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식물분류학상 도금양과(Myrtaceae)의 유칼립투스속 (Eucalyptus)에 속하는 유칼립투스는 호주가 원산으로 상 록교목에서 관목에 이르기까지 다양한 종으로 이루어져 있으며 세계 각지의 열대 및 온대 기후대에 걸쳐 약 500 여종이 분포되어 있다(Pacifici et al. 2007). 일반적으로 유 칼립투스는 주로 가로수, 정원수 그리고 목재로 이용되며 잎에서 추출한 정유는 의약용이나 향수로 쓰이고 있다. 전 세계에 수많은 종류가 분포되어 있으나 화훼용도로 이용 되는 것은 10여 종 이내로 Eucalyptus pulverulenta ‘Baby Blue’, E. cinerea, E. gunnii, E. parvifolia, E. perriniana 등이며(Pacifici et al. 2007) 국내의 경우 Eucalyptus pulverulenta ‘Baby Blue’, E. cinerea, E. gunnii 그리고 E. parvifolia 등 4종만이 주로 꽃꽂이 소재로 이용 되고 있다. 본 연구의 재료인 E. pulverulenta ‘Baby Blue’ 는 주로 꽃꽂이용으로 많이 이용되고 있으며 종종 부케나 드라이플라워의 소재로도 이용되고 있다(Ha 1998). 유칼 립투스는 절지류이나 이 식물의 특성상 꽃꽂이에서 주로 공간을 채우는 역할인 필러폴리지(filler foliage)로 사용 되어 절엽류로 취급하고 있다. 유칼립투스의 잎은 향기 가 있으며 둥근 형의 은녹색 잎을 지닌 줄기는 모양이 매 우 독특하고 쉽게 곡선을 만들 수 있기 때문에 선의 형태 를 표현할 수 있는 율동적인 화훼장식에 많이 이용된다. 화 훼장식에 있어서 녹색 잎은 꽃의 화려한 색상을 부드럽게 하고 주위 환경과 쉽게 조화를 이루어 꽃을 보다 더 생 기 있고 돋보이게 해주는 역할을 한다(Heo et al. 1996).

꽃꽂이 소재로 이용되는 식물의 줄기 등은 잘려진 상 태로 이용되기 때문에 절지나 절엽에 있어 신선도 유지 는 화훼장식물의 감상이나 전시 기간 그리고 다양한 디 자인의 연출을 결정짓는데 매우 중요한 요인이 된다. 신 선도의 유지는 절지나 절엽의 수명을 가능한 한 오랫동 안 연장시키는 가에 달려 있다. 절화류의 경우는 수확 후 절화수명 및 품질에 관한 연구가 매우 광범위하게 많이 수행되었으나 절지류나 절엽류의 경우 절화류 만큼이나 화훼장식의 소재에 있어 중요함에도 불구하고 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 절지나 절엽은 잎의 탈리, 잎 의 황변화, 잎의 말림, 잎의 위조 그리고 줄기 굽음 등 의 현상에 의하여 수명이 종료되기 때문에 이러한 증상 들의 발생은 절지나 절엽의 품질을 결정짓는 중요한 요 소가 된다.

대부분의 절지나 절엽류는 엽면적이 넓거나 줄기에 붙 어 있는 잎의 수가 많아 수확 후 절단면으로부터 공급 되는 수분 및 양분과 잎으로부터 공급되는 탄수화물 및 호르몬 공급 등이 원활하지 못하여 잎의 수명 및 품질 이 감소된다. 절엽의 수명은 용액 내의 미생물 증식으로 인한 도관 폐쇄, 수분흡수의 불균형, 양분의 소실, 에틸 렌 발생 그리고 절엽 재배조건의 불량 등으로 단축되는 것으로 알려져 있다(Karen 1997). 절엽의 수명 및 품질 을 향상시키기 위해서 부족한 수분 및 당 그리고 잎의 노화를 지연시킬 수 있는 식물생장조절제의 공급을 외부 로부터 원활하게 해 줄 수 있는 보존용액 처리가 필요 하다(Lee et al. 2011).

일반적으로 절지나 절엽의 수명은 절화보다 수확 후 특 별한 취급을 하지 않을 정도로 긴 편임에도 불구하고 몇 몇 절엽은 화학약품이 포함된 보존용액 처리로 수명을 연 장시킬 수 있다(Halevy 1995). 절엽은 종종 용액 내의 미생물 즉, 박테리아의 증식에 의한 도관 폐쇄로 인하여 수분 스트레스를 받는데(van Doorn et al. 1991) 이는 수분흡수의 불균형을 초래하고 생체중의 감소를 야기 시 킨다(van Doorn 1997). 용액 내에 미생물의 증식이나 활 동을 억제시켜 수분흡수를 개선하기 위하여 보존용액 내 에 금속 이온을 가지고 있는 화합물이나 유기살균제 등 이 이용된다(Halevy and Mayak 1974). 보존용액 내의 CuSO₄는 용액 내의 미생물 증식을 억제하여 수분흡수를 촉진시켜 Bouvardia longiflora의 절화수명을 연장시키고 (Vaslier and van Doorn 2003) 또한 절화수명은 CuSO₄ 의 처리시간에 따라 차이를 보이며 처리 시간이 길어질 수록 절화수명이 감소된다고 하였다(Ku et al. 2014). E. parvifolia에 있어 COCl₂는 에틸렌 생합성을 억제시키 는 것으로 알려졌으나 COCl₂의 역할은 에틸렌 생합성 억제보다는 살균 효과가 있는 것으로 보인다(Ferrante et al. 2002). 살균제로 주로 사용되는 8-HQS는 줄기 막힘 에 관여하는 효소의 활성을 억제시키거나 용기 내의 용 액을 산성화시켜 절화수명을 연장시키는 것으로 알려져 있다(Marousky 1972). 그러나 8-HQS는 고사리과 식물의 절엽수명 증가에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 (Fujino and Reid 1983) Zantedeschia elliottiana에서는 절 엽의 수명을 심하게 감소시켰다(Janowska and Marek 2003). 보존용액에서 8-HQS와 sucrose의 혼용처리는 E. gunni 그리고 E. globules와 E. cinerea의 절지수명에 효과 가 있는 것으로 알려져 있다(Forrest 1991; Michelle and Sedgley 1996). Cytokinin은 잎의 생장과 노화에 있어 중 요한 역할을 하는 식물생장호르몬이다. 식물생장조절물질 이 식물의 생육에 밀접한 관계가 있다고 하더라도 절지 및 절엽의 수명이나 품질을 향상시키기 위하여 이용되는 경우는 그리 많지 않다. 수확 후 절엽에 관한 연구에서 kinetin과 benzyladenine(BA) 등이 잎의 황화와 황변화를 감소시키기 위하여 이용되었다(Skutinic et al. 2001). 그 러나 노화를 지연시키고 수명을 향상시키는데 있어 식물 생장조절물질의 효율은 식물의 종류, 처리 방법 그리고 용 액의 농도에 따라 다르게 나타난다. 낮은 농도의 BA 처리 는 Dracaena (Subhashini et al. 2011)와 Hosta (Skutinic et al. 2001)의 절엽수명을 증가시켰다. E. parvifolia의 절지 수명 연장에 BA는 큰 효과가 없으나 thidiazuron(TDZ)는 효과가 있는 것으로 나타났다(Ferrante et al. 2002). 보 존용액에 있어 가장 많이 이용되는 성분 중의 하나는 당 이다. 당은 식물이 살아가는데 절대적으로 필요한 에너 지원으로(Pacifici et al. 2007) 당으로 인한 삼투압에 의 해 절화의 수분 흡수를 촉진시키고 기공을 닫히게 함으 로서 수분 증산을 억제시켜 생체중을 증가시킨다고 알려 져 있다(Reid and Kofranek 1980). 보존용액으로 사용되 는 당은 수분 균형과 삼투압을 개선시켜 노화를 지연시 키는 것으로 나타나 수명이나 품질을 향상시키는데 매우 효과적이나 식물의 종류에 따라 다르게 나타난다(Halevy and Mayak 1974).

따라서 본 연구는 유칼립투스의 절지에 있어 여러 가 지 보존용액 처리에 따른 절지의 수명연장과 품질향상에 대한 효과를 구명하고자 수행하였다.

재료 및 방법

본 연구의 재료는 Eucalyptus pulverulenta ‘Baby Blue’ 로 2014년 6월 ~ 10월 충북 진천에 있는 월드플라워컴퍼 니 농장의 비닐하우스에서 토경재배되고 있는 3년생 묘 에서 당해 자란 가지를 절지하여 직접 배송 받아 사용 하였다.

구입한 직후 E. pulverulenta ‘Baby Blue’ 절지를 생육 상태와 형태가 비슷한 것으로 선별한 다음 예리한 칼 (feather mess No.10, Japan)을 이용하여 55cm 길이로 균 일하게 수중에서 사선으로 절단하여 사용하였다.

살균제의 효과를 알아보기 위한 보존용액의 조성은 65mg • L⁻¹ COCl₂, 80mg • L⁻¹ CuSO₄, 250mg • L⁻¹ 8- HQS 그리고 2mg • L⁻¹ BA 등을 단용 또는 혼용으로 하 였다. Cytokinin의 효과를 알아보기 위한 보존용액의 조 성은 BA(10, 20mg • L⁻¹), kinetin(10, 20mg • L⁻¹) 그리고 TDZ(10, 20mg • L⁻¹) 등을 단용으로 하였으며 여러 가지 당의 효과를 알아보기 위한 보존용액의 조성은 sucrose(1, 2%), glucose(1, 2%) 그리고 fructose(1, 2%) 등을 단용 으로 처리하였다.

각각의 보존용액을 500mL의 플라스틱병에 300mL씩 넣 은 후 수분의 증발을 막기 위하여 병 입구 부분을 파라 필름으로 봉하였다. 절지 재료를 1대씩 각각의 보존용액 에 삽화하여 실험을 수행하였다. 온도 24 ± 2°C, 상대습 도 60 ~ 70%, 광도 11μmol • m⁻² • s⁻¹ PAR(16시간 광주 기, 형광조명) 등의 실험실 환경 조건을 유지하면서 생 체중, 수분흡수량, 엽록소 함량 그리고 절지수명 등을 조 사하였다. 모든 실험은 각 처리 당 7개의 절지로 하여 조사하였다. 가지 부러짐, 가지 상부 휘어짐, 잎의 안쪽 말림, 위조, 잎 변색 등이 나타나 관상가치가 없다고 판 단되는 시점을 절지수명의 종료로 정하였다. 생체중은 측 정당일의 생체중을 최초 생체중으로 나누어 백분율로 표 시하였으며, 용액흡수량은 전날의 용기와 용액을 합한 중 량에서 당일의 것을 뺀 후 자연 증발량을 뺀 값으로 하 였다. 엽록소 측정은 엽록소 측정계(Minolta, SPAD-502, Japan)를 이용하여 잎의 중앙 부위를 측정하였다. 실험결 과는 SAS package(statistical analysis system, version 8.2, SAS Institute Inc.) 프로그램을 이용하여 Duncan의 다중범위검정으로 분석하였다.

결과 및 고찰

보존용액에 첨가된 COCl₂, CuSO₄, 8-HQS 그리고 BA 가 ‘Baby Blue’의 생체중 및 용액흡수량에 미치는 영향 은 다음과 같다(Fig. 1). 생체중은 각각 조사일마다 65mg • L⁻¹ COCl₂ 단용으로 처리한 구에서 가장 높은 경 향을 보였고 대조구도 다른 처리에 비해 높은 것으로 나 타났으며 반면에 80mg • L⁻¹ CuSO₄ 단용으로 처리한 구 에서 가장 낮게 나타났다. 용액흡수량의 경우 COCl₂ 단 용으로 처리한 구에서 가장 높은 경향을 보였으나 CuSO₄ 단용으로 처리한 구에서는 가장 낮게 나타나 생체중의 증 가는 용액흡수량의 증가에 기인된 것으로 판단된다. 한 편 CuSO₄, 8-HQS 그리고 BA는 대조구에 비해 생체중 및 용액흡수량 감소 지연에 효과가 없는 것으로 조사되 었으며 오히려 증류수만을 이용한 대조구에서 생체중 및 용액흡수량의 감소가 지연되는 것으로 나타났다. COCl₂, CuSO₄, 8-HQS가 BA와 혼용했을 때 단용보다 생체중 및 용액흡수량이 감소되는 것으로 보아 BA는 용액의 흡수 를 방해하는 것으로 보인다. 대조구인 증류수 처리 그리 고 COCl₂ 단용으로 처리한 구에서 절지수명일이 각각 7.1 일로 가장 높게 나타나 다른 처리에 비해 절지수명이 1.4 일 ~ 3.7일 연장되는 것으로 나타났다(Table 1, Fig. 5A). 엽록소 함량은 대조구에 비해 CuSO₄에서 가장 높게 나 타났으나 처리간에는 통계적으로 유의성이 있는 것으로 나 타났다. E. parvifolia에 있어 COCl₂는 에틸렌 생합성을 억 제시켜 절지수명이 연장된다고 하였다(Ferrante et al. 2002). COCl₂의 절지수명 연장 효과는 어느 정도 본 연 구의 결과와 일치하였으나 에틸렌에 관한 실험을 하지 않 았기 때문에 에틸렌 생합성을 억제시키는 데서 기인된 것 인지 판단하기 어려웠다. 용액 내에 미생물의 증식이나 활 동을 억제시켜 수분흡수를 개선하기 위하여 가장 많이 사 용되는 8-HQS는 줄기 막힘에 관여하는 효소의 활성을 억 제시키거나 용기 내의 용액을 산성화시켜 절엽수명을 연 장시키는 것으로 알려져 있다(Marousky 1972). 8-HQS는 고사리과 식물의 절엽수명 증가에 영향을 미치지 않는 것 으로 조사되었으며(Fujino and Reid 1983) Zantedeschia elliottiana에서는 절엽의 수명을 심하게 감소시켰다 (Janowska and Marek 2003). 항미생물 효과를 지니고 있 다고 알려진 구리 이온은 브바르디아의 연구에서 줄기 막 힘에 관여하는 peroxidase와 catechol oxidase 등의 효소 활성을 억제하여 수분흡수를 개선시키는 것으로 알려져 있다(Vaslier and van Doorn 2003). 그러나 본 연구에서 이들은 생체중 및 용액흡수량 그리고 절지수명 증가에 효 과가 없는 것으로 나타나 식물의 종류에 따라 차이가 있 는 것으로 판단된다.

Cytokinin의 효과를 알아보기 위하여 보존용액에 첨가된 BA, kinetin, TDZ 그리고 sucrose가 E. pulverulenta ‘Baby Blue’ 의 생체중 및 용액흡수량에 미치는 영향은 다음과 같 다(Fig. 2). 생체중은 1% sucrose에서 실험이 종료될 때까지 가장 완만하게 감소하는 경향을 보였다. 1% sucrose는 여 러 가지 농도의 BA, kinetin, TDZ 보다 생체중 감소 지 연에 약간 효과적인 것으로 보였다. 1% sucrose에서 실 험 초기 2일째 용액흡수량이 가장 높았으나 그 이후 모 든 처리에서의 용액흡수량은 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 절지수명은 1% sucrose에서 13.5일로 가장 높게 나타나 대조구 9.1일에 비해 4.4일 연장되었다(Table 2, Fig. 5B). 여러 가지 농도의 BA, kinetin, TDZ 등은 오히 려 절지수명을 감소시키는 것으로 나타났으며 TDZ에서 의 절지수명은 2.2일로 가장 짧았다. 엽록소 함량은 10mg • L⁻¹ BA, 10mg • L⁻¹ kinetin에서 높게 조사되었으며 TDZ에서 가장 낮은 것으로 나타났다. Cytokinin은 잎의 생장과 노화에 있어 중요한 역할을 하는 식물생장호르몬 이다. Cytokinin의 일종인 BA를 처리했을 때 잎의 생장 이 촉진되고 노화가 지연되었다(Leopold and Kawase 1964). 낮은 농도의 BA 처리는 Dracaena(Subhashini et al. 2011)와 Hosta(Skutinic et al. 2001)의 절엽수명을 증 가시킨 반면에 고농도로 사용하거나 장시간 처리 할 경 우 오히려 품질을 저하시키는 것으로 나타났다(Heide and Oydvin 1969; Staden 1973). BA 전처리는 E. parvifolia 의 절지수명 연장에 큰 효과가 없으나 TDZ의 전처리는 수명을 연장시키는데 효과가 있는 것으로 보고되었으며 또 한 엽록소의 분해를 억제시키는 것으로 나타났다(Ferrante et al. 2002). 본 연구의 E. pulverulenta ‘Baby Blue’에 있어 cytokinin은 효과가 없는 것으로 보이며 위의 결과 와 일치하지 않은 것으로 나타났다. 비록 BA와 kinetin 에서 엽록소 함량이 높게 나타났다 하더라도 이는 절지 품질 향상에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다.

보존용액에 첨가된 sucrose와 8-HQS가 ‘Baby Blue’의 생 체중 및 용액흡수량에 미치는 영향은 다음과 같다(Fig. 3). 실험 6일째까지 3% sucrose + 250mg • L⁻¹ 8-HQS의 혼용 처리에서 높은 생체중을 보였으며 대조구와 250mg • L⁻¹ 8- HQS 단용처리에서 가장 낮은 생체중을 보였다. 단용처리 시에 sucrose 농도가 높을수록 생체중이 증가하는 경향을 보였으며 8-HQS와 혼용처리에서도 유사한 경향을 보 였다. 8-HQS의 단용 및 혼용처리는 생체중 증가에 효 과가 없었다. 한편 sucrose 및 8-HQS 처리에서 실험 종 료까지 계속 용액흡수량이 감소되는 것으로 보아 이들은 용액흡수량 증가에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 단용처리의 절지수명은 sucrose 경우 1% sucrose 처리에서 11.8일로 가장 길었으며 혼용처리 시 절지수명은 1% sucrose + 250mg • L⁻¹ HQS에서 11.2일로 길게 나타났다 (Table 3, Fig. 5C). Sucrose 단용 및 혼용처리에서 sucrose의 농도가 높을수록 절지수명은 짧아지는 경향을 보였다. 보 존용액에서 1%의 sucrose는 절지수명을 연장시켰으며 고농 도에서는 절지수명이 단축되어 수명을 연장시키기 위해서 는 1%의 sucrose를 이용하는 것이 중요하다고 판단된다. 8- HQS 단용처리의 절지수명은 5.5일로 가장 짧았으며 sucrose와 혼용시 sucrose 단용처리에 비하여 절지수명이 연 장되지 않았다. 보존용액에서 8-HQS와 sucrose의 혼용 처 리는 E. globules와 E. cinerea (Michelle and Sedgley 1996) 그리고 E. gunni (Forrest 1991)의 절지수명에 효과 적인 것으로 보고되었으나 이는 본 연구의 결과와 상반 된 것으로 나타났다. 엽록소 함량은 절지수명이 가장 낮 은 250mg • L⁻¹ 8-HQS에서 가장 높게 나타났으며 대조구 와 1% sucrose에서도 양호한 결과를 나타냈다.

보존용액의 당 종류 및 농도에 따른 효과를 알아보기 위 하여 보존용액에 첨가된 sucrose, glucose 그리고 fructose가 ‘Baby Blue’의 생체중 및 용액흡수량에 미치는 영향은 다 음과 같다(Fig. 4). Sucrose의 경우 실험 4일째까지 높은 생체중을 보이다가 그 이후 급격히 감소하였으나, glucose 와 fructose의 생체중은 실험 종료까지 이르는 동안 완만 하게 감소하는 경향을 보였다. 한편 대조구는 가장 낮은 생체중을 보이면서 급격하게 감소하였다. 모든 처리의 용 액흡수량은 실험 4일 째 급격한 증가를 보이다가 실험 8일째까지 급격히 감소하는 경향을 보였다. 절지수명은 1% glucose, 1% fructose 그리고 2% fructose에서 각각 15.1일, 15.7일, 15.4일로 높게 나타났으며 대조구 6.8일 에 비해 무려 약 8일이 연장되었다(Table 4, Fig. 5D). Glucose와 fructose는 sucrose에 비해 절지수명에 효과적 인 것으로 조사되었다. 엽록소 함량은 모든 처리에서 통 계적으로 유의성이 없는 것으로 나타났다. 보존용액으로 사용되는 sucrose는 수분 균형과 삼투압을 개선시켜 노화 를 지연시키는 것으로 나타나 절지의 수명이나 품질을 향 상시키는데 매우 효과적이나(Pacifici et al. 2007) 용액 내 의 미생물 증식을 촉진시키기 때문에 적어도 한 종류의 살균제와 같이 사용되고 있는 것으로 알려져 있다. 그러 나 당과 살균제의 혼용에 의한 절지수명이나 품질향상 효 과는 Eucalyptus의 종에 따라 다른 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 살균제 역할로 이용된 COCl₂, CuSO₄, 8- HQS 등은 용액흡수 개선 및 절지수명 연장에 영향을 미 치지 않는 것으로 나타나 용액 내의 미생물 증식에 의 하여 도관이 폐쇄되어 수명 및 품질이 감소되는 염려는 없는 것으로 보인다. 이는 ‘Baby Blue’의 줄기에 있어서 해 부학적 구조에 의한 것으로 생각된다. 각 실험의 대조구 에 있어서 절지수명의 차이는 실험재료의 생육상태에 의 한 것으로 판단된다. Sucrose, glucose 그리고 fructose만 으로도 충분히 ‘Baby Blue’의 절지에 있어 수명 및 품질 을 향상시킬 수 있는 것으로 보인다. 절지수명이나 품질을 향상시키는데 있어 당은 수분균형 및 삼투 개선보다 호흡 기질로서의 역할을 수행한 것으로 보인다.