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문제 정의
- 본 연구에서는 콩의 발아 전 침종처리가 발아에 미치는 영향을 규명하고, 콩 발아단계에서의 대사적 변화를 이해하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 침종 후 물이 충분히 젖은 여과지 2장을 사용한 petri dish에 놓고 25℃의 인큐베이터에서 발아시켰다. 발아조사는 Hou and Thseng(1992)의 방법에 따라 petri dish로 옮긴 후 4일 후 유근이 1 cm이상 나온 것을 발아가 된 것으로 조사하였다.
- 공시품종은 충북대학교 농업생명환경대학 부속농장에서 2005년에 수확한 종자로 태광콩, 황금콩, 단원콩, 단엽콩, 한남콩, 장수콩, 만리콩, 새알콩, 명주나물콩 및 Peking의 10품종을 사용하여 2006년 4월에서 5월사이에 본 실험을 실시하였다. 시험은 각 품종당 50립씩 250 ml비커에 넣고 각각 증류수를 30, 60, 90, 120 ml를 넣은 후 25℃의 인큐베이터(VS-1203PFN, 비전과학)에서 1, 2, 3, 4일간 침종하였고, 완전임의배치법 3반복으로 수행하였다. 침종 후 물이 충분히 젖은 여과지 2장을 사용한 petri dish에 놓고 25℃의 인큐베이터에서 발아시켰다.
- 침종중의 종자 무게, 용존산소량, 전기전도율 및 총 고형물질(Total Dissolved Solids; TDS)를 침종 후 20분, 40분, 1시간, 3시간, 6시간, 24시간 및 48시간에 815PDC Multi-Analyzer (ISTEK)를 사용하여 측정하였다. 전기전도율과 TDS의 측정을 위해 종자를 넣지 않은 비커의 전기전도율과 TDS를 측정하여 종자를 담은 비커와의 차이값을 사용하였다. 종자의 무게는 72시간까지 측정하였고, 시험은 완전임의배치법 3반복으로 수행하였다.
- 종자의 무게는 72시간까지 측정하였고, 시험은 완전임의배치법 3반복으로 수행하였다. 침종 후 발아조사는 침수량과 침종일수가 콩종자의 발아에 미치는 영향에 관한 실험에서와 동일한 방법으로 실시하였다.
- 각 품종 당 50립씩을 250 ml 비커에 넣고 3차 증류수 90 ㎖를 첨가하여 3일간 25℃ 인큐베이터에서 침종하였다. 침종중의 종자 무게, 용존산소량, 전기전도율 및 총 고형물질(Total Dissolved Solids; TDS)를 침종 후 20분, 40분, 1시간, 3시간, 6시간, 24시간 및 48시간에 815PDC Multi-Analyzer (ISTEK)를 사용하여 측정하였다. 전기전도율과 TDS의 측정을 위해 종자를 넣지 않은 비커의 전기전도율과 TDS를 측정하여 종자를 담은 비커와의 차이값을 사용하였다.
대상 데이터
- 공시품종은 1913년부터 2002년까지 국내에서 육성된 장류콩 51개, 나물콩 25개, 풋콩과 올콩 9개 및 밥밑콩 5개의 총 90개 품종으로 충북대학교 농업생명환경대학 전작포장에서 2004년에 수확하고 냉장고에 보관하던 종자를 사용하여 2006년 5월에서 9월사이에 본 실험을 실시하였다(Table 1). 각 품종 당 50립씩을 250 ml 비커에 넣고 3차 증류수 90 ㎖를 첨가하여 3일간 25℃ 인큐베이터에서 침종하였다.
- 공시품종은 충북대학교 농업생명환경대학 부속농장에서 2005년에 수확한 종자로 태광콩, 황금콩, 단원콩, 단엽콩, 한남콩, 장수콩, 만리콩, 새알콩, 명주나물콩 및 Peking의 10품종을 사용하여 2006년 4월에서 5월사이에 본 실험을 실시하였다. 시험은 각 품종당 50립씩 250 ml비커에 넣고 각각 증류수를 30, 60, 90, 120 ml를 넣은 후 25℃의 인큐베이터(VS-1203PFN, 비전과학)에서 1, 2, 3, 4일간 침종하였고, 완전임의배치법 3반복으로 수행하였다.
이론/모형
- 전기전도율과 TDS의 측정을 위해 종자를 넣지 않은 비커의 전기전도율과 TDS를 측정하여 종자를 담은 비커와의 차이값을 사용하였다. 종자의 무게는 72시간까지 측정하였고, 시험은 완전임의배치법 3반복으로 수행하였다. 침종 후 발아조사는 침수량과 침종일수가 콩종자의 발아에 미치는 영향에 관한 실험에서와 동일한 방법으로 실시하였다.
성능/효과
- TDS와 발아율간의 단순회귀분석결과 침종 후 TDS가 증가할수록 발아율이 감소하는 경향이었다. 그러나 결정계수가 20분에는 0.
- TDS와 종자무게간의 단순회귀분석결과 침종 후 TDS가 증가할수록 종자무게도 증가하는 경향이었다. 결정계수는 침종 후 20분에 0.
- 전기전도율과 종자무게간의 단순회귀분석결과 침종 후 종자무게가 증가할수록 전기전도율이 증가하는 경향이었다. 결정계수는 20분에 0.4103, 40분에는 0.4761, 60분에는 0.494, 180분에는 0.5084, 360분에는 0.2892, 1440분에는 0.2408, 2880분에는 0.1402로 나타났고, 전기전도율은 종자 무게변이의 41.0~14.0%로 나타나는 정의 상관이었다(Fig. 9). 이러한 결과는 소립종자가 대립종자에 비하여 발아 소요시간이 짧고, 침종 후 당 및 기타 용출물질이 적기 때문에 발아력과 종자활성이 높다고 한 Edward and Hartwing (1971)의 보고와 일치하였다.
- TDS와 종자무게간의 단순회귀분석결과 침종 후 TDS가 증가할수록 종자무게도 증가하는 경향이었다. 결정계수는 침종 후 20분에 0.3831, 40분에는 0.4704, 60분에는 0.4444, 180분에는 0.4725, 360분에는 0.2942, 1440분에는 0.237, 2880분에는 0.1061로 TDS는 종자무게변이의 38.3~10.6%를 설명하는 정의 상관이 나타났다(Fig. 10).
- 공시품종의 발아율은 10%이하가 21품종, 11~20%가 25품종으로 대체적으로 20%이하였다. 장류콩은 10%이하가 16품종이었고, 11~20%가 15품종, 21~30%는 6품종, 31~50%는 10품종, 51%이상은 백천콩, 무한콩, 단원콩, 장수콩이었다.
- 침종 후 콩 품종 90개의 발아율은 Table 7과 같다. 공시한 90개 품종의 발아율은 콩나물콩인 소백나물콩의 90.7%에서 장류콩인 익산과 송학콩의 4.0%의 범위였다.
- 97 g으로 증가하면서 더 높았다. 그러나 1일 후부터 2일 후까지는 밥밑콩이 다시 45.60과 42.70 g으로 높았으며, 3일 후에는 장류콩의 무게가 40.26 g으로 높았다. 종자의 무게가 가장 낮은 나물콩류가 침종 시에도 계속 낮은 경향을 보였다(Table 3).
- 7%로 가장 높았고, 익산과 송학콩이 4%로 가장 낮았다. 나물콩에서 발아율이 가장 높은 품종은 소백나물콩으로 90품종중에서 가장 높은 90.7%였으며, 방사콩은 7.3%로 가장 낮은 발아율을 보였다. 밭밑콩에서는 선흑콩이 52.
- 이는 Park and Baek (2000)이 침종 후 6시간까지는 수분의 흡수가 급속히 진행되고, 그 이후에는 완만하게 진행된다고 보고한 결과와 같은 경향이었다. 용도별로 보면, 밥밑콩과 풋콩 및 올콩은 24시간 후부터 종자 무게가 감소한 반면, 장류콩와 나물콩은 48시간 후부터 종자 무게가 감소하였다. 콩의 용도별로 보면 종자가 흡수한 물의 양이 가장 많은 것은 풋콩과 올콩으로 평균 17.
- 침종 후 발아율이 높은 품종은 장류콩에서는 장수콩, 나물콩에서는 소백나물콩, 밥밑콩에서는 선흑콩, 그리고 풋콩 및 올콩에서는 선록콩이었으며, 발아율이 낮은 품종은 장류콩에서는 익산과 송학콩, 나물콩에서는 방사콩, 밥밑콩에서는 진율콩, 풋콩 및 올콩에서는 신록콩이었다. 전기전도율과 TDS가 낮은 품종들은 발아율이 높았고, 높은 품종은 발아율이 낮은 경향이었다. 종자의 수분흡수가 낮은 품종들은 발아율이 높아 수분흡수와 발아율은 부의 상관이 있었다.
- 용존산소량은 침종 후 3시간까지는 급격히 감소하다가 그 이후에는 완만하게 감소하였는데, 풋콩 및 올콩은 침종 3시간 후부터 용존산소량이 가장 낮았으나 24시간이후에는 다른 용도의 콩에 비해 높아졌다. 전기전도율과 TDS는 침종 후 시간이 경과함에 따라 증가하였는데 풋콩 및 올콩이 가장 높았고, 다음으로 장류콩, 밥밑콩이 높았으며 종자의 크기가 작은 나물콩이 가장 낮았다. 침종 후 발아율이 높은 품종은 장류콩에서는 장수콩, 나물콩에서는 소백나물콩, 밥밑콩에서는 선흑콩, 그리고 풋콩 및 올콩에서는 선록콩이었으며, 발아율이 낮은 품종은 장류콩에서는 익산과 송학콩, 나물콩에서는 방사콩, 밥밑콩에서는 진율콩, 풋콩 및 올콩에서는 신록콩이었다.
- 전기전도율과 발아율간의 단순회귀분석결과 침종 후 어느 시간에서나 전기전도율이 증가할수록 발아율이 감소하는 경향이었다(Fig. 7). 그러나 결정계수가 20분에는 0.
- 전기전도율과 종자무게간의 단순회귀분석결과 침종 후 종자무게가 증가할수록 전기전도율이 증가하는 경향이었다. 결정계수는 20분에 0.
- 종자무게와 발아율간의 단순회귀분석결과 침종 후 수분흡수로 인해 종자무게가 증가할수록 발아율이 감소하는 경향이었다(Fig. 6). 결정계수는 20분에 0.
- 종자의 수분흡수가 낮은 품종들은 발아율이 높아 수분흡수와 발아율은 부의 상관이 있었다. 종자의 무게가 높은 품종은 전기전도율과 TDS가 높았으며, 종자의 무게가 낮은 품종은 전기전도율과 TDS도 낮아 정의 상관이 있었다.
- 전기전도율과 TDS가 낮은 품종들은 발아율이 높았고, 높은 품종은 발아율이 낮은 경향이었다. 종자의 수분흡수가 낮은 품종들은 발아율이 높아 수분흡수와 발아율은 부의 상관이 있었다. 종자의 무게가 높은 품종은 전기전도율과 TDS가 높았으며, 종자의 무게가 낮은 품종은 전기전도율과 TDS도 낮아 정의 상관이 있었다.
- 침수량과 침종일수에 따른 콩 종자의 발아력은 침수량이 증가하고, 침종일수가 증가할수록 낮아졌는데, 침수량 90㎖와 3일간 침종에서 품종간의 차이가 크게 나타났다. 종자의 수분흡수는 침종 후 6시간까지 급격하게 증가한 후 완만하게 증가하다가 24시간 이후부터는 줄어들었는데, 나물콩의 수분 흡수가 가장 낮았고, 밥밑콩의 수분함량이 가장 낮았다. 용존산소량은 침종 후 3시간까지는 급격히 감소하다가 그 이후에는 완만하게 감소하였는데, 풋콩 및 올콩은 침종 3시간 후부터 용존산소량이 가장 낮았으나 24시간이후에는 다른 용도의 콩에 비해 높아졌다.
- 7%였다. 즉, 침종일수가 증가할수록 어느 품종이나 발아율이 감소하였는데, 1일과 2일의 침종에서는 품종간 차이가 크지 않았으나, 3일에서는 품종간 차이가 나타났다. 침수량 30 ml에서는 발아율이 26.
- 주목할 만한 것은 발아율이 높은 밥밑콩의 총 고형물질이 나물콩과 비슷하였는데, 이는 Kim and Lee (1981)에 의하면 종피표면 wax물질의 영향으로 종자가 발아하는데 필요한 물질들이 방출되지 않기 때문이라고 한다. 총 고형물질은 침종 20분과 40분 후에는 풋콩 및 올콩이 113.74와 161.70 mg/L로 가장 높았고, 나물콩이 53.15와 78.15 mg/L로 가장 낮았다(Table 6). 침종 1시간과 3시간 후에도 풋콩 및 올콩이 220.
- 우리나라에서 육성된 콩 품종 90개에 대하여 종자의 발아 전 침종처리에 따른 발아능과 발아율을 조사한 결과는 다음과 같다. 침수량과 침종일수에 따른 콩 종자의 발아력은 침수량이 증가하고, 침종일수가 증가할수록 낮아졌는데, 침수량 90㎖와 3일간 침종에서 품종간의 차이가 크게 나타났다. 종자의 수분흡수는 침종 후 6시간까지 급격하게 증가한 후 완만하게 증가하다가 24시간 이후부터는 줄어들었는데, 나물콩의 수분 흡수가 가장 낮았고, 밥밑콩의 수분함량이 가장 낮았다.
- 0%로 나타났다. 침수량이 증가할수록 발아율이 감소하는 경향이었는데, 침수량 90㎖에서 품종간 차이가 나타났다. 그러나 Peking은 다른 품종들에 비해 발아율이 높았다.
- 전기전도율과 TDS는 침종 후 시간이 경과함에 따라 증가하였는데 풋콩 및 올콩이 가장 높았고, 다음으로 장류콩, 밥밑콩이 높았으며 종자의 크기가 작은 나물콩이 가장 낮았다. 침종 후 발아율이 높은 품종은 장류콩에서는 장수콩, 나물콩에서는 소백나물콩, 밥밑콩에서는 선흑콩, 그리고 풋콩 및 올콩에서는 선록콩이었으며, 발아율이 낮은 품종은 장류콩에서는 익산과 송학콩, 나물콩에서는 방사콩, 밥밑콩에서는 진율콩, 풋콩 및 올콩에서는 신록콩이었다. 전기전도율과 TDS가 낮은 품종들은 발아율이 높았고, 높은 품종은 발아율이 낮은 경향이었다.
- 4). 침종 후 시간이 지남에 따라 전기전도율이 증가하였는데 풋콩과 올콩이 48시간 후 가장 높았고, 종자의 크기가 작은 나물콩이 가장 낮았다. 이와 같은 결과는 Edward and Hartwing (1971)이 소립종자가 대립종자에 비해 용출물질의 양이 적다고 한 것과 유사하였다.
- 35 g의 순서로 많았다. 침종후의 시간 경과에 따른 종자의 수분함량은 침종 30분후 콩의 발아에 필요한 최소 수분함량인 50%에 도달하였으며, 6시간까지는 급격히 증가하여 종자무게의 130%까지 도달하고 24시간 이후에는 150%정도에 도달하였다. 이러한 결과는 Park et al.
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