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문제 정의
- 본 연구는 실내배양을 통해 동계에 성숙한 괭생이모자반으로부터 얻은 유배의 발아 및 생장에 미치는 온도, 광량 및 광주기의 영향을 구명하고 이를 통해 얻어진 기초자료를 해조장 조성을 위한 인공종묘의 대량배양 및 생산에 활용할 수 있는지를 검토하고자 수행하였다.
제안 방법
- 이때 배양해수는 매 1주일마다 환수하였고 배양액은 MGM (McLachlan, 1973) 배지를 사용하였다. 생장도의 측정은 50개체 중 30개체를 무작위로 선택하여 주지의 길이, 제1 측지의 길이, 발아한 유배의 가근수, 분기된 측지의 수로서 나타내었다.
- 유배는 등농도가 되도록 배양해수 속에서 잘 흔들어 준 다음각 1 mL씩(약100립)을 취하여 멸균해수를 채운 Petridish에 깔려 있는 slide glass위에 고루 분산되도록 흩뿌려 준 다음 온도 5, 10, 15, 20, 25℃, 광량 10, 20, 40, 80 μmol m-2 s-1, 광주기14L:10D, 10L:14D의 조건 하에서 6주간 배양하여 유배의 발아를 관찰한 후 생장도를 측정하였다.
- 이후 7주부터는 각각의 기질에서 배양한 조체 중에서 성장이가장 좋은 것으로 나타난 광량 40 μmol m-2s-1에서 배양된 조체를 선택하여 300 mL 원형플라스크속에 각각 50개체를 넣어 조체가 자랐던 같은 곳과 같은 온도, 광량 및 광주기하에서 통기배양을 행하였다.
대상 데이터
- 실험 조체는 2011년 12월 하순 통영시 산양면 척포리(Fig. 1)해안에서 채집한 괭생이모자반의 성숙 조체로부터 얻은 방출난을 멸균해수 속에서 붓으로 세정하고 5% GeO2 용액 속에서 24시간 음건 방치한 후 배양실험에 이용하였다.
성능/효과
- 5개에 지나지 않았다. 괭생이모자반의 가지분기는 장일과 단일, 어떤 배양조건에서도 큰 차이를 나타내지는 않았으나, 장일조건하의 온도 15-20℃에서 빠르게 나타났고, 형성된 가지의 수도 많은 것으로 나타났다.
- 괭생이모자반의 성장에 영향을 미치는 조건 중 단일조건보다 장일조건에서 성장이 빠르게 나타나고, 가근 및 가지수도 많은 경향을 나타내었는데, 일반적으로 장일과 단일 모두20℃와 40 μmolm-2s-1에서 발아 및 성장이 빠르게 나타났다.
- 괭생이모자반의 유배발생과정과 주지 및 측지의 형성과 형태형성과정은 Terawaki et al. (1983)과 거의 일치하는 것으로나타났다. 괭생이모자반의 성장에 영향을 미치는 조건 중 단일조건보다 장일조건에서 성장이 빠르게 나타나고, 가근 및 가지수도 많은 경향을 나타내었는데, 일반적으로 장일과 단일 모두20℃와 40 μmolm-2s-1에서 발아 및 성장이 빠르게 나타났다.
- 기질에 착생시킨 괭생이모자반을 통기 배양하였을 때 장일조건 온도 20℃ 광량 40 μmolm-2s-1에서성장이 최대이고, 단일조건하에서도 장일과 같은 조건에서 성장이 최대로 나타났으며 초기생장양식도 비슷한 것으로 나타났다.
- 4 mm에 지나지 않았다. 단일조건하의 생장은 온도별로 큰 차이를 나타내지 않았으나, 장일조건과 같이 20℃에서 평균엽장이 18.5 mm로 최대로 성장하였으며, 5℃와 10℃에서는 성장이 완만하였다(Fig. 5).
- 괭생이모자반의 성장에 영향을 미치는 조건 중 단일조건보다 장일조건에서 성장이 빠르게 나타나고, 가근 및 가지수도 많은 경향을 나타내었는데, 일반적으로 장일과 단일 모두20℃와 40 μmolm-2s-1에서 발아 및 성장이 빠르게 나타났다. 따라서 괭생이모자반의 발아 초기의 성장은 기질에 착생한 조건에서 장일조건하의 20℃와 고광량이 좋은 조건이 되는 것으로확인되었다.
- 발아한 유배의 가근수는 광주기에 따른 차이는 크지 않았으나, 15-20℃, 40 μmol m-2s-1이상의 고온, 고광량하에서 많이 형성되었으며, 특히 단일하의 20℃에서 유배당 가근 수가 평균 35개 이상으로 가장 많은 가근이 형성되는 것으로 나타났다(Fig. 4).
- 이상의 결과로 볼 때 동계에 성숙하는 괭생이모자반은 저수온기인 12-2월에는 발아 및 성장이 서서히 진행되다가 늦은 봄과여름이 되는 5-8월에 접어들면서 발아, 생장이 급속히 이루어지고 9-10월이 되어 빠르게 생장하여 11월이 되면 최대로 생장한후 12월 하순과 1월 초순경에 성숙한다. 이러한 사실은 Yoshida et al.
- 이상의 결과에서 괭생이모자반은 장일조건, 20℃이상의 조건에서 발아가 빠르고 가근도 많이 형성됨을 알 수 있었으며, 제 1측지의 생장과 가지의 분기는 15-20℃에서 빠르고 많은 것으로나타났다. 이는 단일조건에서보다는 장일조건에서 괭생이모자반 가지의 분화 및 생장이 우수하다는 것을 나타내어 준 것으로볼 수 있다.
- 주지는 장일과 단일의 모든 조건에서 생장하였으나 단일보다는 장일하에서 생장이 빠르게 나타났고, 수온 15-20℃에서 생장이 빠른 것으로 나타났다. 최대생장은 장일하의 20℃에서 나타나 평균엽장은 37.
- 천연에서 추계에 성숙하여 한겨울에 이르기까지 난 방출이 이루어지는 괭생이모자반의 유배의 발아와 성장은 장, 단일하의고온, 고광량하에서 빠르게 나타나는 것으로 볼 때 이 지역에 생육하는 괭생이모자반의 유배는 광주기보다는 온도와 광량에 의해 발아 및 성장에 영향을 받는 것으로 추정되었다. 본 연구를통해 얻어진 유배의 생장결과는 현재 괭생이모자반 종묘의 대량생산에 활용되고 있는데, 이러한 결과를 응용하면 이들의 성숙시기를 활용한 조기종묘와 후기종묘의 생산 및 공급에 적극활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 주지는 장일과 단일의 모든 조건에서 생장하였으나 단일보다는 장일하에서 생장이 빠르게 나타났고, 수온 15-20℃에서 생장이 빠른 것으로 나타났다. 최대생장은 장일하의 20℃에서 나타나 평균엽장은 37.7 mm에 달하였다. 일반적으로 배양초기인유배의 발아시기에는 25℃가 15℃보다 성장이 빨랐으나, 주지가 발아한 이후 원형 플라스크에서 통기배양을 시작한 7주째부터는 20℃에서 성장이 빠르게 나타났다.
- 측지의 발아 및 생장도 주지와 마찬가지로 모든 실험구에서생장 하였으나 장일조건하의 20℃에서 평균엽장이 34 mm로최대로 성장하였고, 15℃와 25℃는 거의 비슷한 성장을 보였으며, 5℃에서는 거의 성장하지 않았다. 단일조건하에서는 20℃에서 평균엽장 15 mm로 최대로 성장하였으며, 10℃와 25℃는성장도의 차이를 거의 나타내지 않았고, 5℃에서는 3 mm정도로 성장이 매우 늦어짐을 알 수 있었다,
후속연구
- 천연에서 추계에 성숙하여 한겨울에 이르기까지 난 방출이 이루어지는 괭생이모자반의 유배의 발아와 성장은 장, 단일하의고온, 고광량하에서 빠르게 나타나는 것으로 볼 때 이 지역에 생육하는 괭생이모자반의 유배는 광주기보다는 온도와 광량에 의해 발아 및 성장에 영향을 받는 것으로 추정되었다. 본 연구를통해 얻어진 유배의 생장결과는 현재 괭생이모자반 종묘의 대량생산에 활용되고 있는데, 이러한 결과를 응용하면 이들의 성숙시기를 활용한 조기종묘와 후기종묘의 생산 및 공급에 적극활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 또한 Yoshida (2005)는 히로시마만의 안쪽과 입구 및 만 외부의 3개 개체군을 대상으로 한 육성실험에서 이들 개체군은 광주기 등에 대한 환경 적응성에 크게 차이가 났고, 성숙시기도 개체군별로 고정되어 있는 것으로 보고하면서이들 개체군간 생활사의 차이는 유전적 분화의 결과에서 온 것으로 각각의 개체군을 생태형으로 부를 수 있다고 하였다. 이러한 결과로 보면, 본 연구의 대상 개체군인 추계성숙형 개체군외에 춘계성숙형 개체군에 대해 동일한 방법으로 실내 및 야외실험을 병행하여 이들 두 형태의 성숙 개체군에 대한 생활사의특성을 구명해 볼 필요가 있는 것으로 판단된다. Chang (1977)은 괭생이모자반의 난 방출실험에서 적수온이 15-21℃로 추정된다고 하여 난 방출과 본 연구의 유배 성장 결과가 유사함을알 수 있었고, Uchida (1993)는 실내배양을 통한 괭생이모자반의 생활사에 대한 보고를 통해 춘계성숙형 개체군에서 얻은 유배를 사용하여 얻은 결과에서 장일조건하의 20℃, 단일조건하의 15℃에서 초기 발아가 빠르고 엽체의 형성도 빠르나 장기간의 배양을 통해 얻어진 결과는 단일조건에서 좋았다고 하였고,Ogawa (1986)는 괭생이모자반의 가근 형성이 같은 염분 농도에서 25℃의 고온에서는 낮았으나 15℃에서 가장 좋다고 하였다.
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