Viola속에 속하는 제비꽃과 남산제비꽃, 그리고 Aconitum속에 속하는 투구꽃과 노랑투구꽃은 국내 자생하는 다년생 초본 식물이다. 본 연구는 Viola속 2종과 Aconitum속 2종의 휴면유형 분류 및 종자 발아특성을 파악하고자 실험을 수행하였다. 제비꽃과 남산제비꽃 종자의 실험으로 다양한 온도처리, GA₃처리, 저온층적처리 실험을 수행하였으며, 추가 실험으로 저온에서 종자의 장기 저장이 종자의 휴면에 미치는 영향을 알아보았다. Aconitum속 종자의 실험은 온도별(25/15℃, 5℃) 배성장을 확인하였고 노천매장에서의 발아 양상 및 배성장을 확인하는 실험을 수행하였다. Viola속 실험 결과, 휴면의 유/무를 판단하기 위해 진행된 다양한 온도 처리(25/15℃, 20/10℃, 15/6℃)에서 제비꽃 종자의 최종 발아율이 86, 66, 66%로 나타나 휴면이 없는 것으로 여겨지며 남산제비꽃 종자의 최종 발아율이 50% 이하로 나타난 것으로 보아 이들 종자에 휴면이 있다고 판단하였다. GA3 처리 실험 결과 각 처리(0, 10, 100, 1000 mg?L-1) 별로 제비꽃 종자의 최종 발아율은 각각 95, 77, 70, 84%로 나타났다. 남산제비꽃의 GA3 처리(0, 1000 mg?L-1)결과 최종 발아율이 각각 48, 100%로 나타났다. 저온층적처리 실험 결과 제비꽃 종자는 저온 기간(0, 4, 8, 16주)에 따른 차이가 없는 것으로 나타났으며, 남산제비꽃 종자의 경우 저온 기간(0, 4, 8, 16주)이 증가함에 따라 발아율도 높아지는 것을 확인하였다. 추가 실험으로 진행된 제비꽃 종자의 GA3 처리, 저온층적처리는 모두 7일 만에 85%이상의 높은 발아율이 나타나 더 이상의 실험을 진행하지 않았고, 남산제비꽃 종자의 저온처리 결과 25주간 대조구 보다 저온 기간 12주를 받은 처리구에서 더 높은 발아율이 나타난 것을 확인하였다. 위의 실험 결과, 제비꽃 종자는 휴면이 존재하지 않는 것으로 보여지지만 남산제비꽃 종자는 non-deep PD 유형을 가지고 있을 것으로 판단되며, 건조 종자의 장기 저장이 휴면 정도에 영향을 미쳤을 것으로 보여진다. Aconitum속 실험 결과, 온도 별(25/15℃, 5℃)에서 투구꽃 종자는 12주 동안 E:S ratio가 0.12에서 5℃처리시 0.48으로 증가하는 것에 반해, 25/15℃처리시 0.20로 저조한 성장을 보여 저온처리가 투구꽃 종자의 배 성장에 효과적인 것으로 확인되었다. 하지만 노랑투구꽃 종자의 경우에는 실험에 들어가기전 E:S ratio가 0.32로 투구꽃 종자(E:S ratio = 0.14) 보다 더 큰 것으로 확인되었다. 노랑투구꽃을 12주간 25/15℃, 5℃에서 각각 배양했는데 25/15℃에서는 E:S ratio가 0.71로 확인되었으며, 5℃에서는 0.61로 증가한 것을 확인하였다. 이는 노랑투구꽃 종자의 배 성장은 저온보다 상대적인 고온에서 효과적인 것으로 판단되었다. 노천매장처리에서 투구꽃 종자는 여름기간인 6월부터 초가을인 10월 14일까지 E:S ratio는 0.12에서 0.24까지 증가하였지만, 온도가 10℃이하로 떨어지기 시작하는 11월 15일부터 0.62로 급격하게 증가하는 모습을 확인할 수 있었는데, 이는 배 성장이 저온에서 나타나는 complex MPD 유형이라는 것으로 판단된다. 노랑투구꽃 종자는 5월부터 10월까지 지속적으로 배가 증가하여 10월 18일 E:S ratio가 0.72까지 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 온도가 낮아지는 11월부터 발아 직전까지 더 이상의 배 성장이 확인되지 않는 것으로 보아 노랑투구꽃 종자의 휴면유형은 고온에서 배가 성장하는 simple MPD로 판단된다. 투구꽃과 노랑투구꽃 종자의 각각의 critical length는 0.72, 0.86으로 판단된다. 발아는 투구꽃과 노랑투구꽃 종자에서 이듬해 3월 15일, 2월 14일 각각 91, 97%로 확인되었다.
Viola manshurica and V. albida belonging to Violaceae and A. jaluense and A. barbatum belonging to Ranunculaceae are perennial herbaceous plants in Korea. This study was to determine the embryo growth and seed germination of two Viola species (V. manshurica and V. albida) and two Aconitum species (A. jaluense and A. barbatum). The experiment in Viola was to determine the effects of various temperatures, gibberellic acid (GA3), and cold stratification on the dormancy breaking in the seeds under no storage or long-term storage conditions. The experiment in Aconitum was to monitor the embryo growth and germination in the controlled temperature incubator and natural conditions to classify the dormancy type. In V. manshurica, the final germination percentage of various temperatures at 25/15, 20/10, and 15/6℃ was 86, 66, and 66%, respectively, indicating that this species has no seed dormancy. However, the final germination percentage of V. albida was low than 50% at all temperatures so that this species has physiological dormancy (PD). In the treatments of GA3 0, 10, 100, and 1000 mg?L-1, the germination of V. manshurica was 95, 77, 70, and 84%, respectively. The germination rate of V. albida was 48 and 100% in GA3 0 and 1000 mg?L-1, respectively. There were no significant differences in seed germination of V. manshurica in cold stratification periods (0, 4, 8, and 16 wks). However, in V. albida, the longer cold stratification periods (0, 4, 8, and 16 wks), higher the germination percentage. The final germination percentage of V. manshurica on both GA3 and cold stratification treatments was high than 85%. In the results of cold stratification, cold stratification for 12 weeks have high germination percentage than non-treatment. Therefore, it is concluded that V. manshurica has no dormancy, however, V. albida seed has non-deep PD, or Intermediate PD type. And long-term storage may affect to depth of seed dormancy. In Aconitum experiment results, embryo growth was monitored every two weeks intervals for 12 weeks in the seeds incubated in 25/15 and 5℃. E:S ratio (embryo/seed) of A. jaluense increased from 0.12 to 0.48 at 5℃, however, this seed hardly increased from 0.12 to 0.2 in 25/15℃. Therefore, cold stratification was effective in embryo growth of A. jaluense. E:S ratio of A. barbatum was 0.32 and bigger than that of A. jaluense (0.14). E:S ratio increased to 0.71 and 0.61 in 25/15 and 5℃ for 12 weeks, respectively, indicating that warm(or high) temperature was effective than cold temperature to promote embryo growth. In phenology experiment, E:S ratio of A. jaluense seed increased from 0.12 to 0.24 from June to October. But, E:S ratio started to increase to 0.62 when low than 10℃ in November. It showed that dormancy type of A. jaluense seed is complex MPD. However, unlike A. jaluense, E:S ratio of A. barbatum seed increased to 0.72 from May to October and embryo did not grow until germination. We decided that dormancy type of A. barbatum seed is simple MPD. Also, before germination, critical length of A. jaluense and A. barbatum seed is 0.72 and 0.86, respectively, and the final germination percentage was 91 and 97% on 15 March and 14 Feburary, respectively. Therefore, it is concluded that seeds of A. jaluense have complex MPD required cold temperature to grow embryo and A. barbatum seeds have simple MPD required warm(or high) temperature to grow embryo.
목차
국문초록 ⅰ목 차 ⅲList of Tables ⅵList of Figures ⅶⅠ. 서론 1Ⅱ. 연구사 5Ⅲ. 재료 및 방법1. 변온처리, 저온층적처리 및 GA₃처리에 따른 Viola속 종자의 휴면유형과 발아특성 조사 112. 종자은행에서 저장된 종자와 당해년도 채종된 Viola속 종자간의 휴면유형과 발아특성 조사 123. 통계처리 164. 온도 및 노천매장처리 기간에 따른 Aconitum속 종자의 배성장 및 발아율 조사 16Ⅳ. 결과 및 고찰1. 변온처리, 저온층적처리 및 GA₃처리에 따른 Viola속 종자의 휴면유형과 발아특성 182. 종자은행에서 저장된 종자와 당해년도 채종된 Viola속 종자간의 휴면유형과 발아특성 353. 온도 및 노천매장처리 기간에 따른 Aconitum속 종자의 배성장 및 발아율 43참고문헌 63영문초록 73감사의 글 76