The Korean Journal of Ecology

The Ecological Society of Korea (한국생태학회)
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Effects of Some Environmental Factors on the Germination of Seeds in Ambrosia artemisiifolia var. elatior

몇가지 환경요인이 돼지풀의 종자발아에 미치는 영향

  • 김종홍 (자연과학대학 생명과학전공) ;
  • 김원희 (자연과학대학 생명과학전공) ;
  • 차승희 (순천대학교 교육대학원 생물교육전공)
  • Published : 2002.06.01
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Abstract

In order to analyze the life cycle of A. artemisiifolia var. elation dormancy and some environmental factors inducing germination of the seeds were examined. The results were as follows : Dormancy of fertile seeds was broken in part within a month after seed collection in case of adequate moisture and alternating temperature was also effective in breaking dormancy. The temperature range, which allow germination was 12℃ ∼ 32℃. Optimum temperature for germination was 24℃. The seed of A. artemisiifolia var. elatior was light-independent. The difference of storage period appeared to have no particular effect on the viability of seeds at any time during the 9-month storage period. In the increasing temperature(IT) regime, A artemisiifolia var. elatior seeds started to germinate at 16℃, showing the higher temperature the greater germination rate, the final germination percentage was 99.34%. On the other hand, in the decresing temperature(DT) regime, seeds began to germinate at 20℃ with the 1.34% germination. An induced dormancy occurred at 12℃ making the 5.34% fecal germination in the DT regime. Low temperature was more effective to break dormancy than higher temperature Seeds of A. artemisiifolia var. elatior seems to be germinated in mid to late autumn or germination delayed until following spring. The above results suggest these variation of germination response in diverse environmental factors seems to be a physiological strategy to maintain their existence and to reproduce in the extreme thermal variation.

돼지풀(Ambrosia artemisiifolia var. elatior D/sub ESCOURTILS/)종자의 발아를 유발시키는 몇가지 환경요인의 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 종자의 휴면은 온도와 토양함수량이 적절하면 채종직후에도 일부분 타파되었고, 주야의 변온(30/20℃)이 휴면타파에 효과적이었다. 온도에 따른 발아율은 12℃∼32℃의 온도처리구에서 모두 발아가 이루어졌고, 발아에 필요한 최적온도는 24℃였다. (P<0.01). 토양함수량의 영향은 30% 처리구에서 증가하기 시작하여 60% 처리구에서 최대치를 나타내고 (P<0.05) 80% 처리구에서 다시 감소하는 경향을 나타내었으며, 토양함수량 7% 처리구에서는 전혀 발아가 이루어지지 않았다. 온도에 대한 광의 영향은 24℃의 온도 처리구에서 광처리시와 암처리시 가장 높은 발아율을 나타내었고, 광의 존재유무에 따른 발아율의 차이는 뚜렷하지 않았다. (P>0.05). 채종시기간에는 9개월 저장기간의 어떤 시기에도 종자의 발아에 특별한 영향을 나타내지 않았다. (P>0.05). 온도상승구(IT)에서 돼지풀종자는 16℃에서 발아하기 시작하였고 온도가 상승함에 따라 발아율이 점차 증가하여 최종발아율은 99.34%에 이르렀다. 반면에 온도하강구(DT)에서는 20℃에서 처음발아가 시작되었으며(1.34℃)에서 5.34%의 최종발아율을 나타내었고, 온도가 하강함에 따라 2차 휴면이 유도되었다. 저온에 의한 종자의 휴면타파가 고온에 의한 휴면타파보다 더 많이 유도되어, 돼지풀 종자는 늦가을에도 발아가 이루어지나 그 다음해 봄에 대부분의 종자발아가 이루어질 것으로 생각되어진다. 이와 같은 돼지풀종자들 내의 발아습성의 변이가 다양한 환경변화에 대해 자신의 생존과 자손의 번식을 위한 생리적·생태적 전략임을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 고경식. 1991. 한국식물검색도감(가을). 아카데미서적. pp.141.
  2. 김수경. 1988. 토양함수량, 온도 및 광이 질경이 종자발아에 미치는 영향. 건국 대학교 교육대학원 석사학위 청구논문
  3. 김진기, 차장옥, 김연중. 1995. 초보자를 위한 알기쉬운 SAS활용법. 혜지원. pp.130-133.
  4. 서희원, 김세현, 박인협. 1997. 후박나무의 종실생장 및 종자 채취시기와 전처 리가 발아율에 미치는 영향 순천대학교 논문집. 16: 1-6.
  5. 成美善. 1994. 온도에 대한 돌피(Echinochlor crus-galli)종자의 발아 반응. 건국대학교 대학원 석사학위 청구논문.
  6. 순천통계연보. 1997. 순천시. P.20.
  7. 원색 외래잡초종자도감. 1996. 농촌진흥청 농업과학기술부. P.42.
  8. 윤익석. 1977. 초지학개론. 鄕文社. pp.65-66.
  9. 李一球, 李浩俊, 李龍熙, 申容雨. 1971. 禿裸地의 植生에 關한 生態學的 硏究. 建國學術誌. 12: 815-824.
  10. 이호준, 김용옥, 장남기. 1997. 수 종 식물의 분비물질이 종자 발아와 균류 생장에 미치는 알레로파시 효과. 한국생태학회지. 20(3): 181-189.
  11. 任良宰, 金義植. 1980. 한반도의 귀화식물분포. 한국식물학회지. 제23권 3-4호, pp.69-83.
  12. 장남기, 이성규. 1983. 한국의 식생에 있어서 $C_3,\;C_4$ 및 CAM 식물의 분류, 생산력 및 분포에 관한 연구(II), $C_3와\;C_4$형 식물의 물질생산과 생산력. 한국생태학회지. 6(2): 114-127.
  13. 한원식. 1989. 농업과 생물학 연구를 위한 통계방법, 자유아카데미. p.624.
  14. Augspurger, C.K. 1981. Reproductive synchrony of a tropical shrub : Experimental studies on effects of pollinators and seed predators on Hybanthus prunifloius(Violaceae). Ecology 62: 775-788. https://doi.org/10.2307/1937745
  15. Baskin, J. M. and C. C. Baskin. 1985. The annual dormancy cycle in buried weed seeds : a continuum. Bioscience. 35: 492-498. https://doi.org/10.2307/1309817
  16. Bewley, J. D. and M. Black. 1982. In Physiological and biochemistry of seeds. Springer-Verlag press. Heidelberg. pp.324-341.
  17. Cook, R. E. 1979. Patterns of juvenile mortality and recruitment in plants. In O. T. Solberg, S. Lain, G. B. Johnson and P. H. Raven (eds.). Topics in Plant Population. Biology Columbia Univ. Press. New York. pp. 207-231.
  18. Courtney, A. D. 1968. Seed dormancy and field emergence in Polygonum aviculare. J. Appl. Ecol., 5: 675-683. https://doi.org/10.2307/2401641
  19. Dansereau, A. G. 1957. Climatic control of germination and dormancy, In L. T. Evans (ed.). Biogeography on ecological perspective. Academic Press, New York, pp.265-287.
  20. Grime, J. P. 1979. In Plant strategies and Vegetation Processes. John Wiley and Sons. Butterworths. London. pp. 231-236.
  21. Hendricks, S. B. and R. B. Taylorson. 1979. Dependence of thermal responses of seeds on membrane transitions. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 76: 778-781. https://doi.org/10.1073/pnas.76.2.778
  22. Harper, J. L. 1977. Population biology of plants. Academic Press. London. pp.147-153.
  23. Hotta, M. 1977. On the distribution of dandelion(Taraxacum) in the Kinki district. Shizenshi-Kenkyu. 1: 117-134.
  24. Hsu, F. H., C. J. Nelson and A. G. Matches. 1985. Temperature effects on seedling development of perennial warm-season forage grasses. Crop Science 25: 249-255. https://doi.org/10.2135/cropsci1985.0011183X002500020012x
  25. Ignaciuk, R. and J. A. Lee. 1980. The germination of four annual strand-line species, New Phytol. 84: 581-591. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1980.tb04772.x
  26. Inderjit, W. L. and K. M. Dakshini. 1990. The nature of interference potential of Pluchea lanceolata(DC) Clarke C. B.(Asteraceae), Plant and Soil, 122: 298-302. https://doi.org/10.1007/BF02851989
  27. Inderjit W. L. and K. M. Dakshini. 1992. Interference potential of Pluchea lanceolata(Asteraceae): Growth and physiologial responses of asparagus bean, Vigna unguiculata var. sesquipendalis. J. Botany 79 (9): 979-981.
  28. Mark, M. K. and S. D. Prince. 1981. Influence of germination data on survival and fecundity in wild lettuce Lactuca seriola. Oikos 36: 326-330. https://doi.org/10.2307/3544630
  29. Mayer, A. M. and A. Poljakoff Mayber. 1982. The germination of seeds. Pergamon Press, Oxford. p.211.
  30. McWhorter, C. G. and T. N. Jordan. 1976. The effect of light and temperature on the growth and development of Johnsongrass. Weed Science 24(1): 88-91.
  31. Miyawaki, A. 1967. Vegetation of Japan compared with other region of world. Gakken, Tokyo, p.535.
  32. Naito, T. 1975. Notes on ecosis of Taraxacum plants. Biol. Sci. 27 :195-202.
  33. Newsome, A. E. and I. R. Noble. 1986. Ecological and physiological characteristics of invading species. In R. H. Groves and J. J. Burdon (eds.). Ecology of Biological Invasions, Cambridge Univ. Press. pp.1-33.
  34. Ogawa, K. 1976. Observation on flowering and seed production of some dandelion species. Live Teaching Materials Information Service. 12: 128-130.
  35. Pickett, S. T. A. and F. A. Bazzaz. 1978. Organization of an assemblage of early successional species on a soil moisture gradient. Ecology 59: 1248-1255. https://doi.org/10.2307/1938238
  36. Pons, T. L. 1986. Response of plantago major seeds to the red farred ratio as influenced by other environmental factors. Plant Physiol. 68(2): 252-258. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1986.tb01922.x
  37. Rathcke, B. and E. P. Lacey. 1985. Phenological patterns of terrestrial plants. Ann. Rev. Ecol. 16: 179-214. https://doi.org/10.1146/annurev.es.16.110185.001143
  38. Rice, E. L. 1984. In Allelopathy. Academic Press, Orlando. pp. 337-343.
  39. Robbins, W. W., A. S. Crafts and R. N. Raynor. 1972. Weed Control. Mcgraw-Hill, New York. p. 583.
  40. Silvertown, J. W. and J. B. Dickie. 1981. Seedling survivorship in natural population of nine perennial chalk grassland plants. New Pytol. 88: 555-558. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1981.tb04099.x
  41. Solbrig, O. T. 1980. Demography and natural selection. In O. T. Solbrig (ed.). Demography and evolution in plant strategy. Blackwell scientific Publications, Oxford. pp.1-20.
  42. Tompson, K. and G. Mason. 1977. Seed germination in responses to diurnal fluctuations of temperature. Nature. 267: 147-149. https://doi.org/10.1038/267147a0
  43. Tompson, K. and J. P. Grime. 1983. A comparative study of germination in response to diurnally-fluctuating temperatures. J. Appl. Ecol. 20(1): 41-56.
  44. Thompson, P. A. 1970. Characterization of the germination responses to temperature of species and ecotypes. Nature. 225: 827-831. https://doi.org/10.1038/225827a0
  45. Thompson, P. A. 1973. Geographical adaptation of seeds. In Seed Ecology. W. Hydecker (ed.). Butterworths, London. pp. 31-58.
  46. Washitani, I. 1984. Germination responses of a seed population of Taraxacum officinale Weber to constant temperatures including the supraoptimal range. Plant Cell Env. 7: 655-659. https://doi.org/10.1111/1365-3040.ep11571610
  47. Young, J. A., B. A. Kay, H. Gorge and R. A. Edvance. 1980. Germination of three species of Atriplex. Agrn. J. 72: 705-709. https://doi.org/10.2134/agronj1980.00021962007200050003x

Cited by

  1. High frequency plant regeneration following abnormal shoot organogenesis in the medicinal tree Hovenia dulcis vol.98, pp.1, 2009, https://doi.org/10.1007/s11240-009-9538-6
  2. Community structure, succession and invasibility in a seasonal deciduous forest in southern Brazil vol.17, pp.6, 2015, https://doi.org/10.1007/s10530-014-0827-6
  3. Pollen and microsporangium development in Hovenia dulcis (Rhamnaceae): a different type of tapetal cell ultrastructure vol.253, pp.4, 2016, https://doi.org/10.1007/s00709-015-0870-x