• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2020.08a
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• pp.10-10
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• 2020

전 지구적으로 생물다양성의 지속적인 감소 추세에 따른 생물자원의 중요성이 증가하는 시점에서, 식물 유전자원의 종 다양성 보존과 지속가능한 이용을 위한 체계적이고 현실적인 방안 마련이 절실한 실정이다. 국내에서도 2017년에 유전자원 접근 및 이익 공유에 대한 나고야 의정서가 발효됨에 따라 식물유래 BT산업 소재의 국내 자급이 불가피해진 상황이며, 더불어 국토의 생태복원에 적합한 식물 소재 개발의 중요성이 대두되면서 자생식물의 종자 수급기반 대책은 국가적 차원에서 중대한 과제라 할 수 있다. 우리나라는 면적 대비 높은 식물 종 다양성을 보이며, 이는 종자의 휴면유형 또한 다양하고 복잡할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 식물유전자원으로써의 보존 및 국가 경제적 이익을 위한 종자 활용, 산업화를 위해서는 종자의 생리적 특성에 기반 한 데이터베이스의 축적과 효과적인 활용을 위한 종자 휴면유형 분류 및 적정 휴면타파 조건을 확립할 필요가 있다. 현재까지 다양한 식물종에서 종자 휴면의 하위 카테고리가 계속적으로 세부 분류되고 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 세부 휴면유형에 의해 많은 유용 식물자원의 활용이 제한적이다. 종자의 휴면유형은 크게 외생휴면(Exogenous dormancy)과 내생휴면(Endogenous dormancy)으로 분류되며, 국내에서는 내생휴면에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 한편 외생휴면은 물리적 휴면(Physical dormancy), 기계적 휴면(Mechanical dormancy) 및 화학적 휴면(Chemical dormancy)으로 세부 분류되며, 기계적 휴면과 화학적 휴면은 내생휴면인 생리적 휴면(Physiological dormancy)에 포함되어야 한다는 의견도 있다. 물리적 휴면 종자에서는 water-gap 복합체의 존재 등에서 원인을 찾을 수 있으나, 발아억제 호르몬에 기인하는 화학적 휴면 및 종(과)피 또는 배유에 의한 기계적 휴면은 배의 성장잠재력과 발달에 의해 타파될 수 있다. 이와 같이 실제로 많은 식물 종에서 다양하게 존재하는 외생휴면 유형에 대해 내생휴면과는 명확히 다른 방식으로 접근되어야 하므로, 다년간의 체계적 연구를 통해 미흡한 종자생리 연구 분야를 보완하고 자생식물의 종자 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2023.04a
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• pp.10-10
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• 2023

투구꽃속(Aconitum L.)은 미나리아재비과(Ranunculaceae)의 가장 큰 속(Genus) 중 하나로 300-400 여종(Species)이 북반구 온대지역에 분포한다(Tamura, 1993). 둥근 투구모양의 꽃받침이 특징적이며, aconitine과 같은 알칼로이드 성분을 함유하고 있어 전통적으로 약용소재로서 활용되었다(Khorana, 1968). 세뿔투구꽃(Aconitum austrokoreense Koidz.)은 한국 경상도, 전라남도에만 국지적으로 자라는 한국 특산식물이자, IUCN에서 CR(Critical Endangered) 등급으로 지정된 희귀식물이다. 이 종은 다년생이지만, 서식지에서 개체수가 적거나 유묘의 발견이 어려운 등 자생지 축소 및 절멸의 우려가 높다. 세뿔투구꽃을 보호하고 종을 보존하기 위해서는 종자 발아 · 휴면에 대한 지속적 연구와 종자번식법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 세뿔투구꽃의 종자의 휴면유형을 분석하고 호르몬에 의해 휴면타파를 유도하였으며, 특히 발아 2단계에서 일어나는 생리적 변화를 단백질체학적 관점에서 분석하였다. 세뿔투구꽃 종자는 미발달된 배를 가지고 있으며, 충분한 수분과 온도의 조건에서도 발아가 관찰되지 않아 형태 · 생리적 휴면으로 판단되었다. 종자는 BAP 처리에서 휴면이 타파되는 것을 확인하였으며, 특히 BAP 농도에 따른 발아율은 통계적으로 유의한 값을 가졌다 (F=23.208, P<0.01). 건조된 종자에 비해 BAP 처리된 종자는 발아 2단계에서 몇가지 단백질의 증가가 관찰되었다. 대부분의 종자는 30S ribosomal protein subunit으로, 휴면상태에서 발아상태로 변환이 일루어지는 생리적 변화의 증거로 확인된다. 특히 발아2단계를 지나는 세뿔투구꽃 종자에서는 cytochrome subunit과 photosystem II protein의 급격한 증가가 관찰되었는데, 이는 배아의 발달 결과인 자엽이 발아 즉시 광합성이 가능하도록 준비하는 과정에서 발현 된 것으로 추정한다. 본 연구는 발아2단계에서 휴면타파에 직접적인 영향을 미치는 요인을 발견하지 못하였으나, 휴면타파에 중요한 단계인 발아 2단계 종자의 생리학적 변화를 이해하기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것이다.

• Asian Journal of Turfgrass Science
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• v.3 no.1
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• pp.16-23
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• 1989

입화(Burning)가 zoysia-82의 생육, 종자생산 및 thatch 감소에 미치는 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 유초출현일수는 대비구(자연상태)와 유초출현 약 2개월전에 입화처리한 구가 짧았다. 2. 종자수량은 대비구가 가장 많았고 휴면직전과 유초출현직후의 입화구가 가장 적었다. 3. Thatch 축적은 대비구가 가장 깊었으며 휴면직전과 휴면 약 2개월 후 입화처리구가 가장 얇았다. 4. 근건중, runner 건중, 총 건물중은 휴면 약 2개월후 입화구가 가장 무거웠으며, 엽 및 엽경건중은 휴면직후의 입화구가 가장 무거웠으나 근건중 이외의 형질들은 입화처리간 유의차가 없었다. 5. Zoysia-82의 유초출현일수의 단축과 종자수량의 증가및 thatch 감소를 위해서는 유초출현 약 2개월전과 휴면 약 2개월후가 입화적기라 사료된다.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.20
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• pp.100-106
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• 1975

Germinating ability of green seed in maturing period was investigated to develop the technics on generation shortening. Rapeseed did not germinate until 40 days after flowering (=DAF) in green seed and 50 DAF in dried seed. Effective germination to be utilized for generation shortening came on 55 DAF for dried seed by heating and on 75 DAF for green seed. The periodic time of seed dormancy in maturing period had two cycles and rest period was considered that it was different according to the ecological types of early, middle and late maturity.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2021.04a
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• pp.28-29
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• 2021

애기똥풀(Chelidonium majus L. subsp. asiaticum H.Hara)의 지상부는 백굴채라고 불리며 항암, 항균 등의 효능을 가지고 있어 예로부터 약용으로 이용되었다. 그러나 천연 약용소재로 개발가치가 높음에도 불구하고 실생묘의 대량 확보를 위한 종자번식 관련 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 애기똥풀의 발아 및 휴면 특성을 분석함으로써 추후 종자번식을 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다. 실험재료로 사용된 애기똥풀 종자는 2019년 6월 경상북도 봉화군에서 채종하였으며 정선 후 건조상태로 실온(25℃)에 보관하였다. 종자의 1000립중은 0.57±0.01g이며, 배종비는 0.21±0.12로 조사되어 형태적으로 미성숙한 배를 가지고 있다. 종자의 활력은 테트라졸륨 검정을 통해 79%로 확인되었다. 종자의 기본 함수율은 7.64±0.25%였으며, 침지 2일 차에 최대함수율(32.6±0.34%)에 도달하였다. 초기 발아검정은 25/15℃ (light/dark, 16/8h)챔버에서 명조건과 암조건으로 구분하여 30일간 진행하였으며, 암조건은 알루미늄 호일로 광을 완전히 차단하고 최종 발아율만 조사하였다. 발아율을 조사한 결과, 명조건은 0.75±0.80%, 암조건은 5.50±1.55%로 조사되어 형태적인 휴면과 생리적인 휴면을 모두 갖는 것으로 판단하였다. 애기똥풀의 생태적인 환경을 고려하여 12주의 Summer temperature(S12, 25/15℃, 16/8h)로 층적하고 연속하여 Autumn temperature(A, 15/10℃, 16/8h)를 4주(A4)와 8주(A8)로 달리하여 종자의 휴면타파를 유도하였다. 층적 후 발아율은 모두 증가되었으며, S12-A4(54%)는 S12-A8(24.5%)에 비해서 휴면타파에 효과적이었다. 휴면타파 효과의 증진을 위해 층적처리한 종자를 500ppm의 GA₃와 GA₄₊₇에 각 24시간동안 4℃에서 침지시킨 뒤 동일한 조건에 파종하였다. GA₃가 처리된 S12-A4는 발아율이 82.0%, S12-A8는 30.8%로 유의적으로 증가하였으나 GA₄₊₇ 처리는 S12-A4(48.5%)와 S12-A8(21.3%)에서 발아율 향상 효과가 없었다. 결론적으로 애기똥풀의 휴면타파를 위해서 12주의 Summer temperature와 4주의 Autumn temperature 변온층적과 추가 GA₃ 처리가 휴면타파를 위한 효과적인 처리방법으로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• v.25 no.2
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• pp.93-100
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• 2002

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.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2022.09a
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• pp.67-67
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• 2022

먹넌출은 국내에서 안면도에서만 자생하는 희귀식물로, 항산화, 미백, 항암 효능이 밝혀져 유용식물자원으로의 활용이 기대되나 IUCN(세계자연보전연맹) 기준 취약종(VU)으로 분류되어 생명자원의 현지 내, 현지외 보존 필요성이 크다. 따라서 본 연구는 먹넌출의 종자를 이용한 보존과 증식을 위해 기초자료를 확보하고자 하였다. 이를 위해 열매의 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 차이를 비교하고, 종자의 발아 조건 구명을 위해 휴면 종류와 발아 적온을 조사하였다. 먼저 열매 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 조사 결과, 열매가 부분적으로 성숙한 적색 단계는 완전히 성숙한 흑색 단계와 비교하여 종자 무게와 배길이에서 차이가 거의 나타나지 않았고 충실도가 80%, 충실 종자의 활력이 100%로 나타났다. 따라서 종자 채취 시 열매가 흑색으로 성숙하여 떨어지기 전인 적색 단계에서 채취하여도 종자를 이용한 증식에 문제가 없을 것으로 보인다. 또한 먹넌출 종자는 딱딱한 과피로 덮여있지만 수분 흡수를 가능하게 하는 조직을 가지고 있어 물리적 휴면에 해당하지 않았으나 생리적 휴면을 가지고 있었으며, 휴면 타파에는 GA3 1000ppm 처리가 가장 효과적이었다. 또한 발아 온도는 10℃ 12시간, 20℃ 12시간인 변온 조건에서 가장 높은 발아율을 보였다. 본 결과를 먹넌출 종자 수집과 증식에 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.14 no.3
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• pp.199-204
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• 2000

최근 자연생태계에서 일어나고 있는 자생 민들레류의 감소와 서양민들레의 급속한 증가원을 종자 발아특성을 통해 알아보고자 한다. 각각의 종자는 무처리를 비롯하여 10일, 20일, 30일, 60일간의 저온처리를 실시하였으며 발아조건은 광조건과 암조건으로 실험하였다. 자생민들레의 경우에 광조건하의 무처리 대조구에서 28%의 발아율을 나타내었으나 60일간의 저온처리구에서 90%의 발아율을 나타내었다. 발아세와 평균발아기간도 30일 이상의 저온처리와 광조건하에서 양호한 성적을 나타내었다. 좀민들레의 경우에도 민들레와 거의 유사한 경향을 나타내어 30일 이상의 저온저리와 광조건하의 발아상태가 대조구에 비해 상대적으로 양호하였다. 그러나 서양민들레는 저온무처리구의 광조건에서 발아율 88.8%로 자생 민들레류에 비해 현저히 높게 나타났다. 또한 서양민들레 종자는 저온처리에 의핸 현저한 발아율 향상을 볼 수 없었다. 그러므로 30일 이상의 저온처리에 의해 휴면이 타파되고 발아율이 향상되는 자생 민들레류의 비휴면성인 성양민들에 비해 종 번식에 있어 상대적으로 불리하다는 것을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Weed Science
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• v.6 no.2
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• pp.102-109
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• 1986

To know the ecological pattern of bulrush (Scirpus juncoides) seeds in dormancy-breaking responses as affected by different ripening processes, storage conditions, germination conditions, and some of known chemicals concerned, the study was conducted. Among other conditions detected, the burial in 2 cm depth paddy soil, $5^{\circ}C$ storage temperature, pre-maturing process (Green color), high concentration of chemicals used, and flooding paddy surfaces were the most efficient conditions for bulrush seeds to break dormancy and germinate, respectively.

• Korean Journal of Plant Resources
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• v.31 no.4
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• pp.363-371
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• 2018

Tiarella polyphylla D. Don is a native plant distributed only in Ulleung Island in Korea and has been traditionally used for medicinal purposes, although it is also used ornamentally. This study was conducted to determine the requirements for dormancy break and germination and to classify the type of seed dormancy. The experiments were performed with cold stratification (0 or 12 weeks at $5^{\circ}C$), warm stratification (0, 4, 8, or 12 weeks at $23^{\circ}C$, followed by 8 weeks at $5^{\circ}C$, and then incubation at $23^{\circ}C$), and $GA_3$ treatments (0, 10, 100, or 1000 mg/L). The treated seeds were incubated on aseptic media at room chamber ($23^{\circ}C$, a 16h photoperiod of fluorescent lamps with $40{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$). The seeds were dispersed in nature as underdeveloped embryos with no physical barrier to absorb water to prevent water absorption. However, the seeds did not germinate for 30 days after sowing without any pre-treatments. Thus, the seeds had morphological dormancy (MD) and physiological dormancy (PD). The final germination percentage following cold stratification (0 or 12 weeks) was 66.7% and 45.6%, respectively. The cold stratification delayed seed germination by about 3 weeks. In the warm stratification experiment (0, 4, 8, or 12 weeks), the final germination percentage was 21.1%, 27.8%, 41.1%, and 57.8%, respectively, 20 weeks after sowing. The embryos of the T. polyphylla seed grew in relatively warm temperatures ($23^{\circ}C$). $GA_3$ application overcame seed dormancy and promoted germination. Following $GA_3$ treatment (0, 10, 100, or 1000 mg/L), the final germination percentage was 33.3%, 45.0%, 42.5%, and 72.5%, respectively. These results suggest that the T. polyphylla seeds had non-deep simple morphophysiological dormancy (MPD) and $GA_3$ treatment could be used as a substitute for warm stratification for breaking seed dormancy. To our knowledge, this is the first report of seed dormancy characteristics of the genus Tiarella native to Korea.