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문제 정의
- 본 연구는 화분발아를 촉진할 수 있는 폴리아민을 화 분발아 배지에 첨가하여 화분발아력 증진 효과를 탐색하여 겨울철 저온기의 딸기재배에서 문제점으로 지적되고 있는 수정 불량문제를 극복할 수 있는 기초 자료를 얻기 위하여 수행되었다.
- 본 연구는 화분발아를 촉진할 수 있는 폴리아민의 첨가물질 조건을 구명함으로 저온기 딸기재배에서 수정 불량문제를 극복하여 착과율을 향상시킬 수 있는 방안을 강구하고자 수행되었다. 딸기의 화분 발아 적온은 ‘설향’ 의 30℃ 였으며, ‘매향’의 25℃ 였다.
제안 방법
- 그 후 2종류의 폴리아민인 spermine 과 putrescine을 각각 0 µM, 250 µM, 500 µM, 1000 µM의 농도별로 배지에 첨가하였다.
- 딸기 화분 발아실험을 위한 기초 자료를 얻고자 ‘설향’ 화분을 25℃에서 배양하면서 시간별 화분 발아율을 조사하였다(Fig. 1).
- 배지에 첨가된 폴리아민이 저온에서의 화분 발아율에 미치는 영향을 조사하기 위해 기본배지(1% agar – BK 배지)를 고압증기멸균기(AC-12, Jeio tech, Korea)를 이용해 120℃에서 15분간 소독한 후 배양액의 온도를 70-75℃까지 식혔다.
- 배지에 첨가된 혼용 폴리아민이 저온에서의 화분 발아율에 미치는 영향을 조사하기 위해 폴리아민인 최적 농도 설정 실험에서 그 효과가 가장 좋았던 spermine 500 µM과 putrescine 250 µM을 혼용하여 그 효과를 비교하였다.
- 온도에 따른 ‘설향’과 ‘매향’의 화분발아율을 알아보기 위해 화분 발아온도를 15, 20, 25, 30℃로 달리하여 시간별 화분 발아율을 조사하였다(Fig. 2).
- 온도에 따른 딸기의 화분 발아율을 알아보기 위해 15℃, 20℃, 25℃, 30℃의 항온기에서 화분 발아력을 검정 하였다. 화분 발아율 조사는 화분을 치상한 후 3, 6, 9, 12, 24시간별로 실시하였다.
- 폴리아민류인 spermine과 putrescine을 화분발아 배지에 첨가하여 20℃의 저온조건에서 화분발아율 증진 효과를 조사하였다(Fig. 4).
- 화분 발아율 검정은 광학현미경(E100, Nikon, Japan) 하에서 150배 배율로 하나의 페트리디쉬 중에 임의로 5 개 부분을 선정하여 디지털로 이미지를 관찰하였다. 화 분 발아 판정은 화분관의 길이가 화분 직경보다 클 경우 발아한 것으로 간주하였으며 화분관 신장은 저장된 이미 지를 이미지분석기(IMT iSolution Lite., version 9.1, BC, USA)를 이용해 측정하였다. 화분의 발아율과 화분관 신장은 화분을 치상한 후 24시간 까지 조사하였다.
- 화분 발아율 검정은 광학현미경(E100, Nikon, Japan) 하에서 150배 배율로 하나의 페트리디쉬 중에 임의로 5 개 부분을 선정하여 디지털로 이미지를 관찰하였다. 화 분 발아 판정은 화분관의 길이가 화분 직경보다 클 경우 발아한 것으로 간주하였으며 화분관 신장은 저장된 이미 지를 이미지분석기(IMT iSolution Lite.
- 온도에 따른 딸기의 화분 발아율을 알아보기 위해 15℃, 20℃, 25℃, 30℃의 항온기에서 화분 발아력을 검정 하였다. 화분 발아율 조사는 화분을 치상한 후 3, 6, 9, 12, 24시간별로 실시하였다. 화분발아 배지로 1% agar – BK(Brewbaker and Kwack, 1963) 배지를 사용하였다.
- 온도에 따른 딸기의 화분 발아율을 알아보기 위해 15℃, 20℃, 25℃, 30℃의 항온기에서 화분 발아력을 검정 하였다. 화분 발아율 조사는 화분을 치상한 후 3, 6, 9, 12, 24시간별로 실시하였다. 화분발아 배지로 1% agar – BK(Brewbaker and Kwack, 1963) 배지를 사용하였다.
- 1, BC, USA)를 이용해 측정하였다. 화분의 발아율과 화분관 신장은 화분을 치상한 후 24시간 까지 조사하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 딸기 품종은 ‘설향’과 ‘매향’이었다. 딸기 화분은 주간온도 20℃, 야간온도 13℃로 환경제어 된 부산대학교 유리온실에서 고설재배한 딸기의 화분을 이용하였다. 화분 채취는 오전 9시에 건전한 식물체에서 활짝 개화한 꽃을 채취한 후 페트리디쉬(9 cm)에 유산지를 깔고 그 위에 약을 이탈시켜 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 딸기 품종은 ‘설향’과 ‘매향’이었다.
- 딸기 화분은 주간온도 20℃, 야간온도 13℃로 환경제어 된 부산대학교 유리온실에서 고설재배한 딸기의 화분을 이용하였다. 화분 채취는 오전 9시에 건전한 식물체에서 활짝 개화한 꽃을 채취한 후 페트리디쉬(9 cm)에 유산지를 깔고 그 위에 약을 이탈시켜 실험에 사용하였다.
- 화분발아 배지로 1% agar – BK(Brewbaker and Kwack, 1963) 배지를 사용하였다.
성능/효과
- ‘설향’과 ‘매향’ 두 품종 모두 화분발아 배지에 spermine 과 putrescine를 첨가하면 화분발아율이 대조구에 비해 10-21.8% 향상되었다.
- Putrescine은 250 µM 처리에서 34.9%의 화분 발아율을 보여 대조구에 비해 13.3% 높았으며, 500 µM 처리에서는 대조구보다 화분 발아율이 7.1% 향상되었다.
- Putrescine은 250 µM 처리에서는 32.9%, 500 µM 처리에서도 26.1%의 화분 발아율을 보여 대조구에 비해 화분 발아율이 향상되었으나 Putrescine 1000 µM 처리에서는 대조구보다 오히려 화분발아율이 감소하였다.
- 따라서 ‘설향’에서는 착과율을 높이기 위해서는 ‘매향’ 보다 재배온도를 높게 관리해주는 것이 좋을 것으로 판단되었다.
- 딸기의 화분발아성을 증진시킬 수 있는 적정 폴리아민 종류 및 처리농도는 ‘설향’과 ‘매향’ 모두 spermine 500 µM 처리였고, 대조구에 비해 화분발아율이 19-23% 향상되었다.
- 딸기의 화분발아성을 증진시킬 수 있는 적정 폴리아민 종류 및 처리농도는 ‘설향’과 ‘매향’ 모두 spermine 500 µM 처리였고, 대조구에 비해 화분발아율이 19-23% 향상되었다. 딸기의 화분발아에 효과적이 spermine과 putrescine의 두 물질을 혼용하면 단독처리 한 것에 비해 오히려 화분 발아력이 효과가 낮았다. 이상 의 결과로 시설 딸기 재배에서 개화기에 폴리아민 처리는 저온에 의한 저조한 화분 발아문제를 극복하여 착과율을 증진시킬 수 있을것으로 판단된다.
- 본 실험에서는 딸기의 화분 발아적온은 품종에 따라 달랐으며 ‘설향’은 30℃, ‘매향’은 25℃가 좋았다.
- 처리수준도 화분 발아율을 증진 시키는 중요한 요인이었으며, 전반적으로 500 µM 이하 의 spermine과 putrescine을 처리하면 딸기의 화분 발아 율을 증진 시킬 수 있었다.
- 화분관 신장은 화분 발아율과 유사한 경향을 보였고, ‘설향’은 30℃에서 ‘매향’은 25℃에서 화분관 신장이 가장 높게 나타났다(Fig. 3).
- 화분배지에 spermine 500 µM 처리하였을 때 화분 발아율이 45.2%로 대조구보다 23.6% 높았다.
후속연구
- 겨울철 시설 딸기 재배에서는 저온 등으로 인해 수정 장해와 기형과 발생이 문제가 되고 있는데 본 연구결과 화분발아배지에 supermine를 처리하면 화분활력이 증진 되었다. 이러한 결과는 저온기 딸기재배에서 supermine 를 엽면처리하면 화분활력을 증진시켜 수정 불량문제를 극복하고 정상과 생산율을 향상시킬 수 있는 정보를 제공할 것으로 판단된다.
- 딸기의 화분발아에 효과적이 spermine과 putrescine의 두 물질을 혼용하면 단독처리 한 것에 비해 오히려 화분 발아력이 효과가 낮았다. 이상 의 결과로 시설 딸기 재배에서 개화기에 폴리아민 처리는 저온에 의한 저조한 화분 발아문제를 극복하여 착과율을 증진시킬 수 있을것으로 판단된다.
- 실내에서의 화분발아율과 포장조건에서 결실율은 정의 상관을 가지며, 실내 시험에서 화분 발아율이 높으면 포장조건에서 착과율이 향상된다(Polito and Luza, 1988). 이와 같이 실내에서 화분발아 결과들이 포장조건에서의 착과율 예측하기 위한 수단으로 활용될 수 있을 것이다.
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