서 론
여주(Momordica charantia L.)는 주로 미숙과를 식용으로 하는 1년생 박과채소로 비타민 A와 철분 함량이 풍부하며(Behera 등, 2008), 인도, 중국, 중앙아메리카지역에서는 전통적으로 당뇨 치료용으로 소비되고 있다(Grover et al., 2002; Yeh et al., 2003). 국내에서는 momordecichin과 charantin 등 강력한 혈당강하 작용을 하는 기능성 성분이 풍부한 것으로 알려지면서 최근 소비가 급격히 증가하여 재배지역 및 면적이 확대되고 있다(Choi et al., 2012). 그러나 우리나라에서 재배되고 있는 여주는 종자를 파종하여 재배되는데 이 종자는 대부분 일본, 중국, 필리핀 등으로부터 전량 수입되어 고가(600-800원/립)에 거래되고 있어 농가의 종묘 구입비용부담이 큰 실정이다. 이에 종자 구입에 따른 비용을 절감하고자 일부 농가에서 삽목을 통한 재배를 시도하고 있다.
여주 삽목은 재배하는 과정에서 발생하는 측지를 활용하여 새로운 개체를 만들어 재배하는 방법으로 종자 구입비 절감은 물론 종자로 재배시 파종부터 발아까지의 기간을 생략할 수 있기 때문에 육묘 기간이 단축되는 장점이 있다. 국내에서 삽목에 대한 연구는 토마토에서 측지를 활용하여 삽목묘의 시비와 근권온도가 근발달과 생육에 미치는 영향 등 재배에 관한 연구가 수행되었다(Chang and Kim, 1992; Yang et al., 1999; Yang et al., 2001a). 방울토마토의 경우 실생묘와 삽목묘에 대해 수경재배 실험하여 착화습성 및 수량을 비교하였으며 특히 8화방까지의 조기수량이 실생묘보다 높았다(Kim et al., 2003). 또한 토마토 마디삽목시 삽수의 절위에 따른 묘의 소질과 특성에 대한 연구를 수행한 바 있고(Yang et al., 2001b), 감자(Ku et al., 200), 국화(Shin and Lee, 1979)에 있어서도 대량번식을 위해 삽목에 대한 연구가 다수 있다. 이러한 영양체 번식방법은 유전적 형질을 고정시킬 필요가 없어서 병저항성 품종의 신속한 보급을 위하여 활용되고 있다(Johkan et al., 2011). 그러나 종자번식을 하는 채소에 있어서 삽목 방법에 대한 연구는 토마토 이외에는 없는 실정이다. 따라서 본 실험은 여주재배 농가의 종자비 부담을 줄이고, 삽목을 통한 대량번식을 위해 줄기의 절단 위치와 삽목 후 적절한 삽목상 내부의 공기 온도조건을 구명하기 위하여 수행하였다.
재료 및 방법
공시품종은 시판중인 ‘NS454’(Asia seed co., Seoul, Korea)와 ‘Dregon’(Gana seed co., Gwangu, Korea)으로 하였다. 삽수는 2015년 8월 11일에 국립원예특작과학원의 플라스틱하우스에서 재배중인 두 품종의 식물체에서 각각 채취하였다. 삽수의 절단 위치는 여주의 경우 1-2 마디까지 줄기가 연약하여 삽목으로 사용하기 곤란하기 때문에 생장점을 기준으로 아래쪽 3장의 잎이 나온 마디를 절단한 처리(처리 I)와 아래쪽 잎 3장과 4장이 발생한 마디의 중간을 절단한 처리(처리 II)를 하였다(Fig. 1). 채취한 삽수는 32공 플러그 트레이에 바이오상토 1호(Hungnong Seed Co., Suwon, Korea)를 채운 후 충분히 관수하고 셀당 1개의 삽수를 깊이 2cm 정도로 구멍을 내고 삽목하였다. 생장상의 기온은 18, 23, 28, 35oC의 4개 수준으로 하였다. 삽목상으로는 생장상(HB-301L, Hanbaek, Korea)을 활용하였는데, 형광등을 광원으로 사용하여 주간 16시간, 야간 8시간으로 유지하였으며 생장상 바닥면에서 광합성유효광량자속(Photosynthetic photon flux, PPF)은 약 150-200μmol·m-2·s-1였다. 삽목상내 상대습도는 플러그 트레이 전체를 덮을 수 있는 비닐커버를 제작하여 사용하고 생장상 바닥에 물을 뿌려서 85% 이상 유지시켰다. 처리별 삽목 개체수는 32개체로 하였고, 생존율 조사는 삽목 후 10일에 모든 개체를 대상으로 잎의 고사 유무를 기준으로 조사하였다. 또한 뿌리의 발육상태를 판단하기 위해서 근장, 발근율과 발근수를 조사하였는데 발근은 절단부위에서 새로운 뿌리가 나온 것을 발근으로 보았다. 실험구 배치는 완전임의 배치법 3반복으로 하였고, 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.2, SAS Institute Inc., USA)을 이용하여 95% 신뢰수준에서 Duncan’s Multiple Range Test(DMRT) 검정을 실시하였다.
결과 및 고찰
여주 시판품종인 ‘드레곤’(이하 DR로 표기)의 삽수 절단위치와 온도에 따른 발근 양상을 보면 Fig. 2와 같다. 삽목상의 온도를 18oC로 유지시킨 처리구에서는 삽수의 절단위치가 3잎 발생 마디를 절단한 처리 I과 3잎과 4잎 마디의 중간를 절단한 처리 II에 상관없이 전혀 발근되지 않았고, 35oC 처리구에서는 처리 I은 뿌리 발생이 되었지만 처리 II에서는 대부분 새뿌리가 발생되지 않았다. 삽목상의 온도가 23oC인 경우에는 처리 I에서는 뿌리 길이가 짧지만 발생되는 것을 볼 수 있었지만 처리 II에서는 뿌리 발생이 적었다. 28oC 처리구의 경우에는 삽수 채취 위치에 따라 차이가 컸는데, 처리 I에서는 뿌리 발생이 많이 되었고, 뿌리가 길게 나온 것을 확인할 수 있었지만 처리 II에서는 뿌리발생은 비슷하였지만 뿌리 길이가 짧게 나와 있는 것을 볼 수 있었다. 여주 삽목시 처리 온도와 삽수 절단 위치별 생존율을 삽목 후 10일에 조사한 결과는 Fig. 3과 같다. 생존율은 잎이 살아있는 것을 생존으로 보고 조사하였는데, DR 품종과 ‘NS454’ (이하 NS로 표기) 품종 모두 18oC와 23oC 처리구에서는 삽수의 절단 위치와 상관없이 육안상으로 보이는 생존율이 100% 이었다(Fig. 4). 온도조건이 18oC 처리구에서 뿌리의 발근이 되지 않았지만(Table 1) 육안상으로 100% 생존을 보인 것은 낮은 온도로 수분의 증발산량이 작아져 시들지 않았기 때문으로 생각된다. 온도 28oC 처리구에서는 DR 품종은 처리 I이 70%, 처리 II가 80%이었고, NS 품종에서도 처리 I은 83%, 처리 II 는 90%로, 마디 중간지점을 절단한 처리구에서 두 품종 모두 생존율이 높았다. 그러나 35oC 처리구에서는 생존율이 현저하게 떨어져 DR 품종의 경우, 처리 I은 20%, 처리 II는 10% 로 낮았으며, NS 품종의 경우는 절단 위치에 관계없이 생존한 개체가 전혀 없었다. 이와 같은 결과는 감자의 삽목에서 채취부위를 줄기의 아래쪽, 중앙부, 위쪽으로 구분하여 채취한 결과 위쪽 부분을 채취한 처리에서 뿌리발생이 잘 되어(Ku et al., 2000) 삽수의 채취 부위에 따라서 발근에 관여하는 식물호르몬의 농도차이가 있는 것으로 생각된다. 국화(Shin and Lee, 1979)에서는 삽수의 절단면을 물로 씻어주면 발근률이 상승하나 IBA를 처리하면 절단면이 수분과의 접촉 여부에 상관없이 뿌리 발생이 되며 토마토에서도 삽수의 절단면을 수분 처리를 하면 발근이 잘 된다고 보고 되었다(Yang et al., 2001b).
Fig. 2
Rooting of bitter guard cuttings (‘Dragon’) with different cutting positions and air temperature at 10 days of stem cutting. A; 23oC and 3rd node, B; 23oC and between 3rd and 4th node, C; 28oC and 3rd node, D; 28oC and between 3rd and 4th node, E; 35oC and 3rd node, F; 23oC and between 3rd and 4th node. The survival rate of bitter guard cuttings was 0% in the treatment of 18oC air temperature.
Table 1.
Effect of temperature and cutting positions on rooting in two bitter gourd cultivars.
여주 삽목시 처리온도와 삽수 절단위치별 뿌리 발근율과 길이 및 발근수를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 발근율에 있어서는 온도 18oC 처리구의 경우는 두 품종 모두 절단위치에 관계없이 발근이 전혀 되지 않았다. 온도 23oC 처리구에서는 DR 품종의 경우 처리 I은 90%, 처리 II는 40%로, 마디를 절단한 처리구가 발근율이 높았고, NS 품종의 경우에도 처리 I은 50%, 처리 II는 40% 로 마디를 절단한 처리구에서 약간 높은 것으로 나타났다. 온도 28oC 처리구가 DR과 NS 품종 모두 삽수의 절단위치와 상관없이 100% 발근되었다. 온도 35oC 처리구에서는 DR 품종의 경우 처리 I은 23%, 처리 II는 9% 로 현저하게 낮아졌으며 NS 품종의 경우는 절단위치에 상관없이 발근이 전혀 되지 않았다. Yang et al.(2001a) 은 토마토에서 측지를 사용하여 삽수 채취하여 양액에 꽂은후 발근율을 조사한 결과 양액온도를 15-20oC 처리한 구의 발근율은 100% 이었으나 25oC에서는 92%, 30oC에서는 78%로 온도가 높아짐에 따라 낮아진다고 하였고 30oC 처리에서는 부패율이 높았다고 하여 본 연구는 삽목상 내부의 공기 온도 처리였지만 온도가 28oC까지는 온도가 높아지면서 발근율이 높아지지만 35oC에서는 발근율이 낮아져 기존 연구결과와 유사하였다. 즉, 본 실험 결과 삽수 채취후 삽목상내의 온도를 28oC 로 관리하면 삽수 채취부위에 관계없이 100% 발근됨을 알 수 있었고, 35oC 처리에서는 현저하게 낮아지는 것으로 나타났다. 그리고 여주 삽목시 절단부위에서 새로운 뿌리 발생까지 소요된 일수는 28oC 처리구를 기준으로 품종에 관계없이 모두 6일인 것으로 나타났는데 (data not shown), Yang et al.(1999) 등이 토마토에서 삽목후 7일부터 발근하기 시작하여 10일이면 100% 발근이 되었다는 내용과 비교하면 삽목시 여주가 토마토보다 발근까지 소요일수가 짧은 것으로 나타났다.
최대 근장은 28oC 처리구에서 두 품종 모두 길었으며, DR 품종이 NS 품종보다 길게 나오는 것으로 나타났고, 삽수의 절단위치가 마디를 절단한 처리와 마디 중간지점을 절단한 처리를 비교하면 DR 품종의 최대 근장은 각각 2.1과 3.0cm였고, NS 품종은 1.5와 0.9cm 로 품종에 따라 절단위치가 뿌리 길이 자람에 미치는 영향이 상이하였다. 온도와 삽수 절단위치에 따른 발근수는 DR 품종의 경우 온도 28oC 조건에서 처리 II는 5.3개로 가장 많았고, 처리 I은 2.7개였으며, 35oC 처리구의 처리 I은 3.9개, 처리 II는 2.0개였다. 23oC 처리구의 처리 I은 2.8개, 처리 II는 2.5개였다. NS 품종의 경우는 23oC 처리구의 처리 II는 3.5개로 가장 많았고, 처리 I은 2.8개 발생하였고, 28oC 처리구에서는 처리 I과 처리 II가 각각 1.4개와 2.1개였다. 그러나 18oC 처리구는 절단부위와 관계없이 두 품종 모두 뿌리 발근이 되지 않았다. 이와 같은 결과는 체리 토마토를 대상으로 1마디에서 삽수를 채취한 처리보다 4-5마디에서 삽수를 채취한 처리구의 생육이 좋았다는 연구결과(Yang et al., 2001b)와 유사한데, 토마토나 여주의 경우 1-2마디에서 삽수를 채취하면 줄기가 연약하여 쉽게 물러질 가능성이 높고, 3-5마디처럼 약간의 경화된 부위에서 삽수를 채취하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 결론적으로 여주의 삽목시 절단위치에 따른 차이는 크지 않기 때문에 채취하기 편리한 부위인 마디 중간 부위에서 채취하고 다만 삽목상내 온도를 28oC 정도 유지해 주는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
