citrus, J. Soc. Hort. Sci., 107, 51-57.

상세보기
Kang, J. S., Cho. J. L., 1996, Effect of priming on the germinability of watermelon(Citrullus vulgaris schrad) seeds and seedling growth, J. Kor. Soc. Hort. Sci., 37, 12-18.
Karssen, C. M., 1995, Hormonal regulation of seed development, dormancy, and seed germination by genetic control, Seed development and germination, Marcel Dekker Inc., New York, 333-350.
Lee, S. G., Kim, Y. C., Kim, K. Y., Ghung, J. H., Yu, S. O., Bae, J. H., Lee, Y. B., 1996, Effect of soil moisture control and fruiting number and node order on the quality and yield of small watermelon(Citrullus vulgaris S.) under rain-shelter high density staking cultivation, J. Kor. Soc. Hort. Sci., 14, 160-161.
Lee, S. G., Lee, W. S., 1996, Effects of fruit-set position and number of fruits set per plant on netting, fruit quality and fruit weight in netted melon(Cucumis melo L. var. reticulatus), Agric. Res. Bull., Kyungpook Nat. Univ., 14, 61-65.
Lee, S. J., 2000, Effects of seed harvesting period, after-ripening days and priming treatment on germination in melon(Cucumis melo L.) seeds, Master Diss., Milyang University.
Park, D. K., Um, Y. C., Lee, J. H., Kim, H. T., 1995, Effect of fruiting position on harvest time, yield and quality of Oriental melon in protected cultivation, J. Kor. Soc. Hort. Sci., 13, 60-61.
RDA national institute of horticultural & herbal science, 2014, http://www.nihhs.go.kr.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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