2과목 종자생산학 - [2. 종자의 발아, 휴면, 수명, 퇴화]

(1) 발아에 미치는 환경요인(외적요인)

   1) 수분과 발아

      ① 종자의 수분흡수량은 작물의 종류에 따라 매우 다르며, 종자 중량에 대해

          벼23%, 쌀보리 50%, 밀 30%, 콩 100% 정도이다.

      ② 종자의 수분흡수과 발아

         - 종피의 수분흡수 → 팽연 → 배, 배유, 자엽이 수분을 흡수 팽창 → 종피 파열

         - 수분흡수된 종피로 가스교환 용이, 산소가 내부로 공급, 호흡작용 활발, 

           이산화탄소의 배출

         - 수분흡수된 내부세포의 원형질의 농도 저하, 각종 효모의 활성증대, 저장물질의

            진화 및 전류

         - 생리작용이 활발 → 종자의 생장

      ③ 발아촉진 물질 : KNO3, thiourea, ethylene

      ④ 온탕처리 : 종자소독과 발아촉진시킨다.

 

   2) 온도와 발아

      ① 종자는 20~30℃의 최적온도에서 가장 빠르고 균일하게 발아한다.

      ② 지나친 고온은 종자의 열사나 제2차 휴면을 유발한다.

      ③ 변온에서 발아촉진의 작물

         - 셀러리, 오처드그라스, 버뮤다그라스, 켄터키블루그래스, 피튜니아, 담배

      ④ 저온발아 - 셀러리

      ⑤ 배추, 양상추(발아적온 > 결구적온)

 

   3) 산소와 발아

      ① 종자는 호흡작용이 활발해야 발아한다. 산소는 발아에 충분히 공급되어야

          호기호흡으로 정산발아한다.

      ② 수중발아 

          - 벼 종자는 수중에서 무기호흡에 의해 발아에 필요한 에너지를 방출할 수 있다.

            이것은 무기적 발효계가 잘 발달되어 있기 때문이다. 물이 너무 깊으면 이상

            발아하여 유근이 불량해진다.

      ③ 수중에서 작물의 발아현상

          - 수중에서 발아 못하는 종자 : 콩, 귀리, 무, 밀, 퍼레니얼 라이그라스

          - 수중에서 발아 감퇴되는 종자 : 담배, 토마토, 화이크클로버, 카네이션

          - 수중에서도 발아에 이상 없는 종자 : 상추, 당근, 셀러리, 티머시, 벼

 

    4) 광(빛)과 발아

       ① 호광성 종자 : 담배, 뽕나무, 상추, 베고니아, 금어초, 피튜니아, 화본과 목초, 잡초

       ② 혐관성 종자 : 토마토, 가지, 오이, 호박

       ③ 광무관 종자 : 화곡류, 두과작물, 옥수수

       ④ 무 종자의 발아와 광선 

          - 발아적온(25℃), 휴면타파처리에 의해 감광성 소실, 채종 직후 저온에서 

            혐광성이 뚜렷하다.

       ⑤ 배추 종자의 발아와 광선관계

           - 휴면기간 중에는 호광성, 감광부위 (종피), 휴면기간(1년 6개월)

 

(2) 휴면

   1) 자발적 휴면의 원인

       - 종피의 불투수성(연, 고구마), 종피의 불투기성(귀리, 보리), 종피의 기계적 저항,

         배의 미숙, 저장물지의 미숙, 발아억제물질 존재, 발아촉진물질의 부족(땅콩)

   2) 휴면에 관련된 호르몬

       - ABA : 휴면, 낙엽

       - 목본식물의 눈의 휴면과 관련 : dormin

       - 항옥신, 항지베렐린

   3) 휴면타파과 발아촉진

       ① 경실(hard seed)의 휴면타파와 발아촉진

           - 종피의 불투수성이 원인 : 두과목초, 일부 화본과 목초, 연, 고구마, 오클라종자 등

           - 종피파상법, 농환산처리법, 건열처리법, 습열처리법, 진탕처리법에 의해 투수성을

              증대시켜 휴면을 타파하다.

       ② 화곡류의 휴면타파와 발아촉진

           - 수도종자 : 40℃에 3주일 정도 보존하면 발아억제물질을 불활성화시킨다.

           - 맥류종자 : 0.5~1%의  H2O2  용액에 24시간 정도 침지

              → 5~10℃ 의 저온에 보관 (종피의 불투기성 제거)

           - 감자의 휴면타파와 최아 : 지베렐린과 에스렐(Ethrel)을 혼합처리, 박피절단법

           - 화본과 목초종자의 휴면타파와 발아촉진

             Brome - grass, Wheat - grass 등의 휴면기간이 긴 것 → 파종 전 

            질산 염류액이나 지베렐린 수용액 처리

 

(3) 종자의 수명

     1) 단명종자 (1~2년 : 콩, 고추, 양파, 메밀, 토당귀)

     2) 상명종자(2~3년 : 벼, 완두, 목화, 쌀보리)

     3) 장명종자(4~6년 : 녹두, 오이, 배추, 가지, 담배, 수박, 잠두)

 

(4) 종자의 저장

     1) 건조저장 : 수분함량 13% 이하로 건조시켜 저장하면 안전하다.

     2) 저온저장 : 종자를 저온상태에서 저장하는 방법이다.

     3) 밀폐저장 : 건조한 종자를 용기에 넣고 밀폐해서 저장하는 방법

                         (소량의 저장에 적합)

     4) 토중저장 : 종자의 과숙을 억제하고 여름철의 고온 및 겨울철의

                          저온을 피하기 위한 저장법.

 

(5) 종자의 저장과 발아와의 관계

     - 저장 중의 종자가 발아력을 상실하는 이유는 종자의 원형질단백의 응고와 활력저하

        및 호흡에 의한 저장양분의 소모에 의한다.

     - 종자의 수분함량, 저장습도가 가장 큰 영햐을 미치며 이밖에 저장온도와

       통기상태(산소)가 관여한다.

     - 젖은 종자를 고온, 고습의 호나경에 저장하면 수명이 극히 짧아진다.

     - 건조한 종자를 저온, 밀폐상태로 저장하면 수면이 극히 오래간다. 즉 종자의 수명

       을 연장시키려면 흡습을 방지하고 저온으로 저장하는 동시에 산소를 제한한다.

       또한 종자를 충분히 건조시켜서 저장한다.

 

(6) 종자 퇴화

     1) 퇴화 원인

        - 유전적 : 이형유전자의 분리, 자연교잡, 돌연변이, 이형종자의 기계적 혼입

        - 생리적 : 불리한 생산지 환경 , 재배조건

        - 병이적 : 종자로 전염하는 병해, 바이러스병

 

     2) 대책

        - 유전적 퇴화방지 : 자연교잡방지, 이형종자 혼입방지, 낙수의 제거, 재총포 변경

           수확 및 조제시 주의, 완숙퇴비사용 

        - 생리적 퇴화방지 : 재배시지 조절, 비배관리의 개선, 착과수의 제한, 종자선별

        - 병리적 퇴화방지 : 무병지에서 채종, 종자소독, 이병주 및 이병수의 철저한 제거