[논문]식물생장조절물질이 산뽕나무 종자의 발아 및 유묘생장에 미치는 영향

송민정; 김경훈; 허영진

doi:10.13087/kosert.2016.19.1.101

식물생장조절물질이 산뽕나무 종자의 발아 및 유묘생장에 미치는 영향
Effects of Plant Growth Regulators on Seed Germination and Seedling Growth of Mountain Mulberry Seeds (Morus bombycis Koidz) 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.19 no.1, 2016년, pp.101 - 109

송민정 (일송환경복원(주)) , 김경훈 (일송환경복원(주)) , 허영진 (일송환경복원(주))

Abstract ▼ AI-Helper

This is the fundamental research on restoring damaged vegetation areas in the vicinity of DMZ using local native plant species. This research is aimed at identifying effective plant growth regulators (PGR) for seed germination and seedling growth of mountain mulberry, and developing effective methods for managing its germination and growth. Mountain mulberry seeds were collected from the regions in the DMZ vicinity, and tests with seven treatments using four PGRs including $GA_3$, kinetin, ABA and NAA, were conducted. The germination rate was calculated in two different ways of both in a growth chamber and in a greenhouse after seven days observation, and the growth characters such as leaf width/length, seedling width/length and fresh/dry weight, have been surveyed in a greenhouse for three months. Although in the growth chamber the highest germination rate was shown at a group with the kinetin treatment, it was not significantly different to that of the control group. Groups with ABA or NAA presented relatively low germination rates. As for the greenhouse test, the germination rates of all groups ranged 20~30% without significant difference each other, the reason of which might be due to low absorption by the effect of a soil drench method used in this study. The entire growth characters with the treatments of $2.15mg{\cdot}L^{-1}$ of kinetin and $10mg{\cdot}L^{-1}$ of $GA_3$ were significantly different to the control. NAA treatment only showed better growth of seedling width compared to the control. Consequently, the most effective PGRs for the germination and growth of mountain mulberry near the DMZ was kinetin. Further research on examining the most effective concentration of them was needed.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 자생종을 활용한 훼손지 복원을 위한 기초연구로써 산뽕나무의 종자발아 및 유묘 생장에 효과적인 식물생장조절제를 알아보고, 복원 시 자생종을 활용하는 효과적인 산뽕 나무의 발아 및 유묘 기술로 이용하고자 실시하였다.
본 연구는 훼손지역에서 산뽕나무를 생태복원용 수종으로 활용하기위한 기초연구로써 DMZ인근 지역에서 채집한 산뽕나무의 종자발아 및 육묘에 어떤 식물생장조절물질 처리가 효과적인지 알아보고, 산뽕나무 종자발아 및 육묘기술 개발을 위해 실시하였다.
하우스 육묘시의 생장조절물질 처리가 산뽕나무 종자의 발아율에 미치는 영향을 알아보았다. 생장상에서의 발아율 실험과는 달리 모든 처리구의 발아율이 20∼30% 나타났으며, 유의성이 인정되지 않았다(Figure 3).

가설 설정

생장상에서 파종한 산뽕나무의 유근이 종피를 뚫고 나와 2mm정도 되었을 때 발아했다고 가정하여 매일 발아율을 기록하였으며, 또한 하우스에서 파종한 산뽕나무 종자는 상토 표면으로 배축이 2mm정도 보였을 때 발아했다고 가정하며 발아율을 매주 기록하였다.

제안 방법

식물생장조절물질에 의한 산뽕나무 종자의 발아율 및 유묘 생장 변화를 알아보기 위해 MB cell(USA)사의 gibberellic acid(GA₃), naphthalene acetic acid(NAA), abscisic acid(ABA), kinetin을 구입하여 처리하였다. 농도는 뽕나무를 이용한 선행연구인 Bae(1996)와 Mohammed and Ryu(1988)를 참고하여 설정하였으며, 처리구의 명명 및 생장조절제의 농도는 Table 1에 표시하였다.
파종 후, 3개월 차에 산뽕나무 유묘의 수고와 줄기 직경을 측정하고, 가장 큰 잎인 배축으로부터 3∼4째 잎을 이용(단, N 처리구는 1∼2번째 잎 이용)하여 엽장과 엽폭을 측정하였다. 또한 지상부(배축을 기준으로 위쪽; 줄기, 잎)와 지하부(배축을 기준으로 아래쪽; 뿌리)로 나누어 생체중과 건물중을 초정밀저울(AX224KR, OHAUS Co.

대상 데이터

본 연구에 사용된 산뽕나무 종자는 DMZ 일원인 강원도 화천군 화천읍 일대(38°09ʹ45ʺN, 127°44ʹ44ʺE)에서 채집하였다. 채집된 산뽕나무 종자의 크기는 약 1.
충북 청주시 상당구 낭성면에 소재한 가로 6m×세로 35m 크기의 이중피복 비닐하우스에서 상토(꽃상토, 참그로(주), Korea)를 가득 채운 묘목용 50공 육묘트레이(50cm×25cm×11cm, L×W ×H)에 지하수를 흠뻑 관수한 후 종자의 3-4배 되는 깊이로 구멍을 내어 파종 하였다. 물은 하루 한번 매일 15분씩 스프링클러로 관수되었다.

데이터처리

발아율 실험은 4반복, 생장특성 조사는 5반복으로 이루어졌으며, 실험측정 결과의 통계분석은 SPSS Ver. 12.0(SPSS Inc.) 프로그램으로 일원배치분산분석을 실시하여 유의성을 검정하였고, 처리 간 비교를 위해 Duncan의 다중범위검정을 실시하였다.

이론/모형

), naphthalene acetic acid(NAA), abscisic acid(ABA), kinetin을 구입하여 처리하였다. 농도는 뽕나무를 이용한 선행연구인 Bae(1996)와 Mohammed and Ryu(1988)를 참고하여 설정하였으며, 처리구의 명명 및 생장조절제의 농도는 Table 1에 표시하였다. 대조구(C)는 증류수를 사용하였다.

성능/효과

NAA와 ABA를 각각 처리했던 산뽕나무의 종자는 발아하지 않았다. NAA가 속한 Auxin류는 원래 종자 발아 촉진에는 무관한 것으로 보고되었다(Khan and Tao, 1978).
산뽕나무 종자의 발아율을 증가시키기 위해서는 kinetin을 사용하는 것이 긍정적이며, ABA 와 NAA를 사용하는 것은 발아율을 억제시키므로 부정적이었다. 하우스에서 파종 시 관수방법을 적절히 택하여 식물생장조절물질의 침출을 방지하는 것이 처리효과를 증대시킬 수 있을 것이다.
하우스에서 파종 시 관수방법을 적절히 택하여 식물생장조절물질의 침출을 방지하는 것이 처리효과를 증대시킬 수 있을 것이다. 유묘를 생산하고자 할 때는 GA₃와 kinetin의 처리가 효과적이며, NAA의 사용은 생장을 억제하였다.

후속연구

따라서, kinetin의 사용이 산뽕나무의 종자발아 및 유묘 생장에 가장 좋은 처리 방법이라 판단되며 산뽕나무를 복원에 본격적으로 활용하기위해서는 발아 및 유묘 생장에 가장 적합한 농도를 찾는 실험이 추가적으로 필요한 것으로 판단된다.
Gibberellic acid은 토마토 유묘의 광합성을 증진시켰다(Arteca and Dong, 1981)는 보고가 있다. 본 실험에서의 결과를 뒷받침하기 위해 추후 광합성 측정실험이 필요할 것으로 보인다. A처리구 또한 대조구보다 높은 지상 지하부의 생장률을 나타내었다.
하지만 본 실험에서는 A 처리구가 대조구보다 유의적으로 생장이 증가 했다. 호르몬 반응이 식물에 따라 다르게 나타나므로 상반된 결과가 나온 것이라 판단되며, 추가적인 연구가 필요할 것이라 사료된다. N처리구는 유의적으로 가장 낮은 생장특성 측정값을 가졌으며, N처리구를 제외한 모든 처리구의 잎은 본엽 3∼4매 단계까지 발달하였으나, N처리구는 본엽 1∼2매 단계로 다른 처리구들에 비해 생장이 느렸다(data not shown).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	종자의 휴면에 영향을 주는 요인은?	종자의 휴면은 종자 내부적으로는 종피와 배의 구조적 및 화학적인 원인, 외부적으로는 광, 온도, 수분 등으로 발생할 수 있는데, 경실종자는 종피나 과피에 기계적 또는 화학적 종피 처리를 하여 휴면을 타파시키고, 저온층적 처리는 종피와 배에 존재하는 발아억제 물질과 발아촉진 물질의 균형을 조절하여 휴면을 타파시킨다. 또한 ABA와 페놀화합물과 같은 발아억제 물질에 의한 휴면인 경우에는 gibberellic acid류나 cytokinin류에 의한 침지처리로 타파시킬 수 있다고 알려져 있다(Watkins and Cnatliffe, 1983; Khan and Ungar.
	산뽕나무의 종자발아율을 높이기 위한 식물 생장조절제 kinetin, ABA, NAA 사용 실험 결과는 어떠한가?	산뽕나무 종자의 발아율을 증가시키기 위해서는 kinetin을 사용하는 것이 긍정적이며, ABA 와 NAA를 사용하는 것은 발아율을 억제시키므로 부정적이었다. 하우스에서 파종 시 관수방법을 적절히 택하여 식물생장조절물질의 침출을 방지하는 것이 처리효과를 증대시킬 수 있을 것이다.
	국내에서 녹화용으로 사용되고 있는 목본종은?	일본에서는 목본식물을 이용한 비탈면 녹화가 광범위하게 시행되고 있으며, Yoshida(2015)는 조기 수림화를 위하여 종자로부터 발아되어 정착할 수 있는 녹화용 목본식물 혼파의 중요성을 강조한 바 있다. 그러나 국내에서 녹화용으로 사용되고 있는 목본종은 참싸리, 낭아초, 자귀나무 등의 콩과 식물 몇 종 만이 주로 사용되고 있어 녹화 대상지의 환경적 특성에 부합하는 식물 종의 다변화가 필요한 실정이다. Kim(2015)은 콩과식물에 국한되어 있는 녹화용 목본종에서 탈피하여 참나무류, 단풍나무류, 뽕나무, 오리나무, 물푸레나무 등의 활용가능성을 제시한 바 있는데, 백두대간보호구역, DMZ(De-militarized Zone)일원, 국립공원과 같은 자생식물의 중요성이 높은 곳에서는 녹화용 자생목본종의 활용가능성에 대한 연구가 절실하다고 하였다.

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