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문제 정의
- 따라서 본 연구는 약용 및 식품으로 이용되는 고수 종자의 특성과 저장조건에 따른 발아특성, 채종시기 및 종자수명 등에 대한 기초적인 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 고수 (Coriandrum sativum L.)의 열매는 5월 중하순에 개화 후 결실하여 색이 전체적으로 연한 갈색을 나타내는 시기가 성숙기로 이 시기에 채종하여 특성을 관찰하였다 (Fig. 1). 꽃은 줄기의 끝부분에 착생한 유한화서로, 화경에 붙어있는 소화경이 7개 정도로 분지한 복산형화서 (compound umbel)의 형태이다.
- 고수 종자의 발아 수명 검정은 저장조건과 발아온도에 따른 발아 특성 결과를 바탕으로 발아율이 가장 높은 15℃를 발아온도로 설정하여 실시하였다.
- 고수의 종자특성을 조사하기 위하여 2013년 수집된 종자를 무작위로 20립씩 3반복으로 선발한 후 실측현미경 (Olympus SZ61, Shinjuku, Tokyo, Japan) DP-manager program을 이용해 종자형태, 크기, 색 등의 형질을 측정하였다. 천립중은 각각의 종자 1,000립의 무게를 전자저울로 측정하여 10반복 평균값을 적용하였다.
- 고수종자의 수명을 검정하기 위하여 2010년 - 2013년 까지 4년간 종이용기에 담아 15℃ 조건에 보관한 뒤 2014년에 종자수명 검정을 실시하였다. 종자는 발아온도 15℃의 incubator에 1회용 petri dish에 filter paper를 깔고 증류수로 적셔준 뒤 치상하여 결과 값을 얻었다.
- 고수종자의 저장조건에 따른 발아특성을 조사하기 위하여 2012년에 채종된 종자를 종이 및 비닐용기에 각각 나누어 담아 밀봉한 후, 상온 (15℃), 저온 (4℃)과 냉동 (−20℃)에서 180일간 저장하였다.
- 발아는 정상적인 유아와 유근이 1 ㎜정도 종피를 뚫고 나온 것을 육안으로 확인하여 발아된 것으로 간주하였으며 발아율, 발아시, 발아기와 발아전 등을 조사하였다. 발아 조사 결과를 이용하여 총 공시 종자에 대한 발아종자의 백분율을 발아율 (Germination percent, GP)로 산출하였다. 평균발아소요일수 (Mean germination time, MGT)와 발아지수(Germination index, GI)를 다음 식에 의하여 산출하였다(Scott et al.
- 온도를 달리하여 저장된 종자를 1회용 petri dish에 filter paper를 깔고 증류수로 적신 후 치상하여, 각각 15℃, 20℃, 25℃와 30℃로 설정된 Multi Room Incubator (Wisecube Fuzzy control system, Wertheim, Baden-Wrttemberg, Germany)에서 30일간 암조건에서 발아실험을 실시하였다. 발아는 정상적인 유아와 유근이 1 ㎜정도 종피를 뚫고 나온 것을 육안으로 확인하여 발아된 것으로 간주하였으며 발아율, 발아시, 발아기와 발아전 등을 조사하였다. 발아 조사 결과를 이용하여 총 공시 종자에 대한 발아종자의 백분율을 발아율 (Germination percent, GP)로 산출하였다.
- 고수종자의 저장조건에 따른 발아특성을 조사하기 위하여 2012년에 채종된 종자를 종이 및 비닐용기에 각각 나누어 담아 밀봉한 후, 상온 (15℃), 저온 (4℃)과 냉동 (−20℃)에서 180일간 저장하였다. 온도를 달리하여 저장된 종자를 1회용 petri dish에 filter paper를 깔고 증류수로 적신 후 치상하여, 각각 15℃, 20℃, 25℃와 30℃로 설정된 Multi Room Incubator (Wisecube Fuzzy control system, Wertheim, Baden-Wrttemberg, Germany)에서 30일간 암조건에서 발아실험을 실시하였다. 발아는 정상적인 유아와 유근이 1 ㎜정도 종피를 뚫고 나온 것을 육안으로 확인하여 발아된 것으로 간주하였으며 발아율, 발아시, 발아기와 발아전 등을 조사하였다.
- 고수종자의 수명을 검정하기 위하여 2010년 - 2013년 까지 4년간 종이용기에 담아 15℃ 조건에 보관한 뒤 2014년에 종자수명 검정을 실시하였다. 종자는 발아온도 15℃의 incubator에 1회용 petri dish에 filter paper를 깔고 증류수로 적셔준 뒤 치상하여 결과 값을 얻었다. 발아율 검정은 발아특성 실험과 동일한 조건으로 조사하였다.
- 고수의 종자특성을 조사하기 위하여 2013년 수집된 종자를 무작위로 20립씩 3반복으로 선발한 후 실측현미경 (Olympus SZ61, Shinjuku, Tokyo, Japan) DP-manager program을 이용해 종자형태, 크기, 색 등의 형질을 측정하였다. 천립중은 각각의 종자 1,000립의 무게를 전자저울로 측정하여 10반복 평균값을 적용하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 이용된 연구재료는 2008년 국립농업유전자원정보센터에서 분양되었다. 수집된 고수 (Coriandrum sativum L.
- 본 연구에 이용된 연구재료는 2008년 국립농업유전자원정보센터에서 분양되었다. 수집된 고수 (Coriandrum sativum L.)는 국립원예특작과학원 약용작물과 시험포장에서 2009년 2013년까지 증식한 자원을 이용하였으며, 연구재료의 일부는 정확한 동정을 위해 석엽표본으로 제작하여 한국약용자원표본관 (KMRH)에 확증표본으로 보관하였다 (Voucher number; MPS000669, MPS000670).
데이터처리
- 통계처리는 SPSS statistics ver. 21 (IBM Co., Armonk, NY, USA) 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석을 실시하였다.
이론/모형
- 최종 발아율에 대한 50% 발아에 소요되는 일 수 (T50)는 Coolbear 등 (1984)의 방법에 의해 다음의 식을 사용하였다.
- 발아 조사 결과를 이용하여 총 공시 종자에 대한 발아종자의 백분율을 발아율 (Germination percent, GP)로 산출하였다. 평균발아소요일수 (Mean germination time, MGT)와 발아지수(Germination index, GI)를 다음 식에 의하여 산출하였다(Scott et al., 1984).
성능/효과
- 발아가 가장 먼저 나타나는 발아시는 용기 재질에 관계없이 15℃에서 저장했던 종자에서 나타났으며, −4℃에서 저장했던 종자는 3일째에 그리고 −20℃에서 저장했던 종자는 4일째에 발아가 시작되었다. 대체로 고수 종자는 치상 후 2일 - 4일 내에 발아가 시작되는 것으로 나타났다. 한편 파종된 종자가 약 40% 이상 발아하는 발아기는 용기재질에 관계없이 15℃에 저장한 고수 종자를 20℃에서 발아시켰을 때가 가장 빨랐다.
- 모든 결과를 종합해 볼 때, 고수는 15℃의 온도에서 종자를 저장하는 것이 높은 발아율과 수명을 지속적으로 유지할 수 있으며, 저장 용기의 재질은 종이보다 비닐이 조금 더 우수하다고 할 수 있다. 고수의 경우 저온 발아종이기 때문에 높은 온도에서는 발아되지 않으므로 발아를 시킬 경우 20℃가 넘지 않게 온도를 유지시키는 것이 좋을 것으로 생각된다.
- 특히 저온저장 시 비닐 용기에 보관한 종자의 발아율은 종이 용기 저장에 비하여 약 16% 높은 발아율을 나타내었다. 발아온도 20℃에서 상온, 저온과 냉동저장 시 발아율은 종이용기에서 88.7%, 85.3%와 74.7%, 비닐 용기에서 90.7%, 86.7%와 80.0%로 비닐 용기에서 다소 높은 발아율을 나타내었다. 특히 상온 보관 시 50%의 종자가 발아되는데 소요되는 기간 (T50)과 평균 발아 소요일 수 (MGT)는 비닐 용기에 보관 시 4.
- 그러나 발아온도 25℃에서는 최대 발아율이 20% 미만으로 감소하였다. 발아온도 25℃에서 저장 방법별 발아율은 종이 용기 냉동 보관 시 18.0%와 비닐 용기 저온 보관 시 19.0%로 나타났으며, 종이 용기 저온 보관 시 발아율은 0.7%로 거의 발아되지 않았다. 50% 종자가 발아되는 기간과 평균발아소요일 수도 10일 이상 최대 19.
- 연구에서 고수의 발아율 조사는 종자 저장 조건과 발아온도를 달리하여 조사하였다 (Table 2). 발아율을 보면 90% 이상의 발아율을 보이는 실험군은 발아온도 15℃에서 종이 용기에 상온 보관, 비닐 용기에 상온과 저온보관 (4℃) 및 20℃에서 비닐 용기에 상온 보관한 종자로 나타났다. 상온, 저온과 냉동 저장한 고수종자는 발아온도 15℃에서 종이 용기에 보관시 91.
- 이와 같은 결과를 토대로 지중해 원산 고수의 종자는 3년까지는 15℃ 정도로 유지되는 상온에 보관함으로서 발아율을 80% 이상으로 유지할 수 있었다. 보관 시에는 저온과 냉동 보관은 발아율을 감소시키므로 상온에 보관하는 것이 용이한 것으로 나타났다. 냉장 보관 시 용기는 종이 용기에서는 발아율이 감소된 것에 반하여, 비닐 보관 시에는 상온보관과 비슷한 발아율이 나타났다.
- 발아율을 보면 90% 이상의 발아율을 보이는 실험군은 발아온도 15℃에서 종이 용기에 상온 보관, 비닐 용기에 상온과 저온보관 (4℃) 및 20℃에서 비닐 용기에 상온 보관한 종자로 나타났다. 상온, 저온과 냉동 저장한 고수종자는 발아온도 15℃에서 종이 용기에 보관시 91.3%, 93.3%와 78.0%의 발아율을 보였으며, 비닐 용기에서 93.3%, 93.3%와 86.0%의 발아율로 동일조건에서 비닐용기가 종이 용기에 비해 상온 저장 시 유리한 것으로 나타났다. 특히 저온저장 시 비닐 용기에 보관한 종자의 발아율은 종이 용기 저장에 비하여 약 16% 높은 발아율을 나타내었다.
- 그러나 비닐 용기를 사용하여 4℃의 저온 조건에 보관한 종자의 발아율은 15℃의 상온 보관시와 비슷하게 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 상온과 저온에서 비닐 용기에 보관한 경우 종이 용기에 보관한 종자에 비하여 발아지수가 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 발아지수의 감소는 종자가 발아시간이 짧아졌음을 의미한다고 알려져있다 (Han et al.
- 약용작물 고수의 수확시기를 5월 중하순에 개화한 후 7월 10일, 20일, 30일 간격으로 열매를 채종하여 20℃에서 발아율을 스크린 한 결과 92%, 60%, 48%로 7월 10일이 가장 높은 발아율을 보임에 따라 7월 상순이 수확적기로 조사되었다(Table 3).
- 열매가 열개하여 성숙한 종자는 타원형(oval)으로 길이는 1.37 ± 0.067 ㎜, 너비는 0.52 ± 0.039 ㎜ 및 천립중은 6.55 ± 0.15 g으로 측정되었다 (Table 1).
- 25℃의 온도에서는 발아율이 20% 미만으로 나타났으며, 특히 30℃에서는 발아가 전혀 되지 않았다 (Table 2). 이러한 결과를 볼 때, 고수를 노지에 직파할 경우 온도가 20℃이상 높게 올라가지 않는 3월 - 4월이 적절한 것으로 여겨지며, 하우스에서 육묘 시 온도가 20℃ 이상으로 올라가지 않도록 온도 조절이 필요할 것으로 생각된다.
- , 2003, 2013). 이번 실험에서 고수의 발아적정 온도는 15℃ - 20℃로 개똥쑥 및 더덕과 유사하게 나타났으며, 온도가 올라갈수록 발아율이 저하되는 경향을 보였다. 25℃의 온도에서는 발아율이 20% 미만으로 나타났으며, 특히 30℃에서는 발아가 전혀 되지 않았다 (Table 2).
- 이와 같은 결과를 토대로 지중해 원산 고수의 종자는 3년까지는 15℃ 정도로 유지되는 상온에 보관함으로서 발아율을 80% 이상으로 유지할 수 있었다. 보관 시에는 저온과 냉동 보관은 발아율을 감소시키므로 상온에 보관하는 것이 용이한 것으로 나타났다.
- 발아온도 30℃에서는 저장 용기와 온도에 관련 없이 모든 종자가 발아하지 않았다. 이와 같은 결과를 통하여 고수 종자는 25℃에서는 발아율이 저하되고 30℃에서는 발아가 전혀 이루어지지 않은 것을 확인할 수 있다. 발아적정 온도는 종마다 다르며, 기존의 연구 결과를 보면 개똥쑥은 15℃ - 20℃, 잔대와 개미취는 25℃, 좁쌀풀은 30℃, 더덕은 16℃ - 19℃로 보고 되었다 (Cho et al.
- 냉장 보관 시 용기는 종이 용기에서는 발아율이 감소된 것에 반하여, 비닐 보관 시에는 상온보관과 비슷한 발아율이 나타났다. 종자 보관 후 발아에 적절한 온도는 15℃이며, 25℃에서는 발아율이 급감하여 30℃에서는 저장방법에 관련 없이 모두 발아되지 않았다. 따라서 고수 종자는 냉장과 냉동 저장을 피하고 상온 저장하되, 발아 시기는 이른 봄이 적절한 것으로 사료된다.
- 3). 최종 발아율은 같은 저장 조건 및 온도에서 당년에 수확한 고수가 약 91%였던 것에 비해 2010년 채종 종자는 80.0%, 2011년과 2012년은 83.3%로 같은 조건에서 100일 저장된 고수에 비해 8% - 11% 낮게 나왔다 (Table 4). 발아지수도 6.
- 0%로 비닐 용기에서 다소 높은 발아율을 나타내었다. 특히 상온 보관 시 50%의 종자가 발아되는데 소요되는 기간 (T50)과 평균 발아 소요일 수 (MGT)는 비닐 용기에 보관 시 4.3일과 4.9일로 종이 용기 보관 시 8.4일과 8.5일에 비하여 절반가량으로 단축되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 발아온도 25℃에서는 최대 발아율이 20% 미만으로 감소하였다.
- 0%의 발아율로 동일조건에서 비닐용기가 종이 용기에 비해 상온 저장 시 유리한 것으로 나타났다. 특히 저온저장 시 비닐 용기에 보관한 종자의 발아율은 종이 용기 저장에 비하여 약 16% 높은 발아율을 나타내었다. 발아온도 20℃에서 상온, 저온과 냉동저장 시 발아율은 종이용기에서 88.
후속연구
- 아직까지 그 이상의 저장기간에 대한 발아수명 시험은 없는 실정이다. 그러므로 추후 발아수명을 구명할 수 있는 장기간의 저장 실험이 더 필요할 것으로 생각된다.
- 1%로 증대시키며 발아소요 시간을 단축시킨 바 있다. 이와 관련하여 고온의 조건 하에서도 발아율 개선을 위한 방법에 관한 방법은 향후 구명되어야 할 것이지만, 국내에서는 적정 시기에 파종함으로서 전처리 과정 없이 높은 발아율을 얻을 수 있을 것이다.
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