종자의 발아조건과 종자의 수명에 미치는 요인

목차

§1. 종자 및 그 성립
1. 종자의 구조
2. 종자의 저장양분
§2. 종자의 발아
1. 발아에 필요한 외적 조건
(1) 물
(2) 온도
(3) 산소
2. 발아와 빛
(1) 광량과 발아
(2) 일장과 발아
(3) 빛의 파장과 발아
(4) 빛의 작용기구
3. 발아에 미치는 화학물질의 영향
(1) 무기염류·산 및 알칼리
(2) 가스체
(3) 종자소득제
(4) 식물생장호르몬제
4. 발아의 경과
(1) 흡수
(2) 저장양분의 소실
(3) 양분의 이동
(4) 동화작용
(5) 호흡작용
(6) 생장
§3. 종자의 휴면
1. 휴면의 의의
2. 휴면의 종별
3. 제2차 휴면
§4. 종자의 수명
1. 수명의 진단
2. 저장에 의하여 발아력이 상실되는 이유
3. 수명에 미치는 외계의 조건
(1) 습도
(2) 온도
(3) 산소

본문내용

하며, 광나무의 과즙에도 발아를 억제하는 물질이 함유되어 있다. 그 밖에 토마토·오이·파파야(Carica papaya) 및 그 밖의 다즙과육, 사탕무우의 과피, 상처의 종피 등에도 종자의 발아를 억제하는 물질이 함유되어 있다고 한다.
발아억제물질로 최초로 알려진 화학물질은 ρ-sorbic acid인데, 이것은 근래에 와서 β-불포화(unsaturated) lactone이라는 것이 밝혀졌다. Evenari(1949)는 자연계에 있는 발아억제물질은 다음과 같다고 하였다.
1) 암모니아(ammonia)
2) 시안화수소(hydrogen cyanide)
3) 에틸렌(ethylene)
4) aldehyde(citral·cinnamaldehyde·salicylaldehyde·penzaledhyde등) 및 겨자유(allyl 및 β-phenethylisothiocyanate를 함유)가 함유되어 있는 휘발성유
5) 불포화 lactone(coumarin·protoanemonin·ρ-sorbic acid 등)
6) 불포화산(cinnamic acid·caffeic acid·ferulic acid 등)
그 밖에도 dehydroacetic acid·desacetyle·phthalid 등이 있다. Evenari에 의하면 100종의 식물로부터 발아억제물질이 분리되어 있고, 그 중 60종 이상이 종자(특히 종피) 또는 과실에 함유되어 있다고 한다.
3. 제2차 휴면
파종 직후에 발아할 수 있는 종자를 발아하기에 부적당한 조건 하에 잠시 동안 두면 휴면상태로 들어가는 경우가 있는데, 이와 같은 현상을 제2차 휴면(secondary dormancy)이라고 한다.
제2차휴면에 들어간 종자를 박피하면 배가 곧 발아하는 경우가 많기 때문에 이와 같은 휴면은 종피의 변화에 의한 것이라고 볼 수 있다. 그러나, 배 자체에서 일어난 생리적 변화에 따라서 제2차휴면을 하는 종자도 있다. 제2차휴면 중인 종자는 제1차휴면의 경우와 같이 여러 가지 인공적 처리를 하여 휴면에서 깨어나게 할 수 있다.
평지의 종자는 개화 후 30일이나 경과하더라도 유숙상태에 있는데, 이것은 실온에서 약95% 발아하고, 40일 수에는 발아율이 거의 100%에 가깝지만 50일 후에는 완숙되어 있음에도 불구하고 발아율이 1% 정도로 저하된다. 이 시기에는 이때까지 적색이던 종피가 홍자색으로 변화되는데, 이와 같은 변색된 종피가 휴면의 원인이 되어 종자 내의 이산화탄소 및 그 밖의 것을 탈출하지 않도록 하여 제2차휴면을 일으키는 것이라고 한다.
§4. 종자의 수명
1. 수명의 진단
건조상태에 있는 종자는 호흡작용이나 그 밖의 생리적 활동이 미약하여 외부에서 영양물질이 보급되지 않더라도 생명을 오래 유지하고, 또 외계의 이상조건에 대한 저항력도 생활 중인 식물체에 비하여 훨씬 강하며, 따라서 장기간 발아력을 상실하지 않고 생명을 보존한다. 종자가 발아력을 보유하고 있는 기간을 보통 종자의 수명(longevity of seed 또는 life span of seed)이라고 한다.
종자를 오래 저장하면 발아율이 감소될 뿐만 아니라 발아의 제일도가 저하되고 발아가 지연된다. 일반적으로 종자는 건조상태에 있을수록 그 생명이 오래 유지되지만, 극히 단명한 종자는 채종 후 건조상태에 두면 발아력을 상실하는 수도 있다.
2. 저장에 의하여 발아력이 상실되는 이유
생리적 활동이 극히 미약한 상태에 있는 종자라 하더라도 조금씩은 호흡작용을 하고 있기 때문에 장기간 저장하면 저장물질이 소실되어 종자가 생명을 잃어버린 것이 아닌가 하고 생각할 수도 있다.
그러나, 종자의 생명과 관계가 깊은 것은 종자의 원형질을 구성하고 있는 단백질 및 저장물질로서의 단백질이 오래동안에 서서히 변화되기 때문인 것 같다. 난백의 열에 의한 응고현상과 종자가 열에 의하여 생명을 잃어 버리는 현상은 서로 흡사하다고 한다. 제108도는 이와 같은 두 가지 현상과 함수량과의 관계를 나타낸 것으로서 이들 두 현상은 모두 근사한 변화곡선을 타나내고 있다.
3. 수명에 미치는 외계의 조건
(1) 습도
저장고 속에 있는 공기의 습도는 종자의 수명에 큰 영향을 끼치며, 따라서 건조한 상태에 보관해야 비교적 종자의 생명을 오래 유지시킬 수 있다. 종자의 함수량이 많거나 함수량의 변화가 큰 것도 종자의 수명을 짧게 하는 원인이 된다.
저장 중인 종자의 함수량은 그 주위에 있는 공기습도의 영향을 받아 증감되고, 또한 같은 습도의 공기 중에 저장해도 종자의 종류에 따라서 함수량이 분명히 달라진다. 지방함유량이 많은 종자는 그렇지 않은 종자보다 습기를 적게 흡수한다. 종자를 저장할 때에는 흡습을 방지하기 위하여 건조제인 생석회나 염화석회를 종자와 함께 밀봉해 두는 경우가 있다.
종자의 발아력을 저하시키지 않고 어느 정도까지 건조시킬 수 있는가 하는 것은 식물의 종류에 따라서 다르지만, 대부분의 종자는 2~3% 이하까지 건조시키면 발아하지 않는다.
(2) 온도
종자의 수명에 영향을 끼치는 제2의 중요한 외계조건은 온도이다. 저장온도가 낮으면 종자는 오랫동안 발아력을 상실하지 않으며, 종자의 함수량이 많을 때 특히 저온의 효과가 크다.
콩과 같은 것은 수분함량이 많아도 저장온도를 빙점이하로 낮게 하면 수명을 연장시킬 수 있지만, 너무 낮은 온도에 저장하면 결빙되기 때문에 해를 입게 된다.
(3) 산소
함수량이 많은 종자를 완전히 산소(O2)를 없앤 장소에 저장하면 혐기성호흡(anaerobic respiration)에 의하여 생성되는 유해물질 때문에 발아가 저해된다. 그러나, 일반적으로 장기간 저장할 때에는 산소의 존재가 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.
콩은 산소가 없는 기체 속이나 진공 속에 6년 동안 저장해도 발아력이 상실되지 않지만, 건조한 공기 속에 저장하면 발아하지 않는다. 종자가 건조하면 종피가 산소에 대하여 불투성으로 되기 때문에 산소의 유무는 그다지 문제가 되지 않으며, 온도를 낮게 해주어도 산소의 영향이 경감된다.
수분·온도 및 산소의 3가지 조건은 서로 관련되어 작용한다. 따라서, 한가지 조건을 가장 알맞은 상태로 하여 두면 다른 두 가지 조건이 알맞지 않더라도 그에 의한 피해가 경감된다.

키워드

종자,   발아,   수명