Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 2288-0992(Print)
ISSN : 2288-100X(Online)
Protected Horticulture and Plant Factory Vol.28 No.1 pp.55-65
DOI : https://doi.org/10.12791/KSBEC.2019.28.1.55

The effects of Stigma Removal and Auxin Treatment on Fruit Shape and Quality in Strawberry

Jung-Eun Lee, Gyu-Bin Lee, Byoung-Il Je, Yong-Jae Lee, Young-Hoon Park, Young-Whan Choi, Beung-Gu Son, Nam-Jun Kang1, Jum-Soon Kang*
Development of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 627-702, Korea
1Department of Horticulture, Gyeongsang National University, Jinju 660-701, Korea
Corresponding author: kangjs@pusan.ac.kr
December 28, 2018 January 10, 2019 January 11, 2019

Abstract


The effects of stigma removal from floral organ and treatment of auxin on those regions were evaluated on the fruit growth and quality in strawberry (Fragaria ananassa Duch.). The removal of stigma reduced the fruit weight, fruit length, and fruit width, while fruit growth declined as the number of removed stigma increased. The removal of stigma also resulted in reduced fruit firmness, sugar content, and total anthocyanin content, and decreased value of Hunter a for red color and increased value of Hunter b for yellow. The number of seeds deceased as the regions of removed stigma increased. The treatment of auxin on the region of removed stigma improved fruit size, while it reduced fruit firmness, sugar content, and anthocyanin content. The delay in fruit ripening was observed from both stigma removal and auxin treatment. The incidence of malformed fruits increased as the regions with removed stigma increased. The treatment of auxin also promoted fruit malformation.



딸기의 주두 제거와 옥신 처리가 딸기의 과형 및 품질에 미치는 영향

이 정은, 이 규빈, 제 병일, 이 용재, 박 영훈, 최 영환, 손 병구, 강 남준1, 강 점순*
부산대학교 원예생명과학과
1경상대학교 원예학과

초록


본 연구는 딸기의 화기에서 주두를 제거하고 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하여 과실의 생 육 및 품질을 검토하였다. 화기에서 주두를 제거함으로 써 과중, 과장, 과폭이 낮아졌으며, 주두를 제거하는 부 위가 많을수록 과실의 생육이 저하되었다. 또한 화기에 서 주두를 제거하면 과실의 경도와 당도가 낮아졌다. 딸 기에서 주두를 제거하면 붉은색을 나타내는 Hunter a값 이 낮아지고 황색을 띄는 b값이 높아졌으며, 과실의 총 안토시아닌 함량도 감소하였다. 또한 주두를 제거하는 부위가 많을수록 과실당 종자수가 감소하였다. 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처리하면 과실의 크 기가 커졌다. 반면 토마토톤을 처리는 대조구에 비해 과 실의 경도, 당도 및 안토시아닌 함량은 낮아졌다. 딸기 에서 주두를 제거하거나 토마토톤을 처리함으로써 과실 의 숙성이 지연되었다. 또한 제거하는 주두부위가 많을 수록 기형과가 증가하였고, 토마토톤 처리에 의해서도 기형과 발생율은 증가하였다. 따라서 딸기에서 토마토톤 사용은 과실의 크기를 증가시키지만 숙성을 지연시키고 기형과 발생률을 증가시켰다.



    서 론

    딸기(Fragaria ananassa Duch.)는 겨울과 봄철에 생식 으로 많이 섭취하는 대표적인 원예작물로서(Lim 등, 2016) 신맛과 단맛의 조화가 좋고 비타민 C가 풍부하며 안토시아닌 뿐만 아니라 플라보노이드, 폴리페놀 등 다 양한 항산화 물질이 함유되어 있다(Yoon 등, 2016). 한 국의 딸기 재배면적은 5,907ha이고, 연간 생산량은 198,000톤이다(KASMO, 2017). 2005년 이전에는 일본 딸기 품종이 주로 이루며 재배되었으나 로열티 문제를 해결하고자 노력한 결과 생산성이 우수한 ‘설향’ 등이 육성되어 이제는 국내재배 딸기의 주된 품종이 되고 있 다(Kim 등, 2011a).

    최근에는 딸기 고설재배가 도입되면서 노동력을 절감 할 수 있고 환경제어가 용이하여 수량과 품질이 향상되 고 있다(Lee 등, 2017). 딸기의 수량과 품질은 재배환경 에 영향을 크게 받는다. 특히 우리나라의 딸기는 겨울철 시설 내에서 재배되기 때문에 저온 등 불량환경에 노출 되는 경우가 많아 기형과 발생률이 높아지고 있다. 딸기 에서 기형과는 색택과 외형의 불량 등으로 인해 소비자 의 선호도가 저하되고 시장성이 떨어진다(Sharma와 Sharma, 2004). 따라서 고품질의 딸기를 안정적으로 생 산하여 수출을 촉진하기 위해서는 기형과를 줄일 수 있 는 재배기술이 확립되어야 한다. 딸기의 기형과는 주로 불안정한 수정이 이루어졌을때 발생하며, 외적 요인으로 는 고온과 저온, 다습과 건조, 일조부족, 농약살포 등이 며, 생리적 요인으로는 묘의 영양상태 등으로 요약된다 (Hwang 등, 1999;Jung, 2012;Seo, 1981).

    딸기의 기형과는 수정불량으로 종자가 형성되지 않으 며 과실의 비대가 일어나지 않고 일부만 비대되어 과실 이 변형된 것이다(Lee, 1985). 과실이 정상적으로 비대 하기 위해서는 주두에 부착된 화분이 발아하여 수정이 완전하게 이루어지면서 종자형성과 함께 자방 내의 옥신 을 비롯한 내생호르몬이 생성되어야만 한다(Lee, 2003). 반면 수정이 불량하면 자방의 옥신 농도가 저하되어 낙 과되거나 정상적인 과실의 비대가 이루어지지 않는다. 이와 같은 원리를 이용하여 식물생장조절제가 과채류에 서 착과율, 과실크기 및 수확량을 증진시키기 위해 사용 되고 있으며, 특히 옥신과 지베렐린을 토마토를 비롯한 과채류의 화기에 처리하면 단위결과를 유도할 수 있다 (Kang 등, 2007;Kuo와 Tsai, 1984).

    과채류에서 착과제로 널리 활용되고 있는 토마토톤(4- CPA 0.15%)의 주성분은 합성 옥신의 일종인 4- chlorophenoxy acetic acid(4-CPA)이며, 과채류에 4-CPA 를 처리하면 착과율, 과실크기 및 정상과의 비율을 증가 시킨다(Gemici 등, 2006). 지베렐린도 옥신과 유사한 작 용을 하는데(Sasaki 등, 2005) 토마토에서 4-CPA를 단용 으로 처리 했을 때보다 지베렐린을 혼용처리하면 착과율 과 정상과 비율이 향상된다고 하였다(Sasaki 등, 2005).

    지금까지 딸기에 대한 연구는 기능성 물질탐구(Kim 등, 2011b), 병해충 방제(Choi 등, 2009)에 관한 연구는 많았으나 불완전한 수정 및 화기 손상이 기형과 발생에 미치는 영향을 고찰한 연구는 일부에 불과하였다(Lee 등, 2017). 따라서 본 연구는 딸기에서 인위적으로 주두를 제거하고 주두를 제거한 부위에 옥신제인 토마토톤을 처 리하여 과실 생육과 품질 및 기형과 발생에 미치는 영 향을 구명하기 위해 수행되었다.

    재료 및 방법

    1. 주두 제거가 과실 발육에 미치는 영향

    본 시험에 사용된 품종은 우리나라에서 재배면적이 가 장 많은 ‘설향’이며, 시험은 2017년 1월부터 2017년 3월 까지 경남 밀양시 상남면에 위치한 딸기농장에서 수행하 였다. 딸기는 토양재배하였으며, 재배방식 및 시비방법은 농촌진흥청 표준 딸기재배법에 준하여 실시하였다.

    딸기 화기에서 주두제거는 딸기가 개화하기 전에 화방 을 유산지로 밀봉한 상태를 유지 하였다가 개화한 후 3 일째에 주두를 제거하였다. 주두는 가위로 4처리로 나누 어 제거하였고 시계방향으로 구간을 나누어 A:주두 1/4 제거, B : 주두 2/4제거, C : 주두 3/4제거, D : 주두 완 전제거, E : 주두제거를 하지 않은 대조구로 처리하였다 (Fig. 1). 시험구는 각 처리당 15개를 3반복 하었으며, 딸기 수확은 처리 후 20일, 40일, 60일에 각각 수확하였 다. 수확한 딸기는 과중, 과장, 과폭을 조사하였고, 품질 은 색도, 경도, 당도, 산도, 당산비, 페놀, 안토시아닌 함 량을 조사하였다. 또한 수확한 딸기는 정상과와 기형과 를 구분하여 조사하였고, 기형과는 과실형태가 기형 또 는 변형되어 발육한 것으로 기준하였다(Fig. 2).

    2. 주두 제거 후 옥신 처리가 딸기 생육에 미치는 영향

    주두를 제거한 후 토마토톤을 처리하여 과실의 발육에 옥신이 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 A:주두 1/4 제거, B : 주두 1/4 제거 + 토마토톤 처리, C : 주 두 2/4 제거, D : 주두 2/4 제거 + 토마토톤 처리, E : 주두 3/4 제거, F : 주두 3/4 제거 + 토마토톤 처리, G : 주두 완전제거, H : 주두 완전제거 + 토마토톤 처리, I : 주두제거를 하지 않은 대조구를 각각 처리하였다.

    옥신 처리는 과채류의 착과제로 널리 사용되는 토마토 톤(4-CPA 0.15% 함유, EnBio, Korea)을 100배 희석하 여 사용하였고, 주두를 제거한 3일 후에 처리하였다. 시 험구는 각 처리당 15개씩 3반복하였고 수확은 주두제거 후 60일째에 하였다. 수확한 딸기의 과중, 과장, 과폭을 조사하였고 품질을 조사하기 위해 색도, 경도, 당도, 산 도, 당산비, 페놀함량 및 안토시아닌 함량을 측정하였다. 또한 과실의 정상과 및 기형과를 진단하였다.

    3. 딸기의 색택 및 품질조사

    색도는 색차계(CM-3500d, Minolta, Japan)를 사용하여 Hunter L, a, b 값을 측정한 뒤 평균값으로 나타내었다. L value는 0(black), +100(white), a value는 100(redness), -800(greenness), b value는 +70(yellowness), -70(blueness) 으로 수치화하였다. 경도는 물성분석기(TA-XT2, Stable micro systems, London, England)에 5mm probe를 장착하 여 과실의 동일한 부위에 7mm 깊이로 측정하였다. 당도 (PR-201a, Atago, Japan)는 경도를 측정한 과실의 앞쪽을 5cm 가량 잘라낸 후 착즙하여 측정하였다. 산도는 pH 미 터기로 측정하였고, 산도는 Titratable acidity 법으로 측정 하였다. 그리고 당산비를 조사하였다. 실험은 시료당 10 개의 딸기를 3반복씩 측정 후 그 평균값을 나타내었다.

    총 페놀 함량분석은 Folin-Ciocalteu colorimetric 방법 (Singleton과 Rossi, 1965)을 변형하여 측정하였으며, 표 준물질은 gallic acid를 사용하였다. 딸기 추출액과 1차 증류수를 혼합한 후 Folin-Ciocalteu regent 0.2mL씩 넣 고 vortexing 하여 6분간 실온에서 방치한 후 750nm에 서 spectrophotometer(Opitizen 3220 UV, Mecasys, Korea)로 측정하였다. 단위는 mg gallic acid equivalents (GAE)/100g FW로 표시하였다.

    안토시아닌 함량분석은 pH differential method(Giusti 와 Wrolstad, 2005)를 변형하여 측정하였다. Potassium chloride buffer(0.025M, pH 1.0)와 Sodium acetate buffer(0.4M, pH 4.5)를 사용하였고. Spectrophotometer (Opitizen 3220UV, Mecasys, Korea)를 이용하여 510nm와 700nm에서 흡광도를 측정한 다음 안토시아닌 함량을 측 정한 후 계산식을 이용하여 함량을 계산하였다. 단위는 mg cyanidin 3-O-glucoside equivalents(CGE)/100g FW 로 표시하였다.

       Anthocyanin content(mg CGE/100g FW) = A×MW×DF×1000 ε

    MW(cyanidin-3-glucoside molecular weight) = 449.2

    DF(dilution factor) = 희석배수

    ε(cyanidin-3-glucoside molar absorptivity) = 26,900

    4. 통계분석

    실험 결과의 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.3, SAS Institute Inc., USA)을 이용하여 최소유의차 검정(LSD) 을 실시하였다.

    결과 및 고찰

    1. 주두제거가 딸기의 과실생육에 미치는 영향

    딸기의 화기에서 주두를 제거한 후 시기별 딸기의 과 실생육을 비교한 결과, 과실의 과중, 과장, 과폭이 낮아 졌다. 이러한 경향은 생육이 진전되어 완숙과에 가까워 질수록 뚜렷하였다. 또한 주두를 제거하는 부위가 많을 수록 과실의 비대 발육이 부진하였다.

    완숙과 상태인 주두제거 후 60일째에 주두를 제거하지 않은 대조구의 과실 과중은 12.7g 이었으나, 주두를 완 전제거한 처리에서는 9.8g으로 대조구에 비해 가벼웠다. 또한 과장과 과폭도 주두를 제거하지 않은 대조구에 비 해 3.8mm 및 2.1mm 낮았다(Table 1). 딸기의 주두를 제거함으로써 과실 생육이 대조구에 비해 낮아졌는데, 이러한 원인은 화분이 발아하여 화분관이 신장하는 장소 인 주두가 제거됨으로써 정상적인 수정이 이루어지지 않 아 종자형성이 미흡하고, 이에 따라 과실비대를 촉진하 는 호르몬인 옥신의 농도저하로 과실발생이 부진한 것으 로 해석된다.

    딸기의 화기에서 주두를 제거한 처리가 딸기의 품질에 미치는 영향을 조사한 결과를 Table 2에 나타내었다. 주 두제거 처리는 과실의 품질에도 영향을 주었다. 과실의 성숙단계별 당도는 주두를 제거하지 않은 대조구에서 높 았고, 주두를 제거하는 부위가 많을수록 낮아졌다. 또한 당산비도 주두를 제거하면 낮아지는 경향이었다. 당도와 적정산도의 비율(당산비)은 생과의 과즙 맛에 영향을 주 는 요인이며(Lim 등, 2016), 미숙과인 주두제거 후 20일 째에서 완숙과인 60일째까지 과실의 성숙이 진전될수록 당도와 당산비가 높아졌다. 당도 및 당산비는 딸기 품종 및 성숙정도 그리고 재배지역에 따라 달라질 수 있으며 (Kim과 Shin, 2015), 주두가 손상 받았을 때도 낮아졌다.

    경도는 주두 제거 처리에 관계없이 착색이 되지 않은 상태인 주두제거 후 20일째의 미숙과에서 44-61 N으로 가장 단단하였다. 그런 다음 주두제거 후 40일째에는 28-38 N으로 낮아졌다가 주두제거 후 60일째의 완숙과 에서는 1.3-2.3 N으로 낮아졌다. 이는 과실이 성숙되면서 β-galactosidase의 생성이 활발해짐에 따라 세포벽이 분해 되어 경도가 낮아지는 것으로 판단되었다(Ahmed and Labavitch, 1980). 이상의 결과로 보아 주두를 제거하는 부위가 많을수록 과실의 경도는 낮아지는 경향이었다.

    딸기는 미숙상태에서 완숙상태로 숙성이 진행되면서 밝기를 나타내는 L값이 낮아지고 붉은색을 나타내는 a 값이 높아지며, 황색을 띄는 b값이 낮아지면서 전체적으 로 짙은 빨간색으로 착색이 완료된다. 주두를 제거하여 성숙단계별 과실의 색택을 나타내는 Hunter L, a, b 값 은 주두제거 처리에 비해 과실의 성숙단계에 따른 차이 가 더 컸다. 완숙과인 주두제거 후 60일째의 대조구 딸 기는 붉은색을 나타내는 a값이 높았으며, 황색을 띄는 b 값이 주두 제거한 과실보다 높게 나타났다. 이와 관련하 여 Lee 등(2017)은 딸기에서 꽃받침 유무에 의해 과실 의 색택에는 큰 차이가 없어 딸기의 숙성에는 꽃받침이 관여하는 요인은 아니라고 하였다.

    주두제거 처리에 따른 딸기의 총 페놀 화합물의 함량 은 과실의 생육단계에 따른 차이는 있었으나, 주두 제거 에 따른 차이는 없었다(Table 3). 따라서 주두제거는 딸 기의 페놀 함량에는 큰 영향을 미치지 못하였다.

    딸기의 총 안토시아닌 함량은 착색이 완료된 완숙에서 가장 높게 나타났고, 주두 제거보다는 과실 생육시기에 따른 차이가 컸다. 주두제거 후 20일째에는 안토시아닌 이 발현되지 않았으나 주두제거 후 40일째부터 발현되 기 시작하였고, 착색이 완료되는 시점인 주두제거 후 60 일째의 완숙과에서 총 안토시아닌 함량이 증가하였다.

    주두제거 유무에 관계없이 주두제거 후 60일째 완숙 딸기의 총 안토시아닌 함량은 13.0-14.5mg CGE/100g FW 였다. 이러한 결과는 ‘설향’ 딸기의 안토시아닌 함 량이 재배지역에 따라 차이가 있지만 대체적으로 5.03- 11.68mg CGE/100g FW 였다는 Kim과 Shin(2015)의 보 고와 유사하였다. 딸기에서 안토시아닌이 발현되는 시점 은 주두제거 후 40일 전후로 판단되며, 주두를 제거함으 로써 과실의 안토시아닌 함량이 약간 낮아지는 경향이었 다(Table 3).

    딸기는 미숙상태에서 완숙상태로 숙성이 진행됨에 따 라 붉은색을 나타내는 Hunter a값이 높아지면서 빨간색 으로 착색이 완료되었다(Table 2). 그러나 과실의 Hunter a 값은 주두를 제거할 경우 낮아졌다. 과실의 총 안토시 아닌 함량도 주두를 제거하면 감소하였다. 따라서 딸기 에서 주두는 과실의 숙성에 간접적으로 영향을 주는 것 으로 판단된다.

    주두를 제거한 후 과실의 종자수에 미치는 영향을 조 사하여 Table 5에 나타내었다. 주두를 제거하지 않은 대 조구에서는 과실당 종자수가 148.3개로 가장 많았으며 주두를 제거한 부위가 클수록 종자수가 감소하였다. 또한 기형과 발생은 대조구가 2.0% 인데 비해 주두를 제거하 는 부위가 클수록 증가하였으며, 특히 주두를 완전 완전 제거한 D처리구에서 18.6%로 가장 높았다(Table 4).

    이러한 결과는 딸기의 주두가 여러가지 요인에 의해 물리적인 손상을 받게 되면 기형과 발생율이 증가한다는 것을 의미한다(Table 1-4, Fig. 3). 따라서 딸기에서 과실 당 종자수가 감소하고 기형과 발생율이 증가한 것은 불 완전한 수정에 의한 것으로 판단된다. 또한 주두에 물리 적 손상을 받으면 종자발달이 저해되어 소형과 딸기 발 생이 증가하였다.

    2. 주두제거 후 옥신 처리가 과실의 생육에 미치는 영향

    시설과채류 재배에서 불량조건에 의해 화분발아가 불 량하거나 주두의 손상으로 수정이 어려울 때 옥신제룰 처리하여 단위결과를 유도한다. 과채류에서 착과제로 널 리 이용되고 있는 토마토톤은 합성 옥신의 일종인 4- chlorophenoxy acetic acid(4-CPA)를 0.15% 함유하고 있 으며, 과채류에 4-CPA를 처리하면 착과율 및 과실크기 를 증가시킨다고 알려져 있다(Gemici 등, 2006).

    Table 5는 딸기에 주두를 제거한 후 제거한 부위에 옥 신제인 토마토톤을 처리하여 과실의 발육을 조사한 것이 다. 과실의 생육인 과중, 과장, 과폭은 주두를 제거함으 로써 낮아졌으며, 이러한 경향은 주두를 제거하는 부위 가 많을수록 현저하였다. 그러나 주두를 제거한 후 토마 토톤을 처리하면 과중과 과장 및 과폭이 토마토톤을 처 리하지 않은 처리에 비해 증가하였고, 전체적인 과실 생 장은 주두를 제거하지 않은 대조구와 유사하였다. 따라 서 주두에 손상을 받은 딸기에 토마토톤 처리를 하면 과실의 크기가 증대되었다. 이와 같은 결과는 토마토톤 의 주요 성분인 옥신에 의한 것으로 판단되며 옥신처리 에 의해 과실의 크기가 증가하는 원인은 자두와 비파에 서는 세포신장(Agussti 등, 2003), 베리에서는 세포분열 (Cosgrove, 1997)에 의한 것이라고 하였다.

    딸기의 화기에서 주두를 제거한 후 + 토마토톤 처리가 과실의 품질에 미치는 영향을 비교하였다(Table 6). 주두 제거 후 + 토마토톤 처리는 과실의 품질에 영향을 주었 다. 딸기는 숙성되면서 밝기를 나타내는 L값과 황색을 띄는 b값이 낮아지고 붉은색을 나타내는 a값이 높아지는 것이 일반적이다. 주두의 제거부위에 관계없이 주두를 제 거한 후 + 토마토톤 처리하면 무처리에 비해 밝기를 나 타내는 L값과 황색을 띄는 b값이 높아졌고 붉은색을 나 타내는 a값이 낮아졌다. 따라서 토마토톤 처리는 과실의 크기를 증대시키지만 과실의 숙성을 지연시키는 작용을 하였다.

    경도는 주두를 제거하는 부위가 많을수록 낮아지는 경 향이었으며, 주두를 제거한 후 + 토마토톤 처리는 무처 리에 비해 경도가 낮아지는 경향이었다. 과실의 당도는 주두를 제거하는 부위가 많을수록 낮아졌다. 주두를 제 거한 후 + 토마토톤을 처리하면 당도가 낮아지는 경향 이었다. 식물호르몬 중 에틸렌과 brassinosteroids(BRs)는 미성숙 과실에 처리하면 동화산물의 축적량과 축적 시기 를 빠르게 하며 조기성숙을 유도하며(Symons 등, 2006), 반면 옥신은 당의 축적시기를 지연시켜 숙성을 지연시킨 다고 하였다(Villarreal 등, 2009). 따라서 딸기에서 주두 를 제거한 후 토마토톤을 처리하면 과실 내의 당의 함 량이 감소하는 것은 옥신에 의한 작용으로 해석된다. 또 한 당산비는 주두를 제거하지 않는 대조구에서 32.4로 가장 높았고, 주두를 제거하거나 토마토톤을 처리할 경 우 낮아졌다.

    주두제거 후 토마토톤 처리에 의해 페놀 화합물의 함 량을 분석한 결과, 주두가 제거된 처리와 토마토톤의 처 리에 의해 증가하는 경향을 보였다(Table 7). 딸기의 안 토시아닌 함량은 주두를 제거하지 않은 대조구에서 16.8mg CGE/100g FW으로 가장 높았고, 주두를 제거한 후 + 토마토톤을 처리함으로써 감소하였다. 결과적으로 주두를 완전제거한 후 + 토마토톤 처리구에서 12.8mg CGE/100g FW으로 안토시아닌 함량이 가장 낮았다 (Table 7). 옥신과 옥신 유사물질들은 아보가도(Tingwa와 Young, 1975), 키위(Fabbroni 등, 2006), 토마토(Cohen, 1996) 등 많은 난클라이메트릭 과실에서 숙성을 지연시 키며, 클라이메트릭 과실인 딸기(Villarreal 등, 2009)에서 도 숙성을 지연시킨다고 알려져 있다. 이와 같이 옥신의 과실성숙에 관련된 기작은 명확하게 구명되지 않았지만 당과 안토시아닌의 발현 유전자에 관여하여 당과 안토시 아닌이 과실에 축적되는 것을 지연시키며, 산도와 엽록 소 비율이 감소되는 것을 억제하여 숙성을 지연시킨다고 하였다(Davies 등, 1997). 본 연구에서도 토마토톤 처리 에 의해 딸기의 숙성이 지연되는 것은 이와 같은 원인 에 의한 것으로 판단된다.

    주두제거 및 토마토톤 처리가 기형과 발생에 미치는 영향을 조사한 결과, 대조구의 딸기 과실에서 종자수는 152.4개 였고 주두제거 부위가 증가할수록 과실의 종자 수가 감소하였다. 특히 주두를 완전제거한 처리에서는 과실당 89.6개의 종자수를 보였다. 주두를 제거한 후 + 토마토톤 처리는 수정을 촉진하지는 않지만 자방과 화탁 발육을 촉진시켜 단위결과를 유도하여 종자수에는 큰 변 화가 없었다.

    반면 기형과 발생률은 주두를 제거하는 부위가 많을수 록 또한 토마토톤을 처리할수록 증가하였다. 주두를 제 거하지 않는 대조구에서는 2%에 불과하였으나, 주두완 전제거 + 토마토톤 처리에서는 43%로 크게 증가하였다 (Table 8). 이상을 결과를 보아 주두제거 손상부위가 많 을수록 기형과 발생 비율이 증가하며, 토마토톤과 같은 옥신제 처리는 기형과를 촉진하는 것으로 판단되었다. 시설 딸기재배 시에 생물적 환경적 요인에 의해 주두에 손상을 받았을 때 옥신제를 처리하면 딸기의 크기는 증 가시키는 긍정적 효과가 있으나 기형과 발생을 증가시켰 다(Table 5-8, Fig. 4). 따라서 딸기에서 기형과 발생률이 증가한 것은 불완전한 수정에 의한 것이며, 착과제로 사 용되는 옥신제에 의한 것으로 판단된다.

    사 사

    본 논문은 농생명산업기술개발사업(과제번호 : 315004- 05-1-HD030)의 지원에 의해 수행되었습니다. 연구비 지 원에 감사드립니다.

    Figure

    KSBEC-28-55_F1.gif

    Stigma removal treatment at open flower of ‘Seolhyang’ strawberry. Treatment were: A; 1/4 stigma removed on flower, B; 2/4 stigma removed on flower, C; 3/4 stigma removed on flower, D; all stigma removed on flower, E; stigma remained till harvest (control).

    KSBEC-28-55_F2.gif

    Examples of normal fruit and malformed fruit.

    KSBEC-28-55_F3.gif

    Change in fruit shapes by the stigma removal ‘Seolhyang’ strawberry. Treatment were: A; 1/4 stigma removed on flower, B; 2/4 stigma removed on flower, C; 3/4 stigma removed on flower, D; all stigma removed on flower, E; stigma remained till harvest (control).

    KSBEC-28-55_F4.gif

    Change in fruit shapes by the auxin treatment after removing stigma ‘Seolhyang’ strawberry. Treatment were: A; 1/4 stigma removed on flower + Tomatoton treatment, B; 2/4 stigma removed on flower + Tomatoton treatment, C; 3/4 stigma removed on flower Tomatoton treatment, D; all stigma removed on flower + Tomatoton treatment, E; stigma remained till harvest (control).

    Table

    The effect of stigma removal on fruit weight, fruit length, and fruit diameter of ‘Seolhyang’ strawberry.

    The effect of stigma removal on chromaticity, firmness, sugar content, acidity of fruit in ‘Seolhyang’ strawberry

    The effect of stigma removal on total phenolics and total anthocyanins content of fruit in ‘Seolhyang’ strawberry.

    The effect of stigma removal on number of seed and malformed fruit of ‘Seolhyang’ strawberry.

    The effect of auxin treatment after removing stigma on fruit weight, fruit length and fruit diameter of ‘Seolhyang’ strawberry. Fruit growth was measured at 60 days after removing stigma on flower.

    The effect of auxin treatment after removing stigma on chromaticity, firmness, sugar content, acidity and SSC/TA ratio of ‘Seolhyang’ strawberry. Fruit growth was measured at 60 days after removing stigma on flower.

    The effect of auxin treatment after removing stigma on total phenolics and total anthocyanins of fruit in ‘Seolhyang’ strawberry. Fruit growth was measured at 60 days after removing stigma on flower.

    The effect of auxin treatment after removing stigma on number of seed and malformed fruit of ‘Seolhyang’ strawberry. Fruit growth was measured at 60 days after removing stigma on flower.

    Reference

    1. Agusti, M. , N. Garigio, A. Castillo, M. Juan, V. Almela, A. Martinez-Fuentes and C. Mesejo. 2003. Effect of the synthetic auxin 2,4-D on fruit development of loquat . Journal of Plant Growth Regulation.41:129-132.
    2. Ahmed, A.E and J.M. Labavitch. 1980. Cell wall metabolism in ripening fruit . Plant Physiol.65:1009-1013.
    3. Choi, J.M. , S.K. Jeong and K.D. Ko. 2009. Characterization of symptom and determination of tissue critical concentration for diagnostic criteria in ‘Maehyang’ strawberry as influenced by phosphorus concentrations in the fertilization solution . Kor. J. Hort. Sci. Technol.27:55-61(in Korean).
    4. Cohen, J.D. 1996. In vitro tomato fruit cultivars demonstrate a role for indole-3-acetic acid in regulating fruit ripening . Journal of the American Society for Horticultural Science.121:520-524.
    5. Cosgrove, D.J. 1997. Relaxation in a high-stress environment: the molecular bases of extensible cell walls and cell enlargement . The Plant Cell.9:1031-1041.
    6. Davies, C. , P.K. Boss and S.P. Robinson. 1997. Treatment of grape berries, a nonclimacteric fruit with a synthetic auxin, retards ripening and alters the expression of developmentally regulated genes . Plant Physiology.115:1155-1161.
    7. Fabbroni, C. , F. Casta, A.M. Bregoli and G. Costa. 2006. Effect of auxin on fruit morphogenesis: physiological and molecular aspects in kiwifruit ripening. Proceedings of the 6th International Symposium on Kiwifruit, Rotorua, New Zealand (International Society of Horticultural Science). p. 541-547.
    8. Gemici, M. , B. Turkyilmaz and K. Tan. 2006. Effect of 2,4-D and 4-CPA on yield and quality of the tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) . JFS. 29:24-32.
    9. Giusti, M.M. and R.E. Wrolstad. 2005. Characterization and measurement of anthocyanins by UV-visible spectroscopy. In: Wrolstad, R.E. , T.E. Acree, E.A. Decker, M.H. Penner, D.S. Reid, S.J. Schwarts, C.F. Shoemaker, D. Smith, P. Sporns(Eds.). Handbook of food analytical chemistry: Pigments, colorants, flavors, texture, and bioactive food components. John Wiley & Sons, Hoboken, N.J. p. 19-31.
    10. Hwang, J.M. , J.S. Um and Y.K. Yi. 1999. Survey of Physiological Disorders in Greenhouse Fruit Vegetables in Kyungbuk Province . Kor. J. Hort. Sci. Technol.17:737-741(in Korean).
    11. Jung, H.S. 2012. Characteristics of strawberries and seedling raising-method . Agricultural and Horticulture. p. 44-51.
    12. Kang, H.J. , Y.S. Chae and J.S. Jang. 2007. Effect of Growth Regulators on the Fruit Characters and Quality of Tomato. J. Agric. Tech. Res. Inst (Jinju Nat. Univ.). 20:107-116 (in Korean).
    13. Kim, D.Y. , T.I. Kim, W.S. Kim, Y.I. Kang, H.K. Yun, J.M. Choi and M.K. Yoon. 2011a. Changes in growth and yield of strawberry (cv. Maehyang and Seolhyang) in response to defoliation during nursery period . J Bio-Env Con.20:283-289(in Korean).
    14. Kim, S.K. , R.N. Bae and C.H. Chun. 2011b. Changes in bioactive compounds contents of 'Maehyang’ and 'Seolhyang’ strawberry fruits by UV light illumination . Kor. J. Hort. Sci. Technol.29:172-180(in Korean).
    15. Kim, Y.J and Y. Shin. 2015. Antioxidant profile, antioxidant activity, and physicochemical charateristics of strawberries from different cultivars and harvest locations . J. Korean Soc Appl Biol Chem.58:587-595.
    16. KREI-Agricultural Simulation Model. 2017. Vegetable state. KASMO.
    17. Kuo, C.G and C.T. Tsai. 1984. Alternation by high temperature of auxin and gibberellins concentrations in the floral buds, flowers and young fruit of tomato . Hortscience.19: 870-872.
    18. Lee, G.B. , Y.U. Choe, E.J. Park, N.J. Kang, Y.H. Park, Y.W.  Choi and J.S. Kang. 2017. Effect of shape alteration andquality of strawberry fruit by removing petal and calyx lobe . J. Environ. Sci. Inter.26:87-96(in Korean).
    19. Lee, S.H. 2003. Studies for pollen and stigma viability in Asian pear(Pyrus phyfolia). phD Diss. Chennam Nat. Univ. Gwangju. Korea (in Korean).
    20. Lee, W.S. 1985. Strawberry physiological disorder countermeasures in controlled horticulture - Types of disabilities and solutions -. The Bimonthly magazine for agrochemicalsand plant protection. 6:90-99 (in Korean).
    21. Lim, S.J. , H.S. Hwang and Y.J. Shin. 2016. Physicochemical properties and antioxidant activities of 'Seolhyang' and ‘Janghee’ strawberries from different ripening stages grown in Korea . J. East Asian Soc. Dietary Life.26:80-87(in Korean).
    22. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. 2014. Agriculture, Food and Rural Affairs Statistics Yearbook. Ministry of Agriculture. Food and Rural Affairs. Sejong. Korea.
    23. Sasaki, H. , T. Yanoand and A. Yamasaki. 2005. Reduction of high temperature inhibition in tomato fruit set by plant growth regulators . JARQ Japan International Research Centre for Agriculture.39:1-7.
    24. Seo, I.S. 1981. Growing profitable strawberries in winter - Large species pay attention to prevent malformed fruit. The Bimonthly magazine for agrochemicals and plant protection. 2:67-75 (in Korean).
    25. Sharma, V.P and R.R. Sharma. 2004. The Strawberry. ICAR. New Delhi. India.
    26. Singleton, V.L and J.A. Rossi. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic- phosphotungstic acidreagents . Amer. J. Vitic., 16:144-158.
    27. Symons, G.M. , C. Davies, Y. Shavrukov, I.B. Dry, J.B. Reid and M.R. Thomas. 2006 Grapes on steroids. Brassinostroids are involved in grape berry ripening . Plant Physiology.140:150-158.
    28. Tingwa, P.O and R.E. Young. 1975. Effect of indole-3-acetic acid and other growth regulators on ripening of avocado fruit . Plant Physiology.55:937-940.
    29. Villarreal, N.M. , G.A. Martinez and P.M. Civello. 2009. Influence of plant growth regulators on polygalacturonase expression in strawberry fruit . Plant Science.176:749-757.
    30. Yoon, M.J. , I.S. Myung, J.Y. Lee, Y.S. Kim, Y.H. Lee, D.Y.  Kim and Y.K. Lee. 2016. Distribution of bacterial angular leaf spot of strawberry and characterization of xanthomonas fragariae Strains from Korea . Res. Plant Dis.22:9-17(in Korean).