European and Turkish rice varieties were analysed to identify the traits associated with low-temperature germination. The aim of the study is to develop new rice varieties that can use these traits to reduce greenhouse gas emissions in rice fields. The average low temperature germination ratio (GR) in the European and Turkish rice varieties was 89.0±14.1%. The speed of the germination rate (SG) in Korean early maturing varieties, ‘Jopyeong’ and ‘Baekilmi’ was 1.3 and 3.5, respectively, whereas the European and Turkish varieties had a SG of 6.6. In terms of germination energy (GE) by the date, the European and Turkish varieties started germination within 4 days, while ‘Jopyeong’ and ‘Baekilmi’ began to germinate after 8 and 10 days, respectively. The mean germination time (MGT) for the European and Turkish varieties was 9.9±1.2 days. Between 4 to 10 days after inoculation, the germination velocity coefficient (GVC) for the European and Turkish varieties increased moderately from 2.6 to 5.3. After 10 days, the GVC rose rapidly from 7.0 to 12.0. ‘Jopyeong’ and ‘Baekilmi’ had slower germination rates compared to the European and Turkish varieties, in which the GVC increased moderately to 3.2 and 2.3, respectively, between 7 and 9 days after inoculation. The average mesocotyl elongation ability was 4.0±0.4 cm, with a range from 1.3 cm to 7.3 cm.

자생식물은 관상용, 약용, 식량자원으로 활용될 수 있는 잠재력을 지닌 고유 유전자원이다. 돌부추(Allium koreanum H.J. Choi & B.U. Oh)는 우리나라 해안 암반지대에 분포하는 자생식물 중 하나로, 기후변화와 서식지 감 소로 인해 보전 가치가 높은 식물이다. 이번 연구는 온도와 과산화수소가 돌부추의 발아에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 종자를 무처리(대조군) 또는 1% 과산화수소(H2O2)로 90분간 처리한 종자를 준비해 15, 20, 25°C 로 설정된 식물 생장 챔버에 배치하였다. 그 결과, 파종 23일 후 15°C에서 42%인 발아율이 20°C와 25°C에서 각각 18%와 0%인 발아율보다 2배 이상 높았으며, H2O2 처리 여부와 관계없이 15°C에서 발아율이 42%로 가장 높았다. H2O2 처리와 관계없이 최종 발아율 50%(T50)에 도달하는 일수는 20°C에서 가장 짧았지만, 일평균 발아율(MDG)은 15°C에서 가장 높았다. 따라서 1%의 H2O2 처리는 돌부추의 발아율에 큰 영향을 미치지 않았으며, 15°C의 온도가 돌부추의 발아율을 높이는 데 최적인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 돌부추의 발아를 위한 기초 연구 자료로 활 용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구에서는 DNA 메틸화 억제제의 처리방법에 따라 밀 염색체와 발아 초기 생육 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 종자를 DNA 메틸화 억제제 수용액에 침종한 처리구와 증류수 침종 후에 발아 시 DNA 메틸화 억제제 수용액을 뿌리가 흡수하는 처리구의 체세포 분열 중기 염색체 관찰 및 발아 초기의 생육을 조사하였다. 두 처리방법에서 초엽과 유근의 신장이 대조구보다 억제되는 것을 확인하였으며, 이러한 현상은 뿌리 분열 조직 세포의 활동성에 DNA 메틸화 억제제가 영향을 주어 체세포 분열 지수가 낮아지는 것을 확인하였다. 초엽과 유근의 신장은 DNA 메틸화 억제제 수용액의 흡수처리구에서 침종처리구보다 유의미하게 더 억제되었지만 침종과 흡수처리구 간의 체세포 분열지수는 유의한 차리를 보이지 않았다. 두 처리구(침종 및 흡수)에서 틈과 염색체 절단 같은 염색체 이상이 확인되었으며, 침종처리구에서는 염색체 풀림 현상과 짧은 염색체가 추가로 발생하였다.

Aster 속에 속하는 자생식물로는 눈갯쑥부쟁이, 개쑥부쟁이, 쑥부쟁이, 벌개미취, 참취 등이 있는데, 대부분 식용 또는 관상용 으로 많이 활용되고 있다. 특히 눈갯쑥부쟁이는 제주 한라산(표 고 1,200~1500m근처)에서 자생하는 한반도 특산식물로써, 다른 Aster 속과 다르게 포복성을 가지고 있고 개체당 소화의 수가 많아 관상가치가 매우 뛰어나다. 또한 파종 당해년에도 개화가 가능하기 때문에 유망한 관상식물 자원이라 할 수 있다. 본 연구 에서는, 한반도 특산 눈갯쑥부쟁이의 유전자원 보존 및 대량번 식을 위한 기초자료를 확보하고자 종자의 발아특성 및 휴면유형 을 분류하였다. 눈갯쑥부쟁이 종자는 형태적으로 완전하게 발달 된 배를 가지고 있고, 배양 72시간 내에 145%의 수분을 흡수하 였다. 4가지 온도조건(4°C, 15/6°C, 20/10°C, 25/15°C)에 배양한 결과, 광조건에서는 각각 67.0%, 58.9%, 62.2%, 71.6% 발아하였 고, 암조건에서는 각각 79.4%, 65.9%, 65.9%, 49.1% 발아하였 다. 저온층적처리(4°C) 실험 결과, 최종 발아율에는 큰 차이가 없었으나, 층적처리 기간 동안에도 발아하는 특성을 관찰하였 다. GA3처리 후 25/15°C에 배양한 결과, 0, 10, 100, 1000mg·L-1 처리에서 각각 57.9%, 68.3%, 74.9%, 63.9%의 발아율을 보였 다. 15/6°C에 배양한 경우에는 각각 78.3%, 62.8%, 72.2%, 55.9% 발아하였다. 본 연구에서는 위 실험들을 통하여, 약 80% 정도는 non-dormant 종자로, 나머지 약 20%는 생리적 휴면 (physiological dormancy)을 가지고 있는 것으로 판단되었다.

한라개승마(Aruncus aethusifolius (H.Lév.) Nakai)는 관상 용 및 약용 식물로 이용이 될 가능성이 있는 한국 고유종이 다. 그러나 종자에 의한 번식에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 이 연구는 한라개승마의 종자번식 프로토콜을 개발하기 위해 수행되었다. 실험에 사용된 종자는 2019년 11월 3일 한 택식물원에서 채종하였으며, 안동대학교 유전자원포지에서 관 리하던 식물체에서 2020년 11월 10일에 채종하였다. 한라개 승마 종자는 완전히 성숙한 배를 가지고 있었다. 종자는 모식 물체에서 탈리되고 이듬해 3월부터 발아하기 시작하였다. 수 분흡수실험 3시간 이내에 초기 건조상태의 무게 대비 25% 이 상 무게가 증가하여 물리적휴면이 없는 것을 확인하였다. 명 암 조건에서의 온도별 발아시험 결과, 한라개승마 종자의 발 아율은 암조건보다 명조건에서 높았고, 명암 조건 모두 4°C에 서 발아하지 않았다. 따라서 종자는 광발아종자이므로 soil seed bank를 형성할 가능성이 있다. GA 실험의 경우 2019년 수확한 종자와 2020년 수확한 종자의 효과가 다르게 나타났 다. 저온습윤처리 기간이 길어질수록 발아소요일이 앞당겨지 는 것으로 나타났다. 그러나 2020년도 종자는 발아율이 낮아 서 12주간의 저온습윤처리 이후에도 발아율이 40%를 넘지 못 했다. 그리고 후숙처리 기간은 한라개승마 종자의 발아에 영 향을 미쳤다. 실험결과 2019년 수확한 종자와 2020년 수확한 종자의 발아율 차이가 확인되었다. 이는 모식물체의 생육 환 경에 따른 영향으로 판단된다.

기후 변화의 가속화로 국내 제주 및 남부 지방을 중심으로 열대 및 아열대 작물의 재배 및 소비가 증가하는 추세이다.오크라는 식용적 가치가 있을 뿐만 아니라, 품종별 고유의 꼬 투리와 잎의 색은 관상적 가치가 있어 조경 식물로 많이 사용 되고 있다. 본 연구는 도심 내 옥상 온실에 관상식물인 오크 라를 도입하기 위해 피트모스와 펄라이트 비율에 따른 기초 종자 발아 및 육묘기 실험을 진행하였다. 피트모스와 펄라이 트 비율은 PT:PL=1:2, 1:1, 2:1, 4:1 네 가지로 조성하였다. 발 아율은 파종 후 7일차부터 다른 처리구에 비해 피트모스:펄라 이트=1:2의 처리구에서 가장 높았다. 파종 후 28일차와 70일 차에 줄기길이, 경경, 뿌리길이, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중 그리고 엽면적은 피트모스:펄라이트=1:2 처리구에서 가장 높았다. 그러나, 파종 후 56일 이후부터 엽수는 피트모 스:펄라이트=1:2, 2:1, 4:1 처리구에서 감소하였다. 피트모스: 펄라이트=1:1, 2:1, 4:1 처리구에서 식물이 필요로 하는 피트 모스의 비율이 지나치게 높아 높은 피트모스 비율로 인하여 수분함수량이 과도하게 높아 식물이 고사한 것으로 판단된다. 따라서 오크라를 관상식물로 활용하기 위해서는 피트모스와 펄라이트를 1:2로 혼합한 배지가 가장 적합하다.

본 연구에서는 한반도에 자생하는 삼수개미자리(Minuartia verna var. coreana)의 자생지 보존 및 신관상식물로서 원예 적 활용을 목적으로 자생지 식생조사 및 종자의 발아특성을 조사하였다. 삼수개미자리는 석회암지대가 오랜 시간에 걸쳐서 풍화된 모래 언덕에 자생하는 것으로 확인되었다. 자생지 주변에는 총 60종의 식물이 자생하고 있었다. 출현한 60종 중 에서 IUCN categoty 기준으로 EN(endangered) 종은 복사 앵도(Prunus choreiana), 솔붓꽃(Iris ruthenica), 동강할미꽃 (Pulsatilla tongkangensis) 3종이었고, VU(Vulnerable)은 백리향 (Thymus quinquecostatus)과 시호(Bupleurum komarovianum), 세잎승마(Cimicifuga heracleifolia var. bifida) 3종, LC(Least concerned)는 지치(Lithospermum erythrorhizon), 참배암차즈 기(Salvia chanryoenica), 금마타리(Patrinia saniculaefolia) 3종 이었다. 한반도 특산식물은 삼수개미자리를 포함하여 복사앵도 (P. choreiana)와 덕우기름나물(Sillaphyton podagraria), 세잎승 마(C. heracleifolia var. bifida), 동강할미꽃(P. tongkangensis) 5종이었다. 삼수개미자리 종자는 완전히 발달된 배를 가지고 있었고, 20/10, 25/15℃에서 각각 53.7, 95.6%의 발아율이 나 타났다. 20/10℃에서 31일차에 41%가 발아하였기 때문에 약 60% 정도는 ‘conditional dormancy’를 가지고 있었다. 광조건 과 암조건에서 각각 90.6, 38.9%가 발아하였기 때문에 땅속에 매몰된 종자의 경우 ‘soil seed bank’를 형성할 가능성을 보여 주었다.

부추속 식물은 수선화과의 다년생 초본으로 약 1000여종에 이른다. 한국에서는 24종의 자생종이 분포하며 유전자원으로서 큰 가치를 지닌 분류군이다. 그러나 자생부추속 식물에 대한 연구는 일부 종에 대하여 한정적으로 이루어지고 있으며, 갯부추, 두메부추, 울릉산마늘과 같이 최근 분류되거나 잘 알려지지 않은 종에 대한 연구는 매우 부족하였다. 따라서 본 연구는 자생부추속 4종(강부추, 한라부추, 갯부추, 산부추)에 대한 온도 및 명암처리에 대한 발아특성을 조사하였다. 발아 특성은 발아율, T50, 평균발아일수, 발아균일도, 발아속도로 평 가하였다. 강부추와 갯부추는 5℃에서 50%이상의 발아율을 보였으나 한라부추와 산부추는 전혀 발아하지 않았다. 갯부추 는 남부지방 해변가, 강부추는 강이나 하천주변에 서식하며 한라부추와 산부추는 주로 산지에 서식하는 것으로 알려져있다. 따라서 이러한 차이는 종별 생육지의 환경조건에 따른 차 이로 추정된다. 5℃에서 강부추의 발아율은 명조건(70.0%)보다 암조건(93.3%)에서 향상되었으며, T50과 평균발아일수도 단축되었다. 한라부추는 15℃에서 암조건이 명조건보다 발아율이 증가하고 15℃와 20℃에서는 T50과 평균발아일수가 단축 되었다. 그에 따라 발아속도도 증가하였으며 발아균일도도 상 승하였다. 갯부추는 5℃에서 발아율은 명조건(70.0%)보다 암 조건(83.3%)에서 상승했고, 15℃에서 T50과 평균발아일수가 단축되었으며 발아속도가 증가하였다. 산부추는 15℃와 20℃ 에서 T50과 평균발아일수가 단축되었으며 발아속도가 증가하 였다. 따라서 상대적으로 낮은 온도 처리구에서 명조건보다 암조건이 일부 발아특성을 향상시켰다. 실험에 사용된 4종의 종자는 대부분 15~25℃에서 90%가 넘는 발아율을 보였으나, 다른 발아특성은 온도와 광에 따른 차이를 보였다. 강부추와 산부추의 T50, 평균발아일수, 발아속도는 20℃와 25℃에서 가 장 향상되었고, 한라부추와 갯부추는 25℃에서 T50과 평균발 아일수가 가장 단축되었으며, 발아속도도 가장 빨랐다. 결론적으로 발아특성을 종합적으로 고려했을 때, 강부추는 광과 관계없이 20~25℃, 한라부추는 광과 관계없이 25℃, 갯부추는 암조건 25℃, 산부추는 명조건 25℃와 암조건 20~25℃를 발아 에 적합한 조건으로 제시하였다.

본 연구는 국내 자생하는 진달래속(Rhododendron) 종들의 종자 휴면유형 분류 및 발아특성 구명을 목표로 하였다. 진달래속 종들의 배는 형태적휴면(MD)이 없는 완전히 발달된 직선(linear) 형태였으며, 만병초 및 꼬리진달래 종자는 탈리 시점에 이미 휴면이 없는 것으로 밝혀졌다. 반면에 털진달래 종자는 population 수준에서 부분적으로 생리적휴면(PD)을 가지고 있는 것으로 나타났다. 털진달래의 이러한 생리적휴면 (PD)은 외생 지베렐린(GA3) 1,000mg･L-1 처리를 통해 타파될 수 있었다. 그러나 4℃에서의 저온층적처리는 털진달래 종자 휴면 타파에 효과가 없는 것으로 나타났다. 종합적으로 판단 했을 때, 진달래속(Rhododendron) 종들의 적정 발아 환경조 건은 광조건･25/15℃(만병초), 암조건･20/10℃(꼬리진달래), 광 조건･25/15℃(털진달래)로 확인된다. 진달래속(Rhododendron) 에서의 종간 차이(interspecific variation)로 인해 모든 종이 종자 휴면유형 또는 발아특성에서 구별이 되었다. 본 연구는 국내 자생하는 진달래속(Rhododendron) 종들의 생리･생태 특성을 이해하는 데 이용될 수 있을 것이다.

본 연구는 제비꽃과 남산제비꽃 종자의 종자휴면을 구명하고 종자 저장에 따른 발아 특성을 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 먼저 장기 저장 종자를 대상으로 다양한 배양 온도, 저온층적처리, GA3처리를 수행하였다. 휴면의 유무를 판단하기 위해 종자를 25/15, 20/10, 15/6°C 온도에서 배양하였고 제비 꽃 종자의 최종 발아율이 각각 86, 66, 66%으로 나타났다. 이는 제비꽃 종자에 휴면이 없는 것으로 여겨진다. 남산제비꽃은 최종 발아율이 50% 이하이며, 4주 이내에 거의 발아를 하지 않아 생리적휴면이 있다고 판단된다. 남산제비꽃 종자에 GA3 1000mg･L-1를 처리했을 때 최종 발아율이 100%로 나타났다. 또한 저온층적처리 실험 결과 남산제비꽃 종자가 저온 층적처리 기간이 증가할수록 최종발아율도 증가하였다. 앞의 실험은 장기 저장이 되었던 종자를 사용한 것이며 채종 직후의 제비꽃, 남산제비꽃의 발아양상도 살펴보았다. 제비꽃은 25/15°C에서 1주 만에 모두 발아를 하여 종자 휴면이 없는 것을 다시 확인하였다. 장기 저장 종자에 비해 평균발아일수가 줄어들고 발아속도가 증가하여 제비꽃 종자는 장기 저장 중에 종자의 활력이 감소됨을 알 수 있었다. 바로 채종한 남산제비 꽃 종자도 4주만에 발아가 거의 이루어지지 않고 저온층적처리를 통해 발아율이 향상 되는 것으로 보아 생리적휴면을 가지고 있다고 재확인되었다. 따라서 제비꽃과 남산제비꽃은 장기 저장에 따라 종자의 휴면 유형은 변하지 않지만 종자 활력 에 따라서 최종발아율, 평균 발아일수, 발아속도, 발아균일도가 달라질 수 있다.

본 연구는 고부가가치 약용작물인 잔대(Adenophora triphylla var. japonica Hara)의 종자 형태특성과 휴면 유형을 조사하고, 발아율 향상을 위한 소독제와 광질을 선발하기 위해서 수행되었다. 종자 소독은 증류수(대조구), NaClO 4%, H2O2 4%와 benomyl 500mg·L-1를 이용하여 실시하였으며, 광질처리는 암조건(control I), 형광등 (control II), LEDs[red, blue, green, RB LEDs(red:blue = 8:2, 6:4, 4:6, 2:8)]를 광주기 12/12(light/dark), 광도 150μmol·m-2·s-1 photosynthetic photon flux density로 설정 하였다. 잔대 종자는 emryo (E):seed (S) ratio가 0.4로 미숙배 종자지만 30일 이내에 발아가 되며, 침지 6시간 만에 포화상태에 도달하였다. 종자 소독 후 benomyl 처리에서 곰팡이 발생이 유의적으로 억제되었으며, 최종 발아 율이 87%로 가장 높았다. 적색광에서 최종 발아율이 92%로 가장 높았으며, 일일평균발아수는 R2B8에서 가장 적었다. 따라서 잔대 종자는 휴면이 거의 없으며, benomyl 소독제와 적색광이 발아율 향상에 효과적이여, 향후 약용작물 잔대 재배에 이용가치가 높을 것이라 판 단된다.

본 연구는 기장 종자의 발아활력 증진과 입모 균일성을 통한 안정적인 생산을 위해 염수선(비중) 종자정선을 활용한 통한 발아율, 유모의 소질 및 포장 출현율을 알아보고자 수행하였다. 1. 염수선에 따른 기장은 비중이 높아질수록 천립중이 증가 하였으며, 표준발아에서는 정선 종자에서 3품종 모두 91% 이상 발아율을 보였으며, 비중선 1.040 g l-1에서 ‘황금’ 98.9%, ‘이백찰’ 99.4%, ‘황실찰’ 98.9%로 가장 높았다. 2. 모 소질을 조사한 결과 초장에서는 비정선 종자에 비해, 정선된 종자에서 평균 초장은 2.0, 2.2 및 1.9 cm 길었고, 엽장에서는 ‘황금’과 ‘이백찰’에서만 유의성이 있었으며, 경직경과 SPAD에서는 염수선 비중에 따른 유의성이 보이지 않았다. 3. 염수선에 정선된 종자의 평균 근장, 근중 및 경중 모두 길거나 무거웠으며, 근장에서는 1.040 g l-1에서 비정선 종자에 비해 2.9, 3.0 및 2.9 cm 길게 나타났고, 근중과 경중에서도 1.040 g l-1에서 가장 무겁게 조사되었다. 4. 포장 발아활력 검정에서는 품종에 따라 평균출아일수에서만 유의성이 있었으며, 염수선 처리에서는 출아율 및 출아율지수에서 고도의 유의성이 나타났다. 3품종 모두 비중선이 높을수록 출아율과 출아율지수가 증가하였고, 비중선 1.040 g l-1 에서 가장 높은 90.7, 85.3 및 92.8% 출아율이 나타났다. 5. 기장의 출아율 증진과 입모 균일성 향상을 통한 생산성 증대를 위해서는 염수선을 통해 비중선 1.040 g l-1에서의 종자를 선별이 유리한 것으로 사료된다.

본 연구는 우리나라의 주요 조림수종인 자작나무(Betulaplatyphylla var. japonica Hara.) 종자의 저장기간 및 온도처리에 따른 발아 특성을 구명하고자 수행되었다. 공시수종 종자는 각각 1996년, 2003년, 2012년, 2013년, 2014년, 2015년, 2016년 채집된 자작나무 종자이며, 발아실험은 5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃, 35℃의 온도 조건에서 실시하였다. 저장기간에 따른 발아율(GR)의 조사 결과 2012 년 이전에 채집된 종자에서는 발아가 전혀 되지 않았다. 저장기간별 발아율은 2015년에 채집된 종자가 모든 온도에서 가장 높았고, 저장기간이 길어질수록 낮은 것으로 조사되었다. 온도별 발아율의 경우 1 5℃ 이하의 온도 조건에서는 모든 종자에서 발아가 전혀 되지 않고, 30℃에서 가장 높은 발아율을 보였 다. 그 외의 발아특성은 저장기간이 짧은 종자이고 발아율이 높은 온도일수록 발아기(T50)와 평균발아일 수(MGT)가 낮고 발아속도(GS)가 높은 경향을 보였다. 발아균일도(GU)는 상대적으로 고온인 35℃에서 높은 것으로 나타났다.

얌빈(Pachyrhizus erosus, Yam bean)은 멕시코 원산의 아열대성 콩과 식물로서 아삭하고 즙이 많아 생으로 먹거나 다양한 요리재료로 사용되는 구근채소이다. 본 시험은 국내에서 얌빈 재배시 적정 파종시기를 찾고자 수행되었으며, 이를 위해 국내에서 주로 재배되는 2종을 대상으로 하여 온도에 따른 발아특성과 파종시기에 따른 적산온도 및 생산성을 비교하였다. 발아율은 18℃이상에서 86.0~94.0%를 보였으며, 발아 소요일수는 낮은 온도에서 길게 나타났다. 천군만마 품종이 태국 재래종에 비해 개화기나 구근 형성시기가 더 늦었고, 개화와 구근형성 및 비대에 필요한 적산온도도 각각 293℃, 280℃, 108℃가 더 소요되었으며, 지상부나 구근의 건물량은 더욱 많았다. 또한, 4월 25일 파종은 다른 시기에 비해 구근형성기까지 일수가 더 소요되었고, 구근형성과 비대시기의 지연으로 수확지수가 낮았으며, 6월 9일 이후 파종시는 영양생장이 충분하지 않은 상태에서 10월 하순 이후 저온 및 서리로 인해 생육이 정지되어 구근의 충분한 비대가 어려웠다. 한편, 5월 10일과 25일에 파종한 경우에는 일장, 온도 등의 변화가 영양생장과 구근형성에 유리하게 작용하여 얌빈 두 종 모두 구근 건물량과 수확지수가 높고 수량이 많아 파종시기로 적합하였다.

The change of quality and physicochemical characteristics of mung-bean flours after germination and roasting treatment were evaluated. The moisture content of the roasted mung-bean flours decreased significantly according to the roasting temperatures and times, and the crude ash, protein and fat contents increased. The lightness of the roasted mung-bean flours significantly decreased, and the redness and yellowness increased. The water binding capacity of the roasted mung-bean flours without and with germination were 151.71 and 192.77% at 240℃ for 20 min, respectively. The water solubility index and swelling power decreased with an increase in roasting temperatures and times. The phenolic compounds and radical scavenging activity of the roasted mung-bean flours increased with an increase in the roasting temperatures and times. The total polyphenol contents of the roasted mung-bean flours without and with germination were 4.81~7.71 and 4.22~5.63 mg GAE/g, and the total flavonoid contents were 2.46~3.05 and 2.45~2.87 mg CE/g, respectively. The DPPH radical scavenging activity of the roasted mung-bean flours, without and with germination, were 106.83~376.08 and 174.41~346.70 mg TE/100 g, and the ABTS radical scavenging activity was 251.67~534.31 and 274.39~430.02 mg TE/100 g, respectively. As a result, it is necessary to set quality standards for each application considering the quality and antioxidant properties of the roasted mung-bean flours.