본 연구는 Acacia baileyana, A. cultriformis, A. dealbata, A. floribunda, A. retinodes 등에 있어서 종자의 휴면타파 방법에 따른 발아특성을 구명하여 대량 번식체계를 확립하고자 수행하였으며 원예 산업화를 위한 대량번식 기술의 기초자료를 제공하고자 하였다.1. 전처리에 의한 종자 발아특성종자의 휴면타파를 위하여 열탕, 온수, H2SO4, KOH, 온도, GA3, nicking 처리 등과 같은 전처리 방법을 이용하여 발아특성과 수분흡수율을 측정하였다. 열탕처리의 경우 종자를 80℃와 100℃의 항온수조에서 각각 5분, 30분, 60분, 120분간 침지한 후 온도 25±1℃, 상대습도 60∼70%, 광도 11 μmol·m-2·s-1 PAR (16시간 광주기, 형광조명) 등의 실험실 환경조건에서 20일간 발아특성을 조사하였다. A. baileyana에서 80℃ 열탕 60분 처리의 발아율이 75.3%로 가장 높게 나타났다. A. cultriformis는 100℃ 열탕 30분 처리의 발아율이 79.6%로 가장 높았다. A. dealbata는 80℃ 열탕 5분 처리의 발아율이 96.0%로 가장 높게 조사되었다. A. floribunda는 100℃ 온수 5분처리에서 발아율이 53.3%로 가장 높은 것으로 나타났다. A. retinodes는 80℃ 열탕 60분 처리가 72.0%로 발아율이 가장 높은 발아율을 보였다. 아카시아속 5종은 발아율에 있어서 차이를 보였으나, 대체로 각각의 열탕에서 처리시간이 증가할수록 발아율이 감소하는 경향을 보였다. 수분흡수율은 아카시아속 5종 모두 대조구에 비하여 높게 측정되었다. 대체로 처리 3시간째 급격히 증가한 후 점차 완만하게 증가하다가 12시간부터 다시 증가하는 경향을 나타냈다.온수처리는 종자를 80℃와 100℃의 증류수 1 L에 각각 5분, 30분, 60분, 120분간 침지한 후 파종하였다. A. baileyana는 100℃ 5분 온수에서 발아율이 71.3%로 가장 높은 것으로 조사되었다. A. cultrifomris는 100℃ 120분 온수에서 78.6%로 발아율이 가장 높았다. A. dealbata는 100℃ 30분 온수에서 발아율이 87.0%로 가장 높게 조사되었으며 A. floribunda는 80℃ 5분 온수처리에서 78.6%로 가장 높게 조사되었다. A. retinodes는 80℃ 120분 온수처리가 28.0%로 발아율이 가장 높게 나타났다. 아카시아속 5종 모두 대조구에 비하여 수분흡수율이 높은 것으로 나타났다. 대부분 처리 3시간째 수분흡수율이 급격히 증가한 후, 완만한 상승 곡선을 그리다 12시간부터 다시 증가하는 경향을 보였다.H2SO4처리는 50%와 98% 농도의 H2SO4에서 각각 10분, 20분, 40분, 80분 침지한 후 발아특성을 조사하였다. A. baileyana에 있어서 98% H2SO4의 20분 처리에서 발아율은 15.2%, A. cultriformis는 98% H2SO4의 80분 처리에서 30.6%, A. dealbata는 98% H2SO4의 20분 처리에서 43.2%, A. floribunda는 98% H2SO4의 20분 처리에서 33.6%, 그리고 A. retinodes는 98% H2SO4의 20분 처리에서 발아율이 27.2%로 가장 높은 경향을 보였다. 5종 모두 98% H2SO4 처리가 50%보다 높은 발아율을 보였다. KOH 처리의 경우 25%, 35%, 45% 농도에서 각각 15분, 30분, 45분간 침지한 후 발아특성을 조사하였다. KOH 처리에서는 모두 발아율이 10% 미만으로 나타나 발아율 향상에는 효과적이지 않았다.열탕 및 온수처리 후 발아 온도의 효과를 알아보기 위해 20℃, 25℃, 30℃의 암상태 인큐베이터에 종자를 파종하였다. A. baileyana의 발아율은 80℃ 열탕 60분 처리 후 30℃에서 81.3%로 가장 높게 나타났다. A. cultriformis에서 가장 발아율이 높은 처리는 80℃ 열탕 5분 처리 후 배양온도 20℃로 발아율이 82.6%로 조사되었다. A. dealbata는 80℃ 열탕 5분 처리 후 배양온도 20℃와 30℃의 두 처리에서 발아율이 98.6%로 조사되었다. A. floribunda는 80℃ 온수 5분 처리 후 배양온도 20℃에서 발아율이 70.6%로 나타났다. A. retinodes의 발아율은 80℃ 열탕 5분 처리 후 30℃에서 73.3%로 조사되었다. A. baileyana와 A. retinodes의 발아율은 30℃에서 가장 높았으며, 온도가 낮을수록 발아율이 감소하는 경향을 보였다. A. cultriformis와 A. dealbata의 발아율은 유의성이 없는 것으로 조사되었으나 A. floribunda는 20℃에서 발아율이 가장 높았으며, 온도가 높을수록 발아율이 감소하였다. 종자의 chalaza 부위를 약 1 mm 가량 절단한 nicking처리에 있어서 A. baileyana의 발아율은 83.9%, A. cultriformis는 77.8%, A. dealbata는 94.8%, A. floribunda는 100.0% 그리고 A. retinodes는 92.9%로 가장 높게 나타나 nicking처리가 5종의 발아율을 향상시키는데 매우 효과적인 것으로 보였다. 수분흡수율은 아카시아속 5종 모두 대조구에 비하여 약 3배 이상 높은값으로 조사되었다. 대체로 3시간부터 6시간 사이 급격히 증가하였으며, 6시간 이후부터 완만하게 증가하는 경향을 보였다. 열탕 및 온수처리 후 GA3 처리가 발아에 미치는 영향을 알아보기 위하여 250 mg·L-1, 500 mg·L-1의 GA3에 24시간 종자를 침지한 후 발아특성을 조사하였다. A. baileyana는 80℃ 열탕 60분 처리에서 발아율이 72.0%로 가장 높게 조사되었다. A. cultriformis는 80℃ 열탕 5분 처리 후 250 mg·L-1 GA3처리 시 발아율이 81.3%로 나타났다. A. dealbata는 80℃ 열탕 5분 처리에서 발아율이 85.3%로 조사되었으며, A. floribunda도 80℃ 온수 5분 처리에서 발아율이 85.3%인 것으로 나타났다. A. retinodes는 80℃ 열탕 5분 처리 후 25 0mg·L-1 GA3를 처리한 경우 발아율이 54.6%로 조사되었다. A. baileyana와 A. dealbata, A. floribunda는 열탕 및 온수 단용처리에서 발아율이 더 높은 것으로 조사되었으나 A. cultriformis와 A. retinodes는 열탕처리 후 250 mg·L-1 GA3 혼용처리에서 발아율이 더 높게 나타났다. 수분흡수율은 열탕 및 온수처리가 가장 높은 것으로 조사되었으며, GA처리 시 수분흡수율은 대조구보다 낮거나 비슷한 값을 나타내다 12시간 이후부터 대조구보다 증가하는 경향을 보였다.2. 바세린을 이용한 수분흡수 통로 및 발아종자에 있어서 수분이 초기에 어떤 통로로 흡수되는가를 확인하고 그에 따른 발아특성을 알아보기 위하여 바세린을 이용하였다. 종자를 24시간 동안 증류수에 침지한 후, 바세린을 종피의 절단면 또는 종피 전체에 도포하여 염료에 침지한 다음 실체현미경(×330)을 이용하여 관찰하였다.열탕 및 온수처리 후 바세린의 도포 유무에 있어, 바세린을 도포하지 않은 A. baileyana의 발아율은 80℃ 열탕 60분 처리에서 76.0%, A. cultriformis는 80℃ 열탕 5분 처리에서 77.3%, A. dealbata는 80℃ 열탕 5분 처리에서 96.0%, A. floribunda는 80℃ 온수 5분 처리에서 74.6% 그리고 A. retinodes는 80℃ 열탕 5분 처리에서 70.6%를 보였다. 하지만 아카시아속 5종 모두의 대조구 및 열탕 및 온수처리 후 종피 전체에 바세린을 도포한 처리에서는 거의 발아하지 않았다. 발아를 보인 처리에서는 염색을 통하여 종자 상단의 hilum 부위에서 수분이 흡수되는 것을 확인하였다.Nicking처리 한 후 바세린의 도포 유무에 따라, 바세린을 도포하지 않은 A. baileyana의 발아율은 85.3%, A. cultriformis는 76.0%, A. dealbata는 96.0%, A. floribunda는 100.0% 그리고 A. retinodes는 90.6%로 아카시아속 5종 모두 종자의 발아율은 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 염색을 통하여 절단면에서 수분이 빠르게 흡수되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 nicking처리 후 절단면에 바세린을 도포한 처리와 종피 전체에 바세린을 도포한 처리는 전혀 발아하지 않았다. 열탕 및 온수처리 후 nicking 처리에서 A. baileyana의 발아율은 80℃ 열탕 60분 처리 후 nicking처리에서 92.0%, A. cultriformis는 80℃ 열탕 5분 처리 후 nicking처리에서 96.0%, A. dealbata는 80℃ 열탕 5분처리 단용에서 100.0%, A. floribunda는 80℃ 온수 5분 단용 처리에서 76.0% 그리고 A. retinodes는 80℃ 열탕 5분 처리 후 nicking처리에서 84.0%로 높게 나타났다. Nicking처리한 뒤 절단면에만 바세린을 도포하였을 경우 어느 정도 발아가 이루어졌으며 종자 상단의 hilum 부위에서 염색이 되어 수분이 흡수되는 것을 알 수 있었다. 종피 전체에 바세린을 도포한 처리에서는 전혀 발아하지 않았으며 염색이 되지 않아 수분흡수가 거의 일어나지 않은 것으로 확인되었다.Nicking 단용처리 및 열탕 및 온수 혼용처리에서 A. baileyana의 발아율은 nicking 단용처리에서 78.6%, A. cultriformis는 nicking처리와 80℃ 열탕 5분 혼용처리에서 96.0%, A. dealbata는 nicking 단용처리에서 100.0%, A. floribunda는 nicking 단용처리에서 100.0%, 그리고 A. retinodes는 nicking 단용처리에서 89.3%로 조사되었다. Nicking처리 후 열탕 및 온수처리한 뒤 절단면에만 바세린을 도포한 경우는 종자 상단부의 hilum 부위에서부터 염색이 시작되었으나, 종피 전체에 바세린을 도포한 처리는 전혀 염색되지 않았으며 발아하지 않았다. H2SO4 처리 후 바세린을 도포하지 않았을 때 아카시아속 5종은 발아하였으며, 종자 상단부의 hilum 부위에서부터 옅게 염색되어 종피를 통하여 염색되는 것을 확인할 수 있었다. 대조구 및 종피 전체에 바세린을 도포한 경우는 전혀 발아하지 않았다. 위의 결과를 종합해 보면 nicking처리 그리고 열탕 및 온수처리 순으로 Acacia baileyana, A. cultriformis, A. dealbata, A. floribunda, A. retinodes의 종자 발아 향상에 매우 효과적인 것으로 판단되며, 이는 각각의 절단면 또는 hilum 부위에서 수분흡수가 용이하므로 발아가 촉진된 것으로 생각된다.
This study was carried out to establish a mass production system by investigating the germination characteristics according to the dormant breaking method of seeds in Acacia baileyana, A. cultriformis, A. dealbata, A. floribunda, A. retinodes, etc. It was intended to provide basic data on mass propagation technology for horticultural industrialization.1. Seed germination characteristics by pretreatmentsTo break the dormancy of seeds, germination characteristics and water absorption were investigated using pretreatments such as boiling water, hot water, H2SO4, KOH, temperature, GA3, nicking, etc. In the case of boiling water treatment, seeds are immersed in a constant temperature bath at 80°C and 100°C for 5 minutes, 30 minutes, 60 minutes and 120 minutes, respectively, and then Petri dishes with seeds were kept in temperature of 25±1°C, relative humidity 60∼70%, light intensity 11μmol·m-2·s-1 PAR(16 hours light). Germination characteristics were investigated for 20 days. In A. baileyana, the germination rate of boiling water treatment at 80℃ for 60 minutes was the highest at 75.3%. A. cultriformis had the highest germination rate of 79.6% at 100℃ for 30 minutes of boiling water. A. dealbata had the highest germination rate of 96.0% at 80℃ for 5 minutes of boiling water. A. floribunda showed the highest germination rate of 53.3% at 100℃ for 5 minutes. A. retinodes showed the highest germination rate with 72.0% at 80℃ for 60 minutes. The 5 species of Acacia showed difference in germination rate, but generally, the germination rate tended to decrease with increasing treatment time in each boiling water.The 5 species of Acacia showed difference in germination rate, but generally, the germination rate tended to decrease with increasing treatment time in each boiling water. For hot water treatment, seeds were soaked in 1L of distilled water at 80°C and 100°C for 5 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and 120 minutes, respectively, and then sown. A. baileyana was found to have the highest germination rate of 71.3% in hot water at 100℃ for 5 minutes, A. cultrifomris of 78.6% at 100℃ for 120 minutes, A. dealbata of 87.0% at 100℃ for 30 minutes, A. floribunda of 78.6% at 80℃ for 5 minutes and A. retinodes of 28.0% at 80℃ for 120 minutes.Germination characteristics were investigated after immersion in 50% and 98% H2SO4 for 10 minutes, 20 minutes, 40 minutes and 80 minutes, respectively. In A. baileyana, the germination rate was highest at 15.2% in a 20 minute with 98% H2SO4, A. cultriformis of 30.6% in an 80 minute, A. dealbata of 43.2% in a 20 minute, A. floribunda of 33.6% in 20 minute and 27.2% in A. retinodes with 98% H2SO4 in 20 minute. In all five species, 98% H2SO4 treatment showed higher germination rate than 50%.In the case of KOH, germination characteristics were investigated after immersion for 15 minutes, 30 minutes, and 45 minutes at 25%, 35%, and 45% concentrations, respectively. In all cases of KOH treatment, the germination rate was less than 10%, which was not effective in improving the germination rate.In order to examine the effect of germination temperature after boiling and hot water treatment, seeds were sown in a dark condition in an incubator at 20°C, 25°C, and 30°C, respectively. The germination rate of A. baileyana was highest with 81.3% at 30℃ after boiling water treatment at 80℃ for 60 minutes, and A. cultriformis with 82.6% at 30℃ after boiling water at 80℃ for 5 minutes, A. dealbata with 98.6% at 80℃ for 5 minutes, followed by incubation temperatures of 20℃ and 30℃. The germination rate of A. floribunda was 70.6% at 20℃ after hot water treatment of 80℃ for 5 minutes. The germination rate of A. retinodes was 73.3% at 30℃ after boiling water treatment at 80℃ for 5 minutes. The germination rates of A. baileyana and A. retinodes were highest at 30℃, and the germination rate tended to decrease as the temperature decreased. The germination rates of A. cultriformis and A. dealbata were found to be insignificant, but the germination rate of A. floribunda was highest at 20℃, and the germination rate decreased as the temperature increased.In nicking treatment, where the chalaza part of the seed was cut about 1 mm, the germination rate of A. baileyana was 84.0%, A. cultriformis of 78%, A. dealbata of 95.0%, A. floribunda of 100%, and A. retinodes of 93.0%. Nicking treatment appeared to be very effective in improving the germination rate of five species.In order to investigate the effect of GA3 treatment after boiling and hot water treatment on germination, seeds were immersed in 250 mg·L-1 and 500 mg·L-1 GA3 for 24 hours, and then germination characteristics were investigated. The germination rate of A. baileyana was 72.0% in 80℃ for 60 minutes boiling water treatment. The germination rate of A. cultriformis was 81.3% in 250 mg·L-1 GA3 after 80℃ boiling water treatment for 5 minutes. A. dealbata was found to have a germination rate of 85.3% in boiling water treatment at 80℃ for 5 minutes, and A. floribunda also showed a germination rate of 85.3% in hot water treatment at 80℃ for 5 minutes. A. retinodes germination rate was 54.6% in 250 mg·L-1 GA3 after 80℃ boiling water treatment for 5 minutes. A. baileyana, A. dealbata and A. floribunda were found to have higher germination rates in boiling water and hot water treatment, but A. cultriformis and A. retinodes had higher germination rates in 250 mg·L-1 GA3 after boiling water treatment.2. Water uptake route and germination using vaselineVaseline was used to determine which route watere was absorbed in the first time in seeds and to determine germination characteristics accordingly. After the seeds were immersed in distilled water for 24 hours, vaseline was applied to the cut surface of the seed coat or the entire seed coat, immersed in the dye, and then observed using a stereoscopic microscope (×330). With vaseline applied or not applied after boiling and hot water treatment, the germination rate of A. baileyana without vaseline applied was 76.0% in boiling water at 80℃ for 60 minutes, 77.3% at 80℃ for 5 minutes for A. cultriformis, and A. dealbata of 96.0% at 80℃ for 5 minutes, 74.6% in hot water at 80℃ for 5 minutes in A. floribunda, and 70.6% in boiling water at 80℃ for 5 minutes in A. retinodes. After the treatment of applying vaseline to the entire seed coat, almost no germination occurred. In the treatment showing germination, it was confirmed that water was absorbed from the hilum area at the top of the seed through dyeing.After nicking, when vaseline was applied or not, the germination rate of seeds was very high in all five species of Acacia without vaseline applied. The germination rate of A. baileyana was 85.3%, A. cultriformis of 76.0%, A. dealbata of 96.0%, A. floribunda of 100.0%, and A. retinodes of 90.6%. The treatment with vaseline applied to the entire seed coat and nicking area did not germinate at all. It was confirmed that water was rapidly absorbed from the cut surface through dyeing.The germination rate of A. baileyana in nicking treatment after boiling and hot water treatment was 92.0% after 80℃ for 60 minutes of boiling water, 96.0% in nicking after 80℃ for 5 minutes of boiling water in A. cultriformis, 100.0% in 80℃ of 5 minutes of boiling water in A. dealbata. A. floribunda was 76.0% at 80℃ for 5 minutes hot water, and A. retinodes of 84.0% at 80℃ for 5 minutes in boiling water at nicking.When vaseline was applied only to the cut surface after nicking, it was found that germination occurred to some extent, and water was absorbed by dyeing in the hilum area at the top of the seed. In the treatment of applying vaseline to the entire seed coat, it was confirmed that no germination occurred and no water absorption occurred due to no dyeing. In nicking only, and boiling and hot water with nicking, the germination rate of A. baileyana in nicking only was 78.6%, A. cultriformis of 96.0% in nicking after 80℃ for 5 minutes in boiling water, and A. dealbata of 100.0% in nicking only. A. floribunda was found to be 100.0% in nicking only, and A. retinodes be 89.3%. When vaseline was applied only to the cut surface after nicking followed by boiling and hot water treatment, dyeing started from the hilum area of the top of the seed, but the treatment with vaseline applied to the entire seed coat was not dyed and did not germinate.When vaseline was not applied after H2SO4 treatment, 5 species of Acacia were germinated, and it was confirmed that the hilum area at the top of the seed was dyed lightly through the seed coat. When vaseline was applied to the entire seed coat, and control, no germination occurred.The above results are very effective in improving seed germination of Acacia baileyana, A. cultriformis, A. dealbata, A. floribunda, and A. retinodes in the order of nicking and boiling water treatment. It is judged that germination is good because water is easily absorbed from the cut surface or the hilum area, respectively.