종자 발아의 조건과 과정

핵심 정리

발아는 휴면 상태가 끝난 종자가 생장을 다시 시작해 유근과 어린싹을 내고 어린 식물로 자라는 과정이다. 휴면 상태의 종자는 생장을 재개하려면 특정한 내부 또는 환경 자극을 받아야 한다. 발아는 종자 내부 조건과 외부 조건이 함께 작용하는 현상이다. 외부 요인으로는 온도, 물, 산소가 중요하며, 빛은 종에 따라 필요할 수도 있고 필요하지 않을 수도 있다. 발아에는 수분, 온도, 산소가 필수 요인이다.

발아 과정은 흡수→효소→배 생장→종피 파열 순서로 이해한다. 볍씨도 수분을 흡수하면서 발아를 시작하고, 배가 밖으로 나온다. 종자 발아는 수분 흡수, 분해효소 활성화, 배의 생장, 종피 파열 순으로 진행된다. 발아 단계를 묻는 문제에서는 이 순서가 기본 틀이 된다.

발아 과정에서 효소는 저장 양분을 분해하고, 그 결과 생긴 물질은 발아에 필요한 에너지와 물질 합성에 쓰인다. 이 흐름을 알아야 저장 양분과 발아 에너지의 관계를 묻는 선지를 바르게 판단할 수 있다.

발아 조건은 모든 종자에 같지 않다. 종과 품종에 따라 필요한 빛, 온도, 산소 수준이 다르며, 이러한 차이는 식물이 자라는 자연 서식지의 생태 조건과 밀접하게 관련된다. 작물 이름과 필요한 조건을 짝지어 기억하는 것이 이 단원의 기본 학습 방법이다.

자세히

광 요구에 따른 발아 차이

종자 가운데 광이 필요한 종자가 있다. 담배와 우엉은 발아에 광이 필요하다. 반면 광을 요구하지 않는 종자도 있다. 빛과 관계없이 발아하는 암발아 종자에는 토마토와 가지 등이 있다. 씨앗이 형성되는 동안의 환경 조건에 따라 이후 발아 반응이 정해지기도 하며, 이러한 반응은 대부분 휴면의 한 유형이다. 이 쟁점에서는 작물별 광 요구 여부를 구분하는 것이 핵심이다.

저장 양분의 분해와 에너지

종자 속에 저장된 양분은 발아 과정에서 효소에 의해 분해되어 쓰인다. 녹말은 발아 중 가수분해 효소의 작용으로 포도당으로 분해된다. 저장양분 분해로 생산된 ATP는 발아에 필요한 물질 합성에 이용된다. 저장 양분은 그대로 보관되는 것이 아니라 분해와 합성을 거쳐 발아 과정에 쓰인다.

종피와 흙과의 접촉이 흡수에 미치는 영향

종피는 수분과 가스가 드나드는 경계이므로, 종피의 상태는 흡수와 발아에 영향을 준다. 종피 휴면에는 종피의 물리적 제한이 포함되며, 이러한 제한은 낮은 배아 성장 잠재력과 결합해 씨앗 휴면을 만든다. 종피와 흙의 접촉이 흡수 조건과 연결된다는 점도 기억해야 한다. 변온 조건에서는 종피가 수축과 팽창을 반복해 흡수와 가스교환이 쉬워지고, 그 결과 발아가 촉진된다. 진압은 종자와 토양을 밀착시켜 수분 흡수를 돕고 발아를 향상시킨다.

산소 요구와 호흡 방식

종자는 호흡을 통해 발아에 필요한 에너지를 얻는다. 벼 종자는 산소가 부족해도 무기호흡으로 발아 에너지를 얻을 수 있다. 산소 부족과 발아 불가능은 같은 뜻이 아니므로 구분해야 한다. 발아 조건은 자연 서식지의 환경과 맞물려 있으며, 환경에 적응한 방식은 식물마다 다르게 나타난다.