[2025-04-19] 종자기사 공부 1일차

1. 제목

• 01 종자생산학 / 1. 종자의 형성

2. 목표

• 종자의 형성 과정에 대한 이해는 종자학의 기초이므로, 앞으로 계속 반복될 기본 키워드 숙지 필요

3. 학습 내용

• 화아유도와 분화
  • 식물의 기본 구성단위 [세포] > 세포의 분열과 신장 [기관] 형성 > [식물체] 형성
  • 식물은 뿌리, 줄기, 잎의 영양기관과 꽃, 종자, 과실의 생식기관으로 분류
  • 화아분화
    • 화아(꽃눈)분화는 식물의 생장점, 엽맥에 꽃으로 발달할 원기가 생기는 것: 영양생장 > 생식생장으로의 전환
    • 영향요인: [외부환경요인] 일장, 온도(춘화처리), 습도 등
    •                [내적요인] 식물의 성숙도, 영양상태(C/N율 등), 식물호르몬 등이 있다.
      
    • 영양기관(뿌리나 잎) 수확 목적 시, 화아분화가 늦을 수록 유리 / 채종 목적 시, 화아분화가 빠를 수록 유리
    • 열매 수확 목적 시, 화아분화 유도
    • 화아분화가 시작되면 잎줄기채소는 잎의 수의 변화가 없고 생장속도가 둔해짐.
    • 화아분화 시기에는 뿌리채소는 뿌리의 비대가 불량
• 화아분화의 영양인자
  • 일장
    • 화아분화 유도 > 일장효과 또는 광주성
    • 낮보다는 밤의 길이가 더 많은 영향을 미침
    • 일장에 자극을 받는 부위는 잎(어리고 충분히 전개된 잎)
    • 일장자극 시 생성되는 화성물질은 사부를 통해 생장점으로 이동
    • 개화를 결정하는 일장을 한계일장 
      장일성 식물 - 한계일장 이상,
      단일성 식물 - 한계일장 이하         >> 개화 유도
      
      

      장일식물	한계일장보다 더 긴 일장에서 개화하는 식물 : 보리, 시금치, 상추, 양파, 당근, 감자 등
      단일식물	한계일장보다 짧은 일장에서 개화하는 식물 : 콩, 옥수수, 담배, 고구마, 들깨, 국화, 코스모스 등
      중성식물	개화에 일장의 영향을 받지 않는 식물 : 오이, 호박, 고추, 토마토, 가지, 완두콩 등
      정일식물	특정 일장이나 일정 범위 내에서만 개화하는 식물 : 사탕수수
      장단일식물	장일조건 후 단일조건에서 개화하는 식물 : 달리아
      단장일식물	단일조건 후 장일조건에서 개화하는 식물 : 페튜니아

      
      
  • 온도
    • 화아유도를 위해 저온이 필요한 현상: 춘화
    • 생육 초기에 일정기간 인위적 저온처리: 버널리제이션(춘화처리)
    • 보통 5℃ 정도에서 가장 효과적 (예외: 상추의 경우 고온에 화아분화 촉진)
      월년생 장일식물은 0~10℃ 저온 조건; 단일식물은 10~30 ℃ 고온조건에서 유효
    • 온도 감응부위는 생장점 또는 세포분열이 왕성한 부위
      

      종자춘화형	최아종자의 시기에 저온에 감응하여 개화 : 완두, 잠두, 무, 배추 등
      녹식물춘화형	유묘의 시기에 저온에 감응하여 개화 : 양파, 파, 양배추, 당근, 담배, 사탕무 등
      무춘화형	개화에 저온을 요구하지 않고 일장반응에 따라 개화 : 갓 등

  • C/N율
    
    • 탄수화물(C)와 질소(N)의 비율 ~ 식물의 영양상태, 성장 요인
    • C/N율 높을 경우 화성이 유도, 낮을 경우 영양생장
      
  • 화학물질
    • 식물호르몬, 외부 화학물질에 영향 받음. (지베렐린, 옥신)
    • 옥신의 IAA, NAA 등은 장일식물의 개화를 촉진, 단일식물의 개화는 억제
    • 지베렐린은 저온이나 장일을 대체하여 개화를 유도 및 촉진
    • 시토키닌, 에틸렌: 개화촉진
      말릭하이드라자이드(MH): 개화억제
      
• 화기구조
  • 꽃의 구조
    • 꽃잎, 꽃받침, 수술, 암술로 구성
      꽃눈은 꽃받침>꽃잎>수술>암술의 순서로 안쪽으로 분화
      • 꽃잎은 암술과 수술의 보호 역할, 수분 매개 시 곤충의 유인
      • 꽃받침은 꽃잎을 아래쪽에서 받쳐 전체 보호
      • 수술을 꽃가루를 만드는 기관 ~ 꽃밥과 수술대로 구성
      • 암술은 수술의 꽃가루를 받아 열매를 만드는 곳 ~ 암술머리, 암술대, 씨방으로 구성
    • 단자엽식물
      • 외떡잎식물: 자엽 1개와 3배수의 화기구조
      • 벼, 보리, 밀, 옥수수, 피, 억새, 갈대풀 등
    • 쌍자엽식물
      • 쌍떡잎식물: 자엽 2개와 4~5배수의 화기구조
      • 완두콩, 녹두, 팥, 무, 배추, 상추, 당근, 사과나무, 토마토, 감자 등

4. 개념 연계

연계 과목	관련 개념	연계 이유
수목생리학	광주기 반응, 호르몬 조절	화아분화는 광주기, 춘화, 지베렐린 등 생리 작용의 핵심 예시
식물육종학	개화 유도 / 개화 시기 조절	교배 육종에서 개화기의 조절은 잡종채종의 핵심 포인트
종자생산학 뒷단원	개화기 조절(1.16), 자연교잡(1.15)	화기 형성은 결국 교배 가능성과 품종 순도를 좌우함

 

5. 기출 문제 & 해설

• 조직배양 시 옥신과 시토키닌의 배지 내 비율에 따라 식물조직의 분화에 어떤 영향을 주는가
  • 옥신보다 시토키닌이 많을 경우 지상부의 생장 왕성, 옥신보다 시토키닌이 적을 경우 지하부 생육 왕성
• 암꽃은 잘 맺히나 수꽃이 잘 맺히지 않은 오이 품종이 있다. 수꽃을 잘 맺게 하려면 어떤 처리를 해야하는지 3가지
  • 고온장일, 초산은 처리, 지베렐린 처리
• 종자춘화형, 녹식물춘화형에 해당하는 작물을 아래에서 골라 적으시오.
  [완두, 배추, 양배추, 당근, 잠두, 사탕무]
  • 종자춘화형: 완두, 잠두, 배추 / 녹식물춘화형: 양배추, 당근, 사탕무
• 교배 시 개화기 조절방법 4가지
  • 파종기 처리, 일정처리, 춘화처리, 생장조절제 처리
• 배추과 채소의 꽃눈분화, 추대에 영향을 주는 환경적 요인
  • 꽃눈분화: 저온조건 / 추대: 고온 장일 조건

7. 정리 및 결론

• 화아유도와 분화는 일장, 온도, C/N율, 화학물질에 영향을 받음