화성 유도 외적 요인(온도·일장)

핵심 정리

작물의 화성 유도에 관여하는 요인은 여러 가지다. 동화생산물의 양적 관계, 식물호르몬 수준, 온도와 일장 등이 화성 유도에 관여한다. 그중 가장 큰 외적 요인은 온도(춘화처리)와 일장이다. 온도는 춘화처리로 작용하고 일장은 낮과 밤의 길이로 작용한다.

일장효과는 식물이 낮과 밤의 길이를 감지해 개화 여부를 정하는 현상이다. 이 효과에는 빛을 흡수하는 색소단백질인 피토크롬이 관여한다. 식물은 일장 조건에 따라 장일식물, 단일식물, 중간식물, 중성식물로 나뉜다. 이를 가르는 기준이 한계일장이다. 유도일장과 비유도일장의 경계를 한계일장이라 한다.

그 가운데 장일식물은 낮의 길이가 한계일장보다 길어질 때 꽃눈이 형성된다. 단일식물은 한계일장보다 긴 연속 암기가 있어야 개화한다. 두 유형은 한계일장을 기준으로 삼는다는 점은 같지만, 개화에 필요한 조건의 방향이 다르다. 따라서 개화 여부를 판단할 때는 낮의 길이가 한계일장보다 긴지, 연속 암기가 충분한지를 함께 봐야 한다.

일장효과는 재배와 육종에 실제로 쓰인다. 일장효과를 이용해 개화를 촉진하거나 억제할 수 있다. 작물마다 일장형이 다르므로 같은 처리라도 작물에 따라 결과가 달라진다. 이 점을 놓치면 선지를 잘못 판단하기 쉽다.

자세히

장일식물의 개화 요건

장일식물의 개화는 일장이 정하며, 질소 함량이 높다고 장일효과가 커지지는 않는다. 장일식물은 24시간 주기가 아니더라도 명기가 암기보다 길 것이면 장일효과가 나타난다. 장일식물인 가을보리와 시금치는 유도일장과 한계일장이 모두 장일 쪽에 있다. 추파맥류와 시금치도 장일식물이다. 장일식물은 야간조파를 해도 개화 유도에 지장을 받지 않는다. 들깨는 장일 조건에서 화성이 저해된다. 장일식물의 개화 조건은 낮의 길이라는 하나의 기준으로 정리되므로, 장일식물을 판정할 때는 낮의 길이와 한계일장의 관계를 먼저 본다.

단일식물과 연속 암기

단일식물의 개화에는 일정 기간 이상의 연속 암기가 필요하다. 연속된 암기가 임계암기 이상일 때 단일식물이 개화한다. 대체로 단일처리 횟수가 늘수록 단일처리의 효과가 커진다. 도꼬마리는 연속암기가 10시간 이하이면 상대적으로 단일상태가 되어도 개화되지 못한다. 단일식물인 도꼬마리는 명기가 짧은 상대적 장일상태에서는 개화가 촉진되지 않는다. 장단일식물이나 단장일식물은 일정한 일장에만 계속 두면 개화하지 못한다. 이 쟁점은 암기 길이의 문제이므로, 명기 길이보다 연속 암기가 충분한지를 기준으로 선지를 판단한다.

광의 종류와 피토크롬 반응

광중단에 가장 효과가 큰 광은 600～680nm 적색광이다. 일장효과에 가장 효과적인 파장도 적색광 영역이다. 일장효과에는 주로 적색광과 원적색광이 유효하다. 적색광을 조사한 뒤 근적외광을 조사하면 야간조파 효과가 나타나지 않는다. 적색광과 근적외광은 서로 반대 방향의 작용을 하므로, 광의 종류를 묻는 선지에서는 조사 순서까지 함께 확인해야 한다.

잎의 일장 감응과 최화자극

일장에 감응하여 최화자극을 만드는 것은 성숙한 잎이다. 일장효과에서 일장을 감지하는 기관은 잎이다. 정단분열조직에 동화물질을 공급하는 잎이 일장 유도를 받으면 최화자극의 효과적인 공급원이 된다. 최화자극은 체관부를 따라 향정적·향기적으로 이동한다. 최화자극은 물관부를 통하지 않고 접목부를 통해 다른 개체로 이동할 수 있다. 잎에서 만들어진 자극이 생장점 쪽으로 이동한다는 흐름을 기억하면, 잎과 생장점의 역할을 구별하는 선지를 풀 수 있다.

온도와 춘화

맥류는 춘화처리 후 파종하고 보온과 장일처리를 통해 1년에 2세대 진전이 가능하다. 맥류는 야간 온도가 높고 주야 온도차가 작을 때 개화가 촉진된다. 가을국화는 저온 조건에서는 일장과 무관하게 개화할 수 있다. 딸기묘를 여름철에 냉장 처리하여 화아분화를 유도하면 겨울 출하가 가능하다. 온도 쟁점은 저온 처리가 일장을 대신할 수 있는지를 묻는 방향으로 정리된다. 저온에 의한 개화는 일장과 별도로 생각해야 한다.

성 결정과 식물별 성 반응

오이와 호박은 단일조건에서 암꽃이 많아지고 장일조건에서 수꽃이 많아진다. 모시풀은 자웅동주이며 14시간 일장에서 완전 웅성이 된다. 단일식물인 모시풀은 낮의 길이가 14시간 이상이면 수꽃만 핀다. 스위트콘은 8시간 일장에서 완전 자성이 된다. 삼(대마)은 자웅이주식물로서 일장처리로 성전환이 가능하다. 성 반응은 식물의 성 구성과 일장 길이를 짝지어 기억해야 한다. 모시풀처럼 같은 식물이라도 일장 길이에 따라 나타나는 성이 다르다.