KR20010009315A - 헛개나무 종묘의 대량 번식방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 종자에 황산을 처리하여 발아 촉진시키고 어린가지에 식물생장호르몬 처리에 의하여 발근을 유도하여 대량 번식시키는 방법에 관한 것이다.
헛개나무는 갈매나무과 낙엽활엽교목으로 우리나라에서 자생하며, 그 열매가 술독해독, 정혈, 이뇨, 갈증해소, 해독작용을 하므로 한약재로 이용되고 있다. 그러나 헛개나무는 비립종자가 많고 종피가 두꺼운 목질로 되어 있어 일반적인 임목종자 발아촉진법으로도 충실종자의 발아율이 약5∼15%로 낮고 무성번식(삽목이나 접목)에 대한 기술이 전무하여 대량증식이 불가능하였다.
본 발명은 헛개나무 종자에 황산으로 발아를 촉진하고 어린가지에 식물생장호르몬을 처리하여 발근을 유도하는 삽목번식법에 의해 대량 번식방법을 개발함으로써 헛개나무의 종자 묘목을 짧은 기간에 발아성적이 양호하며, 득묘율을 높이고 대량번식이 가능하다. 또한 종자의 결실에 기후적인 영향을 받지 않고 계속적으로 수량을 조절하며 대량증식이 가능하게 되어 헛개나무의 상업적인 이용을 높일 수 있다.

Description

헛개나무 종묘의 대량 번식방법 {Mass Propagation method of Korean raisin tree(Hovenia dulcis var. Koreana NAKAI) seedlings and cuttings}
본 발명은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 종자에 황산을 처리하여 발아촉진시키고 어린가지에 식물생장호르몬 처리에 의하여 발근을 유도하여 대량 번식시키는 방법에 관한 것이다.
헛개나무는 갈매나무과 낙엽활엽교목으로 경기, 강원 이남의 표고 50-800m에 자라며 일본, 중국 등에도 그 유사종이 분포하고 수고 10-15m, 흉고직경 30-40cm에 달하며 대경목으로는 수고 20m, 직경 80cm까지 자란다. 또한 내한성과 내음성이 강하고 맹아력이 강한 수종이다. 헛개나무는 한자이름(漢名)은 지구(枳??)라고 하며 일본명은 겐바나시(けんぼなし)라고 하며 중국, 한국, 북한, 일본의 본초학이나 식물도설에서는 그 열매가 술독해독, 정혈, 이뇨, 갈증해소, 해독작용을 한다는 보고가 있으며 체내에서 당분을 흡수를 억제하고 알레르기 반응을 억제하는 물질을 일본산 헛개나무 종자 및 잎에서 추출 분리(Kazuko Yoshikawa, Shiichi Tumura, Keiko Yamada and Shigenobu Arihara. 1993. Antisweet Natural Products VII. Hodulosides I, II, III, IV, and V from the leaves of Hovenia dulcis Thunb. Chem. Pharm. Bul1.40(9)2287-2291)는 보고가 있다.
중국과 일본에도 분포하고 있는 헛개나무 유사종(학명: Hovenia dulcis THUNB.)은 국내 자생종(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)과는 꽃의 색에서 크게 차이가 나며 중국과 일본에도 분포하고 있는 것은 담녹색이지만, 우리나라 자생종은 흰색으로서 우리나라만의 특산종으로 기록(鄭台鉉.1957. 韓國植物圖鑑(上)-樹木編. 신지사. 서울.pp319 ;上原敬二. 1960. 樹木大圖說 2券..有名書房.東京.pp1074)되고 있다.
헛개나무는 군집을 이루지 않는 습성 때문에 비립종자가 많고, 종피가 두꺼운 목질로 되어 있어 수분침투가 용이하지 않기 때문에 당년에 휴면에 들어가는 종자가 많아 파종후 2-3년간 계속해서 발아하는 특성을 가지고 있다. 일본산 헛개나무의 경우 일반적인 임목종자 발아촉진법인 흐르는 물에서 3일간 수침시킨 후 젖은 모래에 4℃이하의 저온에서 한달 이상 저장, 변온이 가능한 냉암소에 보관 그리고 노천매장을 하여도 충실종자의 발아율이 약5∼15%(林業科學技術振興硏究所.1986.有用廣葉樹の知識-育てかたと使いかた. 太平社.東京 pp372)로 보고되어 있다. 대다수의 임목종자가 한번에 고르게 발아하는 기간이 짧아야만 발아성적이 양호하고 그 후 묘목생장도 골라서 득묘율을 높일 수 있다. 그러나 헛개나무는 두꺼운 종피특성 때문에 휴면에 들어가는 종자가 많아 종자에 의한 대량의 묘목을 한꺼번에 육성하기 어렵고, 희귀수종인 관계로 무성번식(삽목이나 접목)에 대한 자료가 전무하여 종래의 방법으로 헛개나무의 대량증식이 불가능한 것으로 알려져 왔다.
본 발명은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 종자에 황산을 처리하여 발아를 촉진하고, 어린가지에 식물생장호르몬을 처리하여 발근을 유도하는 삽목번식에 의해 대량 번식방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 충북제천시 송계면 월악산 송계계곡 해발 500m에 자생하고 있는 헛개나무의 개화(6월 중순)한 모습이다.
도 2는 일본과 중국에 자생하는 헛개나무(Hovenia dulcis HORNSTEDT) 꽃이 담녹색인 것과 확실히 구별되는 흰색의 꽃을 가지고 있는 국내자생 헛개나무 (Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)이다.
도 3은 10월 중순에 가지 끝에 과병과 종자를 달고 있는 자생지의 헛개나무 (Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)이다.
도 4는 종실을 정선 과병과 종자를 분리하여 황산처리하기전의 헛개나무 (Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)종자이다.
도 5는 황산처리와 습사저장을 거쳐 발아한 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)종자를 완전한 묘목으로 육성한 모습이다.
도 6은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 무성번식법(삽목증식)을 개발하기 위해서 조제된 전형적인 삽수의 모습이다.
도 7은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 무성번식법 개발을 위해 실시한 삽목시험 모습이다.
도 8은 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI) 무성번식방법(삽목증식)에 의해서 새로운 측아생장과 발근이 이루어져 완전한 식물체 구성을 가지고 있는 것과 측아생장만 하고 발근이 안되어 완전한 식물체 구성을 가지고 있지 못한 모습이다.
본 발명은 헛개나무의 종자에 황산처리하여 발아를 촉진시키는 단계와 식물생장호르몬에 의한 삽목번식 단계로 구성된다. 구체적인 방법을 다음의 실시예를 통하여 설명하고자 하며 이들 실시예가 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
〈 실시예 1 〉 황산처리에 의한 종자의 발아촉진
공시재료로 1996년 11월에 충북 월악산 송계지역에 자생하는 헛개나무 집단내에서 결실이 잘 된 10여 개체에서 과병을 수집한 후 과병 끝에 달린 종자를 채취하여 수선법으로 물에 가라앉는 충실한 종자를 사용하였다. 종자발아촉진처리를 위하여 종자는 물기를 제거하기 위해서 종이타월(킴타월스,유한킴벌리,한국)로 습기를 없애고 2∼3일간 실온에 방치하여 종자를 약간 건조시킨다. 만약 종자에 수분이 남아 있는 상태에서 황산을 처리하면 황산과 수분이 반응하여 발열반응을 일으켜 그 열에 의해서 종자가 죽게된다. 종자를 담고자하는 유리용기의 4/10이하로 종자를 넣고 35% 공업용 황산(H2SO4)을 종자가 잠길 수 있는 부피만큼 황산을 붓는다. 종자와 황산이 잘 섞이게 하기 위해 유리봉으로 저어주면서 0, 1, 2, 3시간 동안 침적하여 두꺼운 종피를 연화시킨다. 이 과정이 끝나면 흐르는 물로 종자를 씻어 종피에 남아 있는 황산과 황산에 의해 부식된 종피부분을 제거한 다음 종자를 흐르는 물에 12∼36시간(평균24시간) 동안 두어 종자내부의 배와 배유에 수분이 팽윤되도록 한다. 팽윤된 종자는 젖은 모래와 1:1(v/v)로 섞어 4℃에서 4주, 6주, 8주간 냉습적 처리를 하였다.
발아촉진처리가 끝난 종자를 정선하여 곰팡이(fungus)의 침해를 받은 종자를 제거한 후 20% 유한락스(유한-크로락스사, 한국)용액에 10분간 소독한 뒤 각 처리에 대해 3반복, 반복당 50립씩의 종자를 사용하여 수분이 포화된 습지(濕紙)를 깐 페트리디시(petri dish)에 담아 25±2℃ 온도조건과 2,000룩스(lux), 16시간 광(光)조건이 유지되는 인큐베이터(비전사, 한국)내에서 발아시험을 실시하였다. 유근이 1mm 정도 생장된 종자를 발아한 것으로 간주하였으며, 2일 간격으로 발아성적을 조사하였고 50일 동안 조사된 것을 총발아율로 나타내었다.
헛개나무 종자는 황산처리를 하지 않고 수침처리 후 일반적인 발아 촉진처리법인 습사저장만 4주 할 경우 표 1에서와 같이 발아율이 3.4%로 나타났다. 그러나 황산처리를 1 시간 정도만 하고 저온습사 저장을 하지 않을 경우에도 발아율이 76.5%를 나타냈으며, 4주간 저온습사 저장을 할 경우에는 거의 100%에 가까운 97.3%가 발아하였다.
그러므로 헛개나무 발아 억제요인은 두꺼운 종피에 의한 수분흡수 방해가 주요 원인인 것으로 나타났다. 또한 황산처리시간 2시간 또는 3시간으로 장시간 처리하고 여기에 장기간의 저온 습사저장할 경우에는 발아율이 약간 떨어지긴 하나 큰 수준으로 떨어지지 않는 것으로 나타나 황산처리시간이 길어지거나 습사저장 기간이 길어지는 것에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
표 1. 황산처리시간에 따른 저온습사 저장기간별 발아율
발아촉진처리 시간경과별 발아율(%) 50일후의총발아율
황산처리시간 습사저장기간(주) 5일 10일 15일 20일 25일 30일
0 0 0 0 2.3 2.3 2.7 2.7 2.7
4 0 1.2 2.5 2.8 3.4 3.4 3.4
1 0 10.2 40.6 59.2 60.4 69.8 74.7 76.5
4 78.7 91.3 92.7 96.7 96.7 96.7 97.3
2 0 13.6 45.2 63.2 68.6 72.5 77.8 77.8
4 77.9 82.1 82.1 84.3 84.3 84.3 84.3
3 0468 12.337.965.735.6 43.577.274.881.2 60.184.179.783.9 65.985.581.884.6 68.888.383.284.6 75.488.383.984.6 79.788.383.984.6
〈 실시예 2-1 〉 모수연령별, 식물생장호르몬 처리시간별 삽목번식 효과
어린가지의 삽수는 1996년 봄에 파종하여 얻어진 1년생 묘목에서 나이든 가지의 삽수는 충북 월악산 송계지역에 자생하는 20년 이상된 개체로부터 3월1일에서 4월1일 사이(적당하게는 3월 20일경)에 채취하여 도 1과 같이 길이 10∼15cm, 굵기 3∼8mm 크기로 삽수를 조제한다.
삽수의 발근촉진을 위해 식물생장촉진 오옥신류 호르몬인 IBA(Indole butylic acid, 시그마사, 미국) 0, 25, 50, 100ppm 용액에 삽수의 하단부 1/3부위를 18시간 침지하였으며, IBA 고농도처리인 500, 2,000ppm 농도는 IBA를 50% EtOH 용액에 녹인 다음 삽수의 하단부 1/3부위를 2-3초간 순간침적처리를 하였고, 4월1에서 4월20일경에 Peat moss : Perlite : 모래 = 1 : 2 : 3(v/v/v)의 삽목토양에 꽂고난 후 습도는 90%이상, 온도는 30℃이하를 유지하였다.
삽수의 발근효과에 대한 성적조사는 약 3개월 후인 6월26일에 실시한 결과 표2에서와 같이 모수연령 1년생지에 IBA 100ppm을 18시간정도 처리하거나 IBA 2000ppm을 2-3초간 순간침적한 것에서 가장 높은 발근율을 보였다.
표 2. 모수연령별, 식물생장호르몬 처리시간별 발근효과
삽 수 조 건 반복수 미발근지수 발근지수 발근율 비 고
고사지수 생존지수
1년생지 무 처 리IBA 25IBA 50IBA 100IBA 500IBA 2,000 30개×330개×330개×330개×330개×330개×3 511040 28601111 275359594559 45.088.398.398.375.098.3 18시간 처리〃〃순간침지(50%Et)〃
노령목지 무 처 리IBA 25IBA 50IBA 100IBA 500IBA 2,000 30개×330개×330개×330개×330개×330개×3 464544404339 1431435 01215161416 0202526.623.326.6 18시간 처리〃〃순간침지(50%Et)〃
고사지수:발근이 안된 삽수중 고사한 것
생존지수:발근은 안됐지만 고사하지 않고 잎이 발생한 것
〈 실시예 2-2 〉 식물생장호르몬별 삽목번식 효과
오옥신류 식물생장호르몬 종류별 헛개나무의 발근효과를 알아보고자 NAA (Naphtalene acetic acid, Sigma사, 미국), IAA(Indole acetic acid, Sigma사, 미국)를 〈 실시예 2-1 〉에서 효과가 좋았던 IBA(Indole Butylic acid, Sigma사, 미국) 100ppm 농도, 1년생 모수의 삽수에 대한 삽수 발근효과는 〈 실시예 2-1 〉와 같은 방법으로 삽목시험을 실시하였고 시판되고 있는 발근촉진제인 루톤에 대하여는 제품의 사용방법에 의거 삽수 끝에 수분을 약간 적신 후 루톤분말에 찍어 바르는 방법으로 실시하였다. 이들에 대한 발근효과를 알아본 결과 표 3에서와 같이 오옥신류 호르몬 NAA, IAA, IBA는 무처리에 비해서 높은 발근효과를 보였고, 호르몬간에는 유의할 만한 차이를 보이지 않고 모두 높은 발근효과를 보였다. 오옥신류 호르몬. NAA, IAA, IBA는 일반적으로 모든 수종의 삽목 발근효과에 있어 큰 차이를 보이지 않는다는 것을 본 실시예를 통해 헛개나무(Hovenia dulcis var. koreana NAKAI)의 삽목번식법에서도 적용된다는 것이 증명되었다.
그러나 시판 발근촉진제인 루톤은 발근율이 21,7%로 오옥신류 호르몬보다 발근율이 낮았으며 무처리보다 발근율이 떨어졌다.
3. 호르몬종류별 헛개나무 유령지의 발근효과
본 발명의 헛개나무 종자를 1시간 황산처리하면 무 저온 습사저장시 발아율이 76.5%, 4주간 저온습사 저장시 97.3%가 발아하였다. 또한 삽목에 의한 번식법은 모수연령 1년생지에 IBA 100ppm을 18시간정도 처리하거나 IBA 2,000ppm을 2-3초간 순간침적한 것에서 약98%의 발근율을 나타낸다.

Claims (9)

  1. 헛개나무 집단 중에서 결실이 좋은 개체를 수선법에 의하여 충실한 종자를 선별하는 단계와, 종자의 수분을 제거하고 종자를 건조시키는 단계와, 용기에 종자를 넣고 황산을 첨가하여 종피를 연화시키는 단계와, 연화된 종자를 황산에서 분리하여 흐르는 물로 종자를 세척하는 단계와, 종자의 종피를 제거한 후 물에 침지하여 종자내부의 배와 배유에 수분으로 팽윤시키는 단계와, 팽윤된 종자를 젖은 모래와 혼합하여 냉습처리 하는 단계와, 발아촉진된 종자를 정선하여 소독한 후 습지(濕紙)를 깐 페트리디시에 담아 인큐베이터에서 발아시키는 단계와, 삽수의 발근촉진을 위하여 식물생장촉진 오옥신류 호르몬용액에 침지하는 단계와, 삽목토양에서 삽목하여 온도와 습도를 유지하여 삽목을 대량으로 번식시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  2. 제 1항에 있어서, 종자의 수분을 종이타월로 제거하한 후 2∼3일간 실온에 방치하여 종자를 건조시키는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  3. 제 1항에 있어서, 유리용기에 4/10 이하로 종자를 넣고 35% 공업용 황산 (H2SO4)으로 종자가 잠길 수 있을 정도로 황산을 첨가하여 유리봉으로 종자와 황산이 잘 혼합되도록 교반하여 침적한 후 종피를 연화시키는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  4. 제 1항에 있어서, 세척된 종자의 종피를 제거한 후 흐르는 물에 12∼36시간 동안 침지하여 종자내부의 배와 배유에 수분으로 팽윤시키는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  5. 제 1항에 있어서, 팽윤된 종자를 젖은 모래와 1:1(v/v)로 혼합하여 4℃에서 4 ∼ 8주간 냉습처리 하는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법
  6. 제 1항에 있어서, 발아촉진된 종자를 정선하여 처리구에 대하여 20% 유한락스 용액에서 10분간씩 반복적으로 소독한 후 수분이 포화된 습지를 깐 페트리디시에 담아 25±2℃의 온도에서 2,000룩스(lux)로 16시간 광(光)조건이 유지되는 인큐베이터에서 발아시키는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  7. 제 1항에 있어서, 식물생장촉진제로서 오옥신류의 인돌부틸린산, 인돌아세틱산 또는 나프탈렌아세틱산 중에서 선택된 어느 한가지 용액에 침지한 후 삽목토양에서 삽목을 대량으로 번식시키는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  8. 제 1항에 있어서, 토양은 니탄(Peat moss) : 퍼라이트(Perlite) : 모래를 1 : 2 : 3(v/v/v)로 혼합한 삽목토양에 꽂고난 후 습도 90% 이상, 온도 30℃ 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
  9. 제 7항에 있어서, 인돌부틸린산, 인돌아세틱산 또는 나프탈렌아세틱산 중에서 선택된 어느 한가지 용액 25∼100ppm 농도에 삽수의 하단부 1/3부위를 18시간 침지하거나 또는 50% 에탄올에 인돌부틸린산, 인돌아세틱산 또는 나프탈렌아세틱산 중에서 선택된 어느 하나를 500∼2,000ppm 농도로 용해한 용액에 삽수의 하단부 1/3부위를 2-3초간 순간 침적처리 하는 것을 특징으로 하는 헛개나무 종묘의 대량 번식방법.
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