2과목 종자생산학 - [종자의 발아과정]

[종자의 발아과정]

 (1) 종자발아의 주요과정 

     ①  흡수 → 저장양분의 분해 → 양분의 전류 → 동화 → 호흡 → 생장

     ②  발아시 보통 유근이 유아보다 먼저 나온다.

     ③  종자 내 주요 저장 탄수화물 : amylose amylopectin

   1) 흡수

      ① 종자의 흡수는 물의 침윤과 삼투에 의한다.

      ② 발아 전에는 모관현상이나 침윤에 의한 흡수(제1단계 흡수)를 하고, 발아가

          시작되면 삼투에 의한 흡수(제2단계 흡수)를 한다.

      ③ 균일하고 속히 발아시키기 위한 방법으로 침종을 한다.(발아촉진 효과)

      ④ 위조계수에서 포장요수량 까지의 토양유효수의 범위에서 발아 속도가 빨라진다.

    2) 저장 양분의 분해

      ① 발아 초기의 유식물은 광합성작용(탄소동화작용)을 할 수 없어 종자 내 양분을

          공급받아 생장한다.

      ② 저장양분은 전분 ,지방, 단백질 등 분자량이 큰 물질이므로 원형으로는 조직 내

          이동할 수 없어 가수분해되어 배로 운반되어 호흡기질이 된다.

      ③ 종자가 흡수 후 최초 일어나는 화학변화는 효소에 의한 저장양분의 분해이다.

      ④ 가수분해효소( amylase, maltase, lipase, protease 등)는 벼, 보리 등의

          종자발아에 있어서 처음에 scutellum에서 분비되는 cellulase의 작용에 의해

          세포막이 분해되어 그 후 역시 반상체에서 분비되는 산화효소의 침입을 용이

          하게 한다.

      ⑤ 배유와 자엽이 녹말(탄수화물) → 산화효소에 의한 분해 → 맥아당 형성 → 

          maltase에 의한 분해 → 포도당 형성 → 배나 생장점으로 이동 → 호흡기질

          과 셀룰로오즈, 비환원당, 전분으로 재합성

    3) 가용성 양분의 이동

      ① 종자가 흡수하여 종피파열 후 가스 교환이 용이해지면 효소력이 증대되고 

          저장양분이 분해됨. 가용하된 양분은 배 생장점으로 이동.

      ② 저장물질의 동원 : 종자내의 저장물질이 분해되어 가용성 물질로 변한 다음

          배나 생장점으로 이동하는 현상.

    

    4) 동화작용

       - 발아 중인 종자에서 분자량이 낮은 물질에서 분자량이 큰 고분자 물질로 재합성

          되는 현상

       - 배나 생장점에 이동해온 물질에서 원형질이나 세포막 물질이 합성되고 유근이나

          유아, 자엽 등의 생장이 일어난다.

    

    5) 호흡작용

       - 발아 중 종자는 다른 기관과 조직에 비해 호흡이 극히 왕성함.(에너지 소모가 큼)

       - 호흡작용에 의해 탄수화물과 지방이 분해되어 CO₂와 H₂O가 되고 에너지를 방출

         한다.  이 에너지는 발아식물의 생장에 필요한 물질의 동화에 쓰이거나 대부분은

         호흡열로 소비된다.

       - 종자 발아 때의 호흡은 건조종자의 100배에 달하고 소비되는 에너지는 종자건물

          의 50% 이상에 해당한다.

 

     6) 생장

      - 유근과 유아의 출현순서는 보토 유근이 먼저 출현.

        쌍떡잎식물 : 유근이 먼저 출현

        외떡잎식물 : 자옆이 먼저 출현 (밀, 겉보리, 귀리, 쌀보리 등은 유근이 먼저 출현)

 

      - 이유기 : 발아초기의 유식물으니 배유∙ 자엽의 저장양분에 의하여 생육되지만

         광합성에 의해 양분을 합성하여 생육하는 독립영양의 시기로 저환되는 시기로

         생육환경을 좋게 해야한다.

 

(2) 종자의 발아검사

    1) 발아율, 발아세, 발아능, 순도

      - 발아율 : 종자 품질 결정시 가장 중요한 인자로, 파종된 총 종자수에 대한 발아

        된 종과 개체수의 비율(%)로서 보통 400알을 반복 실시한다.

        일정한 기간과 조건에서 정상묘로 분류되는 종자의 숫자비율(정수로 표시)로 

        정의한다.

      - 발아세: 일정한 시일 내의 발아율로 발아에 관계되는 종자의 활력

      - 청결률(순도) : 종자총중량에 대한 순정종자량의 비율

             순도 = 순정종자량/종자총중량 *100%

      - 발아능(용가) : 종자의 가치를 총체적으로 표시하는 

   2) 발아시험에 의하지 않는 방법

      - 광선을 투과시켜 활력 유뮤를 보는 법(육안검정법, 투시법)

      - 배를 절단하여 그 빛깔에 의해 생사를 판단하는 절단법

      - 구아이아콜법, 테트라졸륨법(TTC 용액 : 적색으로 염색 →발아력 강함)

      - X선 조사에 의한 방법 (죽은 세포는 검게 찍힌다.)

      - 지레렐린과 티오요소의 혼합액에 의한 발아 검정법

 

   (3) 발아력 검정

       1) 순정종자 

       -   우량한 유전형질이 확인된 것으로 발아력이 높고 다른 종자나

            불순물 등이 없고 병충해의 피해나 상처가 없는 종자

       2) 순도검사

           - 정상적이며 상처를 입지 않은 종자

           - 깨진 종자, 반조각 난 종자

           - 미숙 종자

           - 잡초 종자 및 기타 종자

           - 병해 입은 종자

           - 기타 이물질 

      ※ 순도검사 시 필요한 종자량은 크고 무거운 종자는 많은 양,

         작은 종자는 적은 양의 종자가 필요하다.