132599 조연진 개인과제 Ethylene Gas for Defoliation of Hydrangea

[조연진]

Ethylene Gas for Defoliation of Hydrangea; 요약 숙제(수국을 낙엽 시키는 에틸렌 기체)
Theo J. Blom 와 Richard B. Smith의 연구
LOR 2E0, Canada, Vine지역, Ontario의 원예 연구 기관

0. 요약
 여름에 다 자란 Hydrangea macrophylla 와 아종 macrophylla 과 변종 macrophylla (Thunb.) 은 C2H4에 1주 동안 0, 0.5, 2.0, 5.0, 50, 500 μliter-1 의 농도로 어두운 장소에서 16C 의 찬 온도로 낙엽 실험을 하기 위해서 노출되었다. 각각의 줄기마다 남아있는 잎의 수는 C2H4의 농도에 따라 감소하였고,  5 μl 이상의 C2H4/liter 농도는 ‘Kasteln’, ‘Mathilda Gutges’, and ‘Todi’를 낙엽 시키는 데 효과가 있었지만  ‘Merritt’s Supreme’에서는 아니었다.

1. 개요
 사육장에서 기르는 수국들은 보통 추위가 오기 전에 낙엽 시키는데, 나뭇잎의 병을 막기 위해서이다. 화학적 고엽제는 등록이 되지 않고 낮은 반수치사량[ LD50 , lethal dose for 50 percent kill]을 보이거나 낮은 부작용을 보인다.(Bailey, 1990; Kofranek and Leiser, 1958).
 자료에 의하면, 성숙한 사과(3 리터의 사과/1미터당) 은 상당히 밀폐된 공간에서 수국을 낙엽 시키는 데 효과가 있다. 수국을 낙엽 시키기 위한 확실한 C2H4의 농도는 알려져 있지 않지만 우리는 낙엽을 위한 양을 결정했고 상당한 식물 성장에 대한 에탄올 기체의 영향을 알아냈다.

2. 실험재료와 방법
 1991-1992년 10월 말에 남쪽 Ontario에서 두 명의 상업적 재배가들(Gregory 와Westbrook)에 의해 길러진 여름에 다 자란 수국 품종들(Kasteln, Mathild Gutges, Merritt’s Supreme, and Todi)은 들판에서 1.6L의 용기에 담겨 운반되었다.
 꽃봉오리 끝의 발달은 모든 품종에 있어 5단계였다(Litlere 와 Stromme, 1975).
 11월 첫째 주에 식물들은 C2H4에  0, 0.5, 2.0, 5.0, 50, or 500 μliter-1 의 농도로 노출되거나 2-butyne- 1,4-diol (butynediol; BD) 로 한번 스프레이로 뿌려졌다.
 각 품종마다 두 식물들은 a 300-liter의 부피, 150-pm-두께의 밀봉된 polyethylene 가방에 완전히 쌓여서 놓여졌다.
 미리 결정된 용량의 C2H4는 적절한 농도 처치를 받기 위해 각각의 폴리에틸렌 가방에 주입되었는데 매일 기체크로마토그래피에 의해 적응되고 조절되었다.
 모든 가방들은 CO2 제거를 위해 수화나트륨(hydrated lime)을 가지고 있었다. 0.8% O2, and CO2 농도를 얻기 위해서 압축된 02가 폴리에틸렌 가방에 주입되었다 . 산소와 이산화탄소 농도는 휴대용 산소- 이산화탄소 측정기(Nova 305; Hamilton, Canada)에 의해 하루에 1-3초마다 확인되었다.
 C2H4 로 주입된 식물들은 한 방에 놓였고, C2H4로 주입되지 않은 식물들과 BD-주입된 식물들은 구별된 방에 놓여졌다. 각각의 방은 어둡고 C2H4가 들어있지 않은 공기로 환기되었고 16.0 ± 1.0C의 온도로 놓여졌다.
 세 번째 실험날 C2H4 기체에 노출된 지 1주 후에 잎들의 숫자(길이가 >4 cm 이상인)들은 물리적으로 제거되어져야 했고 각각의 식물마다 총 줄기의 숫자는 기록되어졌다. 만약 각각 식물의 줄기마다 남아있는 잎의 숫자가 1개 미만이라면 낙엽 실험은 효과가 있는 것이다. 잎이 떨어진 뒤에 식물들은 5.0 ± 1.0C의 온도와 2배의 acrylic 농도로 1월 중순에 그린하우스 방에 6주 동안 보관되었다. 식물들은 지하관개 시스템에 임의적으로 배치되었는데 1리터당 0.75 g 18N– 0P–10K–9Ca–l Mg의 비료가 주입되고 물이 뿌려졌다.
 수국들은 18-20도로 유지되었다. 개화기(수분이 생화에 뿌려졌다.) 때 가장 위에서부터의 줄기의 길이와 잎 면적, 완전히 확장된 두 줄기들의 잎의 쌍, 지름과 꽃잎의 성숙도(색깔을 띄는) 미성숙(초록색) 그리고 씨가 맺어지지 못한 식물들이 결정되었다.
 이 실험은 완전히 임의의 방법으로 구성되어졌는데 각각의 에틸렌가방과 실험 단위로 이루어졌고 2번 실시되었다. 우리는 각 해마다 분할구 배치실험의 결과를 분석하였고 이 변이들의 주요 자원을 복사하였다. C2H4농도, 품종, 성장, 그리고 그 상호 관계들은 부차적으로 달라질 수 있다. C2H4농도의 회귀곡선과 BD와 C2H4 사이의 대조되는 분석은 변이를 통해 결정되었다.

3. 결과 및 고찰

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독립변수 사이들에서 어떤 상호 관계도 상당히 다르지 않았지만, 오직 주요 변수들의 수단들이 제시되었다.(table 1) 모든 품종들의 줄기에 달린 잎들은 C2H4 농도가 증가함에 따라 감소하였다. (y = 2.08 –0.0318 × C2H4농도 + 0.0000579 × C2H4농도 × C2H4농도). 25μliter-1의 에틸렌은 ‘Kasteln’, ‘MathildaGutges’와 ‘Todi’를 낙엽 시키는 데 효과가 있었지만 ‘Merritt’s Supreme’은 아니었다. 낙엽 시키는데 필요한 확실히 계산된 농도는 275 μ1iter-1. 이었다.
 BD는 >5 μliter-1에선 C2H4보단 덜 효과적이었다. 식물 자원들은 작지만 상당한 결과차이를 보여주었고 줄기 끝 마지막 꽃봉오리의 성숙도에 있어서도 차이를 보여 주었다.
 C2H4를 처리하는 것은 미성숙한 개화를 감소시키고 성숙한 개화를 증가시켰다. 에틸렌은 꽃이 피는 날짜, 개화의 실패하는 꽃봉오리 수, 잎 면적, 줄기 길이, 꽃의 지름에는 영향을 주지 않았다. 이 결과는 ethephon(에페톤, 식물 생장 조절제)가 감소시킨다는 연구(Shanks, 1969; This and Buxton, 1976)와 대조적이었다.
 그러므로 어둠속에서 에틸렌 가스 5–10 μliter-l 의 농도로 16C에서 1주 동안 실험한 것은 10 glitter-1 농도의 BD에 대안이 되거나 ‘Kasteln’, ‘Mathilda Gutges’, 와 ‘Todi’를 최소한의 비용을 사용해 낙엽 시키기 위해 사과를 사용할 수 있다. 그리고 이것은 적용된 뒤 식물의 양의 부정적인 효과가 없었다. 최고의 효과를 거두려면 더 많이 에틸렌에 노출시키거나 에틸렌을 적용시키는 동안 높은 온도를 유지해 주면 된다.

4. 참고 문헌
1) Kofranek, A.M. and A.T. Leiser. 1958. Chemical Amer. Soc. Hort. Sci. 71 :555–562.
2) Litlere, B. and E. Stromme. 1975. The influence of temperature, daylength, and light intensity on flowering in Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser. Acts Hort. 51 :285–298.
3) Shanks,J.B.1969.Someeffectsandpotential uses of Thia,B. and J. Buxton, 1976. Influence of ethephon spray on defoliation and subsequent growth on Hydrangea macrophylla Thunb. HortScience 11:487488.