본 실험은 노화종자를 비파괴적인 방법으로 선별하여 종자의 품질을 증진시키기 위한 것으로 주요 작물종자의 형광 누출을 확인하여 노화종자 선별기술개발 및 아미노산과 당 등의 누출물을 흡착, 시약에 의해 발색시켜 유색종자, 즉 노화종자를 선별하는 기술을 개발하고자 수행하였다. 1. 노화종자에서 형광물질 누출이 많은 작물은 배추, 무, 브로콜리, 콜리플라워, 유채, 박, 쑥갓, 범부채 등이었으며, 이외에도 28종 등 총 36종에서 누출물질을 확인하였다. 2. 배추 종자는 노화처리 기간이 무처리에서 8일까지 길어질수록 무형 광 종자 비율은 91.3%에서 1.7%로 저하되었으며 형광종자 비율은 8.7%에서 98.3%로 증가되었다. 3. 배추의 노화종자에서 sinapine이 누출되는 특성을 이용하여 종자를 수분침지 후 cellulose와 석회분말로 pelleting하여 누출물질을 흡착시킨 후 자외선 광하에서 형광종자(저활력 종자 혹은 노화 종자) 및 무형광 종자(건전종자)로 판별이 가능하였다. 4. 아미노산과 당 등 누출물질의 최적 발색조건은 0.5~l.0% 이상의 ninhydrin 용액과 sodium thiosulfate 용액을 살포 처리한 후 35℃ 에서 30분~1시간 처리하는 것이었으며 이 방법으로 유색종자를 만들어 노화종자를 선별할 수 있었다.

변화하는 환경조건에서 종자의 장기간 저장시발아율, 용출정도 및 수분흡수율을 밝혀서 장기저장 가능한 품종의 선발기준과 그의 특성을 알아보기 위하여 본 실험을 실시하였던 바, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 콩나물재배기와 petri dish에서의 발아율은 20개월 저장시 품종간의 차이가 컸으며, 8개월 저장에서도 차이가 있었다. 2. 배축의 길이와 두께는 저장기간 간에 유의한 차이가 있었다. 3. 용출정도는 20개월 저장에서 팔달콩과 풀무원이 SS88038계통보다 2배 정도 높았다. 4. 초기 30분의 수분흡수율은 20개월 저장에서는 품종간 차이가 있었으며, 8개월 저장에서는 팔달콩과 풀무원이 SS88038보다 1.5배와 2배 빨랐다. 5. 발아율과 용출정도는 20개월 저장에서 고도로 유의한 부의 상관을 나타내었고, 100립중은 발아율 및 용출정도와 상관이 없었다. 6. 수분흡수율과 용출정도는 8개월 저장에서 침종 30분과 1시간에서 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었고, 20개월 저장에서는 침종 30분, 1시간, 3시간에서 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었으며, 주공의 열림과 수분흡술율은 상관이 없었다.

종자가 수분을 흡수할 때 특히 퇴화종자에서 종자의 내용물질을 밖으로 누출하는데 Brassica속의 종자는 총광물질인 sinapine이 누출되는 것을 이용하여 퇴화종자를 선별하는 기술이 개발되어 있다. 따라서 본 시험에서는 무, 배추, broccoli, 참깨, 양파, 당근종자에서 sinapine이외에 전기전도도, 무기성분(K, Ca, Mg, Na), 전당, 아미노산 등의 성분들이 퇴화종자와 건전종자 사이에 어떠한 차이로 누출되는지를 검토하여 이들 성분을 이용할 때 퇴화종자를 검정할 수 있는 지표로 사용될 수 있는지를 검토하였다. 1. 종자침청호액의 전기전도도는 퇴화종자에서 시간이 경과할수록 높아졌는데 십자화과 종자인 무, 배추, broccoli종자에서 뚜렷한 차이가 있었으나 양파와 당근종자에서는 전기전도도도 낮았고 차이도 거의 없었다. 2. 무기물의 누출에서는 무기성분중 potassium이 가장 많이 누출되었으며 퇴화종자와 건전종자 사이의 차이도 컸지만 기타 Ca, Mg, Na에서는 누출양도 적었고 차이도 적었다. 또 십자화과 종자에서는 누출이 많았고 양파와 당근종자에서는 누출이 적었다. 3. 전당의 누출도 퇴화종자에서 건전종자보다 높았으며 역시 십자화과 종자에서 누출양과 차리가 컸으나 양파, 당근종자에서는 누출양과 차이가 적었다. 4. 아미노산의 누출도 퇴화종자와 건전종자사이에 차이가 컸으나 품종간 차이가 다양하였고 십자화과 종자에서 누출양이 많았으나 양파나 당근종자에서는 누출양이나 차이가 적었다. 5. 전당과 아미노산은 종자침청 후 약 4시간에서부터 건전종자와 퇴화종자에서 누출양의 차이를 보였다.

비파괴적인 방법으로 활력이 높은 종자를 선별하는 방법을 개발하기 위하여, 참깨, 파, 상추 종자를 상대습도 90%, 온도 45℃ 에서 인위적으로 퇴화시켜 활력이 다른 종자를 물에 침지하였을 때 종자가 분비하는 당, 아미노산, 단백질의 양과 속도 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참깨 종자는 활력과 침지시간에 관계없이 당, 아미노산, 단백질을 거의 분비하지 않았다. 2. 파의 죽은 종자는 건전종자나 활력이 중인 종자보다 아미노산을 더 많이 분비하였으나 전당과 단백질 분비량은 크지 않았다. 3. 상추의 죽은 종자는 당, 아미노산, 단백질을 모두 많이 분비하였다. 건전종자와 활력이 중인 종자는 당은 거의 분비하지 않았으나 아미노산과 단백질은 다소 많이 분비하였다.

비파괴적으로 활력이 낮은 종자를 선별해내는 방법의 기초를 확립하고자 유채, 배추, 무 종자를 상대습도 90%, 온도 45℃ 에서 인위적으로 퇴화시켜 종자활력과 종자를 물에 침지 할 때 분비되는 당의 종류, 분비량, 분비시간과의 관계를 구명한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 모든 작물의 건전종자는 전당을 분비하지 않았지만 죽은 종자는 침지 후 4~8시간부터 전당을 많이 분비하였다. 2. 유채, 배추, 무의 건전종자는 sucrose와 g1ucose를 가장 많이 함유하였고, stachyose, fructose, raffinose도 함유하였다. 인공퇴화과정에서 stachyose, raffinose, sucrose는 줄고, glucose와 fructose는 증가하였다.

종자가 수분을 흡수할 경우 종자의 내용물이 밖으로 누출되는데 일반적으로 퇴화종자에서 건전종자보다 월등하게 많이 누출되는 특성이 있다. 십자화과 식물의 종자는 형광물질인 sinapine을 함유하고 있어서 수분을 흡수할 경우 퇴화종자에서 다량의 형광물질을 밖으로 배출한다. 이러한 특성을 이용하여 종자를 cellulose로 코팅하여 sinapine을 Cellulose층에 흡착토록 함으로써 퇴화종자를 쉽게 종자 개개의 단위로 선별하는 방법을 개발하였다. 따라서 본 시험에서 국내에 재배되는 십자화과 채소종자에 대해서 이러한 새로운 종자선별법을 이용하여 종자를 선별한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 십자화과 채소종자의 퇴화종자에서 건전종자 보다 많은 양의 형광물질이 누출되었다. 2. 종자코팅을 통하여 형광종자와 무형광종자를 쉽게 구별할 수 있었다. 3. 형광종자의 비율은 퇴화종자가 많은 품종일수록 높았다. 4. 형광종자를 분리하여 제거하므로써 발아율이 약 5∼35%까지 향상되었다. 5. 무형광종자는 건전한 종자로써 발아율 및 종자세가 무처리종자보다 월등하였고, 형광종자는 대부분 발아하지 않았으며 발아한 묘는 거의가 비정상묘 였다.