종자 발아과정 및 프레이밍(Priming)의 원리

종자 발아과정 및 프레이밍(Priming)의 원리

종자의 발아라는 것은 종자(식물의 씨앗)가 적당한 환경조건에서 종피(씨앗의 껍질)를 뚫고 유근(새싹)이 나오는 것을 말합니다.

여기서 적당한 환경조건이란 수분, 공기(산소), 온도를 말합니다.

옵션으로 광을 필요로 하는 것도 있습니다.

종자의 발아는 첫 단계로 수분 흡수부터 시작하고 일정 수준 이상의 수분이 흡수되고 적당한 온도가 가해지면 대사활동이 시작되고, 발아가 시작된다고 보면 됩니다.

종자 내에 대사활동이 시작되면서부터 산소와 광이 필요합니다.

각각의 환경조건에 대해 간단하게 정리해보면 다음과 같습니다.

1. 수분 

수분은 종피(껍질)를 연화(부드럽게 만들어)시켜 종피(껍질)의 가스투과성을 증가시켜 산소공급과 탄산가스 배출을 쉽게 해 줍니다. 

또한 흡수된 수분은 저장 물질의 분해와 전류를 가능케 하여 발아에 필요한 물질대사를 원활하게 해 줍니다.

보리나 밀과 같은 화곡류가 필요로 하는 수분 흡수량은 건물 중의 30% 이상이면 발아가 가능하지만, 콩과 식물의 경우는 50-60%의 수분이 필요합니다. 

종자가 발아할 때 단백질 종자는 수분 흡수량이 많고, 전분이나 지방종자는 적습니다.

2. 온도

종자는 일정한 범위의 온도에서만 발아하는데 보통은 25-30도에서 대부분의 종자가 발아합니다.

보리 밀의 최적 온도는 20-27도이고, 최저온도는 3-5도, 최고 온도는 30-40도까지 됩니다.

3. 산소

종자 발아 시 에너지를 얻기 위해서 호흡작용을 하는데 이는 산소를 이용하여 탄수화물을 산화시키고, 탄산가스를 배출하면서 배의 생장에 필요한 ATP(Adenosine-tri-phosphate )를 생산합니다.

종자 프레이밍(Priming)은 앞서 언급한 것과 같이 종자가 발아하는데 필요한 수분보다 낮은 수분을 흡수시켜 내적으로 발아에 필요한 생리적인 단계를 진전시키는 기술입니다.

즉 발아에 필요한 수분, 온도, 산소에 관련된 조건을 조절하여 종자에서 유근(새싹)이 종피(씨앗의 껍질)를 뚫고 나오기 직전까지만 발아를 진행시키는 것을 말합니다.

파종하기 전에 채소나 화훼 등의 종자를 출아( 유근이 종피를 뚫고 나옴)하기에는 부족하지만 종자 내부에서 생리적으로 출하준비 상태가  되도록 적정량의 수분을 흡수시키는 것을 프레이밍(Priming)이라고  한다.

이렇게 종자 내부에 생리적으로 출아 준비가 된 상태에서 파종하면  출아가 균일하고 빠르며 발아율이 높아집니다.

 종자 프레이밍(Priming) 기술은 종자에 활력을 주는 기술로 발아촉진, 발아율 향상, 균일한 발아를 유도할 수 있는 장점이 있다. 

정리하면 종자의 발아 순서는 다음과 같이 정리할 수 있다.

수분 흡수→효소의 활성→씨눈의 생장 개시→껍질의 열림→싹, 뿌리 출현의 순서이다.

여기에 수분이 발아에 영향을 미치는 과정을 순서대로 정리하면 수분 흡수→껍질이 연해지고, 호흡작용이 활발→효소 활성화→씨 젖 혹은 떡잎에 저장된 양분 분해→씨눈에 에너지 공급→발아의 순서이다.

프레이밍(Priming)은 수분을 중심으로 발아에 필요한 환경조건을 적절히 조절하여 수분 흡수→효소의 활성→씨눈의 생장 개시 또는 수분 흡수→껍질이 연해지고, 호흡작용이 활발→효소 활성화→씨 젖 혹은 떡잎에 저장된 양분 분해→씨눈에 에너지 공급까지만 진행시키는 것을 말한다.

100m 달리기에서 골인을 앞두고 80m 지점쯤에서 선수들을 모두 모아서 다시 달리도록 하는 방식이라고 할 수 있다.

그렇게 때문에 앞서 언급한 발아촉진, 발아율 향상, 균일한 발아와 같은 장점을 가질 수 있습니다.

다만 처리를 위한 절차와 비용이 높아 주로 값이 비싼 원예작물 종자에서 주로 이용합니다.