[논문]지베렐린 처리에 따른 서어나무 16년 저장 종자의 휴면타파 및 발아촉진 효과

한심희; 구자정; 김두현; 임효인

doi:10.14578/jkfs.2019.108.4.531

지베렐린 처리에 따른 서어나무 16년 저장 종자의 휴면타파 및 발아촉진 효과
Effects of Gibberellin Treatment on the Dormancy-breaking and Germination Promotion of Carpinus laxiflora Seeds Stored for 16 Years 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.108 no.4, 2019년, pp.531 - 539

한심희 (국립산림과학원 산림생명자원연구부) , 구자정 (국립산림과학원 산림생명자원연구부) , 김두현 (동아대학교 생명자원산업학과) , 임효인 (국립산림과학원 산림생명자원연구부)

초록
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본 연구에서는 15년 이상 장기 저장된 서어나무 종자의 활력 평가와 동시에, 서어나무 종자의 휴면 원인 제거와 재생률 개선을 위한 최적 전처리 조건을 찾고자 하였다. 서어나무 종자는 2000년 10월에 채집하여 16년간 -18℃에 냉동 보관되었던 것을 사용하였다. 종자의 재생 능력을 평가하기 위한 실험은 대조구, 온습 처리구(23℃에서 30일간), 냉습 처리구(4℃에서 30, 45, 60, 120일간), 호르몬 처리구(100, 500, 1000, 2000, 3000 mg·L^-1의 GA₃ 용액에 24시간 침지), 냉습과 호르몬 병행 처리구(4℃에서 30일간 냉습 처리 후, 100, 500, 1000 mg·L^-1 GA₃ 용액에 24시간 침지)로 구분하여 실시하였다. 무처리 종자의 평균 발아율은 2%였고, 온습 처리 종자의 평균 발아율은 10%였다. 냉습 처리한 종자는 45일간 처리에서 가장 높은 81%의 발아율을 나타냈으며, 120일 냉습 처리한 종자는 가장 낮은 67.3%의 발아율을 나타냈다. 지베렐린 처리된 종자의 평균 발아율은 77%(100 mg·L^-1)에서 99%(1000 mg·L^-1)의 범위를 나타냈으며, 처리 농도 간 통계적으로 차이가 뚜렷하였다. 지베렐린 처리 효과는 500 mg·L^-1과 1000 mg·L^-1에서 가장 높았으며, 100 mg·L^-1에서 가장 낮았다. 냉습 처리 후 지베렐린을 병행 처리 한 종자의 평균 발아율은 68%로, 냉습 단독 처리(73.2%)와 지베렐린 단독 처리(88.4%)보다 낮은 값을 나타냈다. 네 가지의 처리에 따른 서어나무 종자의 발아 특성을 종합적으로 비교한 결과, 평균 발아율이 가장 높은 지베렐린 500 mg·L^-1 전처리가 장기 저장된 서어나무 종자의 재생을 위해 가장 적합한 것으로 판단되었다. 즉, -18℃에서 16년간 저장된 서어나무 종자는 높은 활력을 유지하고 있으므로 적절한 전처리를 하면 재생할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study assessed the vitality of Carpinus laxiflora seeds stored for more than 15 years in order to discover optimal pre-treatment conditions for removingthe causes of seed dormancy and improving revitalization rate. Seeds were collected in October 2000 and stored at -18℃ for 16 years. Experiments to assess the revitalization ability of the seeds were performed under the following conditions: a controlled environment; in warm stratification (30 days at 23℃); in cold stratification (30 days at 4℃ andfor 30, 45, 60, and 120 days); gibberellin (GA3) treatment (24 hours per day in GA3 solutions of 100, 500, 1000, 2000, and 3000 mg·L-1); and both cold stratification and GA3 treatment (30 days at 4℃, then in a GA3 solution of 100, 500, and 1000 mg·L-1 for 2 hours). The average germination percentage(GP) of untreated seeds was 2%, and the average GP of warm-stratification seeds was 10%. Cold-stratification seeds had the highest GP at 81% for the 45-day process, while the 120-day cold-stratification seeds had the lowest GP at 67.3%. The average GP of seeds treated with GA3 ranged from 77% (100 mg·L-1) to 99% (1000 mg·L-1), indicatingsignificant differences between the treatment concentrations. The treatment effect of GA3 was highest at 500 mg·L-1 and 1000 mg·L-1, and lowest at 100 mg·L-1. The average GP of seeds treated with GA3 following cold stratification was 68%, which was lower than the cold stratification-only (73.2%) and GA3-only (88.4%) treatments. A comprehensive comparison of the seed germination characteristics according to the four treatments determined that a GA3 500 mg·L-1 pre-treatment, with the highest average GP, was ideally suited to the revitalization of long-term stored C. laxiflora seeds. Consequently, C. laxiflora stored at -18℃ for 16 years indicated strong vitality and could be regenerated by proper pre-treatment.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Experimental design for seed germination test of Carpinus laxiflora.
그림 Figure 1. Germination percent and mean germination time of Carpinus laxiflora seeds pre-treated with warm stratification (WS) at 23℃ for 30 days.
그림 Figure 2. Changes on germination percent and mean germination time of Carpinus laxiflora seeds according to cold stratification periods at 4℃.
그림 Figure 3. Changes on germination percent and mean germination time of Carpinus laxiflora seeds pre-treated with different GA₃ concentration.
그림 Figure 4. Changes on germination rate of Carpinus laxiflora seeds pre-treated with different GA₃ concentration after cold stratification at 4℃ for 30 days.
그림 Figure 5. Effects on germination percent and mean germination time of Carpinus laxiflora seeds by different pre-treatment types.

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 장기 저장으로 활력이 감소된 서어나무 종자를 활용하여 건전한 유묘를 생산하고, 저장 기간 연장을 통한 관리 비용을 줄이기 위해서는 장기 저장 종자의 재생기술 개발이 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 15년 이상 장기 저장된 서어나무 종자의 활력 평가와 동시에, 재생률을 높이기 위한 기초 연구로서, 서어나무 종자의 휴면 원인 제거와 재생률 개선을 위한 최적 전 처리조건을 찾고자 하였다.

제안 방법

장기 저장된 서어나무 종자의 재생 능력을 평가하고, 재생 능력을 개선하기 위한 모든 실험은 25℃, 낮 16시간, 밤 8시간의 광 조건으로 설정된 생장상 안에 9 mm 크기의 플라스틱 페트리디쉬에 여과지(Watman No. 2) 2장을 깔고 증류수를 첨가한 후, 서어나무 종자를 25립씩 4 반복으로 배치하여 실시하였다. 종자로부터 유근이 나와 1 mm 이상 맨눈으로 확인되는 것을 발아된 것으로 간주하였으며, 35일간 발아를 조사하여 특성 평가 자료로 사용하였다.
종자의 재생 능력을 평가하기 위한 실험은 대조구, 온습 처리구, 냉습 처리구, 호르몬 처리구, 냉습과 호르몬 동시 처리구로 구분하여 실시하였다(Table 1).

대상 데이터

본 연구에 사용된 서어나무 종자는 2000년 춘천에서 채취되었다. 채취된 종자는 정선 후 특성 평가를 실시하였다.

데이터처리

USA)프로그램을 이용하였다. GLM을 이용하여 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 실시하고, 처리간 차이는 Duncan의 다중검정을 이용하였다. 또한, 가장 좋은 종자의 재생 조건을 찾기 위하여, 처리별로 가장 높은 발아 특성을 보이는 조건 간에 분산분석을 실시하고, Duncan의 다중검정을 이용하여 처리 간 차이를 확인하였다.
GLM을 이용하여 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 실시하고, 처리간 차이는 Duncan의 다중검정을 이용하였다. 또한, 가장 좋은 종자의 재생 조건을 찾기 위하여, 처리별로 가장 높은 발아 특성을 보이는 조건 간에 분산분석을 실시하고, Duncan의 다중검정을 이용하여 처리 간 차이를 확인하였다.

성능/효과

위의 네 가지의 처리에 따른 서어나무 종자의 발아 특성을 종합적으로 비교한 결과, 평균 발아율이 가장 높은 지베렐린 500 mg·L^-1 전처리가 장기 저장된 서어나무 종자의 재생을 위해 가장 적합한 것으로 판단되었다(Figure 5, p<0.05). 즉, -18℃에서 16년간 저장된 서어나무 종자는 높은 활력을 유지하고 있으므로 적절한 전처리를 하면 재생이 가능하다.
05). 즉, -18℃에서 16년간 저장된 서어나무 종자는 높은 활력을 유지하고 있으므로 적절한 전처리를 하면 재생이 가능하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	서어나무는 무엇인가?	서어나무(Carpinus laxiflora Blume)는 자작나무과(Betulaceae) 서어나무속(Carpinus)에 속하며, 한국(중부 이남), 일본, 중국 등지에 분포하는 낙엽교목으로 Loose-flower hornbeam이라는 영명을 가지고 있다. 서어나무림은 우리나라 온대 산림대에서 안정된 극상림을 이루는 수종으로 산림생태계에서 중요한 위치를 점하고 있다(Park et al.
	C. betulus L. 종자는 종자의 휴면을 타파하기 위해 어떤 것이 병행되어야 효과가 있는가?	betulus L. 종자들은 온습 처리와 냉습 처리가 병행되어야 효과가 있다(Bretzloff and Pellet, 1979; Baskin and Baskin, 2001; Czapracki and Holubowicz, 2010). 또한 지베렐린 처리도 서어나무속 종자의 휴면 타파에 효과가 있는 것으로 알려졌는데, 지베렐린 처리는 서어나무 종자의 발아율을 증가시키고(Pipinis et al.
	우리나라 서어나무는 어떤 용도로 사용되나?	, 1996). 또한, 우리나라 서어나무는 단풍이 아름다워 관상수로 많이 심고 있으며, 조직이 세밀하여 잘 갈라지지 않아 가구재나 공업용으로 사용하거나, 표고버섯 재배용 골목 및 악기 소재로도 이용되고 있다. 특히 서어나무의 수액은 골다공증에 효과가 있는 것으로 알려져 식용으로 이용하기도 한다.

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저자의 다른 논문 :

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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