산마늘(Allium microdictyon)과 울릉산마늘(A. ulleungense) 은 수선화과(Amaryllidaceae) 부추속(Allium)에 속하는 다년 초 식물로 산마늘은 우리나라에서는 지리산, 오대산 등의 고산 지대, 울릉산마늘은 울릉도에 분포하고 있다. 본 연구는 산마늘 과 울릉산마늘의 휴면과 발아특성을 조사하여 효과적인 대량증 식법을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 실험은 2021 년 7월에 강원도 정선에서 재배한 산마늘 종자와 2021년 8월에 울릉도에서 채종한 종자를 사용하였다. 수분흡수 실험결과, 산 마늘과 울릉산마늘 모두 수분흡수 3시간 만에 20% 이상의 수분 흡수율을 보여 물리적 휴면이 없는 것으로 판단하였다. 온도 처리(25/15, 20/10, 15/6, 5℃) 실험에서 패트리디쉬에 종자 를 치상 후 30일 이전에 5℃를 제외한 나머지 온도 처리에서 모두 발아가 나타났으며, 산마늘과 울릉산마늘 종자의 발아 적 온은 20~25℃인 것으로 확인되었다. 저온층적(0, 4, 8, 12주)처 리 결과, 산마늘과 울릉산마늘 종자 모두 발아율 향상에는 큰 효과가 없었지만, 저온층적처리 기간이 길어질수록 발아세가 증가하는 양상을 보였다. GA3 처리 결과, 산마늘 종자는 처리 농도 간 유의성이 나타나지 않았지만, 울릉산마늘 종자는 처리 농도가 높아질수록 평균발아일수 및 발아균일도에서 유의적인 차이를 나타냈다. 이러한 결과를 통하여 산마늘과 울릉산마늘 종자는 non-deep PD 유형인 것으로 판단된다.

This experiment was carried out to study the effect of elapsed time after air flow cutoff on the germination rate of Italian ryegrass seed with different moisture contents during natural drying on reclaimed land, Jangheung and Kimje of Korea from 2023 to 2024, respectively. Seeds with moisture contents of 15.3, 22.3 and 28.0% were placed in vinyl bag (30 × 40 cm) at storage thicknesses of 10, 15, and 20 cm, and air flow was cutoff for 48 h. Seed moisture content, seed temperature (℃) and germination rate were investigated at 12-h intervals. After 48 h of airflow cutoff during natural drying, seed moisture content did not significantly differ among storage thickness treatment (p>0.05). When Italian ryegrass seeds with moisture contents of 27~28% were stored under conditions with air flow cutoff at 15~20cm thickness for 48 h, the seed temperature reached up to 30℃ and the germination rate was excellent at around 70~80%.

This experiment was carried out to evaluate the effect of natural drying methods on the moisture content and germination of Italian ryegrass seed in Jicheon reclaimed land, Jangheung, Korea, from 2023 to 2024. The natural drying methods tested included seed spread thicknesses of 2.5, 5.0 and 7.5 cm; seed reversal frequencies of 1, 2 and 3 times per day; and two reversal methods: seed-only reversal and complete mixing of seed with a dry mat. The thinner seed spread thickness significantly accelerated moisture content reduction(p<0.001). However, the reduction in moisture contents due to the number and method of seed reversal was minimal, approximately 1%. Seeds initially having around 48.9% moisture content required 2, 4 and 5 days to reach a moisture content of 14% when dried at spread thickness of 2.5, 5.0 and 7.5 cm, respectively. Seeds with an initial moisture content of 23-26% required 1 to 2 days to reach 14% moisture content while maintaining approximately 80% germination rate under the tested natural drying methods. When seeds with an initial moisture content of 48.9% were dried at a spread thickness of 2.5 cm, the germination rate was 74.6%, which was significantly lower than the 83.8 and 81.6% germination rates observed for seeds dried at 5.0 and 7.5 cm thickness, respectively(p<0.002). These results suggest that for faster drying and higher-quality Italian ryegrass seed, harvesting at 30% seed moisture content, utilizing the cultivation field as a seed drying place, and applying a seed spread thickness of 2.5 to 5.0 cm are optimal practices.

This study investigates the factors influencing the seed longevity of Quercus myrsinifolia, a species with recalcitrant seeds highly sensitive to desiccation and freezing. The effects of moisture content, seed collection date, and storage methods on seed viability were analyzed using exponential decay modeling. Interactions between these factors were also explored to refine conservation strategies. Seeds with moisture content above 40% demonstrated a predicted seed longevity of 2.19 years, whereas those with moisture content below 30% had seed longevity of less than 1 year. Late-season seeds collected in November and December exhibited superior germination percentages and longer predicted seed longevity (1.32 years) compared to early-season seeds collected in September and October (<1 year). In seed weight, large seeds (2.0 g) showed longer predicted seed longevity about 1.5 times greater than that of small seeds (<1.2g). Storage methods significantly affected seed longevity, with refrigerator (4°C) with silica gel maintaining viability for 2–3 years, while seeds stored at room temperature (25°C) exhibited a seed longevity of less than 1 year. Silica gel was found to prevent seed deterioration due to over-desiccation, emphasizing the importance of balanced moisture regulation. Q. myrsinifolia seeds exhibited 𝑏 values ranging from 0.30 to 2.04, demonstrating a close relationship between decay constant, moisture content, storage conditions, and seed longevity. These findings provide critical insights into optimizing seed storage and propagation strategies for Q. myrsinifolia, contributing to its conservation and ecological restoration efforts.

초당옥수수는 고당도 옥수수 품종으로, 식단 트렌드 변화와 천연 당류에 대한 관심 증가로 인해 수요가 증가하면서 재배가 확대되고 있다. 초당옥수수는 높은 당도로 매우 달고 맛이 좋지만, 전분 함량이 낮아 일반 옥수수에 비해 발아율이 낮은 특징이 있다. 본 연구는 초당옥수수 계통의 전분 함량과 발아율의 상관관계를 조사하여, 우수한 생장과 발아율을 갖춘 고품질 계통을 선발하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서는 10개의 초당옥수수 계통을 대상으로 발아율과 식물체 생장 특성을 평가하였다. 모든 계통이 80% 이상의 발아율을 보였으며, KH51 계통이 53일로 가장 출사일이 빨랐고, KH29W 계통이 148cm로 간장이 가장 크게 나타났다. 고당도 계통을 선발하기 위해 수정 후 20일째에 이삭을 수확하여 유리당 함량을 측정하였다. KH28W 계통이 가장 높은 당 함량(23.3%)을 보였으며, KH45 계통이 가장 낮은 당 함량(8.1%)을 나타냈다. 또한, 전분 함량이 유리당과 비례하여 축적되는지를 확인하기 위해 수분 후 40일째에 이삭을 수확하여 분석한 결과, KH47 계통이 가장 높은 전분 함량(30.1%)을, KH28W 계통이 가장 낮은 전분 함량(23.6%)을 보였다. 전분 함량이 발아에 미치는 영향을 평가하기 위해 발아와 관련된 효소 및 유전자들을 분석하여, 발아 과정에서의 효소 활성 및 유전자 발현 수준을 측정하였다. 낮은 전분 함량은 발아 초기에 효소 활성과 유전자 발현을 저하시켜 발아 지연 및 불균일성을 초래하였으나, 발아 후 생장에는 큰 영향을 미치지 않았다. 이는 초당옥수수 종자의 초기 발아 과정이 유리당과 전분 함량에 의해 영향을 받을 수 있음을 시사한다.

Wheat (Triticum aestivum L.), a significant cereal crop from the Gramineae family, serves as a vital source of protein, essential minerals, B-group vitamins, and dietary fiber. However, its productivity is often hindered by issues such as poor seed germination, which can adversely affect yield and crop quality. This study investigated the effects of different silicon concentrations and priming durations on wheat germination and seedling growth. Analysis of variance revealed that silicon treatment significantly influenced key parameters of germination and growth, including germination percentage (GP), germination index (GI), vigor index (VI), radicle length (RL), plumule length (PL), and seedling dry weight (SDW). Priming with silicon at a concentration of 1 mM resulted in notable improvements, increasing GP, GI, VI, RL, and PL by 10.6%, 65.5%, 29.4%, 18.6%, and 28.6%, respectively, after 6 hours of priming. Certain germination traits demonstrated strong positive correlations, particularly GP and GI (r = 0.96) and VI and RL (r = 0.94), after 4 hours of priming. These improvements in seed germination and seedling development may result from enhanced water uptake, stimulated cell division, and increased hydrolytic enzyme activity, which facilitate the mobilization of seed reserves and accelerate the growth of embryonic tissues.

Increasing resource use is the primary motivator for the development of technology industries, which is leading to severe consequences, such as the release and disposal of radioactive waste containing radionuclides in the environment. Cesium (137Cs) is one of the most hazardous radionuclides in the environment. In particular, the steel manufacturing process produces hazardous waste in the form of electric arc furnace dust contaminated with 137Cs. In this study, the tolerances of five legume species to different activity concentrations of 137Cs in both seed germination and initial seedling growth were compared. To determine 137Cs tolerance, several parameters related to the growth and development of legumes were measured. Among the five legumes studied, Crotalaria juncea L. was the most 137Cs tolerant at 50,000 Bq·L−1. Sesbania javanica Miq. and Vigna mungo L. Hepper were moderately tolerant to 30,000 Bq·L−1 137Cs. After 10 days, the stress tolerance indices in all legume species decreased by more than 50% at activity concentrations greater than or equal to 20,000 Bq·L−1 137Cs. This approach allows the selection of desirable traits, making more-effective application possible in the phytoremediation of 137Cs through stress tolerance. In conclusion, legumes are promising candidates for the phytoremediation of environmental pollutants.

Habenaria radiata, commonly known as the Egret Flower, is a critically endangered terrestrial orchid facing rapid population decline due to overharvesting in Korea. Asymbiotic seed propagation offers a promising conservation method for this rare species. This study investigates the effects of different nutrient media on the germination and plantlet development of immature seeds of H. radiata, with the goal of establishing optimal propagation conditions. Among four media types, with the highest germination rate (75.6%) observed on OBTSG medium, followed by 1/2 MS, OMM, and OSGM. Protocorm development varied across media, with OBTSG and OMM supporting the most robust growth. A two-step culture method involving OBTSG for germination followed by OMM for plantlet development proved most effective, achieving an 84.4% survival rate. These findings highlight the importance of media composition and transitioning for successful propagation. The results provide a practical protocol for in vitro propagation, contributing to both in situ and ex situ conservation efforts aimed at preserving H. radiata and other endangered terrestrial orchids.

본 연구는 한국 관속식물 적색목록(Korean National Red List)을 기준으로 정보부족(Date Deficient, DD) 종으로 분류되 어 있는 한반도 고유 식물 변산향유(Elsholtzia byeonsanensis M. Kim)의 유전자원 보존과 원예적 활용을 위해 수행되었다. 종자의 발아를 위한 적정 조건을 알아보고자 종자의 기본 특성 을 조사하고 수분 흡수율을 조사하였으며 온도, 광조건, 저온 습윤 처리, GA3 처리에 따른 발아 특성을 조사하였다. 종자의 내･외부 형태를 관찰하였을 때 완전히 성숙한 배를 가지고 있어, 형태적 휴면(morphological dormancy, MD)은 없다고 판단 하였다. 또한 수분 흡수 실험의 결과 3시간 만에 80%를 초과하 였기에 물리적 휴면(physical dormancy, PY)도 없다고 판단 하였다. 4, 15/6, 20/10, 25/15℃의 4가지 온도에서 종자 발아 를 관찰하였을 때 발아율은 각각 23.37, 71.24, 72.16, 70.93% 였다. 광조건을 달리하여 25/15℃에 배양하였을 때, 명조건에 서 암조건 보다 발아율 유의하게 높았다(p<0.001). 4℃에서 0, 4, 8, 12주간 저온 습윤 처리 후 25/15℃에 배양하였을 때, 발아율이 각각 63.75, 76.28, 83.33, 75.01%로 8주간 저온 습윤 처리 한 종자의 발아율이 가장 높았다(p<0.05). 또한 저온 습윤 처리를 한 종자는 저온 습윤 처리 기간 중에도 발아하는 모습이 관찰되며 발아소요일수가 단축되었다. 그러나 GA3를 0, 10, 100, 1000mg·L-1의 농도로 종자에 처리하였을 때, 농도에 따른 발아소요일수와 발아율의 유의한 차이는 없었다. 따라서 변산향유 종자는 대부분 비휴면(non-darmanct, ND) 종자이 나 일부 적정 조건에서도 발아하지 않은 종자의 경우, 개체군 수준에서 휴면이 있을 수 있다. 또한 종자의 발아 특성은 기존의 동일 속이나 종 내의 연구 결과와 다를 수 있음을 고려해야한다.

Humic acids (HA), with their irregular polymeric structures and largely existing in grassland, present challenges in quality control due to significant variations in biological activities depending on extraction sources. To address this, we explored industrial byproducts as potential alternatives mimicking HA-like bioactivities. This study evaluates sulfite lignin, a byproduct of the pulp industry, as an eco-friendly biostimulant for enhancing plant growth and stress tolerance. Sulfite lignin demonstrated HA-like bioactivities, promoting seed germination and salt stress tolerance in Arabidopsis thaliana. Germination assays revealed that sulfite lignin significantly improved radicle and cotyledon emergence, particularly at low concentrations (8.6 mg L⁻¹), outperforming HA and kraft lignin. Additionally, under salt stress conditions, sulfite lignin-treated plants exhibited healthier phenotypes and maintained higher chlorophyll content compared to control treatments, similar to HA and kraft lignin. The findings highlight sulfite lignin as a promising, sustainable, and cost-effective biofertilizer, effectively replicating HA's biological functions while leveraging industrial byproducts.

조팝나무속 식물은 장미과에 속하는 다년생 관목으로 우리나 라 전역에 자생하는 한국 고유 식물이다. 조팝나무속 식물은 관상적으로나 약용적인 가치가 있는 중요한 자원 식물 중에 하나라고 여겨진다. 본 연구에서는 조팝나무속 식물 중 조팝나무 (Spiraea prunifolia), 꼬리조팝나무(S. salicfolia), 당조팝나무 (S. chinensis)를 대상종으로 선정하여 종자의 휴면타파와 발아 특성을 구명하였다. 종자의 내･외부 형태는 종자의 길이와 배형 태를 관찰하였으며, 조팝나무, 꼬리조팝나무, 당조팝나무 종자 의 길이는 각각 약 2.21, 2.86, 2.01mm로 나타났다. 조팝나무 는 변온 조건에서 25/15, 20/10, 15/6, 5℃ 처리에서 각각 100, 100, 100, 58.2%로 5주 이내에 최대발아률까지 도달하였 으며, 저온층적처리에서도 경우 0, 4, 8, 12주에서 각각 100.0, 93.3, 90.2, 84.4%로 모든 층적처리에서 발아율이 높게 나타났 다. 저온층적처리와 GA3의 농도처리별 통계적인 차이가 나타나 지 않았다. 당조팝나무에서도 조팝나무와 동일한 양상으로 변온 조건에서 모든 처리에서 5주 이내에 최대발아률(100%)까지 도달 하였으며, 0, 4, 8, 12주에서 각각 100.0, 100.0, 90.6, 90.6% 로 모든 처리에서 발아율이 높게 나타났으며, GA3의 농도처리 별 통계적인 차이가 나타나지 않았다. 하지만 꼬리조팝나무는 5주째에 25/15, 20/10, 15/6℃ 각 온도 범위에서 14.0, 16.5, 5% 정도 발아하여 발아율이 매우 저조했다. 처리 후 20주 정도 되었을 때 상대적으로 온도가 낮은 15/6, 20/10℃ 처리구에서 50% 이상으로 발아율이 향상되었다. 그리고 GA처리를 통해 발아율이 향상되었다. 위 결과로 보았을 때 조팝나무속 2종의 식물과 다르게 꼬리조팝나무는 휴면이 있다고 판단되며, 종자 발아온도 조건의 범위가 상대적으로 좁다고 판단된다. 따라서 조팝나무속 식물 3종 중에 조팝나무와 당조팝나무는 휴면이 없 다고 판단되며, 꼬리조팝나무는 생리적 휴면으로 분류하였으며, 세부적으로 non-deep의 휴면 유형을 가졌다고 판단된다.

개회나무(Syringa reticulata)는 수수꽃다리속 물푸레나무과 에 속하는 낙엽활엽교목으로 관상 및 약용 등으로 사용되는 가 치가 높은 식물이다. 본 연구는 개회나무 종자의 휴면타파와 발아특성을 구명하여 대량증식 체계를 확립하고자 하였다. 이에 따라 종자내외부특성, 수분흡수률, 변온처리(25/15, 20/10, 15/6, 5℃), 저온층적처리(0, 4, 8, 12주), 생장조절제 농도 (GA3 0, 10, 100, 1000mg·L-1)처리하여 확인하였다. 그 결과 배는 완전히 성숙되어 있는 형태였으며, 수분흡수률은 초기대비 약 39.2% 증가하였다 변온 처리조건에서는 15/6℃ 조건에서 발아율이 69.2%로 가장 높았으며, 0주 층적처리에서 가장 높은 발아율을 나타낸 것으로 보아 변온의 5℃ 처리의 결과와 동일한 양상으로 저온은 발아에 큰 영향을 미치지 않았다. 생장조절제 처리에서는 상대적으로 GA3 농도가 높은 100, 1000mg·L-1 처리에서 발아률이 통계적으로 높게 나타났다. 위 결과를 보아 개 회나무는 생리적 휴면을 가지고 있으며, 세부적으로 non-deep PD라고 판단된다.

Seeds of some barberry species have embryo with physiological dormancy that requires a cold stratification for germination. Berberis amurensis Rupr. is a native species of Japan, Korea, the Russian far east, and parts of China. This specific plant is important for its edible fruits and rhizomes with high medicine value. This study aimed to determine the effect of stratification on germination and physiological change of B. amurensis. Seeds were placed on sterilized sand medium moistened with distilled water in 9 cm diameter petri dishes and stored at 4 and 25˚C for 0, 15, 30, 45 and 60 days. Each treatment had 40 seeds per replica, and three repetitions per treatment. Immediately after stratification, total phenolics contents (TPC) was analyzed and seeds incubated at 15/6˚C for 12 weeks. Warm stratification had a significant effect on seed forcing for germination than cold stratification treatment. At 25˚C for 60 days, stratified seed showed highest germination percentage (25.7±4.3%) and germination started in 14 days of the stored period. Whereas TPC was significantly decreased with increasing stored period. Contrastively, cold stratification had no effect on the germination ability. In the same way germination percentage of non-stratified seeds were also zero. The results confirmed that B. amurensis seeds were in a dormant state and warm stratification increased the germination ability by breaking of dormancy.

환경오염과 자원 고갈 문제가 심화됨에 따라 재생 가능하고 생분해가 가능한 바이오소재 개발이 지속 가능한 산업 발전의 핵심 과제로 대두되고 있다. 본 연구는 동아시아 지역에서 자생하는 꽝꽝나무(Ilex crenata Thunb.)를 대상으로, 발아 증진 및 순화재배 기술을 체계적으로 정립하여 대량 생산 체계를 구축하고 바이오소재로서의 산업적 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 GA3, KNO3, NH4NO3, KH2PO4, PEG와 같은 다양한 프라이밍 처리제를 이용하여 꽝꽝나무 종자의 발아 특성과 유묘 생육 특성을 분석하였다. 그 결과, KNO3 50 mM 처리구는 발아율을 99.0%까지 증가시키며 발아 과정을 가속화하는 데 효과적이었다. 그러나 유묘 생육 및 단위면적당 수확량에서는 NH4NO3 200 mM 처리구가 가장 높은 증가를 보였으며, 이는 질소의 두 가지 형태(NH4 +, NO3 -)를 동시에 제공하여 질소 대사를 극대화한 결과로 판단된다. 유묘활력지수(SVI) 또한 NH4NO3 200 mM 처리구에서 254.3±41.6으로 가장 높게 나타났으며, 이는 대량 생산과 바이오소재 원료로의 활용에 적합한 조건으로 확인되었다. 본 연구는 발아 증진 기술 및 초기 생육 안정화를 통해 꽝꽝나무의 대량 재배 가능성을 제시하였으며, 지속 가능한 그린바이오소재 개발에 중요한 기초자료를 제공하였다. 향후 다양한 재배 조건과 종자 특성에 따른 최적화 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

장미과의 과일 및 관상용 식물은 세계적으로 경제적, 원예적 가치가 뛰어나다. 장미과의 뱀딸기는 관상 및 약용 작물로써 이용가치가 매우 높은데, 증식방법이 마련되어 있지 않은 실정 이다. 뱀딸기의 종자 종자발아 특성을 조사하기 위해 내부형태 관찰, 수분흡수실험, 온도 별 배양, move-along test, GA3처리 실험을 수행하였다. 뱀딸기 종자는 탈리시점부터 성숙한 배를 지닌다. 수분흡수실험 결과, 침지 3시간만에 종자 무게가 초 기무게 대비 100% 이상 증가하였다. 온도 별 배양 실험 결 과, 25/15, 20/10, 15/6, 5, 25, 20, 15°C에서 각각 8주간 배양하였을 때 88, 71, 61, 12, 89, 39, 17%로 나타났다. Move-along test의 T125/15°C(12주)→20/10°C(4주)→ 15/6°C(4주)→5°C(12주)]에서 12주차까지 72%가 발아하였고 T2[4°C(12주)→15/6°C(4주)→20/10°C(4주)→25/15°C(12주)] 에선 20/10°C까지 발아하지 않았고 25/15°C에 도달하고 나서 발아하여 최종발아율은 16%로 나타났다. GA3처리구에선 배양 3주차에 발아를 시작한 반면에 대조구에선 배양 4주차부터 발 아하였다. 따라서 한반도 자생 뱀딸기 종자는 PD로 분류하였다. 뱀딸기속과 Potentilla속 식물은 서로 근연관계이고, 종간의 종 자휴면에 차이가 나타나 종자휴면 특성에 분화가 일어난 것으로 판단된다.

본 연구는 소래풀을 경관화훼로 이용하기 위해 온도조건에 따른 발아특성을 알아보고 회귀분석(bilinear, parabolic, beta distribution)모델을 통해 주요온도(최저, 최적 및 최고온 도)를 구명하고자 하였다. 소래풀 종자는 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35℃ 항온 조건 중 25℃에서 약 6~7일만에 최종발아율이 100%에 도달하였으며, 발아세, 발아속도, 평균발아속도와 평균발아시간이 각각 100%, 21.37ea/day, 14.48, 4.39일 로 다른 처리보다 발아특성이 우수하였다. 이를 바탕으로 발아 속도(germination rate, GR)가 50%인 시점(GR50)을 역수로 (1/GR50)하여 주요온도를 분석한 결과, bilinear모델의 경우, 최저, 최적 및 최고온도는 4.8℃, 25.8℃, 35.6℃였으며 (R2=0.9566, p<0.001), parabolic모델은 최저온도 6.1℃, 최 적온도 21.6℃, 최고온도 36.7℃였다(R2=0.8818, p<0.001). 또한 beta distribution 모델의 주요온도는 최저온도 6.1℃, 최 적온도는 23.1℃, 최고온도 40.1℃였다(R2=0.9102, p<0.001). 본 연구에서 분석한 회귀모델 모두 0.1% 수준에서 통계적 유의 차가 인정된 것으로 보아 소래풀 종자의 발아 시 최저온도는 4.8~6.1℃, 최고온도는 35.6~40.1℃, 최적온도는 21.6~25.8℃ 이며, 50% 이상의 발아율을 기대하였을 때 온도의 범위는 20~25℃가 적합할 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 소래풀 을 이용하여 경관조성을 할 때 파종 및 발아시기를 예측할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 경관조성 을 하는 현장에서 실질적인 도움을 제공할 수 있도록 발아의 주요온도 모델과 함께 식물의 생물계절 관점에서 추가적인 연구 가 필요할 것으로 판단된다.