스크랩 출석시험예상문제(재배식물생리학)

[김양희(2학년)]

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잎의 구조와 기능

각피 : 잎의 표피 바깥부분으로 큐티클층이 잘 발달되어 있어서 잎의 내부조직을 보호하고 수분의 과도한 증발을 막아준다.

상ㆍ하표피 : 한 층의 세포로 되어 있으며 이들 세포에는 엽록체가 들어있지 않다. 그러나 잎의 뒷면에 있는 하표피에는 표피세포가 변형된 공변세포가 있어서 기공을 형성하여 가스교환을 하는데, 이 공변세포에는 엽록체가 들어있다.

책상조직 : 잎의 단면에서 볼 때 잎의 윗면표피 바로 아래에 있는 울타리와 같은 모양의 조직으로, 해면조직과 함께 잎살(엽육세포)를 구성한다. 표면에 직각인 방향으로 길쭉한 세포들이 1층 또는 2~3층 빽빽하게 배열되어 있으며 엽록체가 많이 들어있어서 광합성이 활발히 일어난다.

유관속조직 :

   목부 : 잎에서 광합성에 의해 만든 양분이 이동

   사부 : 뿌리에서 흡수한 물과 무기양분이 이동

해면조직 : 빽빽하게 배열되어 있는 책상조직 아래에 엉성하게 배열되어 있으며 둥근 모양의 세포들로 이루어져 있는 조직이다. 해면조직은 엽록체를 가지고 있으므로 책상조직과 함께 광합성이 활발히 일어나는 장소이다.

공변세포 : 식물체 내 이산화탄소 등의 기체 출입과 증산작용을 조절하는 세포이다. 즉, 식물체가 물을 내보내기 위해서는 이 세포의 개폐과정이 있어야 하는데, 현재는 공변세포 내 엽록체의 광합성에 의해 결국 포도당이 생성되어 삼투압이 높아져 주변 수분을 흡수하여 인접한 두 공변세포가 활처럼 팽팽해져 열린다.

기공 : 광합성에 필요한 이산화탄소가 들어오고 광합성의 결과로 만들어진 산소가 나가는 공기의 이동통로이다. 또한 잎에 있는 물이 기체상태로 내보내지는 증산작용이 일어난다.

종자휴면의 원인 및 타파법

1) 종자휴면의 원인

  - 경실종자 : 종피가 수분의 투과를 저해하여 수년동안 발아하지 못하는 경우

  - 종피의 산소흡수 저해 : 종피의 불투기성 때문에 산소의 흡수가 저해되고 이산화탄소가 측적되어 발아하지 못하는 경우

  - 종피의 기계적 저항 : 종피의 기계적 저항으로 배가 함수(含水) 상태로 휴면하여 발아하지 못하는 경우

  - 배(胚)의 미숙 : 배가 미숙상태여서 발아하지 못하는 경우

  - 발아억제 물질의 존재 : 발아 억제 물질 때문에 발아하지 못하는 경우

2) 타파방법

  - 침수처리 : 견고한 종피가 유연해 지고 발아 억제물질이 제거 된다. 종자내의 물질의 전하, 전류, 호흡작용을 촉진시켜 발아의 조건을 갖춤  침수시간 12 ~ 24시간

  - 종피의 기계적 가상 : 산소호흡이 잘 이루어지도록 종피에 상처를 가한다.

  - 냉습적 실시 : 배의 후숙작용을 돕고 종피의 구조적 변화를 줌으로써 수분과 산소의 흡수를 용이하게한다.

  - 농황산처리 : 농황산 → 비중 1.84  처리시간 : 10분   온도 : 15 25℃

  - 복합처리법 : 냉습적과 산처리법, 온습적과 냉습적 연속적 실시.

  - 파종시기의 변경 : 회양목, 목련, 향나무 종자는 채과(종자를 채취한 후 빨리 파종하는 것)나 층적저장, 노천매장 후 봄에 파종한다.

  - 온도의 자극 : 변온실시

  - 기  타 : 전조효과, 각종 생장조절제 이용, 광(光)에 노출, 무기양분 처리

식물의 광주기성

  하루 중 낮의 길이의 장단에 따라 식물의 꽃눈 형성이 달라지는 현상을 말하며, 광주기, 광주율, 일장효과라고도 한다. 낮이 짧을 때 꽃눈을 형성하면 단일식물이고, 낮이 길 때 형성하면 장일식물이고, 낮의 길이와 관계가 없으면 중생식물이다.

  광주기 ·광주율(光週率) ·일장효과(日長效果)라고도 한다.

  식물 중에는 꽃눈 형성에 대하여 낮의 길이와는 관계가 없는 중생식물(中生植物)과, 낮의 길이와 밀접한 관계가 있는 것이 있다. 낮이 짧을 때 꽃눈을 형성하는 것을 단일식물(短日植物)이라 하고, 낮이 길 때 꽃눈을 형성하는 것을 장일식물(長日植物)이라고 한다. 도꼬마리 ·나팔꽃 ·벼 ·목화 ·국화 ·코스모스 등은 단일식물에 속하고, 밀 ·무 ·시금치 ·카네이션 등은 장일식물에 속한다. 단일식물은 낮의 길이가 14시간을 초과하지 않는 저위도(低緯度) 지방에 널리 분포하며, 식물원 온실에서의 관상시기는 1∼2월이다. 이것은 열대식물의 대부분이 단일 조건하에서 꽃을 피우는 것에 기인한다. 온대에 분포하고 있는 단일식물은 늦여름에 꽃눈을 형성하여 가을에 꽃을 피운다. 적도 근처에서는 1년 내내 단일조건이라서 장일식물은 없다. 따라서 장일식물의 대부분은 온대에서 생육하며 해가 긴 봄에서 초여름까지 꽃을 피운다.

장일(長日)은 꽃눈 형성을 지배할 뿐만 아니라 영양생장에 대해서도 여러 가지 작용을 나타낸다. 장일식물의 대부분은 단일조건하에서는 매우 짧은 줄기에서 잎이 나오는 이른바 로제트형(型)이 되나, 장일조건이면 비로소 줄기가 뻗는다. 단일식물인 나팔꽃을 단일조건하에 두면 줄기가 덩굴상이 되지 않는다. 양파는 장일조건하에서 둥글고 딱딱하게 뭉치는 데 대하여 돼지감자는 단일조건하에서 덩이줄기[塊莖]가 형성된다.

일장에 대한 잎의 감수성은 잎의 성숙도에 따라서도 다르다. 일반적으로 잎의 면적이 최대에 도달했을 때가 가장 감수성이 높다. 광주기 반응은 온도의 영향을 받는다. 예를 들면, 장일식물인 호밀은 25℃ 이상에서는 꽃눈을 형성하지 않으나 l0∼15℃가 되면 꽃눈을 형성한다. 또 단일식물인 당아욱은 15℃ 이하에서는 꽃눈을 형성하지 않으나 20℃에서는 꽃눈을 형성한다.

최근 들어 식물의 광주기성에는 연속된 암기(暗期)의 길이가 중요함이 고려되고 있다. 완두는 장일식물이지만 9시간의 일조(日照)라는 단일하(短日下)에서도 15시간의 암기의 중간에 15분간 빛을 조사하면 개화한다. 마찬가지로 단일식물을 단일조건하에서 암기의 도중에 잠깐이라도 빛을 조사하면 개화하지 않는다. 암기의 도중에 빛을 조사하는 것을 광중단(光中斷)이라고 하며, 광중단에는 적색광을 쓴다

춘화처리

  작물의 개화를 유도하기 위하여 생육기간 중의 일정시기에 온도처리(저온처리)를 하는 것

  맥류(麥類)의 추파품종(가을보리)을 봄에 뿌리면 출수(出穗)가 늦어지거나, 전혀 출수가 되지 않는다. 러시아의 T.D.리센코는 식물의 영양생장기(營養生長期)의 길이는 품종의 유전적 성질과 그것이 생육할 때의 외적 환경조건에 의해 결정되는 것이라 생각하고 추파품종을 봄에 뿌리면 출수가 잘 안 되는 원인은 파종 후의 온도조건이 너무 높기 때문이므로, 종자를 미리 일정기간 저온에 두었다가 뿌리면 춘파품종과 똑같이 순조롭게 출수한다는 것을 확인했다. 이와 같이 추파품종의 종자를 봄에 뿌릴 수 있도록 처리하는 방법을 춘화처리라고 하며, 일반적으로 이런 현상을 춘화현상이라고 한다.

  리센코 등의 연구에 의하면 작물은 영양생장기에서 생식생장기(生殖生長期)로 발육해가기 위해서는 몇 개의 단계를 거쳐야 한다. 제1단계는 온도단계로, 여기서는 생장에 필요한 여러 조건 중에서도 특히 각 작물에 특정한 온도조건과 그 지속기간이 필요하다. 일반적으로 겨울작물에서는 추파성이 큰 품종일수록 장기간에, 더구나 보다 저온이 필요하고, 춘파성 품종이나 여름작물에서는 각기 특정한 고온(高溫)을 필요로 한다. 이 단계가 만족되면 비로소 식물은 다음 발육단계인 광단계(光段階)로 나아갈 수 있다. 이 온도단계의 경과에 필요한 조건을 주는 것이 춘화처리이며, 적기(適期)에 파종된 경우에는 발아 생장하는 동안에 자연히 온도단계의 경과에 필요한 조건이 주어진다. 그러나 인위적으로 파종기를 바꾸는 경우에는 인위적으로 춘화처리를 해주어야 한다. 이 때문에 파종 전에 종자에 수분이나 산소를 주어, 배(胚)가 생장을 개시한 시기에 필요온도를 경과시킨 후에 파종한다. 예를 들면, 추파하는 밀의 경우에는 적당한 수분을 주면서 10 ℃ 이하, 최적 0∼3 ℃에 35∼50일 경과시킨다. 양배추나 양파는 식물체가 어느 정도 커진 다음이 아니면 저온을 만나도 춘화되지 않는 특징이 있는데, 이것을 녹식물춘화라고 한다.

  이에 반해 밀 등의 경우를 종자춘화(種子春化)라고 한다. 종자춘화 작물은 싹틔울종자[催芽種子]를 춘화하여 생육기간을 단축시킬 수가 있어 농업상 유익하며, 또 채종재배나 육종(育種)을 위해 세대단축을 하는 데도 이용된다. 또 엽채류 ·근채류 등에서는 어느 정도 춘화처리를 함으로써 키가 커지는 것과 그렇지 않은 것을 고르는 데도 이용할 수 있다. 리센코는 추파맥류 품종을 불완전한 춘화처리, 즉 춘화최적온도를 필요기간만 주지 않고, 이 후는 봄의 야외온도에서 장기간에 걸쳐 단계경과를 시키는 방법으로 2∼3대를 반복하면 추파성 밀은 춘파성이 된다고 한다. 춘화현상은 유전적 본성에 대한 멘델의 유전학설과의 사이에 기본적 차이가 있기 때문에 제2차 세계대전 후 논쟁의 대상이 되었다

[전광식(08)]

출석수업 예상문제 감사합니다.