건조 전처리에 의한 자생 Aquilegia속 식물 종자의 초저온 저장과 발아

Cryopreseryation and Germination of Native Aquilegia Species Seeds by Predehydration Treatment

한국 자생 매발톱꽃속 종자 식물유전자원의 장기저장을 위해 건조 전처리에 의해 종자 수분함수율을 저하시킨 후 액체질소(-196℃) 중에서 생존 가능성 및 보존에 관해 시험하였다. 종자 수분함수율은 10분~2시간에 걸친 다양한 건조조건에 의해 9.7~3.2%로 비례적으로 감소하였다. 건조 전처리한 매발톱꽃속 종자를 액체질소 내에 6개월간 저장하여 38±5℃ 온수에 해동시켜 발아율 및 발아세, 평균발아기간을 조사하였다. 건조 무처리 한 수분 함수율10.9% 조건의 매발톱꽃 종자는 초저온 보존 후, 발아율이 52.5%로 나타났으나 60분간 건조 전처리 하여 수분 함수율이 6.0%로 조정된 종자의 경우는 84.7%가 발아하였다. 또한 발아세에 있어서도 수분 함수율이 5% 내외로 적절히 건조 전처리 한 매발톱 꽃속 종자는 초저온 보존 이후에 60%이상의 높은 발아세와 11~13일의 고른 평균 발아기간이 나타났다. 본 시험의 결과, 적절한 처리시간에 의해 건조 전처리한 자생 매발톱꽃속 종자를 초저온 조건의 액체질소에 장기 저장하여도 대조구에 비해 발아율은 약 0.5%가 저하하였으나 발아세, 평균발아율에는 큰차이가 나타나지 않았다. 또한 발아묘의 기형적인 형태적 변화도 관찰되지 않았다. 그러므로 단명성인자생 매발톱꽃속 종자의 초저온 보존은 식물 유전자원을 유전적으로 안전하고 경제적으로 저장할 수 있는 방법으로 사료된다.

Predehydration effects for cryopreservation in -196℃ liquid nitrogen were studied in Korean native Aquilegia buergeriana var. oxysepala Kitamura and A. flabellata var. pumila Kudo seeds. Aquilegia species seeds were adjusted to moisture contents between 3.2 and 9.7% by air dry treatments. Seeds were placed in paper envelopes after submerged in liquid nitrogen and rewarming in 38 ℃ water. Seeds moisture contents by duration of drying were identified as controlling factors in the survival of Aquilegia species seeds for cryopreservation. Aquilegia species seeds having approximate 5% moisture content were able to withstand cooling to -l96℃. Undehydrated seeds of Aquilegia buergeriana var. oxysepala Kitamura after being cryopreservated in liquid nitrogen have a 10.9% of moisture content and show 52.5% in germination. But, Aquilegia buergeriana var. oxysepala Kitamura seeds dehydrated by drying for 60 min. to have 6.0% of moisture content before cryopreservation show 84.7% in germination test. Properly dehydrated seeds after being stored in liquid nitrogen showed over 60% in germination rate and also shows an uniform sprouting time,11~13 days in average. Any morphologically deformity in germinating beds has not been observed. Results from this study suggest that Aquilegia species seeds can cryopreservation in liquid nitrogen if the seed moisture content is controled by a proper amount of dehydration.