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.

최근 정원에 대한 관심이 증가함에 따라 자생 식물을 활용 하기 위한 연구가 진행되고 있다. 참식나무(Neolitsea sericea (Blume) Koidz).는 관상용뿐만 아니라 목재로도 이용할 수 있 다. 따라서 이 연구는 참식나무를 정원 식물 소재로 활용하기 위한 대량 증식 기술 개발을 위하여 종자의 발아 특성과 저장 특성에 대해 알아보고자 진행하였다. 2022년 11월 2일 제주 지역에서 채집한 종자를 실험에 사용하였다. 종자의 내·외부 형태 관찰을 한 결과, 종자가 탈리되는 시점에 배가 완전히 발 달한 형태를 가지고 있기 때문에 형태적휴면(morphological dormancy, MD)이 없음을 확인할 수 있었다. 수분흡수 실험 을 통하여 참식나무 종자는 72시간 이후 40% 정도의 수분흡수 율을 보여 내과피의 불투성에 의한 물리적휴면(PY, physical dormancy)이 없는 것으로 판단하였다. 채종 후 곧바로 무가 온 온실에 파종하면 이듬해 5월에 약 60%가 발아하였다. 저 온습윤처리 0, 2, 4, 8, 12주 후 25/15°C에 배양한 결과 최 종 발아율은 각각 0%, 0%, 21.1%, 32.6%, 34.7%였다. GA3 를 0, 10, 100, 1000mg·L-1 농도로 처리한 후 25/15°C에서 배양한 결과, 최종 발아율은 각각 0, 14.5, 22.7, 42.2%였다. 따라서 본 실험의 결과 8주 이상의 저온 처리 또는 GA3 처리 를 통하여 어느 정도 휴면을 타파시킬 수 있었다. 이러한 결과 를 통하여 종자는 intermediate PD를 가지는 것으로 판단 된다. 일부 발아하지 않은 종자는 deep PD를 가지고 있는 것 으로 판단하였다. 후숙 처리 실험의 결과 4주 만에 수분 함량 이 2% 이하로 감소하였고 종자는 전혀 발아하지 않았다. 따라 서 종자의 저장 특성 중 recalcittrant 특성을 지닌 난저장성 종자로 보인다.

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.

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.

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.

The germination process is critical for plant growth and development and it is largely affected by environmental stress, especially salinity. Recently, hydrogen sulfide (H2S) is well known to act as a signaling molecule in a defense mechanism against stress conditions but poorly understood regulating seed germination. In this study, the effects of NaHS (the H2S donor) pretreatment on various biochemical (hydrogen peroxide (H2O2) content and amylase and protease activity) and physiological properties (germination rate) during seed germination of oilseed rape (Brassica napus L. cv. Mosa) were examined under salt stress. The seed germination and seedling growth of oilseed rape were inhibited by NaCl treatment but it was alleviated by NaHS pretreatment. The NaCl treatment increased H2O2 content leading to oxidative stress, but NaHS pre-treatments maintained much lower levels of H2O2 in germinating seeds under salt stress. Amylase activity, a starch degradation enzyme, significantly increased over 2-fold in control, NaHS pretreatment, and NaHS pretreatment under NaCl during seed germination compared to NaCl treatment. Protease activity was highly induced in NaHS-pretreated seeds compared to NaCl treatment, accompanied by a decrease in protein content. These results indicate that NaHS pretreatment could improve seed germination under salt stress conditions by decreasing H2O2 accumulation and activating the degradation of protein and starch to support seedling growth.

The germination characteristics of the resting cysts of Pheopolykrikos hartmannii collected from the southern coastal sediments of Korea were studied at different temperature conditions, and the morphology and phylogeny of the germlings were examined. The resting cysts of Ph. hartmannii were round and characterized by a red accumulation body and many arrow-like spines and could germinate at temperature of 10 to 30°C. High germination rates (>90%) were observed at 15 and 20°C, indicating that the resting cysts could act as seed populations for the bloom initiation of Ph. hartmannii in Korean coastal waters in early summer or early fall. The morphology of the germlings was generally consistent with the previous description, and an apical groove characterized by a fully enclosed loop was observed. Phylogenetic analysis based on large SubUnit (LSU) rRNA gene sequences revealed that the germlings shared an identical sequence with the Korean and American isolates of Ph. hartmannii and was a sister clade of Polykrikos species.

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.

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.

The purpose of this study was to investigate the effects of root zone temperatures (RZT) on the germination of bell peppers and tomatoes. Bell peppers and tomatoes had the highest germination rates (85% and 90%, respectively) at 25oC air temperature. Besides, the first germination of bell peppers was shifted by one day ahead. Bell peppers had the highest germination rate of 72,100, and 100%, respectively, when the RZT was adjusted to 30oC at airtemperature of 20, 25, and 30oC, and when the air temperature was adjusted to 35oC, the germination rate was the highest (70%) when the RZT was 15oC. Tomatoes had the highest germination rate at 20oC of the RZT at all atmospheric temperatures. A local cooling and heating system was established to improve the germination rate by controlling the RZT during the low and high temperature period. The optimum RZT for seedlings during the low and high temperature period was investigated.

This study aimed to evaluate the germination characteristics, -glucan and antioxidant contents, and antioxidant activity of naked oat according to germination temperature (20, 25, and 30oC) and time (24, 48, and 72 h). Sprout length was highest at 25oC, and the rotten degree was increased as the germination temperature and time increased. The -glucan content of naked oat increased after 24 h of germination at all temperatures and then decreased by 72 h of germination. Total polyphenol content, flavonoid content, and antioxidant activity increased as the germination temperature and time increased.

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.