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서 언

 처녀치마(Heloniopsis koreana Fuse, N. S. Lee & M. N. Tamura)는 백합과에 속하는 숙근성 다년초로서 부엽이 두텁게 쌓여 비옥하고 습윤한 낙엽수림 밑에 자란다(Ahn and Lee 1997). 4월 부터 아름다운 적자색의 꽃이 피기 시작하고 개화기간이 길며, 잎이 상록성이기 때문에 관상가치가 높아 남획에 의해 자생지에서도 개체수가 점차 줄고 있다. 특히 남한의 자생 처녀치마는 최근에 특산식물로 분류되었다(Fuse et al. 2004). 처녀치마는 상록성으로 화분에 심어 관상할 수 있고 정원용 관상식물이나, 조경용 소재로서도 이용이 가능하다.

 분화나 정원 및 조경용 소재로서 이용하기 좋은 유용한 식물자원들의 대부분이 구근 또는 숙근류로서, 종자번식으로 개화주까지 자라는데는 많은 시간이 소비되고, 또한 번식방법이 제대로 확립되어 있지 않은 것들이 많다(Yun et al. 2000). 이러한 식물로 얼레지, 복수초, 노루귀, 깽깽이풀, 처녀치마, 바람꽃 등이 있다.

 처녀치마는 종자번식, 분주, 삽목 및 조직배양으로 번식이 가능하다(Ahn and Lee 1997; Yun et al. 2000). 그러나 실용적인 측면에서 분주나 삽목이 용이한데, 분주는 개체 증식 효율이 낮은 문제점을 가지고 있다(Ahn and Lee 1997). 삽목 발근에는 다양한 요인들이 영향을 미치지만, 특히 삽목 시 잎의 상태(Tarrago et al. 2005; Yoo and Kim 1997), 삽목 배지종류(Choi et al. 2000; Kreen et al. 2002; Lee et al. 2009)가 주요하게 영향을 미치는데, 식물의 종류에 따라 그 영향이 상이하다. Yun et al. (2000)은 처녀치마 잎 절편을 이용한 조직배양법을 보고 하였으나, 조직배양실을 보유하지 않은 일반 재배자가 이용하기 어려운 측면이있다. 그 밖에 일본 자생종 Heloniopsis orientalis와 Heloniopsis leucantha의 엽삽 번식에 관한 연구들(Kato and Kawahara 1972; Kato and Ozawa 1979; Nishida et al. 2009)이 있었으나, 남한 특산종 처녀치마의 번식에 관한 구체적인 연구는 전혀 없었다.

 즉 처녀치마의 잠재적인 상업적 가치에도 불구하고 영양번식에 관한 실용적인 자료가 없었다. 본 연구에서는 처녀치마의 영양번식 중엽삽 시 삽목하는 잎의 부위와 삽목용토가 발근, 근권의 생장 및 신초형성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료

 실험재료는 경기도 용인시 소재 한택식물원의 자연생태원에서 재배중인 10년생 이상 된 처녀치마(Heloniopsis koreana)의 지제부에 총생하는 당년에 새로 나와 생장 중이던 잎을 채취하여 사용하였다. 실험은 자동관수시설이 설치되어 있는 한택식물원 내 비닐하우스에서 실시 하였다. 2012년 8월 11일에 실험을 시작하였고, 삽목 74일째인 10월 24일에 발근률과 뿌리생육을 조사하였다.

잎 부위의 영향

 삽목 시 잎 부위에 따른 발근정도를 알아보기 위하여, 삽수 조제방법을 다섯 가지로 달리 하였다(Fig. 1). 잎을 상 · 하로 1/2 절단하여 윗부분(Upper half)과 아랫부분(Lower half)을 이용하였다. 그리고 전체 잎을 기부만 절단하여 이용한 처리구(Vertical), 잎을 세로방향으로 주맥을 따라 1/2 절단하여 이용한 처리구(Half horizontal), 그리고 자르지 않고 전체 잎을 그대로 옆으로 식재한 처리구(Horizontal)로 구분하였다. 준비한 삽수는 기부를 예리한 칼로 절단하여 직경 13cm, 높이 12cm인 플라스틱 포트에 원예용상토(Horticultural Media, 대농상토 골드, 대농농자재)를 채워 식재하였다. 처리 당 20개체 4반복 완전임의배치하여 실험하였다. 직사광선을 피하기 위해 55% 흑색 차광망을 사용하였고, 삽목용토가 마르지 않도록 충분히 관수하였다.

Fig. 1. Diagram of leaf parts used in this experiment. Leaves were cut in half horizontally to create a leaf part of lower half (A) and upper half (B). A whole leaf including the leaf tip and the basal part was used for vertical (C) and horizontal (E). Leaves were also cut in half in the vertical direction for half horizontal (D).

삽목용토의 영향

 전체 잎을 기부만 절단한 잎을 이용하였다. 삽목용토의 종류에 따른 발근효과를 알아보기 위해 원예용상토(Horticultural Media, 대농상토 골드, 대농농자재), 마사토(Decomposed granite), 버미큘라이트(Vermiculite, 버미누리, (주)지에프씨), 피트모스(Peatmoss, Sunshine, Sun Gro Horticulture Canada Ltd., Canada), 펄라이트(Perlite, 뉴펄샤인 2호, (주)지에프씨)를 단용 처리하여 실험하였다. 삽수는 채취 후 기부 가까이 예리한 칼로 절단하여 사용하였다. 직경 13cm, 높이 12cm 인 플라스틱 포트에 식재 하였으며, 처리당 20개씩 4반복 완전임의배치하였다. 직사광선을 피하기 위해 55% 흑색 차광망을 사용하였고, 삽목용토가 마르지 않도록 충분히 관수하였다.

데이터 수집 및 통계분석

 발근율, 뿌리 수 및 뿌리 길이를 조사하였고, 삽수별 발근 양상, 기부에 형성된 신초를 사진 촬영하여 제시하였다. 실험의 결과들은 통계분석용 프로그램인 SAS pakage(statistical analysis system, version 9.1, SAS Institute Inc.)를 이용하여 ANOVA 및 Duncan의 다중검정을 통하여 5% 유의수준에서 각 처리간 차이를 검정하였다.

결과 및 고찰

잎 부위에 따른 발근

 삽수조제 방법에 따른 잎 부위 별 발근효과를 알아보기 위한 실험에서, 발근율은 전체 잎을 기부만 절단하여 이용한 처리구(Vertical)가 69.0%로 가장 높은 발근율을 나타냈다(Fig. 2). 그 다음으로 잎을 자르지 않고 그대로 옆으로 눕혀서 식재한 처리구 Horizontal)와 1/2 절단 후 상부를 치상한 처리(Upper half)가 각각 66.5%, 62.5%의 발근율을 나타냈다(Fig. 2). 또한 모든 발근된 개체에서는 기부에 신초가 형성되었다. 삽수를 상 · 하 1/2로 절단하여 식재한 처리 중 하부를 식재한 처리(Lower half)에서는 상부보다 발근이 좋지 않게 나타났다. 잎을 세로방향으로 주맥을 따라 1/2 절단하여 옆으로 식재한 처리구(Half horizontal)의 경우, 대부분의 개체가 부패되었으며, 발근된 개체도 확인 되지 않았다(Fig. 3). 뿌리 수는 전체 잎을 기부만 절단하여 이용한 처리구(Vertical)에서 3.9개, 잎을 자르지 않고 그대로 옆으로 눕혀서 식재한 처리구(Horizontal)에서 3.5개로 가장 많았고, Lower half 처리구에서는 1.6개로 저조하였다(Fig. 2). 그러나 뿌리 길이의 경우는 발근율, 뿌리 수와는 달리 처리간에 큰 차이가 없었다(Fig. 2). 즉, 일단 발근이 되면 뿌리의 길이는 비슷하였다. 따라서 전체 잎을 기부만 절단하여 이용한 처리구(Vertical)와 잎을 자르지 않고 그대로 옆으로 눕혀서 식재한 처리구(Horizontal)가 전체적인 결과가 좋았다(Fig. 2, 3). 옆으로 식재한 처리는 결과는 좋게 나타났으나, 삽목시 공간을 상대적으로 많이 차지한다는 단점이 있다.

Fig. 2. Rooting rate (A), root number (B), and root length (C) as affected by different leaf parts of Heloniopsis koreana leaves. Within each graph, means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at P ≤ 0.05.

Fig. 3. Root growth of Heloniopsis koreana as affected by different leaf parts used for leaf cutting propagation. Lower half (A); Upper half (B); Vertical (C); Half horizontal (D); Horizontal (E).

 본 실험에서 잎의 선단부가 온전하게 존재하는 처리구에서 발근율이 높았는데, Kato and Kawahara(1972)는 일본 자생 H. orientalis의 엽삽 연구에서 잎의 선단부(tip)와 기부(base)에서만 신초가 형성되었는데, 이는 잎의 유관속 조직 내에 있는 생장조절물질이 관여한 것이라 하였다. 그러나 증식 효율을 고려한다면, 잎을 상 · 하로 절단하여 처리한 upper half, lower half 처리가 더 많은 삽수를 얻을 수 있기 때문에 더 효율적이라 판단된다. 식물의 엽삽 번식 시 어린 잎을 이용할수록 신초형성과 발근율이 더 높고, 20℃정도에서 신초형성이 가장 좋다고 알려져 있다(Kato and Kawahara 1972). 또한 물싸리(Potentilla fruticosa L.)의 삽목번식 시 봄철인 4월 16일에 삽목한 경우, 이후 5-9월의 삽목에 비해 발근율이 높고 뿌리 수 및 신초수가 많았다고 하였다(Ko et al. 2007). 본 연구에서는 실험을 8월 부터 시작하였다. 처녀치마의 잎의 생장이 늦봄부터 시작되는 점을 고려할 때 더 앞선 시기에 새 잎을 이용해서 삽목을 한다면 더욱 효율적일 것으로 판단된다.

삽목용토에 따른 발근

 삽목용토에 따른 발근효과를 알아보기 위한 실험결과를 보면 발근율과 근권의 생장에 있어서 큰 차이를 보였다(Fig. 4, 5). 버미큘라이트 처리구가 94%로 가장 높은 발근율을 나타내었으며 그 다음으로 마사토가 87.5%의 높은 발근율을 나타내었다(Fig. 4). 원예용상토, 피트모스 및 펄라이트 처리구는 각각 42.5%, 60.0% 및 46.5%의 발근율을 보여 상대적으로 저조하였고, 근권의 생육이 전반적으로 좋지 않았다. 뿌리 수와 뿌리 길이의 경우도 마사토와 버미큘라이트 처리구에서 높게 나타났다(Fig. 4). 또한 발근된 개체의 기부에서 신초가 형성되는 것을 관찰하였다(Fig. 6). 따라서 처녀치마의 번식에 있어서 엽삽이 실용적인 방법이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

Fig. 4. Rooting rate (A), root number (B), and root length (C) as affected by different rooting media in Heloniopsis koreana leaves. Within each graph, means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at P ≤ 0.05.

Fig. 5. Root growth of Heloniopsis koreana as affected by different rooting media used for leaf cutting propagation. Horticultural media (A); Decomposed granite (B); Vermiculite (C); Peatmoss (D); Perlite (E).

Fig. 6. A shoot formed (arrow) at the basal part of Heloniopsis koreana leaf grown in vermiculite.

 처녀치마의 경우 종자번식을 통해 개화주를 생산하려면 보통 4년 이상의 상당히 긴 기간이 소요되는데(Yun et al. 2000), 엽삽을 이용한다면 종자번식에 비해 상대적으로 단기간에 개화주를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 자금우(Ardisia japonica)는 버미큘라이트 단용 처리구에서 발근율이 100%로 가장 높았고 뿌리의 발달도 좋았으며, 백량금(Ardisia crenata)은 버미큘라이트, 피트모스 혼용 처리구에서 발근율이 높았고, 펄라이트 단용구에서는 전혀 발근되지 않았다고 하였다(Lee and Suh 1997). 본 실험 결과에서도 피트모스나 펄라이트 처리구에 비하여 버미큘라이트 처리구에서 발근율이 가장 높아 비슷한 결과를 나타내었다. 그러나 highbush 블루베리는 배지의 pH가 낮은 피트모스 단용 처리구에서 근권의 생육이 좋았다고 하여(Lee and Lee 2007), 식물 종마다 적정 용토는 다소 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

사 사

 본 연구는 농림축산식품부 농림수산식품기술기획평가원 생명산업기술개발사업(과제번호: 111158-03-1-CG000)의 지원에 의해 이루어진 것임.