수분과 수정

 

 

 

수분과 수정은 과일의 발육과 결실을 위해 꼭 필요합니다. 개화 후 수분과 수정이 정상적으로 이루어지면 종자가 맺히고 과일이 정상적으로 발육하지만 그렇지 못한 경우는 낙화, 낙과하거나 과일의 발육이 크게 억제됩니다.

 

목차

1. 수분과 수정

2. 과일의 발육과 옥신

3. 착과 조절

4. 과일의 성숙

 

수분과 수정이 이루어진 잎이 무성한 초록색과 주황색 방울토마토

                                                       

 

1. 수분과 수정

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수분과 수정은 과일의 발육과 매우 밀접한 관련을 맺고 있습니다. 

 

수분은 꽃가루받이라고도 하는데 개화 후에 성숙한 화분이 다양한 수단에 의해 암술의 주두로 이동하는 것입니다. 

 

수정은 꽃가루받이 후에 주두에서 정핵이 배낭을 침투하여 난핵 및 배낭의 중앙에 위치하는 핵과 접합하는 것입니다. 

 

종자의 형성과 함께 자방과 그 주변의 조직이 발달하여 여러 가지 형태의 과일 모양을 만듭니다. 화기의 구조나 개화기의 불일치 등에 따라 수분과 수정 방법이 달라지기도 합니다. 

 

 

2. 과일의 발육과 옥신

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과일의 발육과 결실을 위해서는 수분과 수정이 이루어지고 종자가 형성되어야 착과가 정상적으로 이루어집니다. 그렇지 않으면 꽃잎과 과일이 심하게 떨어지는 현상이 발생하고 착과를 해도 기형 과일이 많이 발생합니다.

 

 

딸기의 경우 종자의 결실을 인위적으로 제한하면 결실하지 못한 쪽의 과일은 비대가 억제되어 기형 과일이 됩니다. 이것은 종자의 형성 과정에서 생성되는 옥신이 과일의 비대를 촉진하기 때문에 나타나는 현상입니다.

 

옥신은 식물의 생장조절 물질의 하나로 식물의 성장과 발근을 촉진하고 낙과를 방지하며 착과를 조절합니다.

 

화분으로부터 생장호르몬이 분비되고 수정 후 종자가 형성되는 과정에서 옥신을 주체로 하는 내생호르몬이 생성되기 때문입니다. 이 호르몬들이 자방과 화상 조직의 세포 비대를 촉진하는 것입니다.

 

종자 형성 과정에서 생성되는 옥신은 잎, 꽃, 과일이 줄기에서 떨어질 때 그 기관의 기부에 형성되는 특수한 세포층의 형성을 억제하여 낙화와 낙과를 억제합니다.

수분과 수정(호박잎과 호박꽃)

 

일반적으로 과일의 비대 과정에서 옥신의 함량이 증가하는 것을 볼 수가 있습니다.

 

오이처럼 단위결과성이 높은 채소에는 체내 옥신 함량이 높고, 또 옥신 처리로 단위결과성을 높일 수도 있습니다. 

 

단위결과란 수정에 의해 종자가 형성되지 않아도 착과하여 과실이 정상적으로 비대한 현상을 말합니다. 

 

씨방은 수정 후 급격히 비대하여 전형적인 S자형 생장곡선을 보이며 발육합니다.

 

씨방은 속씨식물의 암술이 주머니 모양으로 되어 속에 밑씨를 품고 있는 부분이며 익으면 열매가 되는 곳입니다.

 

생식기관인 꽃은 최종적으로 종자와 과일을 생산하기 위한 도구에 불과합니다. 착과 이후 과일은 탄수화물, 무기물, 수분 등을 흡인하는 중심이 되어 모든 양분이 과일로 향하게 됩니다.

 

이에 따라 다른 영양기관은 급속도로 기능이 쇠퇴해 가며 과일 상호 간에 심한 양분의 경합이 나타납니다. 

 

 

3. 착과 조절

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과일이 지나치게 많이 맺히면 생리적 낙과나 착과 주기가 발생합니다.

 

재배 목적을 달성하기 위해서는 인위적으로 착과를 조절해 줄 필요가 있습니다. 

 

• 과일 간의 경합을 조절하기 위하여 적절히 열매를 솎아 주는 등의 작업이 필요합니다.
• 이러한 목적으로 실시하는 재배 기술이 정지, 적엽, 적심, 유인, 적과 등의 작업입니다.
• 수분과 수정은 착과 조절과 과실 비대에 꼭 필요합니다.
• 수정 장해로 인한 낙과와 기형과의 발생을 억제하기 위하여 인위적으로 수분해 줍니다. 
• 인공수분이 어려운 경우에는 착과 촉진제를 처리합니다.

 

 

박과 채소, 수박 인공수분

• 박과 채소 : 아침 일찍 수꽃을 따서 암술의 주두에 비벼 줍니다.
• 수박: 화분을 채집하여 냉장고에 건조 저장했다가 이용합니다.

토마토, 딸기 인공수분

• 토마토: 진동기를 이용하여 식물체를 흔들어 줍니다.
• 딸기: 꿀벌 등을 방사하는 방법이 일반적으로 이용되는 인공수분의 방법입니다. 

 

과채류 가운데 오이와 같은 채소는 수분이나 수정하지 않고 단위 결과하므로 특별히 인공수분이나 착과 촉진제를 처리하지 않습니다.

 

4. 과일의 성숙

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과일의 성숙은 중량과 크기가 최고조에 달하고 바로 수확하여 이용할 수 있는 단계에 이른 것을 말합니다.

 

• 고유의 모양을 갖추고 최대 크기에 달합니다.
• 탄수화물의 당화로 단맛이 증가합니다.
• 여러 가지의 향기가 발산됩니다.
• 유기산이 감소하여 신맛이 감소합니다.
• 세포벽의 펙틴질이 분해하여 조직이 연화됩니다.
• 여러 가지의 향기가 발산됩니다.
• 엽록소가 감소하고 다양한 색소가 발현됩니다. 

 

성숙한 과일에는 환원당이 많고 유기산으로는 구연산, 사과산, 주석산 등이 많습니다. 유기산은 성숙 중에 알칼리와 결합하여 중성염을 만들기 때문에 신맛이 줄어듭니다.

 

에틸렌은 성숙을 촉진하는 식물호르몬으로 대부분의 과실이 생리적으로 성숙하는 과정에 많이 발생합니다. 그리고 식물 성장 조절 물질을 이용하여 과일의 성숙을 인위적으로 촉진하기도 합니다.

 

 

※ 출처 : KNOU/원예 작물학