한반도 특산 다년초 갯바위패랭이꽃의 자생지 특성과 재배 생리 = Characteristics of native and cultivation physiology of Dianthus koreanus D.C.Son & K.H.Lee, an endemic perennial herb in the Korean Peninsula

국문 초록 (Abstract)

갯바위패랭이꽃(Dianthus koreanus D.C.Son & K.H.Lee)은 경상북도 영덕과 울진의 해안 암석지에 제한적으로 분포하는 한반도 특산식물로, 2017 년 신종으로 보고되었다. 갯바위패랭이꽃은 관상적 잠재력이 있으며, 매우 좁은 범위에 분포하여 희귀성을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 갯바위패랭 이꽃의 보존과 자원식물로서의 활용 가능성을 평가하기 위해, 자생지 생태 조사와 더불어 종자 번식 및 개화 생리 반응을 규명하고자 수행되었다. 자생지 환경과 식생을 파악하기 위해 영덕의 자생지 주변에서 식생 구성을 조사하고 토양 특성 조사를 위한 시료를 채취하였으며, 생육 주기를 파악하고자 계절에 따른 생육 변화를 관찰하였다. 자생지 조사 결과, 갯바위패랭이꽃은 경상북도 영덕군의 축산항 부근에 제한적으로 분포하고 있으며, 주변 식생 구성 중 외래식물과 교란종의 우점으로 종자 산포 등의 번식 경쟁에서 뒤쳐질 위험에 놓여 있었다. 자생지 토양은 약알칼리성의 식질로 유기물 함량이 낮았으며, 치환성 양이온 중 Ca2+, Mg2+의 함량은 K+ 함량보다 상대적으로 높았다. 갯바위패랭이꽃은 자생지에서 일장과 기온이 상승하는 7월 부터 8월 초까지 개화하였고 개화 기간 중에는 다양한 화분 매게 곤충이 방문하였으며, 8월말부터 종자가 결실되었다. 종자 번식 연구에서는 대량 증식을 위한 최적 발아 조건을 구명하기 위해 성숙 종자의 휴면 여부와 온도 및 광조건에 따른 발아 특성, 종자의 저장성을 구명하였다. 또한 저온 습윤, GA3, 후숙 처리가 종자의 발아에 효과적인지 조사하였다. 성숙 종자는 완전히 발달된 배를 가지며 종피는 투수성이었기에 형태적, 형태생리적, 물리적, 조합 휴면이 없는 것으로 판단하였다. 종자의 발아 최적 온도는 25/15(주 간 12시간/야간 12시간)oC였으며, 종자는 저온에서 12개월간 저장한 후 25/15℃에서 83% 발아하여 장기 저장이 가능한 orthodox 종자로 확인되었다. 저온 습윤 2, 4, 8주 처리는 발아소요일수를 단축하였으며, GA3 1,000 mg·L−1 처리는 25/15oC에서 대조구보다 발아 속도를 유의하게 단축하였다. 후숙 처리는 발아율과 발아소요일수에 유의한 영향을 미치지 않았다. 갯바위패랭이꽃 종자는 전처리 없이도 다양한 온도(4, 15/6, 20/10, 25/15, 30/10oC) 범위에서 30일 이내에 발아가 지연되지 않았다. 각 온도에서 발아된 종자를 비휴면 종자로 판단하였고, 일부 발아하지 않은 종자의 경우, 개체군 수준의 생리적 휴면 종자로 판단하였다. 개화 생리 연구는 개화 조절 요인을 규명하기 위해 0, 6, 12주간 5oC에서 저온 처리 후, 9, 12, 16, 24 시간의 일장과 야파 처리(9시간+4시간) 조건에서 갯바위패랭이꽃의 생육 변화와 개화 반응을 조사하였다. 그 결과, 저온 처리를 하지 않은 개체는 모든 일장에서 개화하였으며, 장일 조건에서 개화율과 꽃 수가 증가하는 경향을 보였다. 반면, 저온 처리를 한 개체는 어떠한 일장에서도 개화하지 않았다. 또한, 저온 6주와 12주 처리한 개체의 가지 수는 저온 0주보다 유의하게 증가하였다. 이는 각 저온 처리 기간 후 정식 기간에 따라 온도 및 광량의 환경적 차이가 확인되었으며, 실험 진행 중의 온실 환경 변화가 갯바위패랭이꽃의 영양 생장과 생식 생장으로의 전환에 영향을 미친 것일 수 있다. 따라서 갯바위패랭이꽃의 개화 반응을 구명하기 위해서는 환경 조건을 동일하게 하여 추가적인 연구가 수행되어야 한다. 본 연구의 결과는 갯바위패랭이꽃의 보존 전략 수립과 대량 증식의 기초자료로 활용할 수 있을 것으 로 보인다.

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1. 갯바위패랭이꽃의 자생지 환경 특성 1
• 1-1. Abstract 2
• 1-2. 서언 4
• 1-3. 재료 및 방법 7
• 1-4. 결과 12
• 1-5. 고찰 24
• 1-6. 초록 30
• 1-7. 참고문헌 32
• Chapter 2. 갯바위패랭이꽃의 종자 번식과 저온 처리 및 일장에 따른 개화 반응 36
• 2-1. Abstract 37
• 2-2. 서언 39
• 2-3. 재료 및 방법 44
• 2-4. 결과 62
• 2-5. 고찰 85
• 2-6. 초록 99
• 2-7. 참고문헌 101
• ABSTRACT 109