Research Article

Korean Journal of Plant Resources. April 2021. 166-171
https://doi.org/10.7732/kjpr.2021.34.2.166

ABSTRACT


MAIN

  • 서 언

  • 재료 및 방법

  •   식물 재료

  •   시험장소 및 재배 시스템

  •   BA 엽면살포와 적심에 따른 긴산꼬리풀의 생육 및 개화

  •   생육조사 및 통계분석

  • 결과 및 고찰

  •   적심 및 BA 엽면살포에 따른 생육 특성

  •   적심 및 BA 엽면살포에 따른 개화 특성

  • 적 요

서 언

국제식물신품종보호동맹(UPOV)이 발동됨에 따라 초화류 종자의 99% 이상을 수입에 의존하고 있는 우리나라는 자생식물자원의 개발 및 산업화에 대한 필요성이 증가하고 있다(Kim, 2015). 자생식물의 관상적 활용은 한국적인 정서를 표현할 수 있을 뿐 만 아니라 오랜 세월 우리나라의 기후에 적응해 왔기 때문에 환경적응성이 뛰어나며 병해충에 대항 저항성도 높아 외국종에 비해 재배가 용이하다(Ryu, 2004).

현삼과(Scrophulariaceae)인 개불알풀속(Veronica)은 수생에서부터 반사막지역, 고산 초원에서 도시 잔디밭과 정원에 이르기까지 넓게 분포하고 있다(Albach et al., 2005) 꽃이 아름답고 우아하며 개화 기간이 길고 다년생이며 관리가 쉬워 많은 원예가들로부터 사랑받고 있는 식물속이다(Hawke, 2010).

국내 개불알풀속은 25종이 분포하고 있다. 그 중 우리나라 전국 각처에 분포하는 긴산꼬리풀(Veronica longifolia L.)은 다년생 초본으로, 크기는 1 m 이상 자라며 7-8월에 보라색 화서(약 11 ㎝)가 원줄기 끝에 총상화서로 달린다(KPNI, 2019).

적심과 BA (6-benzylaminopurine) 엽면살포는 일반적으로 화훼식물의 초장을 억제하거나 수량향상 및 품질을 증진하기 위한 방법으로 사용한다(Barbier et al., 2017; Choi et al., 2019; Oh et al., 2015). 적심은 정아의 옥신 생성을 저해하여 정아 우세를 억제하고 작고 풍성한 식물체를 만드는데 쓰인다(Barbier et al., 2017). 자생식물에서 적심은 개맨드라미(Lee et al., 2006), 방향성 식물인 향유와 꽃향유(Sohn and Kim, 2003), 절화용 겹도라지(Huh et al., 2015), 금강초롱꽃(Ryu et al., 2002) 등에서 효과가 나타났다. 사이토키닌(BA) 처리 또한 세포분열을 촉진하여 정아와 측아의 활동을 촉진한다(Kieber and Schaller, 2018). 사이토키닌 처리에 따른 분지촉진 효과는 흑산도비비추와 흰좀비비추(Yoon et al., 2019) 등에서 연구되었다. 그러나 자생 꼬리풀에 대한 연구 결과는 미비한 실정이다.

따라서 본 연구는 관상용으로 국내외에서 개발가치가 높은 긴산꼬리풀의 재배기술을 확립하기 위하여 BA 엽면살포를 활용하여 두가지 작용의 상승효과를 알아보고 긴산꼬리풀의 시가와 농도에 따른 생육 및 개화특성을 분석하고자 하였다.

재료 및 방법

식물 재료

연구에 사용된 긴산꼬리풀 종자는 2018년 10월 산림청 국립수목원 산하 DMZ 수목원에서 채종한 다음 일주일간 상온에서 건조하였다. 건조시킨 종자는 정선을 하여 4℃에 보관한 후 실험에 사용하였다. 2019년 5월 7일 원예상토(Baroker, Seoul Bio, Eumseong, Korea)가 채워진 50 공 트레이에 셀 당 1립씩 파종하였고 발아한 묘는 2019년 6월 26일 원예상토가 채워진 사각포트(11.5 × 11.5 × 10.5 ㎝)에 이식하였다.

시험장소 및 재배 시스템

국립수목원 유용식물증식센터 내 단동 비닐하우스(37°28’N, 127°35’ E)에서 연구를 수행하였다. 관수는 점적관수로7-8월에는 1일 2회 15분간 500 mL을 실시하였으며, 나머지 기간에는 1일 1회 15분간 500 mL 관수를 실시하였다. 2019년 7월 1일부터 10월 14일까지 매일 온도, 상대습도의 환경데이터를 datalogger (WachDog 1000 Series Micro Station, Spectrum Tech. Inc., Plainfield, USA)를 이용하여 기록하였다(Fig. 1).

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Fig. 1

Temperature and relative humidity during experimental period at July to October, 2019.

BA 엽면살포와 적심에 따른 긴산꼬리풀의 생육 및 개화

본 연구는 2019년 7월 5일부터 10주간 진행되었다. 2019년 7월 5일 식물체의 길이가 10-12 ㎝의 식물체를 적심 후 0, 1, 2주 후에 생장조절제처리를 하였다. 생장조절제처리는 6-benzylaminopurine (BA)를 이용하였고 0, 500, 1000, 2000 ㎎/L의 농도로 포트당 10 mL씩 엽면살포하였다. BA는 99% ethanol 10 mL를 사용하여 녹인 다음 증류수에 희석하여 사용하였다.

생육조사 및 통계분석

적심과 생장조절제 처리에 따른 긴산꼬리풀의 생육을 비교하기 위하여 적심 10주 후 초장, 초폭, 엽장, 엽폭, 엽수. 가지 수, 마디 수, 가지길이, 꽃 수, 버드 수 꽃 길이, 꽃대길이를 조사하였다. 개화 특성은 꽃이 30% 이상 개화하였을 시의 개화율, 개화일, 꽃 수, 버드 수 꽃 길이, 꽃대길이를 조사하였다. 개화율은 개화된 포트의 수를 비율로 계산하였다. 생육과 개화 특성 조사는 처리당 10개체씩 3반복으로 조사하였으며 완전 임의배치하여 진행하였다.

각 처리별 측정 항목에 대한 평균 및 표준오차를 계산하였으며, SAS 프로그램(Statistical Analysis System, 9.4 Version, SAS Institute, Cary, NC, USA)으로 Duncan's multiple range test를 사용하여 p < 0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.

결과 및 고찰

적심 및 BA 엽면살포에 따른 생육 특성

긴산꼬리풀의 초장은 적심처리만 하였을 시(73.30 ㎝) 대조구(69.77 ㎝)에 비해 초장이 증가하였으나 BA처리구 농도가 500-2000 ㎎/L으로 높아질수록 초장의 길이가 감소하였다. 또한, 적심 후 BA 처리시기가 늦어질수록 크기가 줄어드는 경향이 있었다. 적심의 식물체 왜성화에 대한 효과는 개맨드라미, 국화, 구절초 등에 의해서 보고되었다(Cho et al., 2010; Lee et al., 2006; Yoo et al., 1999). 일반적으로 적심은 식물의 초장을 억제하는 것으로 알려져 있지만 Starman (1991)Impatiens hybrids 연구와 같이 본 연구에서 적심 단용 처리의 효과는 유의성이 없으나 BA 엽면살포를 혼용 처리하였을 시에는 초장 감소의 효과가 상승하였다(Table 1).

Table 1.

Growth of V. longifolia L. as affected by pinching and BA spray application at 10 weeks after pinching

SWP
(weeks)
BA
(㎎/L1)
Plant No. of
nodes (ea)
leaf Secondary branch
Height
(cm)
Width
(cm)
Length
(cm)
Width
(cm)
Number
(ea)
Length
(cm)
Number
(ea)
Control 69.77 abz 41.87 a 10.67 b 15.42 a 5.56 a 146.83 b 39.65 c 8.03 c
Pinching 73.30 a 34.58 b 9.33 cd 12.5 bc 4.75 b 149.73 b 42.19 ab 9.77 bc
0 500 69.26 ab 30.27 cd 11.93 a 11.1 de 4.74 b 161.57 ab 37.29 ab 8.23 bc
1000 61.98 bc 28.33 cde 11.33 ab 11.77 bc 4.90 b 176.03 ab 35.22 ab 9.8 bc
2000 59.65 cd 26.98 de 10.47 bc 11.98 bcd 4.83 b 169.13 ab 38.43 c 7.83 bc
1 500 57.55 cde 27.72 de 9.47 cd 12.66 bc 4.74 b 164.10 ab 39.18 ab 8.37 bc
1000 57.32 cde 29.92 cd 10.77 ab 12.85 b 4.63 b 170.70 ab 39.78 ab 9.20 bc
2000 50.43 de 25.50 e 8.70 de 9.31 f 4.49 b 178.23 ab 37.26 b 10.33b
2 500 59.28 cd 30.05 cd 8.10 e 10.52 ef 4.36 b 152.77 ab 45.63 a 8.67 bc
1000 55.90 cde 30.48 cd 8.47 de 11.09 de 4.12 b 161.23 ab 43.47 ab 9.30 bc
2000 49.52 e 32.04 bc 10.8 ab 11.41 cde 4.73 b 213.60 a 30.19 a 16.90 a

zMean separation within columns by Duncan´s multiple range test at p<0.05.

식물의 초폭은 대조구에서 41.87 ㎝로 가장 크게 나타났으며, 적심을 하였을 시 34.58 ㎝로 줄어들었다. 또한 적심 0주차와 1주차에 BA엽면살포를 하였을 경우 적심 후 BA엽면살포 시기가 멀어지고 BA의 농도가 높을수록 초폭은 줄어드는 경향이 있었으나 2주차에 BA 엽면살포를 하였을 경우는 다른 처리구에 비해 초폭의 감소가 적었다.

잎 크기와 너비는 대조구에서 각 15.42, 5.56 ㎝로 가장 길게 나타났으며, 적심과 BA 엽면살포 처리구 모두 대조구에 비해 줄어들었으며, BA 처리구에서 대조구와 적심 처리구에 비해 엽수가 늘어났다.

분지유도 효과를 살펴본 결과 가지길이는 적심 2주 후 500 ㎎/L BA 처리구에서 45.63 ㎝로 가장 길었으며, 적심 2주차 2000 ㎎/L BA 처리에서 30.19 ㎝로 가장 짧았다. 또한 대조구에서 8.03개의 측지가 발생한 데 비해 적심 2주차 2000 ㎎/L에서 약 2.1배 증가한 16.9개로 가장 많이 형성되었다. 적심과 BA처리는 측아우세를 유도하는 효과가 있으며, Lee et al. (2006)은 적심과 BA처리를 혼용하였을 시 단용 처리하였을 때보다 측아 발생이 더 우수하다고 하였으며 본 연구결과와 일치하였다.

적심 및 BA 엽면살포에 따른 개화 특성

적심 및 BA 처리구에 따른 개화 특성을 살펴본 결과, 개화율은 대조구(73.33%) 대비 적심 단용 처리, 적심 0주 후 500 ㎎/L BA 처리, 적심 1주 후 1000 ㎎/L처리, 적심 2주 후 500 ㎎/L처리에서 83.33%로 가장 높게 나타났다. 이는 적심 및 BA 처리가 개화 발달 관련 유전자의 발현을 촉진하여 개화율이 향상된 것으로 보인다(D’Aloia et al., 2011). 또한 대조구(22.17일), 적심 처리구(21.93일)에 비해 BA 처리구에서 농도가 높아질수록 개화소요일수가 증가하는 경향을 보였고 적심 2주 후 2000m ㎎/L BA 처리구에서 44.1일로 개화소요일수가 가장 길게 나타났다. Pobudkiewicz (2008)는 사이토키닌 처리 시 개화소요일수가 증가할 수 있다고 하였는데 본 연구 결과와 일치하였다(Fig. 2, 3).

/media/sites/kjpr/2021-034-02/N0820340204/images/kjpr_34_02_04_F2.jpg
Fig. 2

Flowering characteristics of V. longifolia L. as affected by pinching and BA spray application. zMean separation within columns by Duncan´s multiple range test at p<0.05.

/media/sites/kjpr/2021-034-02/N0820340204/images/kjpr_34_02_04_F3.jpg
Fig. 3

Growth and flowering characteristics as affected by pinching and BA application at 10 weeks after pinching. A: Control, B: Pinching, C: BA 2000 ㎎/L application at 2 weeks after pinching.

Nambiar et al. (2012)은 BA 농도가 증가함에 따라 꽃 수가 증가하지만 고농도의 BA 처리 시 개화 수가 감소하는 경향이 있다고 하였다. 꽃 수는 적심만 처리한 실험구에서 4.7개로 가장 많았으며, BA 농도가 높아질수록 꽃 수는 줄어들었다. 꽃눈의 수는 대조구에서 4.9개로 가장 높았다.

꽃 길이는 적심 0주 후 500, 2000 ㎎/L BA 처리구에서 각 18.54, 18.89 ㎝ 로 가장 길게 나타났으며, 대조구(18.17 ㎝), 적심 처리(18.1 ㎝), 적심 0주 후 500 ㎎/L BA 처리구(17.04 ㎝), 적심 1주 후 500 ㎎/L BA 처리구(17.53 ㎝)에서 비슷한 수준으로 나타났다. 그러나 적심 2, 3주 후 500 ㎎/L BA 처리구에서는 각 11.67, 13.05 ㎝로 가장 짧았다. 꽃대길이는 대조구에서 78.83 ㎝로 가장 길었고, 적심 2주 후 500 ㎎/L BA 처리구에서 54.88㎝로 가장 짧게 나타났다.

적심과 BA 처리는 식물종에 따라 다르며 초장, 초폭, 엽수, 엽장, 분지촉진효과 등 다양하게 나타난다(Yoo et al., 1999). 본 연구에서 국내 긴산꼬리풀에 적심과 BA를 혼용 처리할 경우 단용 처리하였을 때 보다 왜성화가 더욱 뚜렷하게 나타났으며, 초폭은 감소하였다. 또한 적심 2주차 2000 ㎎/L BA 처리에서 분지의 형성이 뛰어났다. 이는 관상식물로서 육종 시 형질 고정과 재배 시 재료 확보로 삽목 재료의 확보, 풍성한 식물체의 형성 등에 사용될 수 있을 것이며, 개화 시기 조절을 통하여 생산 및 출하를 조절하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

적 요

본 연구는 국내 자생 긴산꼬리풀의 관상식물로서 활용을 위하여 적심 후 BA 엽면살포의 효과에 대해 알아보기 위하여 실시하였다. 긴산꼬리풀이 10 ㎝ 정도 자랐을 때 적심 0, 1, 2 주 후 0, 500, 1000, 2000 ㎎/L의 BA를 엽면살포하여 식물의 생육과 개화 특성을 살펴보았다. 긴산꼬리풀의 분지 형성은 적심 1주 후 2000 ㎎/L를 처리하였을 시 가장 우수하게 나타났으며, 모든 처리구에서 왜성화 효과가 나타났다. 또한 첫 개화일수가 BA 처리구에서 지연되는 효과가 있었으며, 꽃의 길이와 화서의 길이가 감소하는 경향을 보였다. 본 연구결과를 통하여 국내 긴산꼬리풀의 적심과 BA 엽면살포가 관상식물로써의 활용 능력을 증대시킬 수 있을 것이라 판단된다.

Acknowledgements

본 연구는 국립수목원 유용식물증식센터 “야생화 산업화를 위한 식물소재 발굴 및 신품종 육성, KNA1-2-32, 17-7”의 사업비 지원에 의해 수행되었음.

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