자생 바위솔인 와송(Orostachys japonica), 영동바위솔(O. japonica from ‘Youngdong’), 포천바위솔(O. latiellipticus) 의 휴면과 추대에 미치는 일장의 영향을 알아보기 위해 식물생 장상의 일장을 달리하여 실험을 수행하였다. 세 종류의 바위솔 들을 일장이 다른 식물생장상(86.7±8.7μmol·m-2·s-1 PPFD, 24±2℃)으로 옮기자 세 종류 모두 대부분의 일장에서 휴면이 시작되었다. 그러나 이 휴면은 얼마 지나지 않아 타파되기 시작 하였는데, 와송과 영동바위솔은 일장이 길수록 빨리 타파되었 고, 휴면타파에 걸리는 기간도 짧아졌다. 그러나 포천바위솔은 12시간 이하의 단일 조건에서는 휴면 타파가 보이지 않았다. 와송의 경우 16시간 일장에서는 휴면 없이 화서가 신장하는 것을 관찰할 수 있었다. 영동바위솔은 16시간 일장에서 잠시 휴면 에 들어갔으나 곧 타파되었고, 이어서 추대가 이루어졌으나, 포 천바위솔은 어떤 일장에서도 추대가 보이지 않았다. 결론적으 로, 이 연구의 바위솔에서 관찰된 휴면은 자연 조건에서 보이는 휴면과는 성질이 다르며 식물생장상의 낮은 광도 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 이로써 바위솔은 환경 변화에 대해 매우 민감하게 반응하는 식물이며, 일장과 광도에 대한 반응은 바위 솔 종류에 따라 다르다는 것을 알 수 있었다.
큰연영초는 백합과의 다년생 식물이며, 정원용으로 큰 관상적 잠재력을 가지고 있다. 그러나 한반도에서는 희귀식물(EN 범주) 로 알려져 있다. 자연 환경에서 종자 휴면 타파의 phenology를 조사하였다. 큰연영초는 초기 종자길이의 10% 미만인 미성숙배 를 가지고 있었다. 미성숙배는 2013년 7월 하순부터 2014년 6월 하순까지 거의 자라지 않았다. 그러나 2014년 7월 초순부 터 8월 중순까지 빠르게 신장하였다. 종자는 8월 1일부터 발아 하기 시작했고, 대부분의 종자는 2014년 8월 하순에 발아했다. 따라서 종자가 탈리 된 후 발아하는 데 약 1년이 걸렸다. 뿌리는 두 번째 가을 동안에 발달했고, 두 번째 겨울철 저온기간이 지난 후, 2015년 봄에 유묘가 출현하였다. 따라서 자연 환경에서 휴 면이 깨지고 유묘가 출현하는 데 약 2년이 걸렸다. 기내의 배양 온도, 저온 처리 및 GA3 처리 실험에서, 종자는 8주 동안 전혀 발아하지 않았다. 따라서 큰연영초의 종자는 유묘을 생산하기 위해 ‘저온(첫 번째 생리적 휴면을 타파) → 고온(미성숙배의 신 장 및 발아) → 저온(배축휴면을 타파)’의 순차적인 온도의 변화가 필요했다. 결과적으로 큰연영초 종자는 deep simple double morphophysiological dormancy (MPD)를 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있다.
갯취(Ligularia taquetii)는 국화과에 속하는 한반도 특산식물 로, 관상가치가 뛰어나지만 한국 관속식물 적색목록에서 취약종 (VU)으로 분류되며 보존이 필요한 종이다. 본 연구는 갯취 종자 의 휴면 유형을 분류하고, 후숙 처리 효과를 확인하여 보존을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 2022년과 2023년에 채종한 종자를 사용하여 온도, 저온 습윤, GA3, 후숙 처리 실험을 진행하였다. 갯취 종자는 수분을 원활하게 흡수하였고, 모체에 서 탈리될 때 배가 형태적으로 완전히 발달한 상태였다. 4, 15/6, 20/10, 25/15℃에서 배양한 결과, 4주간 발아하지 않았 기 때문에 생리적 휴면(physiological dormancy, PD)으로 분 류하였다. 후숙 처리를 하지 않거나 6주간 후숙 처리만 한 종자 의 발아율은 20% 미만이었으나, 후숙 처리 후 8주 동안 저온 습윤 처리한 종자의 발아율은 70%로 증가하였다. 또한, 후숙 처리 후 GA3 100 mg·L⁻¹ 농도 처리 시 49% 발아하였다. 따라 서, 갯취 종자의 PD를 타파하기 위해 후숙 후 저온 습윤 또는 GA3 처리가 효과적인 것으로 보인다.
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.
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.
This study was conducted to develop a seed propagation protocol of Hemerocallis taxa native to the Korean Peninsula. In this study, the seed dormancy types were classified. The germination traits of H. thunbergii, H. dumortieri, H. hakuunensis, and H. hongdoensis were also characterized. The initial embryo to seed length ratio (E:S ratio) in seeds of the four Hemerocallis species was between 0.80 and 0.90 at harvest, however, the E:S ratio did not increase until just before germination. Thus, seeds of the four Hemerocallis species had no morphological dormancy (MD), and at least 84% of seeds of all tested species germinated at 25/15℃ under light within 30 days. The lower the incubation temperature, the lower the germination rate of seeds of the four Hemerocallis species. However, the temperature range for germination was expanded due to old stratification. Gibberellin treatment increased the germination rate or germination speed at a relatively low temperature of 15/6℃. However, this treatment did not improve the germination rate as much as the temperature at 25/15℃. Under 15/5℃ of incubation, cold stratification increased the final germination percentage and rate/speed and expanded the temperature range for germination from high to low (25/15℃ → 15/6℃). This indicates that the seeds have a conditional dormancy (CD) that germinates in a narrow temperature range. In conclusions, the four Hemerocallis seeds exhibited nondeep physiological dormancy.
본 연구는 으아리속 6종 종자의 휴면유형을 분류하고 발아 를 위한 조건을 확립하기 위해 수행되었다. 개버무리, 병조희 풀, 자주조희풀, 사위질빵, 대구으아리, 참으아리의 배의 길이 를 측정하였으며 상대적 고온(25/15℃)과 저온(5℃)에서의 발 아양상을 조사하였다. 그리고 명조건과 암조건에서도 발아율 도 조사하였다. 으아리속 6종의 종자는 모두 미숙배를 가지고 있었으며 발아 시기에 배가 133~700% 정도 신장하는 형태적 휴면을 가지고 있었다. 개버무리, 병조희풀, 자주조희풀, 사위 질빵은 광 조건과 관계없이 25/15℃에서 30일 이내에 발아가 이루어져 생리적휴면은 없는 형태적휴면 유형임을 알 수 있었 다. 25/15℃ 고온처리에서 명조건에서 개버무리, 병조희풀, 자주조희풀, 사위질빵의 최종발아율이 각각 88.3, 83.3, 85.0, 75.0%로 높게 나타났다. 하지만 대구으아리와 참으아 리 종자는 30일 이내에 발아가 거의 이루어지지 않았으며 25/15℃에서 100일 이상 배양을 해야 발아가 이루어지는 형 태생리적휴면(MPD)을 가지고 있었다. 25/15℃에서 140일이 경과했을 때 대구으아리와 참으아리의 최종 발아율이 각각 91.7, 80%이었다. 하지만 5℃에서는 대구으아리와 참으아리 종자에서 발아가 전혀 이루어지지 않은 것으로 보아 대구으아 리와 참으아리 종자는 배의 신장과 발아에 상대적 고온을 필요 로 하는 non-deep simple morphophysiological dormancy 를 가지고 있다고 판단된다.
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.
Iris laevigata, which belongs to the Iridaceae, is now designated as an “endangered” (EN) grade by Korea Forest Service because it does not have many natural sites known for its reckless development and damage to its natural habitats. This study was carried out to establish the propagation protocol from seed to restore the native habitat of the I. laevigata and to utilize it for ornamental purposes. Basically, the appearance and internal structure of seeds were observed and imbibition experiments were conducted. Germination rate was measured by cold stratification experiment, after warm followed by cold stratification experiment, and GA3 treatment experiment. The seeds had underdeveloped embryos, which had grown to about 25% of those of fully matured seed before germination. In the controlled laboratory experiment, after cold stratification at 5°C for 0, 4, 8, or 12 weeks, the seeds germinated to 0, 11.7, 43.4, or 51.7%, respectively, after 4 weeks of incubation at 25°C. After warm stratification (25°C, 8 weeks) followed by cold stratification for 0, 4, 8, or 12 weeks, the seeds germinated to 0, 51.7, 85.0, or 88.3%, respectively, after 4 weeks of incubation at 25°C. GA3 treatment did not overcome the dormancy. Our study determined the dormancy type of I. laevigata seed. Imbibition experiments showed that there was no physical dormancy, and it was also found that there was an underdeveloped embryo when it was observed that the embryo was growing according to the period of incubation. A nd t he e m bryo grew a t relatively w arm temperatures. It is concluded that the seeds of I. laevigata have morphophysiological dormancy (deep simple MPD). This is the first report to determine the dormancy type in seeds of this valuable ornamental plant.
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.
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.