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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.28 No.3 pp.139-146
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2020.28.3.05

Seed Dormancy of Viola mandshurica and V. albida and Their Germination Characteristics by Seed Storage
제비꽃과 남산제비꽃의 종자 휴면과 저장에 따른 발아 특성

Hyuck Hwan Kwon1, Min Gil1, Young Hyun Kwon1, Hyuk Joon Kwon2, Soo Young Kim2, Yong Ha Rhie1*
1Division of Horticulture and Landscape, Pai Chai University, Daejeon 35345, Korea
2National Institute of Biological Resources, Incheon 22689, Korea

권 혁환1, 길 민1, 권 영현1, 권 혁준2, 김 수영2, 이 용하1*
1배재대학교 원예조경학부
2환경부 국립생물자원관
*Corresponding author: Yong Ha Rhie Tel: +82-42-520-5018 E-mail: rhie@pcu.ac.kr
02/07/2020 01/08/2020 06/08/2020

Abstract


The purpose of this study was to determine the seed dormancy types of Viola mandshurica and V. albida, and to investigate their germination characteristics during seed storage. V. mandshurica seeds were incubated at 25/15, 20/10, and 15/6°C with final germination rates of 86%, 66%, and 66%, respectively, indicating that these seeds have no physiological dormancy (PD). However, V. albida seeds were found to have PD, since germination hardly occurred during the 4-week experiment, and the final germination rate was 50% or less. When the seeds of V. albida were treated with GA3 1000 mg･L-1, the final germination rate was 100%. Moreover, the germination rate increased as the period of cold stratification for V. albida seeds increased. The germination characteristics of Viola seeds were also examined from seeds harvested in 2019. V. mandshurica seeds germinated at 25/15°C in one week, but the mean germination time decreased compared to seeds that were stored for 4 years. This shows that V. mandshurica has reduced seed viability during storage. V. albida seeds that were harvested in 2019 hardly germinated within the 4-week experiment, and the germination rate increased through cold stratification. Therefore, the seeds of V. mandshurica and V. albida do not change the seed dormancy type, but the seed viability might be affected by the type of long-term storage used.




본 연구는 제비꽃과 남산제비꽃 종자의 종자휴면을 구명하 고 종자 저장에 따른 발아 특성을 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 먼저 장기 저장 종자를 대상으로 다양한 배양 온도, 저 온층적처리, GA3처리를 수행하였다. 휴면의 유무를 판단하기 위해 종자를 25/15, 20/10, 15/6°C 온도에서 배양하였고 제비 꽃 종자의 최종 발아율이 각각 86, 66, 66%으로 나타났다. 이 는 제비꽃 종자에 휴면이 없는 것으로 여겨진다. 남산제비꽃 은 최종 발아율이 50% 이하이며, 4주 이내에 거의 발아를 하 지 않아 생리적휴면이 있다고 판단된다. 남산제비꽃 종자에 GA3 1000mg･L-1를 처리했을 때 최종 발아율이 100%로 나타 났다. 또한 저온층적처리 실험 결과 남산제비꽃 종자가 저온 층적처리 기간이 증가할수록 최종발아율도 증가하였다. 앞의 실험은 장기 저장이 되었던 종자를 사용한 것이며 채종 직후 의 제비꽃, 남산제비꽃의 발아양상도 살펴보았다. 제비꽃은 25/15°C에서 1주 만에 모두 발아를 하여 종자 휴면이 없는 것 을 다시 확인하였다. 장기 저장 종자에 비해 평균발아일수가 줄어들고 발아속도가 증가하여 제비꽃 종자는 장기 저장 중에 종자의 활력이 감소됨을 알 수 있었다. 바로 채종한 남산제비 꽃 종자도 4주만에 발아가 거의 이루어지지 않고 저온층적처 리를 통해 발아율이 향상 되는 것으로 보아 생리적휴면을 가 지고 있다고 재확인되었다. 따라서 제비꽃과 남산제비꽃은 장 기 저장에 따라 종자의 휴면 유형은 변하지 않지만 종자 활력 에 따라서 최종발아율, 평균 발아일수, 발아속도, 발아균일도 가 달라질 수 있다.


cold stratification , gibberellic acid , physiological dormancy , temperature

저온층적처리 , 지베렐린 , 생리적휴면 , 온도

초록

    National Institute of Biological Resources
    NIBR202012104

    서 언

    제비꽃속(Viola) 식물은 제비꽃과(Violaceae)에 속하는 다년 생 또는 일년생 초본 식물로써 종에 따라 3~7월에 화경이 올 라와 홑꽃으로 피며, 전세계에 550여 종이 분포한다고 알려져 있다(Chen et al. 2007). 대부분의 종은 온대지방에 분포하고 있으며, 한국에는 38종이 자생하는 것으로 보고되어 있다(Lee et al. 2014). 제비꽃속 식물들은 다양한 화색, 잎무늬, 잎형태 를 가질 뿐 아니라 향기가 있는 종, 지표면에 낮게 깔리는 특 성을 가진 종, 초장이 40~60 cm에 이르는 종까지 다양한 형 질을 가지고 있어 실내 분화용, 조경용, 화단용, 지피용 등으 로의 활용이 가능한 중요한 식물 자원 중에 하나라고 여겨진 다(Lee 1993).

    제비꽃속 식물들은 종의 보전과 변이종의 유지를 위해 영양 번식도 가능하지만, 현실적인 대량번식 방법은 종자를 이용한 번식으로 여겨진다(Lee 1993). 국외 제비꽃속 식물들의 종자 는 보통 생리적휴면(physiological dormancy)이 있어 추파일 년초인 V. rafinesquii(Baskin and Baskin 1972), V. pedata (Gehring et al. 2013), V. arvensis(Baskin and Baskin 1995;Froud‐Williams et al. 1984)와 다년생초본인 V. egglestonii (Baskin and Baskin 1975), V. odorata(Barekat et al. 2013), V. elatior, V. pumila, V. stagnina(Eckstein et al. 2006)는 종 자를 채종한 직후에 발아율이 낮다고 알려져 있다. 국내 제비 꽃속 식물 종자에 대해서도 연구가 이루어져왔는데, 왕제비꽃 (V. websteri)은 생리적 휴면을 가지고 있으나 저온층적처리 에 의해 휴면이 타파되며 3개월 처리에서 가장 효과가 좋다고 하였다(Song et al. 2010). Gibberellic acid(GA3) 처리도 효 과가 있어 대조구 보다 발아율이 높게 나타났다. 알록제비꽃 (V. variegata), 남산제비꽃(V. dissecta var. chaerophylloides), 둥근털제비꽃(V. collina), 흰털제비꽃(V. hirtipes), 제비꽃 (V. mandshurica) 종자들도 GA3처리를 하였는데 대체적으로 효과가 있다고 하였다(Kim and Um 1994). 종자휴면은 형태 적휴면, 생리적휴면, 형태생리적휴면, 물리적휴면, 조합휴면이 존재하는데 그 중 생리적휴면은 종자 휴면 유형 중 가장 많이 존재하는 형태의 휴면이며, 북반구의 주요한 속씨식물뿐 아니 라 겉씨식물군에서도 찾아볼 수 있다(Baskin and Baskin 2004). 생리적휴면은 휴면의 깊이에 따라 non-deep, intermediate, deep 세 가지로 구분하고 있는데(Nikolaeva 1977), 저온층적 처리, 후숙처리, GA3처리로 휴면이 타파 될 수 있다고 알려져 있다. 본 연구는 제비꽃(V. mandshurica)과 남산제비꽃(V. albida)의 종자휴면 유형을 파악하고 발아를 위한 조건을 알아 보고자 한다. Lee(1993)는 제비꽃은 종자에 휴면이 없고 남산 제비꽃은 휴면이 있다고 언급했으나 구체적인 자료를 찾을 수 없었다. Kim and Um(1994)는 제비꽃과 남산제비꽃 모두 종 자휴면이 있어 GA3처리에 효과가 있다고 하는 등 이들 식물 종에 대한 추가적인 종자휴면 연구가 필요하다.

    종자은행은 종자의 활력을 떨어뜨리는 외부 환경으로부터 종자를 보호하여 원하는 시기에 종을 복원하고 증식 시키는 역할을 수행한다(Mark 2012). 국내에선 환경부 국립생물자원 관, 산림청 국립수목원, 농촌진흥청 국립농업유전자원센터에 서 각기 종자은행을 운영하고 있다. 종자은행에서는 채종된 종자를 활력 테스트 등을 거쳐 건실한 종자를 선별하고 건조 시킨 후 저장 기간에 따라 저온을 달리하여 보관하고 있다. 본 연구에 사용한 제비꽃, 남산제비꽃 종자는 종자은행에서 보관중인 종자를 사용하여 종자 휴면 연구를 수행하였다. 그 런데 Baskin et al.(2006)은 종자 휴면 연구 수행 시 채종 직후 에 실험을 수행할 것을 권하였으며, 종자는 저장 기간 중에 특 히 상온 저장에서 종자의 휴면이 변할 수 있다고 하였다. 본 연구에 사용한 종자는 건조 상태로 저온에서 저장 중이던 종 자로써 휴면 유형이 크게 변하지 않을 것이라 여겨진다. 하지 만 이에 대한 검증을 하고자 장기 저온 저장 중이던 종자를 발아시켜 이후 온실에서 생장, 개화시켜 채종한 종자를 다시 실험에 사용하여 장기 저장 종자와 채종 직후의 종자의 휴면 및 발아 양상을 비교하였다. 따라서 본 연구는 제비꽃과 남산 제비꽃의 종자 휴면을 구명하는 것뿐 아니라 종자 장기 저장 에 따라 휴면 유형이나 발아 양상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 수행하였다.

    재료 및 방법

    실험 재료

    실험에 사용한 제비꽃(Viola mandshurica W. Becker)과 남 산제비꽃(V. albida var. chaerophylloides (Regel) F. Maek.) 종자는 환경부 국립생물자원관의 종자은행에서 장기 저장 중 이던 종자를 사용하였다. 제비꽃 종자(NIBRGR0000174111)는 강원도 영월군 주천면에서 2014년 5월에 채종한 이후 종자은 행에서 4년간 저장한 종자로 배재대학교에서 2018년 분양 받 아 실험에 사용하였다. 남산제비꽃의 실험은 전라남도 신안 군 흑사면에서 채종(2013년 7월)한 이후 5년간 저장된 종 자(NIBRGR0000150371)를 사용하였다. 채종된 종 자는 온 도 15°C, 상대습도 10%로 유지되는 건조실에서 3일 동안 건조 시 킨 이후 유리병에 실리카 겔을 넣고 밀봉하여 온도 4°C, 상대 습도 40%로 유지되는 저온 저장고에서 저장하였다.

    종자 배양 조건

    정선한 종자를 1000mg･L-1농도의 베노밀 수화제(Benomyl, FarmHannong, Seoul, Korea)에 24시간 동안 침지 하여 종자 소독을 하였다. 이후 Petri dish에 여과지(Whatman No.1, GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)를 두 장 깔고 증류수를 공 급하여 종자를 치상했다. 종자는 처리당 30립 3반복으로 진행 하였다. 온도와 일장이 조절되는 생장상(HB-103-4, HanBaek Scientific C o, Korea)에서 종자를 배양하였다. 일장은 생장상 내 형광등(White cool)을 이용하여 12시간의 광주기를 주었으 며 이때 광도는 약 27μmol･m-2･s-1이었다. 배양 기간 동안 종 자의 오염이 발생할 경우 베노밀 수화제에 1~2시간 침지하여 오염을 방지하였으며, 종자에 지속적인 오염이 발생하여 부패 한 종자는 중간에 제거하였다. parafilm으로 petri dish를 감아 실험 중에 종자가 건조되는 것을 방지하였다. 발아는 유근이 1mm이상 자란 것으로 판단하였고, 일주일 간격으로 발아율 을 조사하였다. 최종 발아율(G), 평균발아일수(Mean germination time, MGT; Edwards 1934), 발아균일도(Germination uniformity, GU), 발아세(Germination speed, GS)를 아래의 식을 이용하 여 산출했다.

    • · G = (N / S) × 100

    • · MGT = Σ (TxㆍNx) / N

    • · GU = Σ [(MGT - Tx)2 · Nx] / (N - 1)

    • · GS = Σ (Nx / Tx)

    • (N: 총 발아수, S: 총공시 종자수, Nx: 조사 당일의 발아수, Tx: 치상 후 조사일수)

    발아 적정 온도 실험

    다양한 온도 조건에서의 초기 발아 양상을 알아보고자 제비 꽃과 남산제비꽃 종자를 25/15, 20/10, 15/6°C(주간 12시간/야 간 12시간)의 변온 조건에서 배양 하였으며 28주 동안 발아율 을 조사하였다.

    저온층적처리

    저온층적처리는 생리적휴면을 타파하기 위한 대표적인 휴 면 타파 방법이다. 저온 기간에 따라 제비꽃과 남산제비꽃 종 자의 휴면타파 및 발아 양상을 확인하고자 5°C에서 각각 0, 4, 8, 16주의 저온처리를 진행하고 이후 25/15°C에 옮겨 20주간 발아 양상을 조사하였다.

    지베렐린(GA3)처리

    지베렐린 처리 농도는 GA3 0, 10, 100, 1000mg‧L-1이며 종 자에 지베렐린이 충분히 침투하도록 종자를 각각의 지베렐린 용액에 48시간 동안 침지시켰다. 이렇게 처리된 제비꽃과 남 산제비꽃 종자를 증류수로 씻고 25/15°C에 옮겨 14주간 배 양하였다. 단, 남산제비꽃의 경우 종 자 부족으로 GA3 0, 1000mg･L-1에서만 5주간 실험을 진행했다.

    종자의 저온 장기 저장에 따른 휴면 변화

    종자 은행에서 장기 저장 중이던 종자가 아닌 채종 직후의 종자를 얻고자 2019년 4월 국립생물자원관에서 다시 종자를 분양 받아 배재대학교 실험 온실 안에 파종하였다. 제비꽃 종자는 2018년 실험 수행에 사용한 종자와 동일한 자원 (NIBRGR0000174111, 5년간 저장)을 사용하였으며, 남산제비 꽃은 2015년 10월에 인천광역시 계양구에서 채종한 종자 (NIBRGR0000186437, 4년간 저장)를 사용했다. 각각의 제비꽃 과 남산제비꽃 종자를 50구 트레이에 파종을 하였다. 발아 이 후에 유묘가 어느 정도 자랐을 때 지름 90㎜ 포트에 5월 14일 이식하였다. 이후 제비꽃과 남산제비꽃은 개방화가 아닌 폐쇄 화 형태로 개화 및 결실을 하였다. 제비꽃속 식물은 개방화와 폐쇄화라는 두 종류의 생식방법을 겸비하고 있다고 알려져 있 다(Solbrig et al. 1980). 이는 주변 환경에 따라 자가수분과 타 가수분을 능동적으로 조절하는 생존 방식으로 알려져 있다 (Lloyd 1984;Lord 1981). 남산제비꽃은 개방화와 폐쇄화를 모두 생성하는데 일조량이 감소할 때 폐쇄화의 비율이 높아졌 다(Hong 2009). 본 실험에 사용한 제비꽃과 남산제비꽃은 모 두 폐쇄화만 형성되었는데 차광률이 자생지보다 높고 이외 기 온, 토양 등의 변화된 환경 조건에 영향을 받았기 때문이라고 여겨진다. 꼬투리 당 종자 개수는 20~30개가 형성되었고, 종 자 채종은 6월 말 처음 시작되어 8월 초까지 산발적으로 채종 하였다. 채종 즉시 2~3일간 상온에서 건조 후 사용하였으며 종자를 채종하는 시기에 차이가 있어 5°C에서 보관 하다가 30 일 이내에 실험을 진행하였다. 제비꽃 종자는 GA3 0, 10, 100, 1000mg･L-1처리 및 저온처리 0, 4, 8, 12주 실험을 진행하였는 데, 저온처리의 경우 무처리(0주)에서 종자가 100% 가까이 발 아하여 나머지 저온 처리인 4, 8, 12주 처리는 더 이상 실험을 진행하지 않았다. 남산제비꽃 종자의 경우는 채종된 종자수가 적어 저온처리 0, 12주 만을 진행하였다. 지베렐린과 저온처 리가 끝난 후에는 모두 25/15°C에서 종자를 배양하였다.

    통계처리

    제비꽃과 남산제비꽃 종자의 발아 적온 실험, 저온층적처 리, 지베렐린처리 실험에 대해 발아율 차이를 sigma plot 11.0(SPSS Inc., IL, USA)을 사용하여 유의성 검정 및 그래프 를 만들었으며, Duncan’s Multiple Range Test를 통해 5% 유 의수준에서 각 처리구 평균간의 유의성을 사후검정하였다.

    결과 및 고찰

    제비꽃 종자는 1~2 주 만에 발아가 시작되어 4주째에는 25/15, 20/10, 15/6°C에서 발아율이 각각 66.3, 31.8, 12.7%로 유의적인 차이가 나타났다(Fig. 1A). 이후에 발아율은 계속 증 가하여 최종발아율은 25/15, 20/10, 15/6°C에서 각각 86.3, 66.7, 66.7%이었다. 이때 배양온도에 따른 최종발아율의 통계 적 유의성은 없었다. 남산제비꽃은 제비꽃에 비해 대체로 느 리게 발아가 진행되었다(Fig. 1B). 4주째에는 25/15, 20/10, 15/6°C에서 발아율이 각각 3.3, 0, 0%로 거의 발아가 이루어 지지 않았다. 그 이후 25/15°C에서는 5주차부터, 20/10, 15/6°C에서는 8주차부터 발아가 완만하게 증가하였다. 남산제 비꽃의 최종발아율은 25/15, 20/10, 15/6°C에서 각각 50.0, 44.5, 24.3%이었으며 처리온도간의 최종발아율은 유의성이 나타나지 않았다. Baskin and Baskin(2004)은 미성숙배를 가 지는 종자가 4주 이내에 발아를 하면 생리적휴면이 없는 형태 적휴면만을 가지고 있다고 하였으며, 4주 이내에 발아를 하지 않는 종자는 형태생리적휴면을 가지고 있다고 하였다. 제비꽃 은 25/15°C에서 4주 만에 66.3%까지 발아율이 올라간 것으로 보아 생리적휴면이 없거나 있어도 매우 얕은 상태임을 알 수 있었다(Fig. 1A). 그러나 남산제비꽃은 다양한 배양 온도 조건 에서 4주째 발아율이 5% 미만으로 매우 낮은 것으로 보아 생 리적휴면이 있는 종으로 판단된다(Fig. 1B).

    종자의 생리적휴면(physiological dormancy, PD)은 휴면 깊이에 따라 non-deep, intermediate, deep으로 구분 할 수 있다(Baskin and Baskin 2004). Non-deep PD는 비교적 얕은 휴면을 가지고 있으며 상온에서 후숙처리, GA3 처리, 비교적 짧은 기간의 저온층적처리를 통해 발아를 촉진시킬 수 있으며 발아에 필요한 온도 범위도 넓어진다고 하였다. Intermediate PD는 식물종에 따라 GA3의 효과가 나타날 수 있으며, 종자의 휴면이 타파가 되기 위해서는 2~3 개월의 저온층적처리가 필 요하다고 하였다. Deep PD는 깊은 휴면을 가지고 있어 휴면 타파를 위해 3~4 개월 이상의 저온층적처리 또는 고온층적처 리가 필요하며, 휴면이 깊어 GA3의 효과가 나타나지 않는다고 하였다(Baskin and Baskin 2004;Nikolaeva 1969). 제비꽃은 저온층적처리 하였을 때 모든 처리구에서 최종발아율이 모두 90%이었으며 처리 간에도 유의성이 없었다(Table 1). 그리고 GA3처리에서도 최종발아율, 평균발아일수, 발아균일도, 발아 속도에서 처리 농도 간에 유의성이 나타나지 않았다. 이는 제 비꽃이 휴면타파를 위한 저온층적처리나 GA3처리에 특별한 효과가 없는 것으로 앞선 배양 온도 결과와 같이 제비꽃 종자 는 휴면이 없는 종으로 판단된다. 단지 저온층적처리에 따라 제비꽃에서 평균발아일수, 발아균일도, 발아속도의 유의적인 차이가 발생했는데 이는 저온층적처리 기간 동안에 제비꽃 종 자가 발아가 이루어졌기 때문이다(data not shown). 남산제비 꽃 종자는 저온층적처리 기간 0, 4, 8, 16주에 따라 최종발아 율이 각각 38, 58, 70, 89%로 저온처리기간이 길어질수록 최 종발아율이 증가하였다(Table 2). 또한 발아균일도를 제외한 최종발아율, 평균발아일수, 발아속도에서 유의성이 나타났는 데 특히 평균발아율은 저온층적처리 기간이 길어질수록 짧아 졌다. GA3처리에서는 처리 농도 0, 1000 mg･L-1처리에서 최종 발아율이 각각 48, 100%로 2배 이상의 차이가 있었다. 또한 평균발아일수에서 유의성이 나타났다. 남산제비꽃 종자의 실 험을 종합해 보면 4주 이내 발아율이 3%미만 인 것으로 보아 생리적 휴면을 가지고 있는 것으로 판단된다. 그리고 저온층 적처리 실험 결과 저온층적처리 기간이 길어 질수록 발아율이 증가했으며 짧은 저온층적처리 기간인 4, 8주 처리구에서도 무처리구 보다 높은 발아율이 나타난 것을 확인할 수 있었으 며, GA3 처리에서 효과가 있는 것으로 나타났으므로 남산제비 꽃 종자는 non-deep PD가 있는 것으로 판단된다.

    지금까지의 실험 결과들은 종자 은행에서 장기 보관중이던 종자를 사용한 것이며 채종 직후의 종자 휴면과 발아 양상을 조사해 보았다. 2019년에 채종한 제비꽃 종자는 저온층적처리 실험을 진행했고 저온을 받지 않은 무처리 종자가 일주일 만 에 95% 발아가 되었다(Fig. 2A). 무처리 종자에서 높은 발아 율이 나타났기 때문에 다른 저온 처리구 실험은 더 이상 진행 하지 않았다. GA3 10, 100, 1000mg･L-1처리에서도 제비꽃의 최종 발아율이 각각 90, 98, 100%로 나타났으며(Table 3), 이 는 제비꽃 종자가 종자휴면이 없는 것을 나타낸다. 다만 2019 년 채종 종자의 경우 장기 저장한 종자보다 평균발아일수와 발아속도가 빠르게 나타났는데(Table 1, 3), 이는 종자 저장에 따라 종자의 활력이 감소된 것으로 판단된다. Corbineau and Côme(1991)는 Viola속 종자들이 짧은 저장 기간을 가지며 1~2년 내에 종자 활력이 떨어진다고 하였다. V. tricolor 종자를 건조 된 상태로 저온(5°C)에서 12개월 저장을 한 이후의 발아율과 발아속도를 측정했을 때 채종 직후보다 발아속도가 느려진 것 을 확인하였으며, 종자의 저장 기간이 길어질수록 발아를 위 한 시간이 많이 소요되었다고 하였다(Demir et al. 2011). 제 비꽃의 경우에도 휴면이 없는 종으로써 종자 저장 중에 종자 활력이 감소된 것이라고 판단된다. 그런데 Viola 종자를 저장 하기에 불리한 환경인 상온(25°C)에서 6, 12개월 저장하였을 때 발아율이 감소하지 않고 오히려 비슷하거나 높은 경우가 있었는데(Demir et al. 2011), 이는 후숙을 통해 생리적휴면이 타파된 것으로 여겨진다(Copeland and McDonald 1995). 그 러나 휴면이 없는 pansy(Viola x wittrockiana)를 장기저장을 하고자 할 때 저온저장(0~4°C, 90% RH)이 생장상(20~22°C, 75% RH)이나 상온저장보다 발아율 및 종자 활력을 오래 유지 하는데 도움이 되었듯이(Dhatt 2016), Viola속 종자들을 장기 보관하는데는 저온 저장이 가장 좋을 것으로 여겨진다.

    남산제비꽃 종자는 저온층적처리(0주, 12주)만을 진행하였 다. 대조구의 발아율이 20%인데 반해 12주의 저온 처리는 발 아율이 53%까지 향상되었다(Table 4). 통계적인 유의성이 나 타나진 않았는데 반복구 별로 편차가 컸던 것으로 여겨진다. 하지만 2배 이상의 발아율이 차이가 난 것은 남산제비꽃이 휴 면을 가지고 있는 것을 나타낸다고 보여지며 이는 장기 저장 종자에서도 남산제비꽃에 저온층적처리나 GA3처리를 통해 휴 면이 타파된 것과 같이 생리적휴면을 가지고 있다고 판단된 다. 앞선 장기 저장 종자의 경우 저온층적처리 기간 동안에 발아가 이루어졌었지만 2019년 채종 종자의 경우 저온 12주 처리 기간 동안 전혀 발아가 이루어지지 않았다(data not shown). 이는 남산제비꽃 종자가 저온 저장 기간 동안에 종 자의 휴면이 타파되거나 또는 저온층적처리에 감응을 하는 민 감도가 증가한 이유라고 판단된다. 하지만 추파일년초인 V. arvensis의 경우 저온 저장 기간 동안에 오히려 종자의 휴면이 깊어진 경우도 있기 때문에(Baskin and Baskin 1995), 저온 장기 저장에 따른 휴면의 변화 양상에 대해서는 앞으로 연구 가 더 필요하다.

    종합해 보았을 때 저온 장기 저장에 따라 제비꽃이나 남산 제비꽃의 종자 휴면 유형에는 변화를 주지는 못했다. 제비꽃은 생리적휴면이 없었으며, 남산제비꽃은 저온층적처리나 GA3를 통해 휴면이 타파되는 non-deep PD을 가지고 있었다. 다만 장기저장 기간 동안 제비꽃의 종자 활력이 저하되어 평균발아 일수나 발아속도가 느려지는 현상이 있었다.

    사 사

    본 연구는 국립생물자원관 “국가야생식물종자은행 운영 2020년도(NIBR202012104)” 사업의 일환으로 수행되었음.

    Figure

    FRJ-28-3-139_F1.gif

    Cumulative germination from Viola mandshurica (A) and V. albida (B) seeds incubated under temperature regimes of 25/15, 20/10, and 15/6°C. Seeds of V. mandshurica and V. albida were stored under cold / dry condition for 4 and 5 years in seed bank maintained at 4°C, respectively. Means were separated by Duncan’s Multiple Range Test (p ≤ 0.05).

    FRJ-28-3-139_F2.gif

    Cumulative germination from Viola mandshurica (A) and V. albida (B) seeds incubated at 25/15°C. Seeds of V. mandshurica and V. albida were harvested from late June to early August 2019 and treated the experiment without storage period. Error bars indicate SEs (n = 3).

    Table

    Effect of cold stratification and gibberellic acid (GA3) on germination characteristics in Viola mandshurica seeds that had been stored for 4 years in seed bank maintained at 4°C.

    <sup>z</sup>Mean separation within columns by Duncan’s Multiple Range Test at <i>p</i> ≤ 0.05.
    NS, <sup>**, ***</sup>: Non-significant and significant at <i>p</i> < 0.01 and <i>p</i> < 0.001.

    Effect of cold stratification and gibberellic acid (GA3) on germination characteristics in Viola albida seeds that had been stored for 5 years in seed bank maintained at 4°C.

    <sup>z</sup>Mean separation within columns by Duncan’s Multiple Range Test at <i>p</i> ≤ 0.05.
    NS, <sup>**, ***</sup>: Non-significant, significant at <i>p</i> < 0.01 and <i>p</i> < 0.001.

    Effect of gibberellic acid (GA3) on germination characteristics in Viola mandshurica seeds were harvested from late June to early August 2019 and treated the experiment without storage period.

    NS: Non-significant at <i>p</i> ≤ 0.05.

    Effect of cold stratification on germination characteristics in Viola albida seeds were harvested from late June to early August 2019 and treated the experiment without storage period.

    <sup>z</sup>Mean separation within columns by Duncan's Multiple Range Test at <i>p</i> ≤ 0.05.
    NS, <sup>**</sup>: Non-significant and significant at <i>p</i> < 0.01.

    Reference

    1. Barekat T , Otroshy M , Samsam-Zadeh B , Sadrarhami A , Mokhtari A (2013) A novel approach for breaking seed dormancy and germination in Viola odorata (A medicinal plant). J Nov Appl Sci 2:513-516
    2. Baskin CC , Thompson K , Baskin JM (2006) Mistakes in germination ecology and how to avoid them. Seed Sci Res 16:165-168
    3. Baskin JM , Baskin CC (1972) Physiological ecology of germination of Viola rafinesquii. Amer J Bot 59:981-988
    4. Baskin JM , Baskin CC (1975) Observations on the ecology of the cedar glade endemic Viola egglestonii. Amer Midl Nat 93:320-329
    5. Baskin JM , Baskin CC (1995) Variation in the annual dormancy cycle in buried seeds of the weedy winter annual Viola arvensis. Weed Res 35:353-362
    6. Baskin JM , Baskin CC (2004) A classification system for seed dormancy. Seed Sci Res 14:1-16
    7. Chen YS , Yang QE , Ohba H , Nikitin VV (2007) Violaceae. In: Wu ZY, Raven PH (eds) Flora of China. Science Press, Beijing & Missouri Botanical Garden Press, St. Louis, pp 72–111
    8. Copeland LO , McDonald MF (1995) Principles of seed science and technology. Chapman & Hall Press, New York, USA
    9. Corbineau F , Come D (1991) Seeds of ornamental plants and their storage. Acta Hortic 298:313-321
    10. Demir I , Celikkol T , Sarıkamıs G , Eksi C (2011) Vigor tests to estimate seedling emergence potential and longevity in viola seed lots. HortSci 46:402-405
    11. Dhatt K (2016) Effect of storage conditions and durations on seed viability and germination of pansy (Viola×wittrockiana). J Ornamen Hortic 19:97-105
    12. Eckstein RL , Holzel N , Danihelka J (2006) Biological flora of central Europe: Viola elatior, V. pumila and V. stagnina. Persp Plant Ecol Evol Syst 8:45-66
    13. Edwards TI (1934) Relations of germinating soy beans to temperature and length of incubation time. Plant Physiol 9:1-30
    14. Froud‐Williams RJ , Drennan DSH , Chancellor RJ (1984) The influence of burial and dry‐storage upon cyclic changes in dormancy, germination and response to light in seeds of various arable weeds. New Phytol 96:473-481
    15. Gehring JL , Cusac T , Shaw C , Timian A (2013) Seed germination of Viola pedata, a key larval host of a rare butterfly. Nativ Plant J 14:205-212
    16. Hong HH (2009) Characteristics of Seed Production of Viola rossii, V. japonica, and V. dissecta var. chaerophylloides. Kor J Environ Biol 27:266-271
    17. Kim GT , Um TW (1994) Effects of gibberellic acid treatment on seed germination of several Viola species. Korean J Environ Ecol 8:74-77
    18. Lee CH (1993) Viola native to Korea. Flower Res Soc 2:13-22
    19. Lee JS , Hwang Y , Kim MY (2014) A new species of Viola (Violaceae): V. breviflora Jungsim Lee & M. Kim. Korean J Plant Taxon 44:84-87
    20. Lloyd DG (1984) Variation strategies of plants in heterogeneous environments. Biol J Linn Soc 21:357-385
    21. Lord EM (1981) Cleistogamy: A tool for the study of floral morphogenesis, function and evolution. Bot Rev 47: 421-449
    22. Mark KO (2012) Seed bank persistence and climate change. Seed Sci Res 22:S53-S60
    23. Nikolaeva MG (1969) Physiology of deep dormancy in seeds. Leningrad, Russia: Izdatel'stvo ‘Nauka’ (in Russian).
    24. Nikolaeva MG (1977) Factors controlling the seed dormancy pattern. In: Khan AA (ed) The physiology and biochemistry of seed dormancy and germination. North-Holland Publishing, Amsterdam, Netherlands, pp 51-74
    25. Solbrig OT , Newell SJ , Kincaid DT (1980) The population biology of the genus Viola: I. The demography of Viola Sororia. J Ecol 68:521-546
    26. Song JM , Lee GY , Kim NY , Yi JS (2010) Vegetation structure and site environment of natural habitat of an endangered plant, Viola websteri. J Korean Soc For Sci 99:267-276
    
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