Transcript 마이스터 친환경채소 육종학

2012년 1학기
성주과채류시험장 정종도
-
육종은 예술이며 과학이고 진화이다. 육종의 목표는 선
에
있다.
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인류와 함께 진행된 육종---수량, 품질, 안정성의 증대,
재배 여건 적합성
-
육종학이 농학에서 차지하는 비중
-
수량삼각형
수량 = 유전성, 환경조건, 재배기술의 상호작용에 의해
결정된다.
1. 육종학의 목표
- 작물의 개량 : 수량성, 조만성, 품질(맛, 색, 향), 내환경적응성, 내병충성 등
- 육종기술의 체계화: 변이의 탐구와 창성, 선택과 고정, 증식과 보급
2. 생물의 진화와 기원
- 생물의 다양성은 진화를 통하여 생성된다. 진화는 돌연변이와 교배, 도태와 격리에
의하여 진행된다. 육종은 인위적으로 촉진된 진화이다.
3. 작물의 기원과 분화
- Vavilov (1926)의 유전자중심지설 (gene center theory)---작물의 발상지
- 작물의 재배기원 중심지 --- 다수 변이의 축적
- 유전자원과 탐사
1. 품종(variety, cultivar)
- 품종의 특성과 형질
- 품종의 수집과 보존 : 재래종, 육성종, 고정종, 일대잡종
2. 신품종 및 신형의 구비조건(DUS=Distinct, Uniform, Stable)
- 종자산업법: 품종보호의 요건-신규성, 구별성, 균일성, 안정성,
품종명칭
3. 육종학 및 육종기술의 발달
- 멘델의 유전법칙 ---- 유전적 분리의 예측
- 모르간의 염색체설 ---- 유전물질의 존재 위치
- 뮬러의 인위돌연변이 ---- 돌연변이
- 요한센의 순계설 ---- 선발의 원리
- 왓슨과 크맄의 이중나선 ---- 유전물질의 구조
4. 육종의 목표와 성과
1. 식물의 생활환 (life cycle)
- 식물은 종자가 발아하여 생육과정을 거쳐 꽃이 피면 수분, 수정
및 결실과정을 거쳐 다시 종자를 맺는다.
2. 영양생장(vegetative growth) 과 체세포분열(mitosis)
- 세포주기(cell cycle)
- 체세포분열조직 (meristem tissue)--줄기와 뿌리의 선단, 형성층
- 합성기(synthetic phase), 전기(prophase), 중기(metaphase),
후기(anaphase), 종기(telophase), 낭세포(daughter cells)
3. 생육의 안정성
- 가소성(plasticity), 유전적 적응(genetic adaptation),
유전적 복원성(genetic homeostasis), 안정성(stability)
체세포분열과 생식세포분열 모식도
1. 생육상
일장효과 (photoperiodism)---Gardner and Allard (1920)
춘화현상 (춘화처리, vernalization) ---Lysenko (1932)
종자반응형 (seed vernalization type)
녹식물반응형 (green plant vernalization type)
무반응형
영양조건, C/N ratio --- Kraus and Kraybill (1918)
2. 생식 (reproduction)
유성생식 (sexual reproduction)
자식성작물(self-pollinating crops)
타식성작물(cross-pollinating crops)
무성생식 (asexual reproduction)
무배생식(apogamy)
단성생식(처녀생식 parthenogenesis)
단위생식(apomixis)
영양번식(vegetative propagation)
1. 생식세포의 형성
생식세포분열(meiosis)
합성기 (Synthesis phase)-영양물질의 축적, DNA 복제, 염색체 복제
제1전기(Prophase I), 세장기(leptotene), 접합기(zygotene), 태사기(pachytene), 복사기
(diplotene),이동기(diakinesis)
제1중기(Metaphase I), 제1후기(Anaphase I), 제1종기(Telophase I), 중간기(Interphase)
제2전기(Prophase II), 제2중기(Metaphase II), 제2후기(Anaphase II), 제2종기(Telophase
II)
4분자기(tetrad)
2. 꽃가루 형성
포원세포 (胞源細胞 ), 화분모세포, 감수분열, 4分子, 꽃가루(花粉, pollen)
3. 배낭의 형성
심피 (心皮 carpel), 포원세포, 배낭모세포, 감수분열, 4분자, 배낭(胚囊, embryo sac)
꽃의 구조 (花器構造)
보호 및 수분 매개충 유인부분---꽃받침조각 (악편 sepals),
꽃잎(花弁 petals) 수술(雄예 stamen) 꽃밥(葯 anther) 꽃실(花絲filament)
꽃가루(pollen) 외막(外膜 extine) 내막(內膜 intine), 發芽孔
영양핵(營養核 tube nucleus) 생식핵(生殖核 generative nucleus)
제1웅핵(第1雄核 primary sperm nucleus) 제2웅핵(第2雄核 secondary sperm nucleus)
암술(雌예Pistil) 암술머리(柱頭 stigma) 암술대(花柱 style) 씨방(子房 ovary) 씨방벽(子房
璧 ovary wall) 태좌(胎座 placenta)
배주(胚珠 ovule) 외주피(外珠皮 outer integument) 내주피(內珠皮 inner integument) 주
심(珠心 nucellus)
배낭(背囊 embryo sac)
난세포(卵細胞 egg cell)
극핵(極核 polar nuclei)
도움세포(助細胞 synergids)
반족세포(反足細胞 antipodal cells)
주공(珠孔 micropyle)
수정과 결실
1. 수분(受粉 pollination), 충매, 풍매, 수매, 자가수분, 타가수분
2. 수정
중복수정, 자가수정, 타가수정
3. 결실, 단위결과
생물이 개체간에 다른 것을 변이(variation)라고 한다. 변이는 환
경에 의한 변이와 유전적 변이가 있다. 변이는 특성 검정으로 감
별하며 유전적 변이와 환경변이는 후대검정에 의하여 구별할 수
있다. 양적변이는 통계적 방법으로 비교한다. 변이는 돌연변이에
의하여 창성되며 교잡에 의하여 더욱 다양한 변이조합이 이루어
진다. 변이는 육종의 소재가 된다.
멘델의 유전법칙
1. 1822년 체코 출생, 1856년 완두시험 시작 8년간 수행
1884년 사망(멘덜의 유전법칙 재발견- 1900년)
2. <우열의 법칙>
순종의 대립 형질을 교배하였을 때 우성 형질만 나오는 현상
3. <분리의 법칙>
한 쌍의 대립 유전자가 분리되어 다음 대에 유전되는 현상
4. <독립의 법칙>
서로 다른 형질의 영향을 받지 않고 우열의 법칙과 분리의 법칙에
따라 독립적으로 유전되는 현상
(1) 돌연 변이 :
어버이에게 없던 형질이 갑자기 나타난 뒤, 이후 자손에게 대대로 유전되는
현상. 염색체의 염기 서열에 변화가 생기면 해당 위치의 유전자에 돌연 변이가
발생한다.
(2) 돌연 변이의 원인
① 자연 돌연 변이 : 자연 상태에서 우연히 일어나는 돌연 변이
② 인공 돌연 변이 : 방사선, X선, 화학 물질 등의 물리, 화학적 자극으로 일어나
는 돌연 변이
유전물질(genetic material) = DNA
DNA에 들어있는 염기 --- Adenine, Guanine, Cytosine, Thymine
RNA에 들어있는 염기 --- Adenine, Guanine, Cytosine, Uracil
이중나선(Double helix) (Watson & Crick, )
반보전적 복제 (semiconservative replication)
(1)형 질 :
생물이 지니고 있는 고유의 생김새와 성질
예) 과일색, 과일의 모양, 덩쿨성, 흰가루병 저항성 등
(2) 유전형질
부모로 부터 물려받는 형질
(3) 염 색 체
DNA와 단백질로 구성
(4) 연 관 군
하나의 염색체에 함께있는 유전자들은 연관돼있다. 연관된 유전자들을
연관군이라 하고, 각 생물의 연관군 수는 그 생물의 생식세포에 들어있
는
염색체수와 일치한다.
도입육종법 (Introduction)
분리육종법 (Breeding by separation)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
순계선발법 (pure line selection)
집단선발법 (mass selection)
계통집단선발법 (pedigree mass selection)
성군집단선발법
모계선발법
가계선발법
영양계분리법
1. 영양체선발법
2. 실생선발법
1. 계통육종법 (pedigree method):
매 세대 선발과 자식, 계통간 비교를 계속하여 순계로 육성
2. 집단육종법 (bulk method):
F4-F5까지 집단재배하여 동형성의 증가를 꾀한 다음 선발
3. 파생계통육종법 (derived progeny method) :
초기에 질적형질 선발→집단재배→선발
4. 일주일계통법 (SSD, single seed descent method) :
1주 1개체를 다음대로 넘긴다.
5. 약배양 육종법 (anther culture method, Doubled Haploid method):
약배양으로 반수체를 얻어 염색체 배가하는 방법으로 순계를 만들고 순계간
비교로 우수 순계 획득
6. 여교잡육종법 (backcross method) :
유용유전자의 이전에 주로 이용된다.
1. 잡종강세육종법(Hybrid breeding)
단교잡 (single cross) : 높은 균등성이 높다.
복교잡 (double cross) : 채종 능률이 높으나 균등성은 단교잡에 비해 떨어진다.
합성품종 (synthetic variety) : 균등성의 요구도가 낮은 사료작물 등에 적용
잡종강세육종(hybrid vigor breeding)을 위한 도구로서 웅성불임성과 자가불화합성
일대잡종은 잡종강세성(hybrid vigor)과 균등성(uniformity)에서 집단선발종보다
월등히 우수하여 원예작물의 대부분은 일대잡종품종을 이용하고 있으며, 잡종강세
육종법이 널리 이용되고 있다.
2. 근계교배(inbreeding)
동형성의 증가
근교약세 (자식약세, inbreeding depression)
근교계(자식계, inbred line)
1) 웅성불임성 (male sterility)의 이용
웅성불임성은 웅성기관 즉 수술의 이상으로 약의 퇴화, 약의 열개불능,
화분생성 불능 등의 현상으로 나타나지만 주로 화분이 생성되지 않는 경우
(1) 세포질적 웅성불임성 (cytoplasmic male sterility, cytoplasmic-genic MS)
불임계(male sterile line, A-line, Srfrf)
유지계(maintainer, B-line, Nrfrf)
회복계(restorer, C-line, N(S)RfRf)
(2) 핵유전적 웅성불임성 (genic male sterility)
불임주의 유지, 증식 msms x Msms → 1 msms : 1 Msms 로 분리하는 집단
에서 불임주(msms)를 육묘상에서 감별하여 교배모본으로 사용
불임주획득률은 50%임.
2) 자가불화합성 (self-incompatibility)의 이용
(1) 자가불화합성의 유형
배우자반응형 (gametophytic type)
아포체반응형 (sporophytic type)
(2) 자가불화합성의 극복
뇌수분(꽃망울수분, bud pollination)
위임성(僞稔性, pseudofertility)
고농도 CO2 처리
같은 종내에서는 교배에 의해 유전자의 자유로운 교환이 가능하므로 교잡
에 의해 유용유전자를 모아 우량품종을 만드는 것이 가능하다. 그러므로
같은 종내의 육종에 필요로 하는 변이가 있을 경우는 우선적으로 이용할
수 있다. 그러나 종내에 유용 변이가 없을 경우에는 다른 종이나 속의 식물
에서 유용변이를 도입할 필요가 생기게 된다 (예: 병 저항성 유전자 등).
그러나 종 혹은 속이 다를 경우에는 교배장벽이 있어서 교배가 용이하지
않다. 따라서 교배에 의해 잡종식물을 얻기 위해서는 교배장벽의 극복이
필요하다.
특히, 계속 새로운 변이를 요구하는 화훼류 등에서는 종속간 잡종으로부
터 변이를 창출해 내야한다.
종간교잡, 속간교잡, 교잡불임성
식량작물이나 채소의 경우는 균등성과 영속성을 충족시키기
위해 종내변이를 우선 활용하고 필요에 따라 종간변이를 이용
한다. 식량작물이나 채소의 경우는 품질요구를 충족시켜야 하
고 종자번식이 용이해야 하기 때문에 임성이 떨어지고 품질이
특이한 배수체의 이용이 어렵다. 그러나 화훼, 일부 과수 등에
서는 배수체의 이용이 활발하다.
1) 동질배수체 (autopolyploid)의 이용
2) 이질배수체(allopolyploid)
복2배체(amphidiploid)의 작성
3) 특수배수체의 이용
3배체의 이용, 반수체의 이용
작물의 육종은 자연 돌연변이와 교잡에 의해 축적된 유전적 변이를 활용
하여 유용한 형의 품종을 만들어내는 것을 기본으로 하고 있다. 그러나 보
다 많고 다양한 변이를 얻기 위하여 인위적 돌연변이를 이용하기도 한다.
그러나 돌연변이는 임의적이며 육종가가 원하는 방향으로만 일어나지 않
는 것이 돌연변이 육종이 일반화 될 수 없는 문제이다.
1) 자연돌연변이의 이용
2) 인위돌연변이의 이용
(1) 돌연변의 유발
방사선-X선, 감마선, 중성자, 양성자, 방사능물질, 화학물질
(2) 돌연변이의 특징
(3) 돌연변이의 발생율
(4) 돌연변이의 선발법
(5) 염색체 절단의 이용
3) 돌연변이육종법의 특징
제1차적특성에 관여하는 형질---함유성분과 품질
(당도, 색소, 맛, 향, 비타민 등)
제2차적특성에 관여하는 형질
1. 생육성형질(발아, 개화, 착과, 과실)
2. 저항성 형질 (병, 해충, 약제, 환경재해)
병해저항성(disease resistance)---식물육종에서 매우 중요한 부분을
차지한다.
병원체: 곰팡이(fungi), 세균(bacteria), 바이러스(viruses)
mycoplasma,선충(nematodes)
발병요인: 병원체, 감수성 식물, 병 발생에 적당한 환경
감수성(susceptile)과 저항성(resistant), 주동유전자, 미동유전자,
병원형(race)
수직저항성(vertical resistance)과 수평저항성(horizontal resistance)
3. 물질생산성 형질 (구조, 광합성능)
육종은 자연집단 혹은 인위적으로 작성한 변이 집단에서 유용한
변이체를 선발하여 고정 혹은 잡종 상태의 품종으로 만드는 것이
다. 육종업무에서는 이 선발작업이 대부분을 차지한다. 선발은
여러 가지 검정결과에 근거하여 하게되며, 검정대상의 특성은
육종목표에 따라 달라지게 된다. 예를 들어 조숙, 다수, 특정 병
저항성 토마토 품종 육성을 목표로 한다면 개화일수, 착과절위,
화방당 착과수, 과실 크기 형질, 병 저항성 등을 조사 혹은 검정
하게 된다.
제3차적 특성에 관여하는 혈질--1. 수량성 형질
2. 양질성형질(식미, 외관, 기호성, 화형)과
내구성형질(저장성, 수송성, 내구성)
2면교배 : 여러 자식계를 둘씩 조합 교배하여 그들의
특정조합능력과 일반 조합능력을 함께 검정하는 방법
단교배 : 특정한 자식계를 다른 여러 자식계와 교잡하여
여러 자식계들의 특정조합 능력을 검정하는 방식이다.
이 때 여러 자식계와 교잡되는 특정한 자식계를
검정친이라고 한다.
톱교배 : 적당한 품종, 복교잡종, 합성품종 등을 검정친으로
하여 여러 자식계를 교잡하고 그들의 일반조합능력을
결정하는 방법이다.
생육과정에 나타나는 형태적 형질 등은 그 형질이 발현되는 생육단계에 도
달하여야 검정이 가능하다. 그러나 병해 저항성, 내염성, 내건성, 내한성
등 생리적 형질은 유묘상태에서 검정이 가능하다. 또한 저온착과성 등은
저온에서의 화분 발아능으로 조기검정이 가능하다. 조기검정은 유묘상태
에서 실시하여 실험공간과 노력을 많이 절약할 수 있다. 초형 및 체형에 의
한 선발, 세대촉진과 단축
적응성 검정(adaptability test)---보급 대상지역의 기후 풍토
에 대한 적응성을 검정
생산력 검정(performance test)
시험구의 배치법
(완전임의배치법, 난괴법,라틴방각법, 분할구배치법, 분할집
구배치법, 세세구배치법, 격자형배치법)
자연계에서 한 개의 대립유전자에 대해 돌연변이가 일어날 확률 ==> 10-5～10-6
일대잡종 F1을 품종으로 취급하는 이유 : 모든 개체가 동일한 유전조성을 가지기 때문
격세유전: 조상의 형질이 먼 후대에 나타나는 것.
예 ① 부유(副乳):한 쌍의 유방 외에 작은 유방
② 온 몸에 털로서 덮인 사람
③ 소와 말의 발톱은 화석상 5개 - 지금은 2개에서 가끔 더 달리는 경우
▣ 크세니아(花粉直感) : 모체의 일부분인 배젖에 아비의 영향이 직접 당대에 나타나는 것
예) ① 메벼(S)는 찰벼(ss)에 우성.
② 찰벼의 암술에 메벼의 꽃가루를 가루받이하면 찰벼위에 메벼가 맺힌다
메벼(♂,SS) +찰벼(♀,ss)하면 중복수정이 이루어져
정핵(S)+알세포(s) → 배(Ss)
정핵(S)+극핵(ss) → 배젖(Sss)
메벼(F1)
▣ 메타크세니아 : 정핵이 직접 관여하지 않는 모체의 일부분에 꽃가루의 영향이 나타나는 것
예) 단감의 꽃에 떫은 감의 꽃가루 수분 → 단맛이 감소
떫은 감의 꽃에 단감의 꽃가루 수분 → 떫은 맛 감소
즉, 과일의 맛에 꽃가루의 영향이 나타나는 것
▣ 생산력검정의 단계 : 생검예비시험 → 생산력 검정 본시험 → 지역적응성시험 →
농가실증시험
잡종강세육종법
⑴ 잡종강세 : 유전적으로 hetero 상태인 잡종의 생육세가 훨씬 더 강한 현상, 타식
성에서 현저하다
⑵ 1대 잡종 이용 작물 : 옥수수, 수수, 사탕무우, 사료작물, 해바라기, 토마토, 가지
고추, 수박, 호박, 오이, 양배추, 양파, 배추, 담배, 꽃, 유채
- 1대 잡종 육종법의 절대적 조건
․양친품종이 순계이어야 한다
․F1이 실용적이어야 한다
․F1이 잡종강세를 고도로 나타내야 한다
⑶ 잡종강세 이용하는 데 다음과 같은 여건구비
① 1회교잡 → 많은 종자 생산할 수 있어야 한다
② 교잡조작이 용이
③ 단위면적당 재배에서 요하는 종자량이 적어야 한다
④ F1을 재배하는 이익이 F2종자 생산하는 경비보다 커야한다
◎ 자가수분식물의 homo화 : F1(50%) F2(75%) F3(87.5%)
◎ 타식성작물에서 순계분리육종법을 적용시킬 시
- 순계를 얻기 위해서는 인공수분으로 자식시켜야 한다
- 순계를 얻는 데 있어서 자가수정작물보다 더 많은 기간을 필요로 한다
- 순도 검정은 5-6세대의 자식세대를 경과한 후에라야 가능
- 자식약세 현상이 일어나지 않는 타식성작물(오이,참외)에서만이 이용가치가 있다
◎ 배수체의 임성이 저하되는 이유는 : 감수분열시 배우자 형성의 불규칙,
2배체의 경우는 감수분열시 n,n으로 배우자가 형성되는데
배수체에서는 매우 불규칙하게 이루어지며 따라서 이들
배우자들의 접합이 잘 이루어지지 않는다.
◎ 키메라현상 : 변이세포와 정상세포가 조직내에 섞여 있어서 한 식물체내에서도
부분에 따라서 다른 형질을 나타내는 경우
◎ 콜히친 처리법
침지법 : 종자 또는 식물체에 처리하는데 식물체에 할 때는
항시 생장점(뿌리또는 줄기의 선단부)을 콜히친
수용액에 담그면 된다
적하법 : 0.1～0.8%의 콜히친용액을 피펫으로 생장점에
반복하여 몇방울씩 떨어뜨린다.
라놀린법 : 무수라노린에 콜히친을 가하여 연고를 만들어
생장점에 발라둔다
한천법 : 라놀린 사용과 같은 방법으로 한다
분무법 : 유탁액을 만들어 0.1～1.0%액을 살포한다.
⇒ 화분배양의 육종상 가장 큰 의의 : 육종연한 단축(대상형질 및 제반형질의
homo화를 단시일내에 달성할 수 있어 육종연한이 단축)
⇒ 화분배양위해 양성하는 식물은 : 잡종 1세대(F1식물체는 균일하지만 이
식물체에서 형성되는 배우자들은 분리가 일어난다. 따라서 이 분리되는
화분 각각은 n상태이므로 이들을 배양시키면 유전적으로 다양한 식물체들
을 얻을 수가 있다. 그러므로 육종연한의 단축을 위하여는 F1의 화분을
배양한다)
⇒ 화분배양 : F1식물체양성 → 저온처리 → 약 채취 → 배지치상
기본배지(고농도의 호르몬처리하고 치상) → callus 형성 →
배지이식 → 반수성 유식물 유도
<포장>
<종자>
기본식물포
↓
----
기본식물종자
(농촌진흥청)
----
원원종
(도농업기술원)
----
원종
----
보급종
원원종포
↓
원종포
↓
일반재배포장의 80%의 채종량 (도원종장)
채종포
↓
농가
(종자공급소)
◈ 채종재배
- 재배지선정 : 생리적,병리적 퇴화 막기 위해 종서(씨감자) – 고랭지 채종
옥수수, 십자화과 등 타식성 원칙으로 하는 작물 :
인위적격절(격리법,포피법)
화본과(벼,맥류) - 과도한 비옥지, 과도한 척박지 토양 피한다
- 종자선택 및 종자처리
․채종재배에 공용할 종자 : 원종포에서 생산 관리된 우량종자 선택
․생리적, 병리적 퇴화 방지위해 - 선종과 종자소독
- 재배법과 비배관리
․다소 영양생장억제(질소 과용 피하고, 인산,칼륨 시비), 밀식피하고
도복․병해충 방제, 점파, 격리재배, 포피법
- 이형주의 철저한 도태
- 수확 및 조제
․곡물류 : 유숙기 - 호숙기 - 황숙기(채종적기)- 완숙기 - 고숙기
․채소류, 십자화과 : 백숙기 - 녹숙기 - 갈숙기(채종적기)- 고숙기
▨ 배배양 : 종간 교잡시 배가 일찍 퇴화되어 배주내에서 배반을 분리하여
배양하는 방법(난류)
▨ 약배양 : 반수체를 육성하여 유용한 형질을 얻어 교배모본으로 사용하며
육종연한을 단축
▨ 배유배양 : 불임성이 강하고 생육이 왕성한 3배체 식물의 육성법
(과수나 과채류의 종자가 없는 과실 육성)
▨ 조직배양에서 새로운 변이가 생기는 것 : 체세포성 영양계변이
▨ 생장점 배양의 목적 : virus-free 개체의 증식
▨ 전체형성능 : 식물의 세포나 조직을 기내에서 배양하면 완전한 식물
개체로 분화시킬 수 있는 것은 식물세포의 전체형성능을 이용한 것이다.
▨ 조직배양을 육종에 응용하는 이유 : 세대를 단축할 수 있다.
배수체를 유기할 수 있다. 이종속간의 교배불화합성을 극복할 수 있다.
▨ 조직배양을 세분해 볼 때 기관배양 : 종자배양
▨ 조직배양 번식법 중 세포배양으로 분류할 수 있는 것은 : 화분배양
▨ 조직배양에 의한 무병주 생산이 요구되는 화훼 : 카네이션
▨ 생장점 배양시 0.1～0.3㎜ 크기로 자른다
(생존율과 virus 감염억제에 지장이 없다)
⇒ 생장점은 매우 작고 virus가 없으므로 크기가 작을수록 무병주가 될 수 있다
▨ 증식을 목적으로 조직배양시의 작업순서
배양목적 및 작물결정 → 배양방법, 조건 및 배지결정 → 식물재료 준비 →
배지준비 → 살균 → 치상 → 배양 → 경화 → 이식
▨ 조직배양시 적온 : 20～25℃
▨ 무병주 생산을 할 경우 배양된 식물체를 경화시켜 이식한 후 virus 감염
여부조사 반드시 해야한다.
▨ 난에서 protocorm : 난초종자가 비대해서 줄기, 잎, 뿌리로 분화되기
직전의 상태를 원괴체라 한다
▨ plasmid : 고등식물 세포의 형질전환을 위한 DNA 운반체
▨ pomato(감자+토마토)는 세포융합에 의해 만들어졌다.
▨ 빠른 기간내에 대량으로 번식 : 조직배양
외적조건 : 순도, 크기, 중량, 색택, 냄새, 수분함량
내적조건 : 유전성, 발아력, 종자전염병충해
∬ 종자발아 3대 조건 : 수분, 온도, 산소, 광
∬ 수확
곡물류(화곡류,두류) : 유숙기 > 호숙기 > 황숙기 > 완숙기 > 고숙기
채소류(십자화과 작물) : 백숙기 > 녹숙기 > 갈숙기 > 고숙기
∬ 종자전염병
- 도열병 : piricularia oryzae에 의해 전염
- 모썩음병 : Achlya oryzae 에 의해 유백색의 면모가 방사상으로 나타남
- 깨씨무늬병 : Cochliobolus miyabeanus에 의해 주위에 뚜렷한 농갈색의 작은 반점
- 키다리병 : Gibberlla fujikuroi의 기생으로 종피가 암갈색 변하고 균총이 생긴다
- 벼알마름병 : 담황색을 띤 담황갈색의 띠무늬가 생긴다
- 오이세균성 점무늬병 : 토양 및 종자 전염
- 덩굴쪼김병 (만할병) : 내병성의 접목 재배로 막을 수 있다
- 오이 모자이크 바이러스병 : TMV의 종자 전염으로 외종피와 내종피에 병원체 존재
∬ 발아율, 발아세, 발아능, 순도
- 발아율 : 종자 품질 결정시 가장 중요한 인자
- 발아세 : 일정한 시일내의 발아율
- 발아능 : 종자의 가치를 총체적으로 표시하는 용가,
즉 포장에서 종자의 파종량 결정에 실용적으로 사용되는 용가(효율)
P=순도,G=발아율)
∬ 발아력 검정법 :
구아이아콜법, 테트라졸륨법(TTC용액,적색염색->발아력강하다)
X-선조사에 의한 방법, 지베렐린과 티오요소의 혼합액에
의한 발아 검정법, 절단 검사법
☆ 수중에서의 발아
가능 - 상추,당근,셀러리, 티머시,벼
감퇴 - 담배,토마토,화이트크로버,카네이션
불가 - 콩,무,양배추,가지,고추,파,페레리얼 라이크라스, 귀리, 밀
☆ 광과 발아
호광성 종자 ; 담배, 상추, 뽕나무, 베고니아, 피튜니아, 화본과 목초,
티머시종자, 셀러리
혐광성 종자 : 토마토, 가지, 호박, 오이류, 파
무 관 계 : 화곡류, 두과작물, 옥수수
☆ 종자발아
흡수(수분흡수 직후 무기호흡) →저장양분의 분해 →양분의 전류 →
동화 →호흡 →생장
☆ 자발적 휴면 원인 :
종피의 불투수성(연,고구마), 종피의 불투기성(귀리, 보리), 종피의
기계적 저항, 배(胚)의 미숙, 저장물질(胚乳)의 미숙, 발아억제물질 존재
발아촉진
경 실(hard seed)의 휴면타파와 발아촉진 :
두과목초, 일부 화본과목초, 연,고구마,오크라 종자 등
종피의 불투수성
화곡류의 휴면타파와 발아촉진
수도종자 : 40℃에 3주일 정도 보존 발아억제물질 불활성화
맥류종자 : 0.5~1%의 H2O2 용액에 24시간 정도 침지 -->
5~10℃의 저온에 보관(종피의 불투기성 제거)
- 감자의 휴면타파와 최아 : 지베렐린과 Ethrel을 혼합처리
박피절단법
- 화본과 목초종자의 휴면타파와 발아촉진 :
Brome-grass, Wheat-grass등의 휴면기간이 긴 것 -->
파종전 질산염류액이나 지베렐린 수용액 처리
감사합니다