韓藥作誌(Korean J. Medicinal Crop Sci.) 20(2) : 136 − 139 (2012)
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백수오 종자의 발아에 미치는 온도 및 침종 효과
황인성*·유지혜*·성은수*·이재근*·김희영*·김남준*·임정대**·함진관***
안영섭****·김나영*****·유창연*†
*강원대학교 식물자원응용공학과, **강원대학교 생약자원개발학과, ***강원도 농업기술원 작물경영연구과,
****농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부, *****송호대학교
The Effect of Temperature and Seed Soaking on Germination in Cynanchum wilfordii (Maxim.) Hemsl.
In Seong Hwang*, Ji Hye Yoo*, Eun Soo Seong*, Jae Geun Lee*, Hee Young Kim*, Nam Jun Kim*, Jung Dae Lee**, Jin Kwan Ham***, Young Sup Ahn****, Na Young Kim***** and Chang Yeon Yu*†
*Department of Applied Plant Sciences, College of Agriculture and Life Science, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea.
**Department of Herbal Medicine Resource, Kangwon National University, Samcheok 245-907, Korea.
***Ganagwon Agricultural Research & Extension Services, Crop & Agriculture Management Research Section, Chuncheon 200-150, Korea.
****Department of Herbal Crop Research, NIHHS, RDA, Eumseong 369-873, Korea.
*****Food Service Cuisine Songho College, Hoengseong 225-704, Korea.
ABSTRACT : This study is part of research to develop the technology for managing major medicinal crops after harvest.
We studied the optimal germination conditions of Cynanchum wilfordii (Maxim.) Hemsl. The mean germination time (MGT) of C. wilfordii seeds was higher after soaking for 4 days after storage at 5℃ for 8 weeks, than with germination at 25
℃ (3 days). However, the germinative energy (GE) decreased as the number of days soaking increased. The greatest germi- nation rate (83.3 ± 8.8%) was at 25℃ with no soaking of seeds stored at −20℃ for 8 weeks. Based on these results, we char- acterized the germination conditions of a major medicinal crop.
Key Words : Cynanchum wilfordii (Maxim.) Hemsl., Seed, Germination Rate, Soaking Day, Storage Temperature, Germination Temperature
서 언
박주가리과에 속하는 백수오 (Cynanchum wifordii (Maxim.) Hemsl.) 는 다년생 덩굴성 식물로, 2-3년 재배한 덩이뿌리가 한 방에서 생약재로 이용된다. 주요 약효성분은 polyoxypregnan glycoside 이며 (Hwang, 1994), 자양 (滋養), 강장 (强壯), 보혈 ( 補血), 익정 (益精), 소종 (消腫) 등의 효능이 있어 신경쇠약 ( 神經衰弱), 병후쇠약 (病後衰弱), 조기백발 (早期白髮), 빈혈 ( 貧血) 등을 치료하는데 이용 된다 (Kim et al., 2003).
종자의 발아에는 여러 가지 요인이 관여하며, 종자 자체의 미성숙종자, 공기와 수분의 불투과성, 발아 억제물질함유 등의 내적요인과 파종이후 영향을 미치는 산소, 온도, 수분 등의 외 적요인에 대한 다양한 형태와 이들에 의해 발아율과 발아 속
도가 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다 (Bewley and Black, 1982; Dennis, 1995). 이러한 종자 자체가 가지고 있 는 역기능을 극복하기 위하여 후숙, 노화, priming, 저온 및 변온 등과 같은 온도조절, 종피 연화 및 박피, hormone처리 등의 많은 방법들이 이용되고 있다 (Bewley and Black, 1994).
일반적으로 약용작물은 농민의 경험에 의해 포장선정 및 비 배관리가 이루어지기 때문에 품질 및 생산량이 균일하지 못하 며, 산지에 따른 유효성분 함량의 차이가 크다는 사실이 기존 의 연구에서 확인 되었다 (Lee et al., 2010). 또한, 백하수오 재래종은 근수량이 낮고 지주설치에 따른 노동력과 비용 문제 등으로 농가에서 재배를 기피하는 작물로, 재배를 활성화시키 고 농가소득을 높이기 위해서는 재배기술의 개선이 요구되고
†
Corresponding author: (Phone) +82-33-250-6411 (E-mail) [email protected]
Received 2012 February 29 / 1st Revised 2012 March 20 / 2nd Revised 2012 April 2 /Accepted 2012 April 13
백수오 종자의 발아특성
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있다. 따라서 본 연구는 백수오의 종자수확 후 관리시스템 체 계를 확립하고자, 백수오의 수확 후 저장온도, 침종일수, 발아 온도에 따른 발아 특성을 연구하였다.
재료 및 방법
1. 공시재료
공시재료는 충청북도 농업기술원에서 분양받은 백수오 종자 를 이용하여 수행하였다. 채종시기는 10월이며 건조 후에 분 양 받았다.
2. 실험방법
Kim 등 (2001)이 연구한 결과를 바탕으로 종자의 발아력을 상당기간 유지할 수 있는 −20℃, 5℃와 대조구로 상온에 8주 간 보관 후 침종일수를 0, 2, 4일로 발아온도를 5℃, 15℃, 25 ℃, 30℃, 40℃로 조건을 서로 달리하여 발아 테스트를 실 시하였다. 발아 시험은 Top of Paper방법을 이용하여 90 × 15 ( ㎜)의 일회용 플라스틱 Petri-Dish에 Filter Paper를 1장을 깔아준 후 증류수로 충분히 적셔 채종한 종자를 조건별로 치 상하고, 치상한 종자를 각 온도별 Incubator를 이용하여 암조 건에서 3회 반복 수행하였다. 백수오의 종자가 희귀하여 많은 종자를 확보하지 못해 처리구당 종자수는 30립으로 하여 실험 을 진행 하였으며, 약용작물의 발아 특성을 확인 하고자 발아 율과 발아세 그리고 평균 발아일수를 조사 하였다. 발아는 유 근이 2 ㎜ 이상 나온 것을 발아로 간주하였으며 1일째부터 10 일째 되는 날까지 10일간 실시하였다.
결과 및 고찰
1. 발아조건별 발아율
본 실험에서 발아조건별로 발아테스트를 한 결과 백수오 종 자의 발아온도별 실험에서 가장 높은 발아율을 보인 발아온도 조건은 25℃로 83.3 ± 8.8%의 발아율을 보였으나 15℃와 30℃
의 온도에서 발아율 차이는 4%내외로 큰 차이는 없어 15℃와 30 ℃를 제외한 25℃에서 실험을 진행하였다 (Table 1). 반면에 5 ℃의 온도조건에서는 발아가 되지 않았으며, 40℃의 온도조 건에서는 45.6 ± 19%로 25℃의 조건에 절반 수준의 낮은 발아 율을 나타냈다 (Table 1, Fig. 1). 이는 메밀 (Fagophyrum esculentum) 의 발아 적온 20℃와 유사한 결과로 대부분의 종 자와 발아적온이 다르지 않았다 (Lee, 2004). 반면에 침종일수 의 변화에 따른 발아율에서 차이는 있었으나, 일정하게 증가 하거나 감소하는 패턴을 보이지는 않았다. 저장 온도에 따른 발아율은 각각 −20℃, 5℃, 상온에 8주간 저장한 후 25℃의 온도조건에서 발아하였을 때, −20℃에 8주 저장에서 83.3 ± 8.8%, 5 ℃에 8주 저장에서 67.8 ± 16.8%, 상온 8주 저장에선 64.4 ± 5.1%로 −20℃에서 저장하였을 때 발아율이 가장 높았 으며, 전체적으로 저온에 처리하였을 경우 상온에 보관하였을 때 보다 발아율이 향상되어 황기 (Astragalus membranaceus) 의 연구와 같은 결과를 나타냈다 (Kim et al., 2001).
2. 발아 조건별 평균 발아일
평균발아일수는 파종 후 발아까지 걸리는 평균일수로 발아 조건에 따른 평균 발아일수의 경우 −20℃에 8주간 저장 후에
Table 1. The germination rate by temperature, storage condition and seed soaking in seeds of Cynanchum wilfordii (Maxim.) Hemsl.
Soaking time Germination temp.
Storage temperature
−20℃
5℃ Room temp.0 day
5
50.0 ± 0.0 50.0 ± 0.0 50.0 ± 0.0*
15 81.1 ± 7.9 63.2 ± 12.7 60.9 ± 4.3
25 83.3 ± 8.8 67.8 ± 16.8 64.4 ± 5.1
30 79.6 ± 6.2 65.5 ± 8.3 61.6 ± 10.0
40 33.3 ± 8.8 18.9 ± 6.9
53.3 ± 0.0
2 days
5
50.0 ± 0.0 50.0 ± 0.0 50.0 ± 0.0
15 76.7 ± 5.3 62.0 ± 2.7 42.4 ± 10.5
25 77.8 ± 8.4 65.6 ± 6.9 45.6 ± 9.6
30 73.4 ± 9.2 63.6 ± 3.4 42.8 ± 3.2
40 26.7 ± 14.5 14.4 ± 9.6
52.2 ± 1.9
4 days
5
50.0 ± 0.0 53.3 ± 3.3 50.0 ± 0.0
15 70.7 ± 2.4 72.6 ± 11.3 49.3 ± 7.5
25 74.4 ± 15.0 74.4 ± 10.2 51.1 ± 17.1
30 72.9 ± 14.0 72.8 ± 8.6 50.7 ± 14.3
40 45.6 ± 19.0 22.2 ± 3.9
51.1 ± 1.9
*Mean values of germination rate (%).
황인성·유지혜·성은수·이재근·김희영·김남준·임정대·함진관·안영섭·김나영·유창연
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2 일간 침종하여 적온에서 발아 시켰을 때 3.5일 이였고, 4일이 지나자 침종을 하지 않은 경우보다 0.5일이 늦어졌다. 5℃에 8 주 저장하여 25℃에서 발아시킨 종자는 침종일수가 증가 할 수록 점차 빨라져 4일간 침종하였을 때 평균발아일수가 3.0일 로 가장 빨랐다. 반면에 상온 8주 저장 후 25℃에서 발아시킨 종자는 침종일수가 증가 할수록 평균발아일수가 늦어져 4일간 침종한 종자는 평균발아 하는데 5.4일이 걸렸다 (Fig. 2). 따라
서 백수오 종자의 경우 −20℃와 5℃의 저온에 저장하였을 때 발아에 소요되는 시간이 단축됨을 알 수 있었다. 율무 (Coix lacryma-jobi L. var. ma-yuen) 에서 침종을 3일간 하였을 경우 발아율이 향상되었으나 그 이상 침종일수가 증가 할 경우 발 아율이 크게 낮아졌다는 본 실험과 유사한 보고가 있다 (Chang et al., 2000).
Fig. 1. The germination in seeds of Cynanchum wilfordii(Maxim.) Hemsl. (A) −20℃ Storage, No soaking, 25℃ Germination; (B) 5℃
Storage, No soaking, 25℃ Germination; (C) RT Storage, No soaking, 25℃ Germination; (D) −20℃ Storage, 2 days soaking, 25℃
Germination; (E) 5℃ Storage, 2 days soaking, 25℃ Germination; (F) RT Storage, 2 days soaking, 25℃ Germination; (G) −20℃
Storage, 4 days soaking, 25℃ Germination; (H) 5℃ Storage, 4 days soaking, 25℃ Germination; (I) RT Storage, 4 days soaking, 25℃ Germination.
Fig. 2. The average germination day by temperature, storage condition and seed soaking in seeds of Cynanchum wilfordii (Maxim.) Hemsl.
백수오 종자의 발아특성
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3. 발아 조건별 발아세
발아세는 표준발아검사에서 중간 발아 조사일까지의 발아율 로 발아율과 마찬가지로 −20℃에 8주 저장 후 침종을 하지 않고 25℃의 발아온도조건에서 72.2 ± 5.0%로 가장 높았으며, 상온에 8주 저장한 종자를 4일간 침종 후 25℃의발아 온도조 건에서 25.6 ± 8.3%로 가장 낮았다. 더덕 종자의 경우 건조된 종자를 1일간 침종하였을 때 보다 2일간 침종하였을 경우 발 아율이 낮았다는 본 실험과 유사한 보고가 있다 (Kang et al., 2001). 저장온도에 따라서는 −20℃에 8주 저장이 발아세가 가 장 좋았으며, 상온 8주 저장에서의 발아세가 가장 낮았다. 5℃
8 주 저장을 제외한 다른 저장온도조건에서는 침종일수가 증가 할수록 발아세도 감소하는 경향을 보였다 (Fig. 3). 이러한 경 향으로 백수오의 종자는 −20℃와 5℃의 저온에 저장하였을 경 우 저온요구도가 충족되어 발아력이 높아지고, 침종일수가 길 어지면 과잉수분으로 종자 내부의 산소부족과 양분유출로 인 해 발아력을 떨어뜨리는 것으로 사료된다.
감사의 글
본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업 (사업번호: PJ0085670 32012) 의 연구비 지원에 의해서 수행되었으며, 종자를 제공해 주신 충청북도 농업기술원에 감사드립니다.
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Fig. 3. The germination ability by temperature, storage condition and seed soaking in seeds of Cynanchum wilfordii(Maxim.) Hemsl.
