The effects of stigma removal from floral organ and treatment of auxin on those regions were evaluated on the fruit growth and quality in strawberry (Fragaria ananassa Duch.). The removal of stigma reduced the fruit weight, fruit length, and fruit width, while fruit growth declined as the number of ...
The effects of stigma removal from floral organ and treatment of auxin on those regions were evaluated on the fruit growth and quality in strawberry (Fragaria ananassa Duch.). The removal of stigma reduced the fruit weight, fruit length, and fruit width, while fruit growth declined as the number of removed stigma increased. The removal of stigma also resulted in reduced fruit firmness, sugar content, and total anthocyanin content, and decreased value of Hunter a for red color and increased value of Hunter b for yellow. The number of seeds deceased as the regions of removed stigma increased. The treatment of auxin on the region of removed stigma improved fruit size, while it reduced fruit firmness, sugar content, and anthocyanin content. The delay in fruit ripening was observed from both stigma removal and auxin treatment. The incidence of malformed fruits increased as the regions with removed stigma increased. The treatment of auxin also promoted fruit malformation.
The effects of stigma removal from floral organ and treatment of auxin on those regions were evaluated on the fruit growth and quality in strawberry (Fragaria ananassa Duch.). The removal of stigma reduced the fruit weight, fruit length, and fruit width, while fruit growth declined as the number of removed stigma increased. The removal of stigma also resulted in reduced fruit firmness, sugar content, and total anthocyanin content, and decreased value of Hunter a for red color and increased value of Hunter b for yellow. The number of seeds deceased as the regions of removed stigma increased. The treatment of auxin on the region of removed stigma improved fruit size, while it reduced fruit firmness, sugar content, and anthocyanin content. The delay in fruit ripening was observed from both stigma removal and auxin treatment. The incidence of malformed fruits increased as the regions with removed stigma increased. The treatment of auxin also promoted fruit malformation.
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문제 정의
지금까지 딸기에 대한 연구는 기능성 물질탐구(Kim 등, 2011b), 병해충 방제(Choi 등, 2009)에 관한 연구는 많았으나 불완전한 수정 및 화기 손상이 기형과 발생에 미치는 영향을 고찰한 연구는 일부에 불과하였다(Lee 등, 2017). 따라서 본 연구는 딸기에서 인위적으로 주두를 제거하고 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하여 과실 생육과 품질 및 기형과 발생에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다.
본 연구는 딸기의 화기에서 주두를 제거하고 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하여 과실의 생육 및 품질을 검토하였다. 화기에서 주두를 제거함으로써 과중, 과장, 과폭이 낮아졌으며, 주두를 제거하는 부위가 많을수록 과실의 생육이 저하되었다.
제안 방법
5)를 사용하였고. Spectrophotometer(Opitizen 3220UV, Mecasys, Korea)를 이용하여 510nm와 700nm에서 흡광도를 측정한 다음 안토시아닌 함량을 측정한 후 계산식을 이용하여 함량을 계산하였다. 단위는 mg cyanidin 3-O-glucoside equivalents(CGE)/100g FW로 표시하였다.
L value는 0(black), +100(white), a value는 100(redness), -800(greenness), b value는 +70(yellowness), -70(blueness)으로 수치화하였다. 경도는 물성분석기(TA-XT2, Stable micro systems, London, England)에 5mm probe를 장착하여 과실의 동일한 부위에 7mm 깊이로 측정하였다. 당도(PR-201a, Atago, Japan)는 경도를 측정한 과실의 앞쪽을 5cm 가량 잘라낸 후 착즙하여 측정하였다.
산도는 pH 미터기로 측정하였고, 산도는 Titratable acidity 법으로 측정하였다. 그리고 당산비를 조사하였다. 실험은 시료당 10개의 딸기를 3반복씩 측정 후 그 평균값을 나타내었다.
총 페놀 함량분석은 Folin-Ciocalteu colorimetric 방법(Singleton과 Rossi, 1965)을 변형하여 측정하였으며, 표준물질은 gallic acid를 사용하였다. 딸기 추출액과 1차 증류수를 혼합한 후 Folin-Ciocalteu regent 0.2mL씩 넣고 vortexing 하여 6분간 실온에서 방치한 후 750nm에서 spectrophotometer(Opitizen 3220 UV, Mecasys, Korea)로 측정하였다. 단위는 mg gallic acid equivalents(GAE)/100g FW로 표시하였다.
딸기의 화기에서 주두를 제거한 후 + 토마토톤 처리가 과실의 품질에 미치는 영향을 비교하였다(Table 6). 주두 제거 후 + 토마토톤 처리는 과실의 품질에 영향을 주었다.
수확한 딸기의 과중, 과장, 과폭을 조사하였고 품질을 조사하기 위해 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀함량 및 안토시아닌 함량을 측정하였다. 또한 과실의 정상과 및 기형과를 진단하였다.
수확한 딸기는 과중, 과장, 과폭을 조사하였고, 품질은 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀, 안토시아닌 함량을 조사하였다. 또한 수확한 딸기는 정상과와 기형과를 구분하여 조사하였고, 기형과는 과실형태가 기형 또는 변형되어 발육한 것으로 기준하였다(Fig. 2).
시험구는 각 처리당 15개를 3반복 하었으며, 딸기 수확은 처리 후 20일, 40일, 60일에 각각 수확하였다. 수확한 딸기는 과중, 과장, 과폭을 조사하였고, 품질은 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀, 안토시아닌 함량을 조사하였다. 또한 수확한 딸기는 정상과와 기형과를 구분하여 조사하였고, 기형과는 과실형태가 기형 또는 변형되어 발육한 것으로 기준하였다(Fig.
시험구는 각 처리당 15개씩 3반복하였고 수확은 주두제거 후 60일째에 하였다. 수확한 딸기의 과중, 과장, 과폭을 조사하였고 품질을 조사하기 위해 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀함량 및 안토시아닌 함량을 측정하였다. 또한 과실의 정상과 및 기형과를 진단하였다.
1). 시험구는 각 처리당 15개를 3반복 하었으며, 딸기 수확은 처리 후 20일, 40일, 60일에 각각 수확하였다. 수확한 딸기는 과중, 과장, 과폭을 조사하였고, 품질은 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀, 안토시아닌 함량을 조사하였다.
15% 함유, EnBio, Korea)을 100배 희석하여 사용하였고, 주두를 제거한 3일 후에 처리하였다. 시험구는 각 처리당 15개씩 3반복하였고 수확은 주두제거 후 60일째에 하였다. 수확한 딸기의 과중, 과장, 과폭을 조사하였고 품질을 조사하기 위해 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀함량 및 안토시아닌 함량을 측정하였다.
옥신 처리는 과채류의 착과제로 널리 사용되는 토마토 톤(4-CPA 0.15% 함유, EnBio, Korea)을 100배 희석하여 사용하였고, 주두를 제거한 3일 후에 처리하였다. 시험구는 각 처리당 15개씩 3반복하였고 수확은 주두제거 후 60일째에 하였다.
주두를 제거한 후 토마토톤을 처리하여 과실의 발육에 옥신이 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 A:주두 1/4 제거, B : 주두 1/4 제거 + 토마토톤 처리, C : 주두 2/4 제거, D : 주두 2/4 제거 + 토마토톤 처리, E : 주두 3/4 제거, F : 주두 3/4 제거 + 토마토톤 처리, G : 주두 완전제거, H : 주두 완전제거 + 토마토톤 처리, I : 주두제거를 하지 않은 대조구를 각각 처리하였다.
딸기 화기에서 주두제거는 딸기가 개화하기 전에 화방을 유산지로 밀봉한 상태를 유지 하였다가 개화한 후 3일째에 주두를 제거하였다. 주두는 가위로 4처리로 나누어 제거하였고 시계방향으로 구간을 나누어 A:주두 1/4 제거, B : 주두 2/4제거, C : 주두 3/4제거, D : 주두 완전제거, E : 주두제거를 하지 않은 대조구로 처리하였다(Fig. 1). 시험구는 각 처리당 15개를 3반복 하었으며, 딸기 수확은 처리 후 20일, 40일, 60일에 각각 수확하였다.
주두를 제거한 후 토마토톤을 처리하여 과실의 발육에 옥신이 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 A:주두 1/4 제거, B : 주두 1/4 제거 + 토마토톤 처리, C : 주두 2/4 제거, D : 주두 2/4 제거 + 토마토톤 처리, E : 주두 3/4 제거, F : 주두 3/4 제거 + 토마토톤 처리, G : 주두 완전제거, H : 주두 완전제거 + 토마토톤 처리, I : 주두제거를 하지 않은 대조구를 각각 처리하였다.
총 페놀 함량분석은 Folin-Ciocalteu colorimetric 방법(Singleton과 Rossi, 1965)을 변형하여 측정하였으며, 표준물질은 gallic acid를 사용하였다. 딸기 추출액과 1차 증류수를 혼합한 후 Folin-Ciocalteu regent 0.
대상 데이터
본 시험에 사용된 품종은 우리나라에서 재배면적이 가장 많은 ‘설향’이며, 시험은 2017년 1월부터 2017년 3월까지 경남 밀양시 상남면에 위치한 딸기농장에서 수행하였다.
그리고 당산비를 조사하였다. 실험은 시료당 10개의 딸기를 3반복씩 측정 후 그 평균값을 나타내었다.
데이터처리
실험 결과의 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.3, SAS Institute Inc., USA)을 이용하여 최소유의차 검정(LSD)을 실시하였다.
이론/모형
본 시험에 사용된 품종은 우리나라에서 재배면적이 가장 많은 ‘설향’이며, 시험은 2017년 1월부터 2017년 3월까지 경남 밀양시 상남면에 위치한 딸기농장에서 수행하였다. 딸기는 토양재배하였으며, 재배방식 및 시비방법은 농촌진흥청 표준 딸기재배법에 준하여 실시하였다.
당도(PR-201a, Atago, Japan)는 경도를 측정한 과실의 앞쪽을 5cm 가량 잘라낸 후 착즙하여 측정하였다. 산도는 pH 미터기로 측정하였고, 산도는 Titratable acidity 법으로 측정하였다. 그리고 당산비를 조사하였다.
성능/효과
8mg CGE/100g FW으로 가장 높았고, 주두를 제거한 후 + 토마토톤을 처리함으로써 감소하였다. 결과적으로 주두를 완전제거한 후 + 토마토톤 처리구에서 12.8mg CGE/100g FW으로 안토시아닌 함량이 가장 낮았다(Table 7). 옥신과 옥신 유사물질들은 아보가도(Tingwa와 Young, 1975), 키위(Fabbroni 등, 2006), 토마토(Cohen, 1996) 등 많은 난클라이메트릭 과실에서 숙성을 지연시키며, 클라이메트릭 과실인 딸기(Villarreal 등, 2009)에서도 숙성을 지연시킨다고 알려져 있다.
딸기의 총 안토시아닌 함량은 착색이 완료된 완숙에서 가장 높게 나타났고, 주두 제거보다는 과실 생육시기에 따른 차이가 컸다. 주두제거 후 20일째에는 안토시아닌이 발현되지 않았으나 주두제거 후 40일째부터 발현되기 시작하였고, 착색이 완료되는 시점인 주두제거 후 60일째의 완숙과에서 총 안토시아닌 함량이 증가하였다.
3개로 가장 많았으며 주두를 제거한 부위가 클수록 종자수가 감소하였다. 또한 기형과 발생은 대조구가 2.0% 인데 비해 주두를 제거하는 부위가 클수록 증가하였으며, 특히 주두를 완전 완전 제거한 D처리구에서 18.6%로 가장 높았다(Table 4).
딸기에서 주두를 제거하거나 토마토톤을 처리함으로써 과실의 숙성이 지연되었다. 또한 제거하는 주두부위가 많을수록 기형과가 증가하였고, 토마토톤 처리에 의해서도 기형과 발생율은 증가하였다. 따라서 딸기에서 토마토톤 사용은 과실의 크기를 증가시키지만 숙성을 지연시키고 기형과 발생률을 증가시켰다.
주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하면 과실의 크기가 커졌다. 반면 토마토톤을 처리는 대조구에 비해 과실의 경도, 당도 및 안토시아닌 함량은 낮아졌다. 딸기에서 주두를 제거하거나 토마토톤을 처리함으로써 과실의 숙성이 지연되었다.
이상을 결과를 보아 주두제거 손상부위가 많을수록 기형과 발생 비율이 증가하며, 토마토톤과 같은 옥신제 처리는 기형과를 촉진하는 것으로 판단되었다. 시설 딸기재배 시에 생물적 환경적 요인에 의해 주두에 손상을 받았을 때 옥신제를 처리하면 딸기의 크기는 증가시키는 긍정적 효과가 있으나 기형과 발생을 증가시켰다(Table 5-8, Fig.4). 따라서 딸기에서 기형과 발생률이 증가한 것은 불완전한 수정에 의한 것이며, 착과제로 사용되는 옥신제에 의한 것으로 판단된다.
완숙과 상태인 주두제거 후 60일째에 주두를 제거하지 않은 대조구의 과실 과중은 12.7g 이었으나, 주두를 완전제거한 처리에서는 9.8g으로 대조구에 비해 가벼웠다. 또한 과장과 과폭도 주두를 제거하지 않은 대조구에 비해 3.
주두를 제거하여 성숙단계별 과실의 색택을 나타내는 Hunter L, a, b 값은 주두제거 처리에 비해 과실의 성숙단계에 따른 차이가 더 컸다. 완숙과인 주두제거 후 60일째의 대조구 딸기는 붉은색을 나타내는 a값이 높았으며, 황색을 띄는 b값이 주두 제거한 과실보다 높게 나타났다. 이와 관련하여 Lee 등(2017)은 딸기에서 꽃받침 유무에 의해 과실의 색택에는 큰 차이가 없어 딸기의 숙성에는 꽃받침이 관여하는 요인은 아니라고 하였다.
주두를 제거하지 않는 대조구에서는 2%에 불과하였으나, 주두완전제거 + 토마토톤 처리에서는 43%로 크게 증가하였다(Table 8). 이상을 결과를 보아 주두제거 손상부위가 많을수록 기형과 발생 비율이 증가하며, 토마토톤과 같은 옥신제 처리는 기형과를 촉진하는 것으로 판단되었다. 시설 딸기재배 시에 생물적 환경적 요인에 의해 주두에 손상을 받았을 때 옥신제를 처리하면 딸기의 크기는 증가시키는 긍정적 효과가 있으나 기형과 발생을 증가시켰다(Table 5-8, Fig.
이는 과실이 성숙되면서 β-galactosidase의 생성이 활발해짐에 따라 세포벽이 분해되어 경도가 낮아지는 것으로 판단되었다(Ahmed and Labavitch, 1980). 이상의 결과로 보아 주두를 제거하는 부위가 많을수록 과실의 경도는 낮아지는 경향이었다.
주두를 제거한 후 과실의 종자수에 미치는 영향을 조사하여 Table 5에 나타내었다. 주두를 제거하지 않은 대조구에서는 과실당 종자수가 148.3개로 가장 많았으며 주두를 제거한 부위가 클수록 종자수가 감소하였다. 또한 기형과 발생은 대조구가 2.
딸기는 숙성되면서 밝기를 나타내는 L값과 황색을 띄는 b값이 낮아지고 붉은색을 나타내는 a값이 높아지는 것이 일반적이다. 주두의 제거부위에 관계없이 주두를 제거한 후 + 토마토톤 처리하면 무처리에 비해 밝기를 나타내는 L값과 황색을 띄는 b값이 높아졌고 붉은색을 나타내는 a값이 낮아졌다. 따라서 토마토톤 처리는 과실의 크기를 증대시키지만 과실의 숙성을 지연시키는 작용을 하였다.
주두제거 및 토마토톤 처리가 기형과 발생에 미치는 영향을 조사한 결과, 대조구의 딸기 과실에서 종자수는 152.4개 였고 주두제거 부위가 증가할수록 과실의 종자수가 감소하였다. 특히 주두를 완전제거한 처리에서는 과실당 89.
주두제거 유무에 관계없이 주두제거 후 60일째 완숙 딸기의 총 안토시아닌 함량은 13.0-14.5mg CGE/100g FW 였다. 이러한 결과는 ‘설향’ 딸기의 안토시아닌 함량이 재배지역에 따라 차이가 있지만 대체적으로 5.
딸기의 총 안토시아닌 함량은 착색이 완료된 완숙에서 가장 높게 나타났고, 주두 제거보다는 과실 생육시기에 따른 차이가 컸다. 주두제거 후 20일째에는 안토시아닌이 발현되지 않았으나 주두제거 후 40일째부터 발현되기 시작하였고, 착색이 완료되는 시점인 주두제거 후 60일째의 완숙과에서 총 안토시아닌 함량이 증가하였다.
주두제거 후 토마토톤 처리에 의해 페놀 화합물의 함량을 분석한 결과, 주두가 제거된 처리와 토마토톤의 처리에 의해 증가하는 경향을 보였다(Table 7). 딸기의 안토시아닌 함량은 주두를 제거하지 않은 대조구에서 16.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
딸기의 특징은 무엇인가?
딸기(Fragaria ananassa Duch.)는 겨울과 봄철에 생식으로 많이 섭취하는 대표적인 원예작물로서(Lim 등, 2016) 신맛과 단맛의 조화가 좋고 비타민 C가 풍부하며 안토시아닌 뿐만 아니라 플라보노이드, 폴리페놀 등 다양한 항산화 물질이 함유되어 있다(Yoon 등, 2016). 한국의 딸기 재배면적은 5,907ha이고, 연간 생산량은 198,000톤이다(KASMO, 2017).
화기에서 주두를 제거함으로써 얻을 수 있는 효과는 무엇인가?
본 연구는 딸기의 화기에서 주두를 제거하고 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하여 과실의 생육 및 품질을 검토하였다. 화기에서 주두를 제거함으로써 과중, 과장, 과폭이 낮아졌으며, 주두를 제거하는 부위가 많을수록 과실의 생육이 저하되었다. 또한 화기에서 주두를 제거하면 과실의 경도와 당도가 낮아졌다.
기형과를 줄일수 있는 재배기술이 확립되어야 하는 이유는 무엇인가?
딸기의 수량과 품질은 재배환경에 영향을 크게 받는다. 특히 우리나라의 딸기는 겨울철 시설 내에서 재배되기 때문에 저온 등 불량환경에 노출되는 경우가 많아 기형과 발생률이 높아지고 있다. 딸기에서 기형과는 색택과 외형의 불량 등으로 인해 소비자의 선호도가 저하되고 시장성이 떨어진다(Sharma와 Sharma, 2004). 따라서 고품질의 딸기를 안정적으로 생산하여 수출을 촉진하기 위해서는 기형과를 줄일 수 있는 재배기술이 확립되어야 한다.
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