92. 종자휴면의 뜻과 형태 및 종자휴면의 원인

- 종자휴면의 뜻과 형태 및 종자휴면의 원인

종자휴면의 뜻과 형태에 대해 살펴보고 종자휴면의 원인이 무엇인지 알아보도록 한다.

 

- 종자의 휴면이란 다음과 같다.

 

- 휴면의 뜻과 형태

성숙한 종자에 적당한 발아 조건을 주어도 일정 기간 동안 발아(초목의 눈이나 씨앗에서 싹이 틈)하지 않는 성질을 ‘종자휴면’이라고 한다. 휴면기간은 작물의 종류와 품종에 따라 크게 다른데, 벼 종자는 1주일에서 6개월, 맥류(보리 종류를 통틀어 이르는 말로 보리, 귀리, 밀 등이 있다) 종자는 휴면기간이 거의 없는 것으로부터 3개월, 감자는 수일~5개월, 경실(껍질이 딱딱한 종자. 수분이나 공기가 잘 투과되지 않고 기계적 저항이 있어 휴면이 깊고 발아력이 떨어질 수 있다)은 수개월~수개년에 이른다.

 

종자 · 겨울눈(늦여름부터 가을 사이에 생겨 겨울을 넘기고 이듬해 봄에 자라는 싹) · 비늘줄기(짧은 줄기 둘레에 많은 양분이 있는 다육의 잎이 밀생하여 된 땅속줄기. 공 모양, 타원형, 달걀 모양을 이루고 있으며, 파ㆍ마늘ㆍ나리ㆍ백합ㆍ수선화 등에서 볼 수 있다) · 덩이줄기(덩이 모양을 이룬 땅속줄기. 땅속에 있는 줄기의 일부에 녹말 등의 양분이 저장되어 비대한 덩이 모양을 이룬다. 감자, 돼지감자 등에서 볼 수 있다) · 덩이뿌리(덩이 모양으로 생긴 뿌리. 이상 비대 생장에 의한 것으로 녹말과 같은 양분이 저장되어 있다. 고구마, 무, 토란 등에서 볼 수 있다) · 알뿌리(지하에 있는 식물체의 일부인 뿌리나 줄기 또는 잎 등이 달걀 모양으로 비대하여 양분을 저장한 것. 달리아의 덩이뿌리, 백합의 비늘줄기, 글라디올러스의 알줄기 등이 있다) · 구근경(알뿌리와 비슷함. 달걀 모양으로 비대하는 뿌리와 줄기를 뜻함) 등에서 발아 · 생육의 외적 조건은 적합하지만 내적 원인에 의하여 휴면하는 경우가 있는데, 이를 ‘자발적 휴면’ 또는 ‘진정휴면’이라고 한다.

 

한편, 토양 중의 잡초 종자는 광선과 산소의 부족으로 휴면상태를 지속하는데, 이와 같이 외적 조건이 부적당하기 때문에 유발되는 휴면을 ‘강제휴면’ 또는 ‘타발적 휴면’이라고 한다. 자발적 휴면과 타발적 휴면을 통칭 ‘제1차 휴면’이라고 한다.

 

휴면 중인 종자나 눈은 저온 · 고온 · 건조 등에 대한 저항성이 극히 강한데, 이러한 특성은 생존에 유리하다. 맥류 종자의 휴면은 수발아(아직 베지 않은 곡식의 이삭에서 낟알이 싹이 트는 일. 비가 많이 오고 대기의 습도가 높을 때 일어난다) 억제에 효과가 있고, 감자의 휴면은 저장에 유리하다.

 

한편, 휴면하지 않고 있는 종자라도 발아에 불리한 환경조건(고온 · 저온 · 습윤 · 암흑 · 산소부족 등)에 장기간 보존되면 그 뒤에는 적당한 조건에 옮기더라도 발아하지 않고 휴면상태를 유지하는 경우가 있는데, 이를 ‘제2차 휴면’이라고 한다. 화곡류(씨를 맺는 볏과 식물을 통틀어 이르는 말. 벼, 보리, 조 등이 있다) · 볏과목초(화본과에 속하는 목초. 오처드그라스, 페레니얼라이그라스, 이탤리언라이그래스 등의 약 600여 속이 있다)의 종자는 파종상에서 고온을 만나면 제2차 휴면을 하는 수가 있으며, 일반적으로 저온처리 또는 GA₃ 와 같은 후숙 처리를 하면 발아한다.

 

- 휴면의 원인

1. 배의 미숙

미나리아재빗과 식물 · 장미과 식물 · 인삼 · 은행 등은 종자가 어미 식물을 이탈할 때 배가 미숙 상태이어서 발아하지 못한다. 수주일 또는 수개월 경과하면 배가 완전히 발육하고, 또 필요한 생리적 변화를 완성하여 발아할 수 있게 되는데, 이 과정을 ‘후숙’이라고 한다.

 

2. 배 휴면

‘배 휴면’이란 종자가 형태적으로 완전히 발달해 있지만 발아에 필요한 외적 조건을 주어도 발아하지 않는 경우로서 배 자체의 생리적 원인에 의하여 일어나는 휴면이며, ‘생리적 휴면’이라고도 한다.

 

배 휴면을 하는 경우 저온이나 지베렐린처리로 휴면을 타파할 수 있다.

 

3. 경실

종피(식물의 씨를 싸고 있는 껍질)가 수분의 투과를 저해하기 때문에 장기간(수개월~수개년) 발아하지 않는 종자를 ‘경실’이라고 한다. 소립종자(소나무, 포플러 등의 씨처럼 알이 비교적 작은 씨)인 콩과작물(화이트클로버 · 레드클로버 · 알사이크클로버 · 앨팰퍼 · 자운영 등)에는 경실이 많다. 고구마 · 연 · 오크라의 종자도 경실이고, 볏과목초인 달리스그래스 · 바히아그래스의 종자에도 경실이 있다. 목야지(가축을 방목하거나 목초를 수확하기 위해 사용되는 토지를 통틀어 이르는 말)에서는 자연 낙하한 경실이 휴면상태를 오래 지속하면서 서서히 발아하여 초생을 보완하는 효과가 있다.

 

콩과의 경실은 흡수부위인 배꼽 · 주공 및 봉선에 큐티클층과 울타리 세포가 잘 발달하여 수분의 투과를 저해한다. 경실 휴면의 주된 원인은 종피의 불투수성 때문이라고 알려져 있다. 같은 작물의 같은 품종이라도 성숙이 진전된 소립종자와 급격히 건조시킨 종자에 경실이 많은 경향이 있다.

 

4. 종피의 불투기성

귀리 · 보리 등에서는 종피의 불투기성 때문에 산소 흡수가 저해되고, 또 이산화탄소가 축적되어 발아하지 못하고 휴면한다.

 

5. 종피의 기계적 저항

잡초 · 나팔꽃 · 땅콩 · 체리 등의 종자는 흡수를 하더라도 종피가 딱딱하여 배의 팽대를 기계적으로 억제하므로 배가 함수 상태로 휴면하는 일이 있다. 이러한 종자들은 건조시키거나 30℃의 고온처리로 기계적 저항력을 약화시킬 수 있다.

 

6. 발아억제물질

벼 종자의 휴면 원인은 영에 있는 발아억제물질 때문이며, 순무 종자의 휴면도 과피에 있는 발아억제물질 때문인데, 종자를 물에 잘 씻거나 과피를 제거하면 발아한다. 토마토 · 오이 · 호박 등의 성숙 종자가 장과 중에 있을 때는 발아하지 않으나, 종자를 분리해서 물에 씻으면 발아한다. 옥신(auxin)은 곁눈의 발육을 억제하고, ABA(abscissic acid)는 자두 · 사과 · 단풍나무 겨울눈의 휴면을 유도한다. 이와 같은 발아억제물질을 총칭하여 ‘블라스토콜린(blastokolin)’이라고 한다. 발아억제물질로는 ABA, 시안화수소(HCN), 암모니아 등이 있다.