본 실험은 allelopathic물질을 함유한 것으로 알려진 국내 재배벼(Nagdong 외 46종)의 왕겨와 잎의 조 추출액을 이용하여 제초활성 벼품종 선발과 천연식물성 제초제를 개발하기 위한 기초 연구로서 피(E. crus-galli)의 발아에 대한 영향을 조사하기 위하였다. 피 종자에 대한 발아율은 왕겨 추출액의 경우 남원벼가 36%, 계화벼가 38%의 발아율을 보였으며, 잎 추출액은 삼백벼 43%과 서안벼 46%로서 가장 큰 억제 작용을 보였다. 왕겨 추출액과 잎 추출액의 피에 대한 발아 억제 정도 비교 실험에서는 왕겨 추출액이 46%로서 잎 추출액 71% 보다 더 효과적으로 작용하였다. 추출액의 농도처리 효과에서는 농도가 증가됨에 따라서 발아율이 억제되었고 왕겨 추출액의 발아억제정도는 연차간의 차이를 보였다.
본(本) 연구(硏究)는 큰달맞이꽃종자(種子)의 발아(發芽)에 미치는 광(光)의 생리적작용(生理的作用)을 파악(把握)하기 위하여 발아요인(發芽要因)들(광질(光質), 저온(低溫), 변온(變溫), 수분(水分), 산십(酸十), 종피(種皮) 등) 상호작용(相互作用)을 광(光)과 관련(關聯)하여 검토(檢討)하였다. 광(光)은 혐기조건(嫌氣條件) 및 낮은 water potential (-18bars) 하(下)에서도 발아초기(發芽初期) 단계(段階)를 유기(誘起)시키며 종피(種皮)보다는 비(飛)의 활력(活力)에 영향을 미쳐 발아율(發芽率)을 증가(增加)시켰다. 이러한 광(光)의 효과(效果)중 청색광(靑色光)처리에 의해서는 억제(抑制)되었다. 이는 가역적(可逆的) 반응(反應)을 보였으며 그 정도(程度)는 광(光)의 세기가 높고, 조사기간(照射期間)이 길수록 높은 경향(傾向)이었다. 저온(低溫), 변온(變溫), 종피연화처리(種皮軟化處理) 및 광(光) 등은 발아유기(發芽誘起)에 정(正)의 상호작용(相互作用)을 보였으나 단색광(單色光) 처리(處理)에서는 저온(低溫)의 발아유기효과(發芽誘起效果)를 오히려 저해(沮害)하는 경향(傾向)이었다. 기타 pH 용액(溶液) 및 $GA_3$ 용액(溶液)은 광(光) 및 암발아(暗發芽)와는 무관(無關)하였다.
수확량을 늘리기 위해 만들어진 유전자변형 옥수수의 수입증가로 인해 환경 방출에 대한 우려가 있다. 실제로 국내에서 수입된 사료용 LMO작물이 유출되어 자생 군락지를 형성한 사례가 발견되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 유통되고 있는 옥수수사료 및 종자를 이용하여 비의도적 환경유출 및 자생개체의 발생가능성에 대해 분석하였다. 옥수수를 파쇄하여 만든 옥수수 사료의 자생개체 발생가능성 평가에서 옥수수의 발생률은 0.01%로, 옥수수 종자의 발아율에 비해 극도로 낮은 수치가 나타났다. 옥수수의 휴면율 조사에서는 매달 채집한 모든 옥수수 종자가 죽은 종자로 나타났다. 연농1호와 광평옥을 이용한 온도 별 발아율 검정에서는 20℃와 30℃에서 높은 발아율이 나타났으며 10℃와 40℃에서는 상대적으로 낮은 발아율이 나타났다. 또한 모든 발아율검정에서 연농1호가 광평옥에 비해 높은 발아율이 나타났다. 옥수수 3품종의 농업형질 조사를 통해 국내 재배용 옥수수와 해외 재배용 옥수수의 차이를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 LMO 유출에 대한 자생개체의 발생 억제 기술 및 환경 위해성 평가의 잡초화 가능성 평가의 기초자료가 될 수 있다.
피복작물의 생육 단계에 따른 allelopathy 효과의 차이를 알아보기 위해, 각 피복작물의 영양생장기, 개화기, 결실기에 채취한 시료로 부터 추출한 추출물을 이용해 콩, 무, 유채, 상추의 발아에 미치는 영향을 확인하였다. 콩과 무에서는 각 피복작물 추출물의 처리구에서 발아율에 별다른 차이를 나타내지 않았으나, 유채에서는 크림손클로버의 개화기 20% 추출물, 헤어리베치의 영양생장기, 개화기, 결실기 20% 추출물, 호밀의 영양생장기 20% 추출물들에서 20% 이상의 발아 억제가 나타났으며, 상추는 영양생장기의 크림손클로버와 헤어리베치의 20% 추출물 처리에서 발아세가 낮게 나타났다. 피복작물의 영양생장기 추출물에서 유근 생장 억제율이 가장 높았으며 $GR_{50}$ 값도 낮게 나타났다. 피복작물 추출물의 총 페놀화합물 함량도 영양생장기 때 가장 높았고, 결실기로 생육이 진전되면서 감소되었다. HPLC 분석 결과 크림손클로버 추출물에서 검출 된 p-hydroxybenzoic acid를 제외한 나머지 phenolic acid 함량들은 총 페놀화합물의 함량과 다른 경향을 보였으며, 헤어리베치 추출물에서는 coumarin, 호밀 추출물에서는 BOA와 caffeic acid를 제외한 나머지 물질들이 개화기에서 가장 높은 함량을 나타냈다. 그러나 크림손클로버와 호밀 추출물에서 분석 물질들의 총 함량은 영양생장기 추출물에서 가장 높게 나타났다.
올챙고랭이의 종실(種實)과 월동주기부(越冬株基部)의 발아(출아)(發芽(出芽)) 습성(習性)을 파악(把握)하기 위하여 포장조건(圃場條件)과 생장상(生長床), 항온기(恒溫器)에서 petridish와 pot를 이용한 일련의 환경요인처리반응(環境要因處理反應)을 조사하였으나 환경요인(環境要因) 처리(處理)는 온도(溫度) 7처리(處理), 광유무(光有無) 및 광량(光量) 5처리(處理), 광엽조건(廣葉條件) 5처리, 광질(光質)(spectrum) 6처리(處理), 토양산도(土壤酸度) 7처리(處理), 주기부중량(株基部重量) 5종(種), 산소농도(酸素濃度) 5처리(處理), 수분조건(水分條件) 6처리(處理) 및 복토심(覆土深) 6 처리(處理)를 하였다. 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 온도조건(溫度條件) (1) 종실발아적온(種實發芽適溫)은 $25\sim35^{\circ}C$이었고 $20^{\circ}C$에서도 10% 전후(前後)의 발아(發芽)가 가능하였다. (2) 주기부(株基部)의 출아적온(出芽適溫)은 지속성(持續性) 위주로 볼 때 $20\sim25^{\circ}C$, 출아수(出芽數)주에서는 $20\sim30^{\circ}C$로 판단되었다. 2. 광량(光量)(유무(有無) 및 조도차(照度差) (1) 암조건(暗條件)에서의 종자발아(種子發芽) 10%에 비(比)하여 광조건(光條件)에서는 50%의 차이를 보였다. (2) 2~11 K Lux의 광도(光度)범위에서 광도(光度)가 높을수록 발아(發芽)는 향상되었으나 광도간(光度間) 유의차(有意差)는 인정되지 않았다. (3) 야외한냉사처리(野外寒冷絲處理)에 의한 주기부(株基部)의 차광반응(遮光反應)은 0~45%의 차광(遮光)보다 95% 차광(遮光)에서 출아율(出芽率)이 높았다. 3. 광질(光質)(spectrum) (1) petridish pot 시험방법간(試驗方法間)에 양적(量的) 차이(差異)는 있었으나 공통적(共通的)으로 투명(透明) 및 황색(黃色) film 투과광(透過光)하에서 종실발아(種實發芽)가 촉진(促進)되었다. (2) 주기부(株基部)의 출아(出芽)는 투명(透明) 및 청색(靑色) film 투과광((透過光)이 적색(赤色)이나 황색투과광(黃色透過光)보다 효과적(效果的)이었다. 4. 토양산도(土壤酸度) (1) 종실(種實) 및 월동주기부(越冬株基部) 모두 토양산도(土壤酸度) 5.53에서 가장 발생율(發生率)이 높았고 그 이상이나 그 이하 조건(條件)으로 될 수록 감소경향(減少傾向)이었다. 5. 주기부(株基部) 중량(重量) (1) 생체중(生體重) 1g 전후의 것은 거의 경수분화(莖數分化)가 안되었고, 2g이나 5g 정도의 것보다 3~4g 정도의 주기부(株基部)가 경수분화수(莖數分化數)나 분화속도(分化速度)에서 유의적(有意的)으로 효과적(效果的)이었다. 6.산소농도(酸素濃度) (1) 산소농도(酸素濃度) 0~5%에서 종자발아(種子發芽)는 90%로 가장 높고 빨랐으며 15~20%에서는 75%로 낮고 늦어지는 경향이었다. 7. 수분조건(水分條件) (1) 種實發芽는 1cm 수심(水深)에서 가장 촉진(促進)되었고 다음으로는 -5~10cm의 범위로서 비슷한 정도였으며 -10cm 수심(水深)(지하수위(地下水位) 10cm)에서는 발아(發芽)가 억제(抑制)되는 경향이었다. (2) 월동주기부(越冬株基部)는 종자(種子)보다 낮은 수심(水深) 및 깊은 지하수위(地下水位) 조건(條件)에서 출아(出芽)가 잘 되는 경향이었다. 8. 복토심(覆土深) (1) 종실발아(種實發芽)는 1~1.5cm 복토(覆土)에서 가장 양호하였고 5cm에서는 거의 불가능(不可能)하였다. (2) 주기부(株基部)의 출아(出芽)는 0.5~1.0cm 복토심(覆土深)에서 가장 양호하였고 3~5cm 복토심(覆土深)에서는 유의적(有意的)으로 감소(減少)하는 경향이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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