본 연구는 국내 산림생명자원 중 광나무의 대량생산을 위한 기초연구로, Priming 처리에 따른 발아 효율성 및 유묘 생육특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 종자 Priming처리는 대조구, GA3 (10, 100, 200 ㎎·L-1), Ca (NO3)2 (50, 100, 200 mM), KNO3 (50, 100, 200 mM)를 24시간 처리하여 발아특성을 분석하였고, 순화재배에 따른 생육특성 및 활착률을 조사하여 수확량을 비교·분석하였다. 발아특성은 25℃·KNO3 100 mM에서 발아율이 유의적으로(p<0.001) 높았으며, 평균발아일수는 10.3~18.1일로 15℃에서 대체적으로 빠른 발아일수를 나타냈다(p<0.001). 발아속도 및 발아균일지수 또한 25℃·KNO3 100 mM에서 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.001). 생육특성의 경우 2 5℃·KNO3 100 mM 처리에서 유근 길이(5.1±2.4 ㎝), 초장(5.7±0.7 ㎝), 근장(16.6±2.0 ㎝), 건중량(0.079 g)이 유의적으로 가장 높게 나타났다 (p<0.001). 유묘활력지수 또한 25℃·KNO3 100 mM 처리에서 1418.3으로 높았으며, 가장 높은 수확량(16.8 g/㎡)을 나타냈다. 결과적으로 25℃, KNO3 100 mM 처리 시 실내발아에서 발아효율성을 높일 수 있었으며, 순화재배 시 우수한 유묘 생육을 보여 수확량을 증진시킬 수 있었다.

본 연구는 광나무(Ligustrum japonicum) 종자의 파종 효율성 및 유묘 생산성을 증진시키기 위하여, 발아와 균일성에 효과가 있는 priming 처리 중 처리시간, 처리제 및 처리농도를 비교·분석하여 적절한 전처리 조건을 구명하고자 실시하였다. 광나무 종자는 충실 종자를 사용하기 위해 1일간 침지처리 후 침강 종자만을 사용하였다. 종자 전처리는 priming 처리시간(24, 48시간)에 따라 GA3 (0, 10, 100, 200 ㎎·L-1) 생장조절제와 Ca(NO3)2 및 KNO3 (0, 50, 100, 200 mM) 무기염류로 처리하여 시험을 수행하였다. 발아특성을 분석한 결과 priming 24시간 처리는 대조구보다 유의적으로 높은 발아율, 발아속도, 발아균일지수를 보인 반면(p≤0.001), priming 48시간 처리 시 대조구보다 낮은 발아특성을 나타냈다. 특히, priming 24시간·GA3 200 ㎎ 처리에서 발아율 44.0%, 발아속도 0.59%·day, 발아균일지수 0.55으로 가장 높은 효과를 보였다(p≤0.001). 한편, priming 48시간·GA3 및 Ca(NO3)2 200 mM 처리구에서는 발아가 나타나지 않았다. priming 처리된 종자로부터 생장한 유묘들을 대상으로 T/R율 및 유묘활력지수를 조사한 결과 발아율이 가장 높았던 priming 24시간·GA3 200 ㎎ 처리에서 낮은 T/R율과 수분감소율을 보였으며, 유묘 활력지수는 793.0으로 가장 높게 나타났다(p≤0.001). 결과적으로 priming 종류(GA3, Ca(NO3)2, KNO3) 중 광나무 종자 발아 및 유묘의 생장에 영향을 적정 처리제는 GA3로 판단되며, 적정 처리 조건은 200 ㎎, 24시간 처리로 나타났다.

본 연구는 Acacia baileyana와 A. dealbata 종자의 휴면타 파와 수분흡수를 토대로 발아특성을 구명하여 대량으로 번식 시킬 수 있는 체계를 확립하고자 수행하였다. 휴면을 타파시키기 위하여 nicking 처리 및 열탕 처리를 하였다.또한 각 처리 별로 염료추적을 통하여 수분흡수 부위의 양상을 알아보았다. A. baileyana의 경우, nicking 처리는 무처리구(20.0%)에 비해 85.3%의 가장 높은 발아율을 보였으며, 80℃의 60분 열 탕 처리도 무처리구(18.0%)에 비해 76.0%의 높은 발아율을 보였다. Nicking 처리 후 절단면에만 vaseline 을 도포한 처리 와절단면을 포함한 종피 전체에 vaseline 을 도포한 처리 모두에서는 전혀 발아가 이루어지지 않았으며 열탕 처리 전이나 후에 종피 전체에 vaseline 을 도포한 처리에서도 전혀 발아하지 않았다. 높은 발아율을 보인 nicking 처리와 80℃의 60분 열탕 처리에서 수분흡수율이 높게 나타났고 흡수 초기에 급격하게 수분이 흡수되는 경향을 보였다. A. dealbata에 있어서 가장 높은 발아율은 80℃의 5분 열탕 처리에서 100%로 나타났으며 nicking 처리에서도 96.5%의 높은 발아율을 보였다. 대조구, nicking 처리 후 절단면과 종피 전체에 vaseline 을 도포한 처리 등의 종자는 발아하지 않았다.

일반적으로 아카시아속 식물의 종자는 종피가 원인 되는 휴면으로 인하여 발아가 잘 되지 않는다. 본 연구는 2종의 아카시아속 식물인 Acacia floribunda와 A. retinodes 종자의 발아를 개선시키기 위하여 파종전 전처리로 열탕, 황산 그리고 KOH 등의 효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 열탕처리의 경우 종 자를 80℃와 100℃에서 각각 30분, 60분 동안 침지하였다. 황산 처리에서는 종자를 50%와 98% 농도에서 각각 10, 20, 40분 동안 침지하였으며, KOH 처리의 경우 15%, 20%, 25% 농도에서 각각 10분, 20분, 30분 간 침지하였다. 발아율, 발아세, 발아속도, 평균발아속도 그리고 평균발아일수 등의 종자발아 특성을 조사하였다. A. floribunda의 경우, 열탕처리는 무처리구(16.0%) 에 비해 모두 높은 발아율을 보였으며 100℃의 5분 처리에서 84.0%의 가장 높은 발아율을 보였다. 발아세, 발아속도 그리고 평균발아속도도 우수하였으며 평균발아일수는 대조구에 비해 낮게 나타났다. 황산처리에서 무처리구는 30.0%의 발아율을 보였으나 98%의 40분 황산처리에서 76.0%의 가장 높은 발아율을 보였다. A. retinodes의 경우, 발아율은 80℃의 30분 열탕처리에 서 68.0%로 무처리구(20.0%) 보다 높게 나타났으며 발아세, 발아속도, 평균발아속도 그리고 평균발아일수도 무처리구 보다 우수하였다. 황산처리에서는 98%의 40분 처리에서 49.3%로 가 장 높게 나타났다. KOH 처리에서의 발아율은 A. floribunda에 있어 15% 용액의 10분 처리에서 36%, 그리고 A. retinodes는 15%에서 10분과 25% 10분에서 각각 34.6%로 조사되었으나 대조구와 비교할 때 효과가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 A. floribunda와 A. retinodes의 발아율을 촉진시키기 위한 가장 효율적인 처리로 열탕처리가 적합하다 사료된다.

한국 땅나리와 섬말나리의 수요는 최근까지도 늘어났지만 종자 상태에서 개화에 이르기까지 확률은 낮은 편으로 자생지에서의 개체수는 해마다 감소하였다. 본 연구는 땅나리(Lilium callosum Siebold & Zucc.)와 섬말나리(L. hansonii Leichtlin ex D.D.T. Moore)의 대량증식을 도모하기 위하여 종자 발아에 유리한 주·야간 온도 조건과 적합한 GA3 농도를 알아보는 것을 목적으로 수행되었다. 땅나리 종자는 2017년 10월 24일 강원도 춘천히 둔산면 원창리(37°47’10.00”N, 127°44’31.00”E), 섬말나리 종자는 2017년 10월 2일 울릉도 울릉군 북면 나리 (37°31’27.06”N, 130°52’25.08”E)에서 채종하였다. 땅나리와 섬 말나리 종자들을 주·야간 15/5, 20/10, 25/15, 20/20°C의 환경 조절상에서 처리구 당 30립씩 3반복으로 치상하여 온도 처리 실험을 진행한 후, 발아율 결과가 가장 우세했던 온도 조건의 환경조절상에서 섬말나리 GA3 처리 실험을 추가로 진행하였다. 온도 처리 실험결과 땅나리는 20/20°C의 온도 조건에서 발아율이 95.0%로 가장 높았으며 평균발아소요일수 또한 10.1일로 가장 낮았다. 섬말나리는 20/20°C의 온도 조건에서 발아율이 78.8%로 가장 높았으며 평균발아소요일수 또한 40.1일로 가장 낮았다. 이를 토대로 20/20°C에서 실시한 섬말나리 GA3 처리 실험은 증류수를 대조구로하여 200, 400, 800mg･L-1의 농도로 상온에서 24시간 침지한 후 처리구 당 20립씩 3반복으로 치상하였다. 그 결과 대조구에서 81.6%로 가장 높은 발아율을 나타냈으며 평균발아소요일수는 200mg･L-1처리구에서 37.1일로 가장 낮았다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 땅나리와 섬말나리의 주·야간 발아 최적 온도는 20/20°C이며 GA3 24 시간 처리는 섬말나리 종자 발아에 효과가 없는 것으로 판단 되었다.

본 연구는 제비동자꽃의 대량번식을 위한 효과적인 발아 조건을 선발하고자 수행되었다. 제비동자꽃 종자는 저온습윤 처리(5°C, 0, 4, 8, 12, 16주), GA3 처리(0, 500, 1000mg･L-1), 프라이밍 처리(0.1M, 0.2M의 NH4NO3, K2HPO4, KCl, KNO3)를 하였다. 모든 종자는 25°C, 12시간 광조건(40μmol･m-2 ･s-1)에 서 발아 실험이 진행되었으며, GA3 처리구는 비닐온실(평균 23.4°C)에서도 비교실험이 진행되었다. 저온습윤 8주 처리구 에서 20.4%로 가장 높은 발아율을 나타냈으며, 12주 이상의 저온습윤 처리는 오히려 제비동자꽃의 발아율을 감소시켰다. GA3 0, 500, 1000mg･L-1 처리된 종자는 25°C에서 각각 3.3, 44.0, 62.0%, 비닐온실에서 각각 5.3, 16.7, 42% 발아하였다. 제비동자꽃 종자는 GA3 농도가 높아질수록 발아율이 증가하였다. 또한 제비동자꽃 종자는 0.2M KNO3-프라이밍 처리구에서 가장 높은 발아율(54.7%)을 나타냈으며, 평균발아소요일수는 처리 간 유의성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 효과적인 제비종자꽃 종자 번식을 위한 전처리 조건으로 24시간 GA3 1000mg･L-1 침지 처리 또는 0.2M-KNO3 프라이밍 처리를 추천한다.

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 기온상승 강도에 따른 우리나라 주요 참나 무류의 종자 발아와 초기생장에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 신갈나무와 졸참나무를 대상으로 온도구배온실을 이용하여 대조구, 중간 강도 온난화 처리구 (+1.7℃) 및 강한 강도 온난화 처리구 (+3.2℃)를 준비하여 재배실험을 실시하였다. 그 결과, 발아반응과 초기생장 반응은 기온상승 강도 및 수종에 따라 차이를 보였다. 중간 강도의 온난화 환경은 두 종의 발아반응을 촉진하고, 생장량 (묘고, 근원경)과 생물량 (잎, 줄기, 뿌리의 건중량 및 총 생물량)을 증가시켜, 초기정착에 다소 유리할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 Tm에서 두 종 모두 대조구보다 낮은 RMR과 높은 H/D율을 나타내, 장기적으로는 생장에 불리하게 작용할 수 있을 것임을 암시한다. 강한 강도의 온난화 환경은 신갈나무와 졸참나무의 발아반응을 촉진 시켰으나, 생육기간 종료 시점의 총 생물량은 대조구보다 유의하게 낮았다. 뿌리 생장은 대조구보다 크게 저하되었고, 이로 인하여 RMR은 낮고 S/R율은 높게 나타났다. 이러한 결과는 강한 강도의 온난한 환경이 봄철에는 발아시 기를 앞당겨 생장기간을 증가시켰지만, 여름철에는 임계치 이상의 높은 온도가 생장에 스트레스요인으로 작용하는데 기인한 것으로 판단된다. 식물의 생장은 온난화 처리기간, 토양수분, 광환경 등의 환경요인에 따라 다를 수 있으므로, 온난화에 의한 영향을 정확하게 판단하기 위해서는 다른 환경인자에 대한 모니터링과 장기간에 걸친 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 기온상승에 대한 두 식물의 반응을 비교하면, 발아 반응에서 졸참나무가 신갈나무보다 기온상승에 따른 발아율 상승이 높게 반응하였고, 생물량 분배반응에서 신갈나무가 졸참나무보다 민감하게 반응하는 차이를 보였다. 이는 자연에서 양식물의 공간 분포가 가져오는 미기후 차이에서 비롯된 것으로 판단된다.

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.

본 연구는 혐기소화액을 클로렐라 배양 배지로 이용하여 클로렐라 처리 농도 및 침종 처리방법에 따른 고추 종자의 발아율에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 고추 종자는 증류수(대조구), 클로렐라 배양액의 50% 희석액(50%), 클로렐라 배양원액(100%), 클로렐라 150, 200, 400% 농축액, 클로렐라 배양여액, 대조구를 두었다. 클로렐라 배양액의 무침종 처리구가 86.7~95.6%의 발아율을 나타낸 것과 비교해 볼 때, 침종 처리구의 발아율은 98.3~100%로 5~12% 높은 발아율을 나타내었다. 그러나 클로렐라 배양여액 처리구의 발아율은 73.3%로 클로렐라 배양액 보다 낮았다. 클로렐라 침종처리구의 발아속도는 무침종 처리구보다 1일 빨랐다. 고추 종자의 80% 발아 소요 시간은 클로렐라 배양액 처리구가 대조구보다 1.1~1.2일 빨랐다. 그러나 클로렐라 배양여액 처리구의 발아속도는 클로렐라 배양액 보다 낮았다. 클로렐라 배양액 150% 침종 처리구의 유근길이는 6.23cm로 대조구보다 약 2cm 더 길었다. 상대적 유근신장률은 클로렐라 150% 침종처리구에서 146%로 대조구보다 46% 높게 나타났다. 클로렐라 배양액 처리구의 고추 종자 발아지수(GI)는 130~150%로 무처리구 보다 높았다. 클로렐라 배양액 처리는 고추 종자 발아율이 높았고 발아기간이 단축되고 유근이 길어지는 효과를 나타내었다. 결론적으로 클로렐라 배양액은 고추 종자 발아에 안정성이 높았고 종자의 발아 촉진에 유용하게 적용이 가능하였다.

This experiments were conducted to evaluate the influence of Chlorella culture solution using anaerobic digestate as medium on seed germination of perennial ryegrass seeds. Four treatments were compared: control with distilled water, anaerobic digestate, Chlorella culture solution and Chlorella culture filtrate. The germination percentage of perennial ryegrass seeds was highest in the Chlorella culture solution treatment. Days required for 50, 70% seed germination were faster at 1.7 day in Chlorella culture solution compared to control. Root length of perennial ryegrass seeds was longer by 1~2cm in the Chlorella culture solution compared with control. The relative root length was by 40% longer in the Chlorella culture solution treatment compared to control. The germination index (GI) of perennial ryegrass seeds was higher by 180~202% in the Chlorella culture solution treatment compared to control. The decay rate was low as 50.0% in Chlorella culture solution, but decay rate of perennial ryegrass seeds showed 86.7~83.3% in control plot and in anaerobic digestate, respectively. Chlorella culture solution have shown stimulatory effects in germination and development of root. Overall, Chlorella culture solution could be useful to apply for promotion of germination and root elongation of seeds.

본 연구는 전처리 방법이 새싹채소 재배에 사용되는 종자 중 식중독 세균의 검출율에 영향을 미치는지에 대해 검증하기 위해 시중 유통되고 있는 새싹채소 재배용 종자19종을 수집하여 종자를 세척 방법과 발아 방법으로 전처리한 후 E. coli, E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes의 검출율을 비교하였다. 또한 인위적으로 Salmonella enterica를 접종한 알팔파 종자에 대해서 무처리, 세척, 발아 방법으로 전처리한 후 S. enterica의 검출율을 검정하였다. 시중 유통되고 있는 종자를 수집하여 분석한 결과, 세척 방법과 발아 방법 등의 전처리 방법에 따라 E. coli 검출율과 양성시료에 차이가 있었음을 확인하였다. 인위적으로 S. enterica를 접종한 알팔파 종자에 대한 검출율 비교 검정에서도 분석시료량 대비 전처리방법 별로 검출율이 차이가 나는 것으로 나타났고, 선택배지 종류에 따라서도 S. enterica의 검출율이 차이가 났다. 결론적으로 새싹채소 재배용 종자의 식중독 세균 분석에 있어서 종자의 전처리 방법, 시료당 분석시료량, 선택배지 종류 등이 검출율에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Priming 처리를 통하여 목본종자의 발아반응을 조사하고, 그에 알맞은 priming 유도 물질과 농도를 구명하고자 하였다. 35종의 목본종자에 6.7% PEG, 0.1mM GA3, 100mM KNO3, 100mM NaCl를 처리한 결과 모든 처리구에서 발아율이 증가하였고, 그 중 GA3의 처리가 가장 좋았다. 각 처리구에서 공통적으로 발아한 6수종에 대한 발아반응 조사를 시행하였다. 평균발아일수는 KNO3와 GA3 처리구에서 가장 많은 수종이 단축되었다. 발아속도는 GA3에서 가장 빨랐다. 발아치는 GA3가 가장 큰 폭으로 증가하였다. 발아율이 가장 높았던 GA3의 최적농도를 구명하였다. 수종은 발아율이 높았던 3수종과 발아율이 낮았던 2수종을 이용하였으며, GA3 농도의 경우 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0mM 농도로 각각 처리하였다. 그 결과 대조구에 비하여 모든 처리구에서 발아율, 발아속도, 평균발아일수, 발아치가 향상되었다. 특히 주요목본 수종종자의 발아에 가장 좋은 GA3 농도는 0.1mM로 나타났다. 본 연구결과는 발아율이 저조한 목본식물종자의 발아율 향상에 기여할 것으로 판단된다.

간척지에서 자생하는 자귀풀은 콩과잡초로서 휴먼성이 강하 고 종피가 딱딱한 껍질에 싸여있어 채종한 종자는 발아율이 저조하므로 발아율을 높이기 위하여 황산, 온도 및 모래를 을 이용한 종피파상 방법을 이용한 휴면타파 효과를 구명하기 위 하여 본 시험을 수행하여 그 결과는 다음과 같다. 1. 2013년도 간척지에서 채종한 자귀풀 발아세와 발아율은 18.0%와 27.0%, 2014년 채종 종자는 15.8%와 21.5%을 보였다. 2. 자귀풀 종자의 황산처리효과는 황산용액 50% 처리에서 는 무 처리와 큰 차이를 보이지 않았지만, 황산용액 100% 처 리에서는 채종 연도와 관계없이 71.0% ~ 73.0%의 발아율을 나 타내었다. 3. 온도처리 효과는 90oC 고온 상태에서 각각 20, 30, 40분 처리시의 발아율은 처리시간 40분에서 90% 이상의 높은 발아 율을 보여 처리시간이 길어질수록 발아율은 증가할 것으로 사 료된다. 4. 모래를 이용한 종피파상 처리는 2014년 채종한 종자는 종자량과 모래의 비율이 4배 처리에서 94.0%로 가장 높은 발 아율을 보였고, 2배 처리에서도 80%의 발아율을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 간척지에서 채종한 자귀풀의 휴면 타파는 많은 노력이나 시설 및 비용이 추가되는 온도처리나 황산처리보다 주변에서 쉽게 구할 수 있는 모래를 이용한 종 피파상법이 좋을 것으로 사료된다.

잔디에 있어서 낮은 형질전환 효율의 직접적인 원인 중 에 하나인 낮은 캘러스 유도율과 식물체 재분화율을 개선 시키기 위하여 잔디 완숙종자의 전처리의 효과를 비교해 보았다. 살균한 잔디종자에 swelling 처리를 10분간 실시한 후, sea sand를 이용 하여 sea sand와 종자의 비율을 1:1로 한 다음, shaking 처리는 vortex speed 6 (1,000 rpm)에서 처 리시간은 10분간 전처리를 실시하였을 때 무처리구에 비해 2배 이상의 배양 효율을 나타내었다. 또한 sea sand로 전처 리한 잔디종자로부터 형성된 캘러스를 식물체 재분화 유도 배지에 치상했을 그 효율이 훨씬 더 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 연중 아무 때나 이용할 수 있는 장점을 지닌 잔디 완숙종자로부터 유도시킨 캘러스 세포를 이용하여 Agrobacterium으로 형질전환하는데 있어서 그 효 율을 향상 시키는데 큰 기여를 할 것으로 추측된다.