염생식물 갯사상자(Cnidium japonicum)의 종자 발아 및 초기 성장 특성

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Halophytes are among the important sinks of blue carbon; therefore, there is an growing interest in the carbon metabolism of halophytes owing to the ‘carbon neutral’marine policy. For the blue carbon application of halophytes, it essential to develop cultivation technologies, including researches on their life cycle, seed germination, and early development of the seedlings. Seed germination is influenced by various environmental factors such as moisture, temperature, oxygen, and light. Cnidium japonicum, which belongs to the family Apiaceae and is a biennial plant that grows along the seashore in the south of central Korea, was selected to study on the effects of temperature and salinity on the germination. Mature seeds were collected from C. japonicum plants were dried for 2 weeks and stored in a refrigerator (4℃) before the laboratory experiments. The final germination rate was the lowest at 35.0±6.3% in the experimental group in which the temperature was immediately raised from 4℃ to 20℃. However, in the experimental group in which the temperature was raised gradually by 5℃ every day to 20℃, the germination rate was the highest at 72.0±3.3%. In addition, in the daily temperature-photoperiod die cycle experiment, the highest germination rate of 70.0±2.3% was obtained in the experimental group with salinity 0 psu and water temperature change from 5℃ (Dark period for 12h) to 20℃ (Light period for 12h). Therefore, gradual increment of the medium temperature at regular intervals and fresh water (0 psu in salinity) condition promote best germination. Also, the final germination rate greatly decreased as the increasing salinity while higher salinities delayed seed germination and no germination was observed over 15 psu in salinity. The germination rate was highest in 100 μm photons m-2 s-1 light intensity but was similar even under the dark condition. Future studies should focus on the industrial application of the mass-produced seedlings of C. japonicum based on the results of the present study.

국문 초록 (Abstract)

최근 탄소중립 정책으로 블루카본의 대상식물인 염생식물에 관심이 높아짐에 따라 서식지 확대를 위한 재배기술 개발이 필요하다. 염생식물의 블루카본 응용을 위해서는 염생식물의 생활사 연구, 종자 발아, 유묘의 발달 등 재배 기술 개발이 필수적이다. 종자 발아는 수분, 온도, 산소, 광 등 여러 환경요인의 영향을 받는다. 산형과(Apiaceae)에 속하는 갯사상자(Cnidium japonicum)는 우리나라 중부 이남의 바닷가에서 자라는 두해살이 풀로 온도 및 염분에 따른 발아율을 실험하였다. 식물체로부터 성숙한 종자를 채집한 후 2주간 건조시킨 다음 냉장(4℃) 보관하였고, 차아염소산나트륨 5%로 소독 후 발아 실험에 사용하였다. 실험 결과 4℃에서 20℃로 즉시 상승시킨 실험구에서 최종 발아율은 35.0±6.3%로 가장 낮았던 반면, 매일 5℃씩 20℃까지 상승시킨 실험구에서 72.0±3.27%로 가장 높았다. 또한 일간 온도/광주기 변화 실험에서 염분 0 psu, 수온 변화 5℃ (D=12h) ↔ 20℃(L=12h) 실험구에서 70±2.31%로 가장 높게 나타났다. 따라서 갯사상자의 발아를 촉진하기 위해서는 일정 간격으로 온도 변화를 주고, 담수에서 발아시키는 것이 효과적인 것으로 판단된다. 또한 염분이 높을수록 종자 발아가 늦어졌고, 염분 15 psu 이상에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. 광도 100 μmol photons m-2 s-1의 실험구에서 발아율이 가장 높았으나, 암조건또한 비슷한 결과를 보였다. 본 연구 결과는 갯사상자의 발아 최적 조건 규명을 통하여 산업적 대량생산을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.