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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)

Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.34 No.4 pp.263-272
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2022.34.4.263

Effects of Organic Radish, Turnip, and Beet Seedling Size and Vernalization Period on Bolting

Min Jeong Kim^*

, Jeong Hyun Lim^**, Jae Hyeong Lee^*, Han Yong Park^***†

, Chang Ki Shim^*†

^*Organic Agricultural Division, National Institute of, Agricultural Sciences, Wanju 55365, Korea
^**G & I Solution Co., Siheung 14922, Korea
^***Department of Bioresources Engineering, Sejong University, Gwangjin 05006, Korea

^‡These co-authors contributed equally to this work.

^† Corresponding author (Phone) +82-2-3408-4376 (E-mail) hypark@sejong.ac.kr

(Phone) +82-63-238-2554 (E-mail) ckshim@korea.kr

Received August 31, 2022 Review October 9, 2022 Accepted October 23, 2022

Abstract

Consumers prefer high-quality organic agricultural products, but most organic farmers use conventional seeds. Therefore, it is necessary to establish an organic seed production technology for organic vegetable cultivation which will meet international organic standards. In this study, the effects of low temperature treatment and seedling size on flower bud differentiation and planting were investigated for the production of indigenous organic root vegetables seeds, radish, turnip, and beet. Radishes were bolted in large seedlings which were cold treated for 4 weeks after 16 days of transplantation. Turnips were bolted in small seedlings which were cold treated for 2 or 4 weeks after 28 days of transplantation. Beets were bolted in small seedlings which were cold treated for 4 weeks, 23 days after planting. It was found that small size radish seedlings were not affected by the 4 weeks low-temperature treatment, but for turnips and beets, smaller seedlings rapidly bolted as compared to larger seedlings which were treated for 2 or 4 weeks. Based on these results, it could be inferred that it is possible to increase the seed production yield of radish, turnip, and beet as well as predicting the planting time. These findings could be used as basic data to determine the appropriate seedling size and cold-treatment time.

Key Words : bolting , Cruciferae , seedling size , vernalization

유기농 무, 순무, 비트 유묘의 크기와 춘화처리 기간이 추대에 미치는 영향

김 민정^*

, 임 정현^**, 이 재형^*, 박 한용^***†

, 심 창기^*†

^*국립농업과학원 유기농업과
^**㈜지앤아이
^***세종대학교 바이오산업자원공학과

초록

키워드 :

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Cited-By

Funding:

서 언

국내외적으로 친환경농업을 포함한 농업정책이 급속히 변 화되고 있으며, 이는 기후변화로 인한 농업 생산성 뿐만 아니 라 범지구적인 환경 문제에 대한 해답을 농업이 가지고 있는 자정작용에서 찾고자 하는 기대가 높아지고 있기 때문으로 사 료된다(Jung et al., 2018;KREI, 2021).

이러한 관점에서 유기종자 사용은 유기농업의 근간이 되는 것으로 우리나라 친환경농어업육성법 시행령 시행규칙(MAF, 2017)에도 이를 명시하고 있으며, 유기종자가 가지는 가치에 대 해서 새롭게 조명되고 있다(Aistara, 2011;Orsini et al., 2020). 유럽 20개국의 749명의 유기농업인을 대상으로 유기종 자 사용에 영향을 미치는 여러 가지 구조적, 태도적 요인을 조 사한 바, 많은 농업인들이 유기종자 사용에 대해 긍정적인 태 도를 가지고 있으며, 유기농 식품 생산의 완전성을 높이는 데 기여할 수 있다고 인식하고 있는 것으로 나타났다(Groot et al., 2005;Orsini et al., 2020).

2004년 로마대회 이후 유기농산물에 대한 전 세계적인 수요 와 관심이 증가하고 있고 국제적으로 유기농산물은 종자부터 유기종자를 사용할 것을 규정(IFOAM, Codex) 하고 있지만 기존의 종자, 종묘 생산업체들이 유기종자 생산을 위한 포장 이나 유기종자생산기술 등의 기반이 구축되어 있지 않아, 농 업현장에서 유기종자가 필요함에도 불구하고 유기종자 생산과 공급이 이루어지지 않고 있다(KIPO, 2010).

2011년 경기도 팔당에서 개최된 세계유기농업대회의 동아시 아 유기농업 컨퍼런스에서 “유기종자, 토종종자 - 유기농업의 시작” 이란 주제로 유기농업에 있어 유기종자의 문제점, 아시 아의 유기종자 현황 및 유기종자의 전망에 대한 국제적인 토 론이 이루어졌으며, 유기종자 발굴 및 생산체계 확립 연구의 중요성이 강조되었다.

국내에서는 어려운 친환경농업의 여건에도 불구하고 유기종 자를 실용화하기 위하여 농촌진흥청에서는 2009년부터 상추, 당근, 옥수수 등 7종의 작물에 대한 “유기종자 생산체계 구축 연구”를 수행하여 유기재배 농가들이 직접 유기종자를 자가 채종하여 사용할 수 있도록 “유기종자 생산 매뉴얼”을 발간하 여 보급하였다(NIAS, 2011). 민간에서도 유기종자 수요가 많 거나 지역 특산화가 가능한 상추(Ryu and Lee, 2012), 돌산 갓(Lee and Jung, 2013) 및 토종종자의 유기종자화(Lee et al., 2011) 등에 대한 개발이 추진되었다.

국내에서 유기종자 생산 및 유통에 관한 법적기준을 마련하 기 위해 상당한 시간이 걸릴 것으로 예상되고 유기농업을 위 한 유기종자의 사용은 중요하지만, 농업 전체의 현황을 고려 하여 농민들과의 충분한 소통을 통한 준비기간을 가지는 것을 제안하고 있다 (Kim, 2018). 그럼에도 불구하고, 최근 한국종 자협회 웹사이트를 통해 당근 등 유기종자 20품종에 대한 품 종별 주요 재배, 품질 및 병저항성에 관한 특성을 소개하고 유기종자의 판매처를 소개하고 있어 유기종자에 대한 활성화 를 기대할 수 있다 (http://www.kosaseed.or.kr).

작물의 개화시기는 종자 생산량, 바이오매스 생산량, 스트레 스 환경에 적응 또는 회피 등에 영향이 있으며, 순무(MADSbox, BrFLC), 유채(BrAGL20, FLC)의 경우 작물의 개화시기 에 관여하는 유전자 발현을 조절하는 것으로 알려져 있다. (Tadege et al., 2001;Kim et al., 2011;Hong et al., 2012).

식물의 개화 유도에는 온도, 춘화처리(vernalization), 광주기 (photoperiod), 자발적 경로, 지베렐린 호르몬 및 식물 자체의 내부신호 등의 다양한 요인들이 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Hirai et al., 1995;Reeves and Coupland, 2000;Erwin et al., 2002;Lokhande et al., 2003;Moon et al., 2012;Hwang et al., 2016;van Dijk and Molenaar, 2017).

춘화처리(Vernalization)는 발아 종자에 의해 저온이 감지되 는 종자 춘화처리(Triticum aestivum, Brassica pekinensis, Spinacia oleracea 및 Raphanus sativus)와 특정 연령의 식물 에서 저온 감지되는 녹식물 춘화처리(Allium sativum, Allium cepa, Allium fistulosum, Apium graveolens 및 Brassica oleracea)로 분류될 수 있다(Song et al., 2010;Dong et al., 2013;Wu et al., 2015).

일반적으로 나이든 식물이 춘화 온도를 더 쉽게 감지한다고 알려져 있으나(Hoogendoom 1984; Trevaskis et al. 2007), 2 년생 작물이며 녹식물춘화형인 마늘(Allium sativum)의 추대에 저온과 식물의 나이가 요인으로 작용한다고 하였으며(Dong et al., 2013;Wu et al., 2015), 식물 줄기의 직경과 엽수로 춘 화처리를 위한 식물의 나이를 추측하였다.

많은 배추과 종 중에서 개화에 대한 광범위한 '춘화 요구사 항'이 있으며 저온처리 이외에 추가적으로 묘는 개화를 유도 할 수 없는 어린 묘시기를 거쳐야 한다(Cheng and More 1967;Friend 1985;Chandler and Dean 1994;Chandler et al., 2005).

저온은 춘화처리를 통한 개화관련 유전적 연구는 당과 단백 질의 대사 및 저분자 화합물의 집적을 유도하여 생식생장을 촉진시키기도 한다(Tan et al., 1981;Eimert et al., 1995;Simon et al., 1996;Hong, 2013;Valentin and Dijk, 2015). 또한 식물의 잎은 대기의 온도가 섭씨 20°C 이하로 낮 아지면 대기의 온도 변화를 감지하는 SVP(Short Vegetative Phase) 단백질과 FLC(Flowering Locus C)가 FT(Flowering Locus T)의 전사를 억제하여 추대를 유도하는 것으로 알려져 있다(Michaels and Amasino, 1999;Angel, 2011).

대표적인 근채류인 무(Raphanus sativus), 순무(Brassica rapa L), 비트(Beta vulgaris)는 모두 2년생 작물로서 종자를 생산하기 위해서는 생육기간 중 일정기간 저온을 경과 (vernalization)하여야 꽃눈이 분화되고(Engelen-Eigles and Erwin, 1997) 분화된 꽃눈은 그보다 높은 온도와 장일 조건에 서 추대한 후 개화된다고 한다.

따라서, 본 연구는 근채류 유기종자 생산체계를 확립하고자 십자화과, 2년생 작물이며 종자 춘화형인 무와 순무는 명아주 과 작물이며 녹식물춘화형인 비트를 공시 재료로 하여 저온처 리 기간과 유묘의 크기가 작물의 추대 및 개화에 미치는 영향 을 조사하였다.

재료 및 방법

파종 및 저온처리

본 연구에서 공시한 무, 순무 및 비트는 종자산업권에 저촉 받지 않고 유기농업에 적합한 종자를 개발하고자 발아율이 높 은 재래종 유전자원으로 사용하였다. 무(Raphanus sativus subsp. sativus)는 2017년 자체 수집한 재래종 품종인 “울산재 래”, 순무(Brassica rapa subsp. rapa)는 재래종 품종이고 “경 기수원(IT185434)” 품종이며 비트(Beta vulgaris subsp. vulgaris)는 도입유전자원인 “062650(IT289254)”으로 국립농업 유전자원센터로부터 분양 받아 시험에 사용하였다.

무와 순무 종자는 온탕침지법(50°C, 15분)으로 종자 소독 후, 파종용 원예상토를 채운 150공 플러그트레이에 파종하였 다. 비트는 물리적으로 포과(seed boll)를 제거한 후, 온탕침지 법(50°C, 15분)으로 종자 소독 후, 산파로 파종하였다. 무와 순무는 5주 동안, 비트는 7주 동안 세종대학교 유리온실에서 육묘하여 시험에 사용하였다.

작물의 개화시기에 관여하는 유전자는 양적유전자 (Quantitative gene)임으로 저온처리 전 유묘의 크기에 따라 저 온감응도가 달라질 것으로 가정하고, 발아한 어린 묘의 본 잎 이 각각 4~5매 전개되었을 때, Table 1과 같이 작물별로 100 주씩 엽수, 엽장, 엽폭 및 엽각을 조사하였다. 큰 유묘와 작은 유묘로 구분은 유묘의 엽수와 엽장의 크기를 종합적으로 판단 하여(Fig. 2) 각각 25주씩 직경 7 cm 포트에 이식하여 3~4일 동안 뿌리의 활착을 안정화시킨 후, 3~10°C로 유지되는 저온 챔버에서 2주와 4주 각각 저온처리하였다. 전면이 유리로 된 저온 챔버에서 저온처리를 받는 동안 생육에 필요한 광은 주 로 자연광에 의존하였으며 저온 챔버 내 형광등(25W)을 3면 에 설치하여 부족한 광을 보광 하였다.

포장 조건

근채류 유기종자 생산을 위한 춘화처리효과 시험을 위하여 경기도 여주시 흥천면 소재의 유기농 인증 농가의 시설하우스 에서 수행하였다. 공시 작물 정식 전, 녹비로 심겨진 보리를 갈아엎고 유박과 축분퇴비를 1.5 kg/3.3 m² 고르게 투입하여 기비로 양분을 관리하였고 토양의 입단화와 물리성 개선을 위 해 지역 농업기술센터에서 분양 받은 혼합미생물제제(바실러 스+광합성세균)를 살포한 후, 본밭을 조성하였다.

정식 및 생육과정

각 작물별로 유기종자 생산을 위한 생육 처리 과정은 Table 2와 같았다. 공시한 작물별로 큰 유묘와 작은 유묘를 2주, 4주 동안, 4~10°C로 저온처리하였다. 2주 동안 저온 처리한 유묘 는 실온에서 2주 경과 후, 4주 저온처리가 끝난 후에 동시에 농가포장에 정식하여 처리 조건이 추대에 미치는 영향을 조사 하였다. 재식 거리는 50 × 50 cm 간격으로 처리 당 저온처리 한 유묘 25 주씩을 3반복으로 정식하였다.

생육 측정

저온 처리 전과 후, 잎 길이와 엽폭, 엽수, 초장, 개각 (canopy)을 처리별로 각각 25주씩 측정하였으며, 추대가 시작 됐을 때는 개각을 제외한 생육을 측정하였다. 작물별 추대율 은 각 처리구에서 재식한 총 개체수에 대한 추대 식물 수의 비율로 계산하였다.

통계처리

통계분석은 SAS 프로그램으로 PROCANOVA procedure를 이용하여, 유의성 검정 후, Duncan의 다중 범위 검정 방법 (Duncan’s multiple range test, DMRT)를 통해 평균값을 5% 유의수준에서 비교 분석하였다.

결 과

정식 후 포장 환경

여주시농업기술센터로부터 검정한 시험포장 토양의 화학적 특성은 다음과 같다. 시험포장의 pH(1:5)는 7.2이었고 전기 전 도도(EC)는 0.6 dS/m이었으며, 질소(N) 함량은 56.32 mg/kg 이었고 인 (P)은 696 mg/kg이었으며 칼륨(K)은 0.31 cmol/ kg으로 대부분 조사항목이 근채류 유기종자 생산에 충분한 토 양조건을 보였다.

작물을 정식한 지역의 2019년 3월 17일부터 5월 16일까지 의 평균기온은 약 10°C 이며 최저 평균기온은 2.7°C 이었고 최고 평균기온은 17.2°C 이었다. 일장은 3월 17일부터 낮 길 이가 12시간이 되어 6월 말, 14시간 42분을 최고 일장으로 이후 짧아지는 것으로 나타났다. 또한 시설하우스 내부의 온 도는 Fig. 1과 같이 저온처리 후, 추대 및 개화에 필요한 고 온장일 조건을 충족하는 것으로 나타났다.

저온처리 전과 후의 묘의 생육 변화

무, 순무 및 비트 유묘의 크기와 저온 처리 기간이 화뢰 형 성 및 추대에 미치는 영향을 밝히고자 4주 동안 육묘 후, 저 온 처리를 하기 전, 큰 묘와 작은 묘로 구분하였다(Table 1, Fig. 2).

무, 순무 및 비트 유묘를 포트에 이식하여 3~10°C로 유지되 는 저온챔버에서 2주, 4주 동안 저온 처리를 받는 동안, 큰 묘와 작은 묘 모두 양적인 성장이 계속되었고, 저온 챔버 내 광도의 부족으로 세가지 작물 모두 엽병이 도장하는 경향을 보였으나 엽수, 엽장, 엽폭은 모두 증가하였다(Table 3).

저온 처리한 무와 순무의 엽수는 큰 유묘와 작은 유묘에서 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았으나 비트의 평균 엽 수는 큰 유묘(8.1±1.2)가 작은 유묘(7.2±1.1)에 비해 평균 0.9 장 더 많았다(Table 3).

또한, 저온 처리한 무, 순무, 비트 큰 유묘의 엽장이 작은 유묘의 엽장에 비해 각각, 2.8 cm, 2.5 cm 및 6.7 cm 더 유의 적으로 긴 것으로 나타났으며, 엽폭도 작은 유묘의 엽폭에 비 해 각각, 1.2 cm, 0.8 cm 및 1.7 cm 더 유의적으로 긴 것으로 나타났다(Table 3).

무의 엽수는 5.8개에서 8.3개로 신엽의 증가가 가장 많았으 며 순무는 4.6개에서 7.9 개로 비트는 5.8에서 8.1개로 증가하 였으나 신엽 출현 속도는 모두 무보다 느린 경향을 보였다 (Table 3).

엽장의 변화는 엽병의 신장과 함께 순무(Fig. 4)와 비트(Fig. 5)에서 뚜렷했으나 엽폭의 변화는 무(Fig. 3)보다 적었다. 엽병 의 신장으로 투광량이 좋아 신엽 발생이 많을 것으로 예상했 으나 오히려 줄기 각도만 넓어져 잎 겹침이 조장되어 수광 태 세가 나빴다. 무는 동일한 저온처리 조건에서도 비교적 엽병 의 도장도 적고 신엽 발생율도 좋아 정식하기에 적당하였으며, 순무와 비트는 큰 유묘와 작은 유묘 모두 엽병이 빠르게 신장 하여 도장 묘의 특성을 보였다(Fig. 3).

무(Fig. 3)와 비트(Fig. 5)의 정식 후 첫 추대가 보일 때의 생육 상태는 정식 시, 전개된 잎의 신장이 큰 유묘와 작은 유 묘 모두에서 현저히 증가하였으며 순무(Fig. 4)는 잎의 신장보 다는 신엽이 많이 분화되어 3가지의 작물 중에서 엽수가 가장 많이 증가했으며 화뢰 출현을 전후해서 새로 나오는 잎 중에 서 결각이 없는 것은 작은 잎의 특징이었다.

순무(Fig. 4)와 비트(Fig. 5) 처리구 중에서 추대가 안 된 큰 유묘는 엽수 증가와 함께 뿌리 비대가 왕성한 영양생장이 지속되었으며 순무(Fig. 4)의 잎은 평균 17.2장 이상으로 증가 했다.

저온 처리 기간과 묘의 크기에 따른 화뢰 출현 및 추대

무의 첫 화뢰 출현은 정식 후, 2주와 4주 동안 저온 처리를 받은 큰 유묘와 작은 유묘에서 나타났으며, 무는 유묘의 크기 에 상관없이 모든 처리구에서 동시에 추대가 일어났다(Fig. 3, Table 4). 무의 추대율은 평균 95% 이상으로 높았으며 유묘의 크기나 저온 처리기간에 상관없이 높은 추대율을 보였다. 하 지만, 무의 작은 유묘 처리구의 화경은 큰 유묘에 비해 다소 짧았다(Fig. 3).

순무는 정식 27일 후, 2주와 4주 동안 저온 처리한 작은 유묘에서 화뢰 및 추대가 일어났다(Table 4). 순무는 작은 묘 에서 4주 저온 처리한 묘에서 화뢰 출현과 추대가 빨랐으며 추대율도 2주 동안 저온 처리한 작은 묘는 31%인데 비해 4 주 동안 저온 처리한 작은 묘는 90%로 높게 나타났다(Fig. 4, Table 4).

비트는 4주 동안 저온 처리한 작은 유묘에서 가장 먼저 화 뢰 형성과 추대가 일어났다(Fig. 5, Table 4). 큰 묘도 1주 후 에는 추대가 일어났으며 2주 저온 처리한 작은 묘에서는 3주 후에 추대가 일어났다. 지상부 생육이 가장 양호했던 2주 저 온 처리를 받은 큰 묘는 가장 늦게 추대하였다. 이러한 결과 는 비트의 미숙 모본을 이용해 종자를 생산할 때 3~10°C 저 온에 4주 정도 충분히 경과한 후에 정식하는 것이 균일한 추 대를 위해 효과적임을 알 수 있다.

고 찰

무, 순무 및 비트와 같은 2년생 작물은 영양생장기간 중 일 정기간의 저온을 경과하여야 꽃눈이 분화되고, 분화된 꽃눈은 그보다 높은 온도와 장일조건에서 추대 후 개화하게 된다.

식물의 종과 상태에 따라 요구되는 저온 처리 온도와 반응 은 다르지만, 일반적으로 저온 처리 기간이 증가함에 따라, 화 아분화와 추대, 개화율이 증가한다(Wang et al., 2004). 무와 사탕무에서 다양한 저온처리는 처리 시간에 따라 식물의 추대 와 개화를 촉진시켰으며(Abou-Elwafa, 2010;Li et al., 2010). 배추의 경우에서도 3가지 저온처리 모두 추대와 개화 를 촉진하여 처리 시간과 양의 상관관계가 있으며 온도가 낮 을수록 화아분화가 더 빨리 일어났다(Song et al., 2018).

본 연구에서는 무는 2주 또는 4주 저온처리 기간에 따른 추대와 종자 형성에 뚜렷한 차이가 없었는데 이러한 이유는 저온에 대한 반응이 민감한 조생종 계통의 특징으로 생각한다. Hwang 등(2016)은 조생종과 중생종 무의 경우 장일처리(18 hr light/day)를 하는 것만으로도 화아분화 유도가 가능하였으 며 2주 동안 저온처리를 하였을 때 개화 소요기간이 가장 짧 은 것으로 보고한 결과와 유사한 것으로 보인다.

비트는 저온처리 기간과 추대, 개화의 연관성을 분명하게 보 여 초기에는 4주 동안 저온 처리한 작은 묘에서 가장 먼저 추대가 나타났으나 1주 후에는 4주 동안 저온 처리 큰 묘에서 도 고른 추대를 보였다. 그러나 비트의 경우 2주 동안 저온 처리한 작은 묘는 4주 정도 늦어졌으며 큰 묘는 10%만 추대 를 보였다. 원래 비트는 녹식물 춘화형이므로 미숙 모본에 대 한 저온처리 기간도 충분히 길게 요구되는 것으로 분석된다. 또한 비트의 미숙 모본을 이용해 종자를 생산할 때는 3~10°C 저온에서 4주 동안 충분히 처리한 후에 정식하는 것이 균일한 추대와 개화를 위해 효과적일 것으로 예측할 수 있다.

줄기 직경과 잎 수는 춘화를 위한 식물의 나이를 설명하는 데 일반적으로 사용되며, 다른 발달 단계의 춘화 민감도는 서 로 상대적으로 독립적이며 품종 간에 가변적이다(Yang, 2009). 또한 줄기 직경, 최종 엽수 및 최종 식물 길이는 저온 처리 시 식물의 발달 단계와 관련이 있었으며, 이는 양배추 (Hamano et al, 2002)와 유채(Dahanayake and Galwey, 1999)에서 동일한 연구 결과가 보고된 바 있다.

초기 잎 단계에서 저온에 노출된 식물은 성장 속도가 느리 고 일반적으로 고온으로 옮겨진 후에 발달 단계가 시작되는 반면 영양 성장은 억제되기 때문에 줄기 직경, 엽수 및 식물 길이 감소는 저온에 더 오래 노출되었기 때문이다(Finical 1999;Guo et al., 2004).

장기간의 저온처리는 저온을 감지하는 식물의 생리 및 생화 학적 상태를 변화시키는데 줄기의 분열조직은 특히 저온에 민 감하다(Dahanayake and Galwey, 1999;Mathieu et al., 2014). 줄기와 세포의 신장에 관여하는 식물 호르몬인 지베렐 린(GA)은 저온에 의해 대사작용의 변화가 정단분열조직으로 제한되며 식물의 추대와 개화에 강한 영향을 미친다(Ranwala and Miller, 2008;Regnault et al., 2014).

Matsui등(1978)은 단순한 선형 관계가 배추(B. pekinensis Rupr)에서는 저온과 추대 사이에 존재하지 않지만 그럼에도 불구하고 적절한 유도 온도 또는 온도 범위가 필요하며, Yang(2009)은 양배추(B. oleracea L.)는 0~15°C였으나 15.6°C 보다 높거나 2°C보다 낮은 온도에서는 배추의 추대가 성공적 으로 이루어지지 않는 것으로 보고하였다.

따라서 저온은 영양생장에서 생식생장으로 식물의 상전이를 추동하는 유전자들의 발현과 네트워크를 연결하고 GA와 같은 호르몬들의 작용에 의한 생리적인 변화를 유도하여 개화를 시 킨다. Li 등(2010)은 춘화처리를 받은 배추(Brassica rapa L.) 잎의 수용성 당 함량과 퍼옥사이드, 질산환원효소(NR), 카탈 라제의 활성을 분석하여 이러한 요인들이 추대에 대한 생리적 인 지시 인자가 될 수 있음을 밝혔다. 이는 일반적으로 C/N 율이 높거나 저장 물질이 많은 것이 화아분화에 유리한 영향 을 줄 수 있다는 기존의 보고와 다른 결과를 나타났었다(Xia et al., 2014).

본 연구에서는 2주 동안 저온 처리한 순무의 작은 유묘에서 도 추대가 일어났으나 추대율이 낮은 것은 무와 마찬가지로 공시한 순무의 품종이 조생종 계통으로 균일도가 낮기 때문인 것으로 추측된다. 순무의 큰 유묘가 추대되지 않은 것은 저온 처리 기간 중 개화 촉진 호르몬인 GA와 길항작용을 하는 ABA가 많이 축적되었거나, 개화 관련 유전자의 초기 발현을 억제하는 양적 유전자인 FLC의 전사체가 상대적으로 많이 집 적되었을 것으로 추측할 수 있지만 보다 명확한 근거를 제시 하기 위해서는 향후 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.

그러나 체내 저장물질의 차이를 큰 묘와 작은 묘로 구분한 본 연구에서는 순무와 비트의 4주 저온 처리한 작은 유묘가 큰 유묘보다 화뢰 출현 및 추대가 먼저 일어났다. 이에 대한 명확한 연구결과가 없으나 순무나 비트와 같이 2년생 작물이 며 녹식물춘화형인 마늘의 추대에 미치는 영향으로 묘령(plant age)과 춘화처리에 대한 연구에서 25일 묘, 45일 묘, 65일 묘 를 10°C 또는 5°C에서 각각 20일, 40일간 저온 처리한 후 정식했을 때 가장 어린, 25일 유묘의 추대율이 가장 높았던 결과(Wu et al., 2016)와 일치한다. Zhang 등 (2014)은 4주, 8주 저온 처리에 의한 순무의 개화 시기와 순무의 크기와의 상관관계를 분석한 결과 개화시기와 순무의 엽수는 부의 상관 관계(r=-0.430, p=0.004)가 있는 것으로 보고하였다.

따라서 이상의 결과들을 요약해 보면, 무, 순무 및 비트 등 의 근채류 유기종자 생산체계를 구축 시, 개화 결실을 위한 춘화처리는 2년생 작물에서는 필수적으로 경과해야 하는 과정 으로 처리한 저온은 생장점 부위에서 감응되므로 미숙 모본 (seed-to-seed)에 대한 저온처리 시 묘령 또는 묘의 크기가 저 온처리 기간과 함께 추대에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 또 한 본 실험에서는 외관상의 추대 현상만 살펴서 추대 정도를 판단하였기 때문에 식물체에서의 화아분화는 이보다 상당히 빠르게 진행될 수 있으므로 추대에 관련된 면밀한 연구가 추 가적으로 필요하다고 판단된다

적 요

최근 소비자들은 고품질 유기농산물을 선호하고 있으나, 대 부분의 유기재배 농가들은 일반 종자를 사용하고 있어 국제 기준에 부합한 유기재배를 위해서는 유기종자 생산기술 확립 이 필요하다. 본 연구는 근채류인 재래종 무, 순무 및 비트의 유기종자 생산을 위해 유묘의 크기와 저온 처리기간이 꽃눈 분화와 추대에 미치는 영향을 조사하였다. 저온 처리한 무는 유묘의 크기에 상관없이 2주와 4주 저온 처리구에서 동시에 추대가 일어났다. 순무는 정식 28일 후, 2주 또는 4주 동안 저온 처리한 작은 유묘에서만 추대되었다. 비트는 정식 23일 후, 4주 동안 저온 처리한 작은 유묘에서만 추대되었다. 무는 묘의 크기에 상관없이 2주 이상 저온 처리할 경우 추대하였고 순무와 비트는 작은 유묘가 큰 유묘보다 빠르게 추대하였다. 이상의 연구 결과는 무, 순무 및 비트의 유기종자 수확량을 증대시키고 추대시기를 예측할 수 있도록 적정 유묘의 크기와 저온처리 기간을 결정하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으 로 생각한다.

ACKNOWLEDGMENTS

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구 개 발사업(과제번호: PJ01248003)의 지원에 의해 이루어진 것임.

Figure

Fig. 1.

The air temperature inside greenhouse from planting stage to bolting stage of the three tested crops, namely, radish, turnip, and beet.

Fig. 2.

Comparison of seedlings size of radish (A), turnip (B), and beet (C) after cold treatment.

Fig. 3.

Comparison of plant growth (A) from large (B, D) and small (C, E) radish seedlings after 2 weeks (B, C) and 4 weeks (D, E) of cold treatment at bolting and flowering stage. Vertical bars represent the standard error of means (n=25).

Fig. 4.

Comparison of plant growth (A) for large (B, D) and small (C, E) beet seedlings after 2 weeks (B, C) and 4 weeks (D, E) of cold treatment at bolting and flowering stage. Vertical bars represent the standard error of means (n=25).

Fig. 5.

Comparison of plant growth (A) for large (B, D) and small (C, E) turnip seedlings after 2 weeks (B, C) and 4 weeks (D, E) of cold treatment at bolting and flowering stage. Vertical bars represent the standard error of means (n=25).

Table

Table 1.

Comparison of small and large seedlings of radish, turnip and beet at 14 days after sowing.

Table 2.

The date of sowing, transplanting, cold treatment, and planting for verbalization and bolting in 2019.

Table 3.

Comparison of growth characteristics of radish, turnip, and beet seedlings after cold treatment.

Table 4.

Comparison of bolting rate for 2 and 4 weeks’ cold treated large and small radish, turnip, and beet after transplanting.

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