KR100339852B1

KR100339852B1 - 처리된종자

Info

Publication number: KR100339852B1
Application number: KR1019950004299A
Authority: KR
Inventors: 욥쉬퍼; 페터반데어투른; 통코브룩깅크
Original assignee: 노바티스 아게
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 2002-12-02
Also published as: DE69521072D1; SK283839B6; CN1111473A; KR950030764A; CA2143485C; IL112804A; JP3723596B2; DE69521072T2; HU9500615D0; HUT75577A; JPH07255218A; PT670104E; ATE201551T1; GB9403941D0; CN1095627C; RU2150188C1; RU95102783A; MA23467A1; CZ53595A3; ZA951698B

Abstract

본 발명은 실질적으로 같은 수분 함량(MC)를 갖는 같은 종들의 임의건조된 종래방식으로 전처리된 종자에 비해 보존 수명을 연장시킨 전처리된 종자의 처리방법 및 그 방법에 의해 수득할 수 있는 종자에 관한 것으로서, 전처리된 종자를 수스트레스, 열처리 또는 그들을 병용한 후, 필요에따라 소정의 MC로 재건조시킨다.

Description

처리된 종자

본 발명은 종래 방식으로 프라이밍된(primed) 종자에 비해 보존 수명이 더욱 연장되도록 처리된 프라이밍된 종자, 그러한 종자를 얻는 방법 및 그러한 종자로부터 얻어지는 식물에 관한 것이다.

프라이밍된 종자 및 이것을 얻는 방법은 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 일반적으로, 프라이밍된 종자는 더 빠른 시간 내에 발아할 수 있으며, 프라이밍되지 않은 종자에 비해 동시 발아성이 더욱 우수하다.

종래의 종자 프라이밍 방법은, 예컨대 EP 309 511 B1 및 EP 254 569 B1에 개시되어 있다.

본 발명은 수분 함량(MC)이 실질적으로 동일한 동종의 종들을 종래 방식으로 프라이밍하고 임의로 다시 건조시킨 종자에 비해 보존 수명을 연장시키는 프라이밍된 종자의 처리 방법을 제공하는데, 이 방법은 프라이밍된 종자들을 수(水) 스트레스(water stress), 열 처리 또는 이 두가지 처리를 병합한 후, 필요에 따라 소정의 MC로 다시 건조시키는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이, 종자의 재건조에는 종자의 MC 감소가 수반된다. 재건조는목적하는 어떠한 MC로든 가능하다. 한 바람직한 실시 상태에 있어서, 재건조란 미처리 종자, 즉 프라이밍하지 않은 건조 종자의 MC로 되돌아가는 것이다.

이하, 본 명세서에서 MC 및 수분 함량이란 용어는 호환적으로 사용하였다. MC는 특별한 언급이 없는 한 새로운 종자 중량을 기준하여 % 단위로 표현한다.

상기 수 스트레스 처리는 종자의 MC를 낮추는 것으로, 당해 기술 분야에 공지된 어떠한 방식으로든 수행할 수 있다. 일반적으로, 상기 수 스트레스는 종래 방식으로 프라이밍된 종자들의 MC를 5% 단위 또는 그 이상씩, 즉 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 초기 MC가 25%인 경우에는 이들 20% 그 이하로, 또는 종래 방법으로 프라이밍된 종자의 초기 MC가 55%인 경우에는 50% 또는 그 이하로 감소시킴으로써 달성될 수 있게 된다. 더욱 구체적으로 말하자면, 이 수 스트레스 처리는 최대 5% 단위 내지 20% 단위까지 MC를 감소시킴으로써 수행하는 것이 일반적이지만, MC 값은 15% 미만까지 감소시키지 않는 것이 일반적으로 유리하다.

수 스트레스 처리는, 예컨대 온도에 따라 일반적으로 1일 내지 7일의 장기간 동안 지속되어야 하고, 이에 의하여 최적 조건은 종자의 종류에 좌우되게 되고 표준 테스트로 결정할 수 있다. 이것은 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 MC를 목적하는 감소 수준(즉, 편리하게는 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 MC 미만의 5 내지 20% 단위 낮은 수준)에서 일정하게 유지시키거나 또는 종래 방식으로 프라이밍된 종자를 수 스트레스하에서 충분히 장기간 유지하는 데 충분하도록 느리게 건조시킴으로써 수행될 수 있는 것으로 인식된다.

따라서, 보존 수명의 연장은 수 스트레스를 유발시키는 수(水) 포텐셜(waterpotential)에서 프라이밍된 종자를 항온 처리하는 방법, 프라이밍된 종자의 MC를 느리게 감소시키거나 또는 여전히 수 스트레스 처리되는 MC까지 프라이밍된 종자의 MC를 초기에 빨리 감소시킨 다음 이와 같이 하여 얻은 부분 건조된 프라이밍된 종자를 항온 처리하거나 MC를 서서히 감소시키는 방법, 또는 열 쇼크법에 의하여 달성될 수 있다. MC를 느리게 감소시키는 것은 자체 공지된 방법, 예를 들면 온화한 조건에서 건조시키거나 또는 프라이밍된 종자들을 이 종자에 대해 독성이 없고 수 포텐셜이 0 MPa 미만인 오스모티컴(osmoticum)과 접촉시킴으로써 달성될 수 있다. 이하, 방법 (a), (b) 및 (c)의 설명에서는 프라이밍된 종자를 수 스트레스 처리하기 위한 전형적인 조건들을 예시하였다.

수 스트레스 처리는,

(a) 프라이밍된 종자를 3 내지 40℃의 온도에서 3 내지 7 일간 느리게 건조시키거나,

(b) 종래의 건조 조건하에서, 프라이밍된 종자들의 MC를 5 내지 20% 단위까지 감소시키고 이와 같이 건조시킨 종자들을 1 내지 7 일간 3 내지 40℃에서 공기와 수분의 교환이 최소로 이루어지는 용기에 저장하거나, 또는

(c) 프라이밍된 종자들의 MC를 5 내지 20% 단위까지 감소시키도록 선택된 수 포텐셜하에 프라이밍된 종자를 1 내지 7 일간 오스모티컴 중에서 항온 처리함으로써 수행될 수 있다.

열 처리는 프라이밍된 종자들을 25 내지 45"C의 범위에서 악 1 내지 5시간 동안 열 쇼크를 가함으로써 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에 의해 생산된 종자들은 종래 방식으로 프라이밍된 종자에 비해 건조 보존 내성이 더 큰 배(胚)를 갖게 되므로, 이하에 정의된 주변 저장 조건하에서도 더 오랜 저장 기간 동안 생존한다.

건조 보존 내성이 있는 배를 포함하는 종자란 종자의 MC를 탈수 종자에 대한 전형적인 MC 값(예컨대, 약 5 내지 7%)까지 감소시켜도 실질적으로 종자의 발아능에는 나쁜 영향을 미치지 않는 종자를 의미하는 것으로, 상기 발아능은 적당한 생장 조건하에 두었을 때 또는 적당한 표준 테스트, 예컨대 주변 저장 조건하에서 저장하기 전 또는 오랜 저장 기간 후의 조절된 열화(劣化) 베스트(CD: 후술함) 후 발아하는 성능으로 측정된다.

떡잎, 축 및 출아되지 않은 어린 뿌리의 끝과 같이 종자의 발생에 필요하며, 총체적으로 또는 부분적으로 건조 보존 내성을 알아낼 수 있는 구조를 의미하는 종자의 배를 취한다.

프라이밍된 종자들은 약 5℃에서 수주간 저장할 수 있으나, 주변 저장 조건하에서의 더 긴 저장은 적합하지 않다.

프라이밍된 종자란 특별한 언급이 없는 한 종자를 후술하는 바와 같은 종래의 프라이밍 기법으로 처리한 것을 의미하는데, 이는 20 내지 55%(종에 따라 다름) 범위의 MC를 지니며 종래 방식으로 프라이밍된 종자가 지닌 전형적인 건조보존 내성이 있다. 모든 프라이밍되지 않은 종자는 건조시에 생존할 수 있는 건조 보존 내성이 있으며, 그 건조 보존 내성의 범위는 종에 따라 다른 것으로 인식된다. 종래 방법에 따라 프라이밍하면, 종자는 건조 보존 내성이 적어지게 되며, 종자가 더 이상 건조 보존 내성이 있다고 말할 수 없게 되는 지점까지는 프라이밍 기간이 증가함에 따라 건조 보존 내성의 손실도 커지는데, 완전한 건조 보존 내성의 상실점에서 종자가 발아한다. 후술한 본 발명의 방법은 종래의 프라이밍 방법에 따라 프라이밍된 미발아 종자에 적용한다. 본 명세서에서 미발아 종자란 어린 뿌리 및/또는 하배축이 종자막 또는 과피로부터 돌출하거나 드러나지 않은 종자를 말한다. 어린 뿌리 및/또는 하배축은 종자막을 균열 또는 분열시킬 수 있지만, 그 분열 또는 균열사이로 돌출하지는 않을 것이다. 배를 둘러싸고 있는 내배유(內胚乳)는 상기 분열 또는 균열을 통해 보일 수 있다. 본 발명의 방법을 적용한 종래 방식으로 프라이밍된 미발아 종자들은 이하에서는 처리된 종자(들)라고 부르기도 한다. 본 발명의 방법을 적용하지 않은 종래 방식으로 프라이밍된 미발아 종자들은 이하에서는 종래 방식으로 프라이밍된 종자(들)라고 부르겠다. 프라이밍되지 않은 시판 가능한 종자(들)은 미처리 종자(들)라고 부르기도 한다.

또한, 물리적 변수, 예컨대 크기, 부피 또는 밀도로 발아 과정의 단계를 결정할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 본 발명에 따라 처리하고자 하는 종자를 선택할 수 있다.

그러므로, 이하에서 밝혀지는 바와 같이 처리된 종자는 동일종 및 동일 MC의 종래 방식으로 프라이밍된 종자에 비해 보존 수명이 더 길다. 동일 또는 유사한 조건, 예컨대 표준 생장 조건(이하에 정의됨)하에서 발아율, %을 측정함으로써 조절된 열화 테스트 후 또는 주위 조건하에서 저장한 후에는 보존 수명이 더욱 길어짐을 입증할 수 있다. 처리된 종자는, 동일한 조절된 열화 테스트 또는 저장 조건하에서 처리한 종래 방식으로 프라이밍된 종자에 비해 더 높은 정상 식물 발아율, %을 보인다.

표준 생장 조건이란 공기 및 물 존재 하에 약 15 내지 20℃ 범위의 온도를 의미한다.

본 명세서에 사용되는 보존 수명이란 발아능[즉, 주변 저장 조건 하에서 저장한 후, 예컨대 조절된 열화(CD) 테스트(Tarquis A.M. & Bradford K.J., J.Exptal. Bot.43권, 1982년, 248호, 제307~317면) 후의 정상 식물이 발아하고 생장하는 성능]으로 표현될 수 있다. CD 테스트한 종자의 발아능은 국제 규정(ISTA, 1976)에 따른 실험실 테스트로 결정할 수 있다. 일반적으로, CD 테스트 결과들간의 차는 주변 저장 조건하에서 저장한 후의 보존 저장 수명의 차와 상관된다.

종래 프라이밍 방법의 전형적인 예로는 종자를 오스모티컴으로 처리하는 방법 (헤이데커(Heydecker)에 의해 개시된 내용 및 그것의 변형, 예컨대 드럼 프라이밍 방법), 고형 매트릭스 중에서 물로 처리하는 방법 (예, EP 309 551 B1에 개시된 방법) 등을 들 수 있다.

"주변 저장 조건"이란 주위 온도 및 주위 상대 습도(RH)에서의 저장을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 "주위 온도"란 약 3℃ 내지 약 25℃의 온도를 의미한다.

"주위 RH"란 약 20% 내지 약 90% 범위의 RH를 의미한다.

후술하는 바와 같은 본 발명의 방법 (a), (b) 또는 (c)를 적용하면 종자의MC가 감소한다.

본 발명의 방법 (a)에서는 프라이밍된 종자들의 수분 손실 속도를 느리게 하는 것을 포함한다(이하, 느린 건조라고 부름). 따라서, 프라이밍된 종자의 수분 손실 속도가 시간당 종자 건조 중량의 약 0.1% 내지 약 1.0% 범위로, 바람직하게는 시간당 약 0.2% 내지 약 0.4% 범위로 유지되도록 상기 종자를 항온 처리한다. 산소화 기체 또는 산소가 활동적으로 공급되는 드럼(드럼 프라이밍) 내에서 상기 느린 건조를 수행할 수 있거나 또는 혼합법으로 공기를 간단히 시스템 내에 도입시킴으로써 상기 느린 건조를 수행할 수 있다(수동식).

각기 다른 항온 처리 기간 후 종자들의 중량을 달아 시간에 따른 그 중량의 도표를 그려 수분 손실 속도를 결정한다. 보존 수명을 연장시키기는 수분 손실 속도는 상기 정의된 범위 내에서 종에 따라 다양할 것으로 인식된다. 이러한 조건하에서 유지된 종자들은 최종 MC가 약 5% 내지 약 20%로서, 이는 일반적으로는 프라이밍된 종자의 최종 MC보다 약 5% 내지 약 15%가 낮은 것이다.

느린 건조에서는, 종자들을 3℃와 약 40℃ 사이에서 항온 처리할 수 있다. 약 20℃ 내지 약 35℃의 온도에서 종자들을 항온 처리하는 것이 바람직하다. 항온 처리 과정은 항온 처리 온도에 따라 약 24 시간에서 약 일주일간 또는 그 이상 동안 지속된다. 그러므로, 항온 처리 기간은, 예컨대 20℃의 온도에서는 종자의 종류에 따라 악 24 시간에서부터 약 3일 또는 그 이상일 수 있으며, 이보다 낮은 온도, 예를 들면 8℃에서는 종자의 종류에 따라 일주일 또는 그 이상이 될 수도 있다. 예컨대, 병원체에 의한 감염 위험성을 최소화하기 위하여서는 낮은 온도로 항온 처리할 수 있다.

이하에서 수분 저장이라 부르는 방법 (b)에 따르면, 프라이밍된 종자를 프라이밍된 종자의 MC보다 낮은 종자 MC에서 항온 처리한다. 그러므로, (종래의 건조 조건, 예컨대 "빠른 건조 조건"하에서 건조시킴으로써) 프라이밍된 종자의 MC는 24 시간 미만, 예컨대 8 시간 이하의 기간에 걸쳐 3 내지 20% 단위, 바람직하게는 5% 내지 15% 단위까지 감소된다. 건조된 종자들의 최소 MC 값은 약 15%이다. 그 후, 이와 같이 하여 건조시킨 종자들을 공기와 수분의 교환이 최소로 이루어지는 용기 내에서, 전술한 느린 건조 과정과 같은 항온 처리 온도 및 시간으로 항온 처리함으로써 수 스트레스를 수행한다.

전술한 (그리고 이하에서도 사용되는) 방법 (b)와 관련하여 사용되는 종래의 건조 조건이란 용어는 종래의 건조 조건, 예컨대 당해 기술 분야에 공지되어 있으며 종래 방식으로 프라이밍된 종자들을 건조시키는 데 일반적으로 이용되는 것과 같은 주위 온도에서 고속 기류를 사용하여 재건조시키는 것을 말한다.

프라이밍된 종자들을 수 스트레스 처리하는 또 다른 방법, 즉 본 발명의 방법 (c)에 따른 항온 처리 방법은 PEG(또는 기타 적당한 오스모티컴 용액) 처리를 포함하는데 이 방법은 수 포텐셜이 0 MPa 미만인 용액 중에 항온 처리함으로써, 프라이밍 단계를 거친 종자들의 MC를 감소시키는 것을 포함한다. 항온 처리하는 동안 종자의 수분 함량은 방법 (b)에서 설명한 바와 같이 3 내지 20% 단위까지 서서히 감소되는데, 이는 용액의 삼투 포텐샬을 특정값, 약 -0.5 내지 -4 0.MPa 범위로 유지시키는 것에 의한다. 이러한 상태에서, 종자는 유리수를 사용하기 어려워지므로완화된 수 스트레스를 수행한다. 항온 처리는 물 컬럼 중에서 수행하는 것(액체 항온 처리)이 바람직하며, 통기 조건 하에 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 오스모티컴 용액 중에 포화시킨 여과지 상에 프라이밍된 종자들을 놓음으로써 항온 처리할 수도 있다.

방법 (b) 및 (c)에 적당한 항온 처리 조건(시간, 온도)으로는, 예컨대 방법 (a)에 대하여 설명한 조건을 들 수 있다.

전형적으로, 방법 (c)에 따른 항온 처리는 프라이밍된 종자들로부터 물을 제거하기에 충분히 낮은 수 포텐셜을 갖는 오스모티컴 중에서 수행된다. 종자를 손상시키지 않는 임의의 적당한 오스모티컴으로는, 예컨대 PEG 8000(브리티쉬 페트롤륨(British Petrolem))과 같은 폴리에틸렌 글리콜(PSG) 용액을 사용할 수 있다. 전형적으로, 상기 종자를 PEG 8000, 맨니톨 또는 염 용액(예, NaCl등)과 같은 용액과 접촉시킨다. 삼투 포텐샬은 종자의 MC가 건조 보존 내성을 유발시킬 정도로 충분히 낮게 유지되도록 해야 한다.

제1 항온 처리시에 식물 생장 조절제를 약 10^-2M 내지 10^-8M 농도로 상기 오스모티컴 용액에 첨가할 수 있다. 적당한 상기 조절제로는 지베렐린, 아브시스산(ABA) 및 인돌 부티르산(IBA)과 같은 옥신이 있다.

물 컬럼에서 항온 처리할 때, 단위 부피 용액 당 종자량은 1~200 g 종자/ℓ일 수 있다. 종자량이 약 25 g종자/ℓ인 것이 바람직하다. 일반적으로, 수일간 항온 처리할 수 있으며 길게는 수주 이상도 가능하다. 항온 처리한 후, 그 종자들을물 속에서 세척한다.

여과지 위에서의 항온 처리법을 사용하는 경우, 여과지를 적당한 오스모티컴(전술함)으로 적신다. 일반적으로, MC가 약 20% 내지 55%가 되도록 흡습 및 프라이밍시킨 종자들을, RH(예, 100%)가 높고, 온도 및 접촉 시간이 전술한 바와 같은 폐쇄 시스템 내의 적신 여과지 위에 놓을 수 있다.

전술한 바와 같이 오스모티컴 중에서 항온 처리하기 전에, 필요에 따라, 프라이밍된 종자의 MC를 빠른 건조법으로, 예컨대 약 10% 단위까지 감소시킬 수 있다. 그러나, 이와 같은 단계는 필수적인 것은 아니다.

열 처리에서는, 프라이밍된 종자를 약 25 내지 45℃, 바람직하게는 35 내지 40℃의 범위에서 약 1 내지 약 5 시간 동안 열 쇼크를 가한다. 열 쇼크를 가한 종자의 MC는 프라이밍 후의 종자 MC보다 0 내지 20% 단위 낮아진다. 일반적으로, 열 쇼크를 가한 종자들의 MC는 15%보다 낮지 않은 것이 유리하다. 열 쇼크는 공지된 임의의 적당한 방법에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 상기 종자들을 항온기 내에 배치되어 있는 용기에 넣는 것이 적당할 경우가 있다.

또한, 수 스트레스 처리와 열 스트레스의 병합, 즉 열 쇼크를 방법 (a), (b) 또는 (c) 중 어느 하나와 병용함으로써도 목적하는 결과(프라이밍된 종자가 긴 보존 수명을 갖는 것)를 달성할 수 있다는 것을 알게 된다.

보존 수명 포텐샬 및 발아 속도(t₅₀)를 자체 공지된 방법에 따라 정하여 주어진 종자의 종에 따른 상기 전술한 방법 (a) 내지 (c) 및 열 쇼크에 있어서의 최적방법 및 최적 조건을 정립할 수 있다.

방법 (a) 내지 (c), 열 쇼크 또는 전술한 방법들의 조합 중 어느 것을 사용하고, 이어서 필요에 따라 소정의 MC로 종자를 재건조시키는 것에 의한 프라이밍된 종자의 처리법은 MC가 실질적으로 동일한 종래 방법으로 프라이밍된 동종의 종자들보다 보존 수명이 긴 종자들을 만든다.

그러므로, 본 발명은 방법 (a), (b), (c), 열 쇼크 또는 전술한 방법들의 병합 후, 필요에 따라 소정의 MC로 재건조시켜서 얻을 수 있는 종자를 제공한다.

또한, 본 발명은 주변 저장 조건하에서 저장하는 경우, MC가 실질적으로 동일한 종래 방식으로 프라이밍된 동종의 종자들 및 MC를 종래의 건조 조건하에서 임의로 감소시킨 종자들의 보존 수명보다 보존 수명이 실질적으로 긴 습식 또는 건식 형태의 종자들을 제공한다.

본 발명의 종자는 건조한, 즉 미처리 종자에 대한 전형적인 범위의 MC를 갖는데, 이 MC에서 발아 대사 과정을 제외한 대사 과정이 계속된다.

본 발명에 의한 종자의 전형적인 시판 형태는 MC가 15% 내지 약 55% 범위인 종자(이하, 본 발명의 습식 종자로 일컬음) 및 대략의 건식 종자 MC, 즉 약 2%부터 약 15% 범위까지 재건조시킨 종자(이하 본 발명의 건식 종자로 일컬음)을 포함한다.

본 발명의 건식 종자는 본 발명에 따라, 방법 (a), (b), (c), 열쇼크, 방법 (a), (b) 또는 (c)와 열 쇼크의 조합 중 어느 하나에 의해 얻어지는 종자들을 종래의 조건, 즉 빠른 건조 조건을 사용하여 프라이밍되지 않은 미발아 종자들(즉, 미처리 종자들)의 MC의 순서 중 최종 MC까지 재건조시킴으로써 얻어진다. 종래의 건조 조건하에, 무풍 공기 또는 종자를 재건조시키기에 전형적인 속도로, 10℃ 내지 50℃, 일반적으로는 20℃ 내지 약 35℃ 범위의 온도, 30% 내지 90%, 일반적으로 30% 내지 약 50% 범위의 상대 습도에서 유동하는 공기 중에서 종자를 재건조시킬 수 있다. 예를 들면, 공기 유동 속도는 2m/s 이상에서는 어떤 속도도 가능하다. 기간은 임의의 적당한 시간 간격으로, 사용된 건조 조건에 따라 24시간까지 가능하다. 종래의 적당한 건조 조건으로는 16시간 동안 2m/sec의 속도로 유동하는 공기중에서의 20℃의 온도 및 40%의 상대 습도를 들 수 있다.

본 발명의 건식 종자는 발아 기간이 동종의 미처리 종자들의 발아 기간보다 실질적으로 짧다는 점에서 유용하다. 발아 기간은 전형적으로 t₅₀, 즉 종자 샘플의 종자 50%가 발아하기까지의 시간으로 표현된다.

본 발명의 습식 종자는 종래 방식으로 본 발명의 건식 종자로 재건조시킬 수 있으므로 유용하다.

또한, 본 발명의 건식 종자 및 습식 종자는 실질적으로 MC가 동일한 종래 방법으로 프라이밍된 동종의 종자들보다 상당히 긴 보존 수명을 갖는다는 잇점이 있다.

따라서, 본 발명은 MC가 2 내지 55%인 미발아 종자를 제공하는 것으로, 상기 종자들이 미처리 종자와 동일한 MC를 갖는 경우 또는 상기 종자들을 종래의 건조 조건하에서 상기 MC로 재건조시킨 후에는 동종의 미처리 종자들보다 t₅₀이 상당히짧은 것에 특징이 있다. t₅₀은 동종의 미처리 종자의 t₅₀의 60% 이하인 것이 적당하다. t₅₀이 50% 이하인 것이 바람직하며, 40% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

미처리 종자들의 MC는 일반적으로 2 내지 15%이다. 본 발명 건식 종자의 t₅₀은 일반적으로 MC가 실질적으로 동일한 종래 방식으로 프라이밍된 동종 종자의 t₅₀과 거의 동일하다.

t₅₀은 종래의 방법 [예, 오차드 티.쥐.(Orchard T.G)의 방법(1977)Seed Sci. Technol.Vol 5, 제61-69면]으로 측정할 수 있다. 일반적으로, 이와 같은 측정은 물로 포화된 여과지 위에서 약 15 내지 약 20℃의 온도 범위에서 수행한다.

본 발명은 추가로 주변 저장 조건에서 저장하는 경우, 종래 방식으로 프라이밍된 습식 형태의 종자들 또는 종래 건조 조건으로 처리한 후, 종래 방법으로 프라이밍된 종자들의 보존 수명보다 보존 수명이 상당히 길어지도록 처리된 습식 또는 건식 형태의 프라이밍된 종자들을 제공한다.

본 명세서에 사용된 용어 보존 수명이란 종자가 그것의 발아능을 거의 손상하지 않고 주변 조건하에서 저장될 수 있는 기간을 뜻한다.

따라서, 본 발명 종자의 발아능은 종래 방식으로 프라이밍된 종자들의 발아능(정상 식물의 발아율%로 표현 가능함)에 나쁜 영향을 미치는 조건하에서 일정기간 저장된 후에도 실질적으로 영향을 받지 않는다.

편의상, 저장 후에도 발아능을 거의 잃지 않는 종자들, 즉 저장 후, 식물의발아율, %이 20% 단위 이상 감소하지 않는 경우, 바람직하게는 15% 단위 미만, 더욱 바람직하게는 10% 단위 미만으로 감소하는 종자를 말한다.

그러므로, "본 발명의 종자가 종래 방법으로 프라이밍된 종자보다 보존 수명이 35% 이상 길다"란 표현은 동일 조건하에서 저장된 종래 방법으로 프라이밍된 동종의 종자들보다 본 발명의 종자들이 발아능(정상 식물의 발아율, %)을 실질적으로 상실하는 데 걸리는 저장 기간이 35% 단위 이상 긴 것을 뜻한다.

본 발명의 건식 종자는 MC가 실질적으로 동일한 종래 방식으로 프라이밍된 동종의 종자들보다 보존 수명이 상당히 길다. 그 보존 수명은 종래 방식으로 프라이밍된 종자를 건조시키는 데 전형적으로 사용되는 빠른 건조 조건하에서, 종래 방식으로 프라이밍된 종자들을 미처리 종자의 MC까지 재건조시킬 때, 종래 방식으로 프라이밍된 동종의 종자의 보존 수명보다 35% 이상, 더 구체적으로 50% 이상 더 긴 것이 적당하다. 최적 항온/열처리 조건하에서는, 이 보존 수명이 150% 이상까지 연장될 수 있다. 전형적으로, 보존 수명은 50% 내지 120% 연장되는데, 다소 덜 적합한 조건하에서 항온 처리/열 처리한 후에도 50% 내지 100% 연장될 수 있다. 절대 단위로 표시하면, 본 발명에 의한 건식 종자의 보존 수명은 쉽게는 8개월, 특별하게는 12개월이며, 미처리 종자에 대한 전형적인 조건 하에서 저장되는 경우 24개월 또는 그 이상까지 연장된다. 본 발명의 건식 종자는 5% 내지 8% 범위의 MC를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 종자의 보존 수명은 동종의 미처리 종자의 보존 수명보다 더 길지는 않을 것이다.

본 발명의 건식 종자를 위한 적당한 저장 조건은 주변 저장 조건, 즉 미처리종자에 대해서는, 예컨대 상대 습도 약 20% 내지 90%가 일반적이며, 약 30% 내지 60%가 바람직하고, 온도는 약 3℃ 내지 25℃인데, 이는 종자의 종류에 좌우된다.

본 발명의 습식 종자를 위한 적당한 보존 저장 조건은 약 3℃ 내지 10℃의 온도에서 공기와 수분의 교환이 최소로 이루어지는 용기 내에서의 저장을 포함할 수 있는데, 이는 종자의 종류에 좌우된다. 이와 같은 저장 조건하에서 종자의 보존 수명은 약 4 내지 6 주이다.

본 발명의 종자로는 종래의 프라이밍 방법을 적용할 수 있는 어떠한 종자종도 사용할 수 있다. 적당한 종자의 종류의 예로는 토마토, 후추, 메론, 수박, 오이, 브래시커스, 부추, 당근, 양파, 호박, 작은 오이(gherkins), 꽃상치, 봉선화(Impatiens), 마편초(Verbenas), 프리뮬러(Primulas), 제라늄(Pelargoniums), 제비꽃(Viola), 치고륨(Chigoriums) 및 시클라멘(Cyclamen)이 있다. 브래시커스의 구체예로는 양배추(cabbage), 브로콜리, 콜리플라워 및 싹 양배추(Brussel sprouts)가 있다.

또한, 본 명세서에 기재한 종자로부터 생장된 식물도 본 발명의 범주에 포함된다.

종자를 프라이밍하는 방법이 당해 기술 분야에 다수 알려져 있다. 이들을 이하에서 간략히 살펴보자.

프라이밍하지 않은, 즉 미처리 종자들을 종에 따라 수용액, 예컨대 물 컬럼중에 예비 프라이밍 처리법으로 최대 수 시간까지 함침시킬 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 이같은 예비 처리법은 프라이밍하는 동안 종자들이 서로 점착하는 것을 막고/약거나 종자들을 프라이밍에 대비한다.

프라이밍하지 않은 종자들 또는 전술한 예비 프라이밍 처리를 수행한 종자들을, 예비 발아 대사 작용을 개시하여 이를 계속하지만, (앞에서 정의한 바와 같이)발아는 가능하지 않은 수준까지 상기 종자가 물을 빨아들일 수 있는 조건, 예를 들면 시간, 온도 및 종자에 의한 물 흡수 조건 하에 놓아둔다. 물 흡수는 임의의 공지된 흡수 과정에 따라 수행될 수 있다. 따라서, 예컨대 물을 흡수시키고자 하는 미발아 종자를 0 MPa(종자를 물속에 넣은 경우)의 수 포텐셜에서 또는 종자를 오스모티컴 용액에 넣는 경우는 약 0 MPa 내지 약 -1.5 MPa의 수 포텐셜에서 통기 상태로 또는 비통기 상태로 드럼 또는 물 컬럼에 넣을 수 있다. 선택되는 프라이밍 방법에 따라, 흡수되는 물의 양은 프라이밍 용액의 삼투 포텐셜(물 컬럼과 같은 수성 액체 프라이밍 기법을 사용하는 경우) 및 시스템에 첨가되는 물의 양(예로, 드럼 프라이밍 기법인 경우)에 의해 제한된다.

종자들은, 그것의 MC가 종자의 종류에 따라 전형적으로 약 20% 내지 약 55%, 바람직하게는 약 30% 내지 약 50%로 상승할 때까지 첨가된 물을 흡수한다.

종자들의 MC는 다음식을 사용하여 계산한다.

상기 식 중,

Wi= 최초 중량,

Wa= 103℃에서 16 시간 또는 130℃에서 2 시간 동안 종자를 오븐 건조시킨후의 중량.

종에 따라 물을 빨아올리는 데 적절한 온도, 일반적으로는 약 5℃ 내지 약 30℃에서 흡수가 일어난다. 물 컬럼 증에서 흡수가 일어나는 경우, 통기 정도는 종자를 부유 상태 또는 현탁 상태로 유지시키기에 충분해야 한다. 흡수는 종에 따라 약 24 시간 이하, 바람직하게는 약 4 내지 약 10 시간의 적당한 기간 동안 실시할 수 있다. 흡수는 프라이밍 전의 별도의 단계일 수 있거나 프라이밍의 필수 구성 단계일 수 있다.

적당한 프라이밍을 위하여, 종자의 MC를 비교적 일정한 수준, 즉 소정의 MC의 ±1 내지 3%, 전형적으로는 약 20% 내지 약 55%, 바람직하게는 약 30% 내지 50%로 유지한다. 종에 따라 약 1 내지 약 21일 동안, 바람직하게는 약 2일 내지 15일 동안, 전형적으로 약 5℃ 내지 약 30℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 25℃의 온도에서 드럼 내 프라이밍을 수행하는 것이 바람직하다.

최적의 종자 MC 및 프라이밍 단계에 소요되는 시간은 사용된 구체적인 종자의 종류에 따라 다양하다. 이들 최적 값은 종래의 방법, 예컨대 종자들의 MC를 각기 다르게 설정하고 온도, RH 및 통기와 같은 특정의 조절된 조건하에서 각기 다른 기간 동안 항온 처리하는 방법을 사용함으로써 찾아낼 수 있다.

종자에 생물체를 첨가하는 것이 요구되는 경우, 당해 기술 분야에 공지된 기법을 사용하여 생물체를 적용할 수 있다. 따라서, 예컨대 그 생물체는 임의의 적당한 형태, 예를 들면 적당한 배지 중의 미생물 현탁액 형태, 건조한 균류 포자들 또는 동결 건조된 박테리아의 형태일 수도 또는 그렇지 않을 수도 있는 접종물로 첨가될 수 있다. 생물체는 본 발명 방법의 임의의 적당한 단계에서 첨가될 수 있다. 프라이밍을 시작하는 시점 또는 그 인정 시점 또는 별법으로서는 상기 예비 처리를 시작하는 시점 또는 그 인접 시점에서 프라이밍 전의 처리를 수단하는 과정 중에 접종물의 형태로 첨가되는 것이 바람직하다.

바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 트리코데르마(Trichoderna) 및 리조비아(Rhizobia)와 같은 유익한 미생물을 포함하는 군으로부터 적당한 생물체를 선택할 수 있다. 적당한 미생물의 구체적인 예로는 슈도모나스 플루오레센(Pseudomonas fluorescene), 슈도모나스 퓨티다(Pseudomonas putida), 크산토모나스 말토필리아(Xanthomonas maltophilia) 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 튜린지엔시스(Bacillus thuringiensis), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)와 같은 바실러스 종들, 트리코데르마 비리드(Trichoderma viride), 트리코데르마 코닌지(Trichoderma koningii), 글리오클라디움 비렌스(Gliocladium virens), 푸자륨 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)(비병원성 분리물) 등이 있다. 상기 생물체는 구체적으로 특정한 식물 병원균에 내성이 있도록 종자를 처리하고자 하는 경우에 선택될 수 있는데, 예를 들면 피튬(Pythium)에 의해 심하게 감염되는 것으로 알려진 토양 중에 파종하기 위한 종자에는 슈도모나스(Pseudomonas)를 첨가할 수 있으며 또한 알터나리아 종(Alternaria spp)에 의해 침입받기 쉬운 파종된 종자(예, 당근)에는 바실러스 종(Bacillus spp.)을 첨가할 수 있다.

일반적으로, 생물체는 종자 및 생물체의 종에 따라 종자 1개당 10³내지 10⁹콜로니 형성 단위(cfu)의 범위로 존재해야 한다. 따라서, 예컨대 자주개자리(alfalfa)와 같은 콩과 식물의 리조비아 콜로니 형성 단위(cfu)는 약 10³/종자가 되어야 한다. 그러나, 대부분의 생물체에 대한 cfu/종자는 약 10⁴내지 약 10⁷정도일 수 있다.

상기 종자에 종자 피막을 입히고자 하는 경우, 항온 처리 전, 항온 처리 후 또는 항온 처리 도중 및 후속의 건조 단계 전 또는 후에 종자 피복을 실시할 수 있다. 이 피막은 종래의 종자 피막에 사용되는 어떠한 재료도 포함할 수 있으며, 종래의 피복 기법 또는 펠릿화 기법을 사용하여 종자에 첨가될 수 있다. 상기 피박은 지베렐린 또는 옥신과 같은 식물 생장 조절제 및/또는 슈도모나스 또는 트리코데르마 등과 같은 전술한 미생물들 중 어느 것도 포함할 수 있다. 전형적으로, 생장 조절제의 함량은 피복 재료의 중량을 기준으로 하여 약 0.0001% 내지 약 0.1% 범위이다.

상기 피막은 종자를 보호하고 펠릿화하기 위하여 당해 분야에 통상 사용되는 종래의 임의의 재료를 포함할 수 있다. 적당한 재료로는 준벤토나이트 및 벤토나이트와 같은 점토, 베어미클라이트가 있으며 이들은 퍼얼라이트, 부석(pumice), 금속 스테아레이트, 폴리에텐, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 탈컴 분말, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 전분, 옥토(loam), 설탕, 아라비아 고무, 유기 중합체, 셀룰로오스, 가루(예, 목분, 석영분) 등과 같은 첨가제들과 함께 사용된다.

따라서, 본 발명은 전술한 방법들 중 어느 하나에 의해 얻을 수 있는 유익한 생물체와 군집을 이루는 종자도 제공한다.

또 다른 실시 상태에 있어서 본 발명은 전술한 방법들 중 어느 하나에 의해 얻을 수 있는 생물체가 임의 첨가된 보호 피막을 입힌 종자를 제공한다.

다음 실시예들은 본 발명을 추가로 설명한다. 그러나, 이들에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.

실시예 1(느린 건조)

제비꽃의 건식 예비 처리 종자 60g을 실온이 20℃로 조절되고 실내 RH가 70%로 조절된 실내에서 3일 동안 3 rpm의 속도로 측면 회전하는 6ℓ들이 드럼에 투입함으로써 프라이밍하였다. 이 드럼은 그 뚜껑에 직경이 7.5 cm인 개구가 있는데, 이 개구 위에 코튼 메시(cotton mesh)(메시의 크기는 약 0.1 mm임)를 놓음으로써 종자의 통기를 가능하게 하였다. 프라이밍하는 동안 종자 MC를 종자의 35% 습식 중량으로 유지하였다. 건식 종자의 최초 MC는 130℃에서 2 시간 동안 오븐 건조하기 전과 후의 종자 시료의 무게를 달아서 결정하였다. 종자의 건식 중량은 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여 측정하였다. 35% 습식 중량의 경우, 목적하는 수준까지 종자의 MC를 높이기 위하여 상기 드럼에 충분량의 물을 가하였다. 상기 드럼과 내용물의 무게를 달고 날마다 중량을 달아 관찰되는 중량차를 물로 보충함으로써 증발량(새로운 기준 중량에 대해 계산한 값으로 1일당 1~2%임)을 검사하였다.

3 일 후, 프라이밍된 대조군 종자 10g(습식 중량)을 드럼으로부터 꺼내어 20℃의 온도 및 40% RH에서 16 시간 동안 유동 공기(2 m/s) 중에 건조시켰다. 건조속도는 건식 종자의 중량을 기준으로 계산하여 5~10% 수분 손실/시이다. 건조 후 종자의 MC는 6%인 것으로 밝혀졌다.

이와 같이 프라이밍된 테스트 시료(MC 35%)의 종자 70 g을 다음과 같은 온도, 상대 습도 및 수분 손실 속도의 건조 조건, 즉 온도 20℃, RH 90% 및 전술한 바와 같이 무게를 달아 측정한 수분 손실 속도 0.1~0.3% MC/시의 조건하에 실내에서 3 일간 동일한 드럼에서 추가로 항온 처리함으로써 항온 처리하였다. 상기 드럼의 개구를 기공 크기가 약 0.6 mm인 나일론 메쉬로 덮어서 증발을 용이하게 하였다. 그 후, 드럼으로부터 종자들을 꺼내어 상기 대조군 종자에 대해서와 같은 조건하에 건조시켜 MC를 6%로 하였다.

종자를 물로 포화시킨 여과지 위에 파종하고 빛을 받게 하여 20℃에서 항온 처리하였다. 종자의 발아율, %을 날마다 계산하여 발아 t₅₀의 평균 시간을 오챠드 티. 쥐(Ochard, T.G.)의 방법 [(1977)Seed Sci. & Technol.Vol 5, pp 61-69]에 따라 계산하였다.

네덜란드 왕국의 EGO에서 공급하는 표준 화분용 토양[EGO 1 이탄토(Peatsoil), pH 5.5, 전기 전도도 0.9 mS, 총질소 함량 5.1 mmol/ℓ]의 3 cm층 상단에 있는 트레이 내에 종자를 파종함으로써 정상 식물의 %를 측정하였다. 상기 트레이들을 투명한 덮개로 덮고 20℃ 온도에서 광선(10,000 lux)을 받게 하였다. 21 일 후, 묘목 평가 편람(Handbook for Seedling Evaluation) 제64면에 기재된 바와 같이 ISTA 규정(앞에서 언급한 바 있음)에 따른 떡잎 및 배축의 가시화에의하여 묘목을 평가하였다. 앞에서 인용한 타르키스(Tarquis) 등(1991)의 참고 문헌에 기재된 바와 같이 CD 테스트를 통해 보존 수명을 측정하였다. CD 테스트를 하기 위하여, 20℃에서 3 일간 75% RH에서 항온 처리함으로써 종자의 MC를 10%로 균일하게 증가시켰다. 그 후, RH 75%에서 평형 상태에 있는 종자들의 샘플들을 단지에 밀봉시켜서 48℃에서 24 시간 동안 항온 처리하였다. 열화 기간의 끝무렵에 종이 위의 종자가 20℃에서 발아하였다. 14일 후, 정상적인 묘목을 계수하였다. CD 결과를 정상 식물의 발아율, %로 표시하였다.

종자를 9, 14 및 23 개월간 18℃ 온도 및 30% 상대 습도에서 저장하였다. 저장 후, 종자를 토양에서 발아시켰다. 결과는 표 1에 나타나 있다.

상기 표의 결과로 종래 방식으로 프라이밍된 종자는 18℃에서 저장하면 발아능이 본 발명의 종자보다 훨씬 빨리 손상되는 것을 알았다. 따라서, 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 발아능은 9 내지 14 개월 사이로 저하되는 반면, 본 발명의 종자는 23 개월 이상의 기간, 즉 종래 방식으로 프라이밍된 종자보다 2 배 이상 긴 기간 동안에도 발아능을 유지하였다.

실시예 2 (느린 건조)

프라이밍하는 동안 MC를 종자의 37% 습식 중량으로 유지시키는 것을 제외하고는, 캡시컴(Capsicum)(후추)의 건식 예비 처리된 종자 60 g을 실시예 1에서와 같이 드럼 프라이밍하였다. 그 후, 충분한 양의 물을 첨가하여 종자의 MC를 37%로 상승시켰다.

3 일 후, 이 드럼으로부터 대조군 종자 10g(습식 중량)을 꺼내어 실시예 1의 종자 대조군에서와 같이 종자 MC를 7%로 건조시켰다.

그 후, 이와 같이 하여 프라이밍된 테스트 시료 종자 70 g(MC 37%)을 실시예 1에서와 같이 항온 처리하였으며, 이 때의 수분 손실 속도는 0.4% MC/시이었다. 그 후, 종자를 실시예 1의 대조군 종자에 사용된 것과 같은 조건 하에서 MC 7%로 건조시켰다. 그 종자를 49℃에서 24 시간 동안 및 48 시간 동안 항온 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 CD 테스트를 통해 보존 수명을 결정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타나 있다.

실시예 3 (느린 건조)

수분 손실 속도에 약간의 차이를 두어, 실시예 2에 기술된 단계에 따라 캡시컴(후추)의 건식 종자 60 g을 처리하였다. 이 수분 손실 속도는 0.3% MC/시였다. 그 후, 드럼에서 종자들을 꺼내어 대조군 종자들에 대한 것과 동일한 조건하에 MC 7%로 건조시켰다.

대조군 종자(종래 방식으로 프라이밍된 종자) 및 본 발명의 종자를 20℃에서 8 개월간 기밀 알루미늄 호일 봉지에 저장하였다.

그 종자를 물로 포화시킨 여과지 위에 파종하고, 빛을 받게 하여 20℃에서 항온 처리하였다. 종자의 발아율, %를 매일 계수하고, 발아에 소요되는 평균 시간을 실시예 1에서와 같이 계산하였다.

종자를 50℃에서 항온 처리하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 CD 테스트를 통해 보존 수명을 결정하였다.

토양 중의 정상 식물 %를 실시예 1에 기재된 바와 같이 결정하였다.

하기 표는 본 발명의 종자가 CD 조건 및 정상 저장 조건 모두에서 대조군 종자에 비해 훨씬 큰 범위까지 생존하는 것을 보여준다.

실시예 4 (느린 건조)

프라이밍 시간을 7일로 하고, 항온 처리 중에 종자 MC를 종자의 38% 습식중량으로 유지하는 것을 제외하고는, 토마토 건식 종자 60 g을 실시예 1에서와 같이 드럼 프라이밍하였다. 그 후, 충분한 양의 물을 첨가하여 종자 MC를 38%까지 상승시켰다.

7 일 후, 대조군 종자 10 g(습식 중량)을 드럼에서 꺼내어 실시예 1의 대조군 종자와 같이 MC 6%로 건조시켰다.

그 후, 이와 같이 하여 프라이밍한 테스트 시료의 종자 70 g(MC 38%)을 수분 손실 속도를 0.1 ~ 0.3% MC/시로 하여 실시예 1에서와 같이 항온 처리하였다. 그 후, 실시예 1의 대조군 종자에 대한 것과 동일한 조건하에서 종자의 MC를 6%로 건조시켰다.

이 종자를 물로 포화시킨 여과지 위에 파종하고 빛을 받게 하여 20℃로 항온 처리하였다. 종자의 발아율%을 매일 계산하고, 발아에 소요되는 평균 시간을 실시예 1에서와 같이 계산하였다.

종자를 50℃에서 24 시간, 48 시간, 그리고 72 시간 동안 항온 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 CD 테스트를 통해 보존 수명을 결정하였다.그 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 5 (느린 건조)

프라이밍하는 동안 실온을 15℃로 조절하고 종자 MC를 35%에서 유지하는 것을 제외하고는, 콜리플라워의 일종인 세라노(Serrano)의 건식 종자 1200 g을 실시예 1에서와 같이 드럼 프라이밍하였다.

7 일 후, 대조군 50 g(습식 중량)을 드럼에서 꺼내어 실시예 1의 대조군 종자에 대한 것과 같이 MC 6%로 건조시켰다.

테스트 샘플(MC 35%)의 종자 100 g을, 실온을 20℃로 조절하고 실내 RH를 75%로 조절한 6 ℓ 들이 드럼에서 5 일간 항온 처리하였다. 드럼 개구를 기공 크기가 약 0.6 mm인 나일론 메쉬로 덮어서 증발을 용이하게 하였다. 전술한 바와 같이 무게를 달아 첫날의 수분 손실 속도(0.62% MC/시)를 정하였다. 그 후, 종자를 드림에서 꺼내어 대조군 종자에 대한 것과 같은 조건하에 건조시켰다.

종자를 48℃에서 48 시간 항온 처리하였다는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 CD 테스트를 통해 보존 수명을 측정하였다.

표 5는 종자 MC를 느리게 감소시킬 수 있는 항온 처리 기간에 의해, 프라이밍된 종자의 보존 수명이 프라이밍되지 않은 종자, 즉 미처리 종자의 보존 수명까지 현저히 개선된다는 것을 보여준다.

실시예 6 (느린 건조)

당근의 일종인 오오톰 킹 트로피(Autumm king Trophy)의 건식 종자 1200 g을 실시예 5에서와 같은 프라이밍 조건 하에서 6 일 동안 드럼 프라이밍하였다. 이 프라이밍 처리 동안 종자의 MC를 38% 습식 중량으로 유지하였다. 이 프라이밍 처리 동안 매일 드럼과 내용물의 무게를 달아 관찰되는 중량의 차를 매일 물로 보충하여 수분 손실 속도(새로운 기준 중량에 대해 계산하여 1일당 1~2%임)를 검사하였다.

7 일 후, 대조군 종자 10 g(습식 중량)을 드럼에서 꺼내어 실시예 1의 대조군 종자에서와 같이 MC 6%로 건조시켰다.

테스트 샘플 종자 100 g을 실시예 5와 동일한 항온 처리 조건 하에서 5 일간 항온 처리하였다. 전술한 바와 같이 첫날의 수분 손실 속도(0.67% MC/시)를 측정하였다. 종자를 드럼에서 꺼내어 대조군 종자에서와 같이 건조시켰다.

종자를 48℃에서 24 및 48 시간 동안 항온 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 CD 테스트를 통해 보존 수명을 결정하였다.

표 6은 종자 MC를 느리게 감소시킬 수 있는 항온 처리 기간에 의해, 프라이밍된 당근 종자들의 보존 수명이 현저히 개선되는 것을 보여준다.

실시예 7 (느린 건조)

치커리 위트루프(Chicory witloof)의 일종인 리버티(Liberty) 건식 종자 1200 g을, 종자 MC를 종자의 38% 습식 중량으로 유지시키는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 드럼 프라이밍하였다.

7 일 후, 그 드럼으로부터 대군 종자 10 g(습식 중량)을 꺼내어, 실시예 1의 대조군 종자에서와 같이 6% MC로 건조시켰다.

테스트 샘플의 종자 450 g을, 실온을 20℃로 조절하고 실내 RH를 75%로 조절한 24 ℓ들이 드럼에서 5 일간 항온 처리하였다. 기공 크기가 약 0.1 mm인 드럼 개구를 면 헝겊으로 덮어 증발을 용이하게 하였다. 첫날의 수분 손실 속도(0.29% MC/시)를 전술한 바와 같이 결정하였다. 그 후, 종자를 드럼에서 꺼내어 대조군 종자에 대한 것과 동일한 조건 하에서 건조시켰다.

종자를 50℃에서 24 시간동안 항온 처리하는 것을 제외하고는 실시예 1에서의 CD 테스트를 통해 보존 수명을 측정하였다.

표 7은 종자 MC를 느리게 감소시킬 수 있는 항온 처리 기간에 의해, 프라이밍된 위트루프 종자의 보존 수명이 프라이밍되지 않은 종자 수준까지 현저히 개선되는 것을 보여준다.

실시예 8 (느린 건조)

부추의 일종인 라티나(Latina) 건식 종자 1200 g을 실시예 5의 프라이밍 조건 하에서 4 일간 프라이밍하였다. 그 종자 1 kg당 종자 아토팜(Aatopam) 0.01 g을 첨가했다. 프라이밍하는 동안 종자 MC를 종자의 38% 습식 중량으로 유지시켰다.

7 일 후, 대조군 종자 10 g(습식 중량)을 드럼으로부터 꺼내어 실시예 1의 대조군 종자에 대한 것과 같이 6% MC로 건조시켰다.

테스트 샘플의 종자 200 g을, 실온을 20℃로 조절하고 실내 RH를 40%로 조절한 24 ℓ들이 드럼에서 5 일간 항온 처리하였다. 기공 크기가 약 0.6 mm인 드럼 개구를 나일론 메쉬로 덮어서 증발을 용이하게 하였다. 전술한 바와 같이 무게를 달아 첫날의 수분 손실 속도(1.04% MC/시)를 결정하였다. 그 후, 종자를 드럼에서 꺼내어 대조군 종자에 대한 것과 동일한 조건하에 건조시켰다.

종자를 48℃에서 24 시간, 48 시간 및 72 시간 동안 항온 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 CD 테스트를 통해 보존 수명을 측정하였다.

표 8은 종자 MC를 느리게 감소시킬 수 있는 항온 처리 기간에 의해, 프라이밍된 부추 종자의 보존 수명이 프라이밍되지 않은 종자 수준까지 현저히 개선되는 것을 보여준다.

실시예 9 (수분 저장)

팬지 종자를 실시예 1에 기술한 바와 같이 예비 처리하고 프라이밍하였다.

3 일 후, 대조군 종자 10 g을 드럼에서 꺼내어 실시예 1의 대조군에 대한 것과 같이 6% MC로 건조시켰다.

테스트 샘플의 종자(MC 34%) 10 g을 대조군 종자와 같이 건조시키되, MC는 25%로 하였다.

그 후, 상기 종자를 수분은 차단하였으나 기밀시키지 않은 용기에 넣고 20℃에서 3 일간 항온 처리하였다. 이 항온 처리 후에, 종자를 대조군 종자와 유사하게 추가로 건조시켰다.

대조군(종래 방식으로 프라이밍한 것), 본 발명의 종자(수분 저장) 및 미처리 종자(즉, 프라이밍되지 않은 것)의 보존 수명을 실시예 1에 기술한 바와 같이 측정하였다.

표 9는 종래 방식으로 프라이밍된 종자 및 본 발명 종자의 생존 수명(24시간 CD 테스트 후 미처리 종자와 비교하여 상대값으로 표시함)을 보여준다. 이 표는 (프라이밍 후의 종자 MC에 비해) 감소된 일정한 종자 MC에서 항온 처리함으로써 프라이밍된 종자들의 보존 수명이 원상태로 복귀하는 것을 보여준다.

실시예 10 (수분 저장)

캡시컴(후추)의 일종인 아브데라(Abdera) 건식 종자 100 g을 실시예 3에서와 같이 드럼 프라이밍하였다.

프라이밍 후의 종자 MC는 35.3%이었다. 165 분 경과 후, 그 종자를 25℃의 온도, 40% RH 및 공기 속도 2 ms^-1에서 4.8%의 MC로 건조시켰다. MC가 35.3%(최초MC), 30.6%, 25.5%, 20.0%, 14.8% 및 9.6%일 때 두 개씩의 동일한 종자 시료를 취했다.

이들 시료를 밀폐 용기(0.15 dl)에서 항온 처리하였는데, 하나의 시료는 8℃에서, 또 하나의 시료는 20℃에서, 7 일간 항온 처리하였다.

항온 처리 후, 모든 샘플들을 첫 번째 건조 단계에서와 유사한 조건하에서 최종 MC 4.8%로 건조시켰다.

대조군(종래 방식으로 프라이밍된 것), 본 발명의 종자(수분 저장) 및 미처리 종자(즉, 프라이밍되지 않은 것)의 보존 수명을 실시예 1에 기술한 바와 같이 측정하였다.

표 10은 프라이밍 직후 4.8%의 MC로 재건조시킨 종자는 CD 테스트 후에 낮은 생존능을 보이는 반면, 프라이밍 후의 MC에 비해 5 내지 15% 감소된 MC에서 항온 처리한 종자는 미처리 대조군 종자와 거의 유사한 보존 수명을 갖는다는 것을 보여준다.

이 도입 단계 동안의 온도는 방법상 중요한 것은 아니다.

실시예 11 (수분 저장)

종자 MC를 37.1%로 유지하면서 6 일간, 실시예 4에서와 같이 토마토 종자를 프라이밍하였다.

6 일 후, 대조군 종자 10 g을 드럼에서 꺼내어 실시예 1의 대조군 종자에 대한 것과 같이 MC 6%로 건조시켰다.

테스트 시료(MC 37.1%)의 종자 10 g을 대조군 종자로서 MC 25%로 건조시켰다.

그 후, 이들 종자를 수분은 차단시켰으나 기밀시키지 않은 플라스틱 용기에 넣고 3 일간 20℃에서 항온 처리하였다. 이 항온 처리 후, 이 종자들을 대조군 종자에서와 같이 추가로 건조시켰다.

실시예 4에 기술된 대로 발아 속도와 보존 수명을 측정하였다.

대조군 종자는 t₅₀이 4.4 일이었으며 본 발명에 의해 처리된 종자들은 t₅₀이 1.5 일이었다.

표 11은 50℃에서 48 시간 동안 종자를 항온 처리하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 CD 테스트를 실시한 후 그 생존능(미처리 대조군 종자와 비교하여 상대값으로 표시함)을 보여준다. 이 표는(프라이밍 후의 종자 MC와 비교하여) 감소되었으나 일정한 종자 MC에서의 항온 처리, 즉 수분 저장 과정에 의해 종래 방식으로 프라이밍된 토마토 종자의 보존 수명이 원상태로 복귀하는 것을 보여준다.

실시예 12 (열 저장)

캡시컴(후추)의 일종인 아브데라의 건식 중량 100 g을 실시예 3에서와 같이 프라이밍하였다. 프라이밍 후 종자 MC는 35.3%였다. 165 분 경과 후, 그 종자를 25℃의 온도, 40% RH 및 공기 속도 2 m/s에서 MC 4.8%로 건조시켰다. MC가 35.3%(최초 MC), 30.6%, 20.0%, 14.8% 및 9.6%일 때의 종자 시료를 취하였다. 이 시료를 수조 중의 밀봉 알루미늄 백 내에서 40℃의 온도로 3 시간 동안 항온 처리하였다.

항온 처리 후, 모든 시료를 첫 번째 건조 단계와 유사한 조건하에 최종 MC4.8%로 건조시켰다.

대조군(종래 방식으로 프라이밍한 것), 본 발명(수분 저장)의 종자 및 미처리 종자(즉, 프라이밍하지 않은 것)의 보존 수명을 실시예 1에 기재된 바와 같이 측정하였다.

표 12는 처리 직후 4 8%의 MC로 재건조시킨 프라이밍된 종자는 CD 테스트 후에 낮은 생존능을 보이는 반면, 열 쇼크를 가한 종자는 CD 테스트 후 훨씬 더 많이 생존하였다. 열 쇼크는 종자 MC를 15%로 낮추는 데 효과적이었다.

실시예 13 (PEG 처리)

후추의 일종인 아브데라 종자 10 g을 투명한 플라스틱 상자내의 물로 포화시킨 여과지 위에서 빛을 받게 하여 25℃로 항온 처리하였다. 1 g의 종자 샘플을 4 일 동안 매일 취하였다. 4 일째 되는 날 종자의 40%가 발아한 반면, 3 일째에는 발아한 종자가 관찰되지 않았다. 대조군 종자 시료는 실시예 1에 따라 건조시켰다.

테스트 시료는 삼투 전위 -1.5 MPa 하에 폴리에틸된 글리콜 용액으로 포화시킨 여과지에 주입하고 3 일간 25℃의 온도에서 항온 처리하였다. 처리 후, 그 종자를 대조군 종자에서와 같이 세척 및 건조시켰다.

실시예 1에서와 같이 CD 테스트를 사용하여 보존 수명을 측정하였다.

표 13은 1 일간 물속에서 항온 처리한 종자는 보존 수명이 다소 개선되나, 2 일 및 3 일 동안 항온 처리한 종자는 보존 수명이 점차 줄어드는 반면, 이에 비해(PEG 용액 중에 항온 처리한) 본 발명의 종자는 연장된 보존 수명을 보인다는 것을 보여준다.

실시예 14 : 수 스트레스와 열 스트레스의 병합

실시예 1에 기재된 바와 같이 하여 제비꽃(Roc 옐로우) 건식 종자 50 g을 프라이밍하였다. 3 일간 프라이밍한 후, 그 종자를 20℃에서 탄산수에 주입하였다. 탄산수 중에서 24 시간 후 대부분의 종자가 종자 외피에서 균열을 보였으나, 배축은 아직 밀봉 내배젖을 뚫고 나오지 못하였다. 그 후, 종자들을 물에서 꺼내어 원심 분리하였다. 종자 MC는 48.5%였다.

이 종자 5 g(습식 중량)을 20℃에서 RH가 40%인 무풍 공기에 노출시킴으로써 건조시켰다. 24시간 건조 후 종자의 MC는 6%였다. 나머지 종자를 셋으로 나누어 각각을 20℃ 온도, 40% RH에서 2 ms^-1로 유동하는 공기에 노출시켰다. 세분획의 종자의 MC가 각각 40%, 35% 및 30%에 도달할 때까지 유동하는 공기에 상기 종자들을 수분간 노출시켰다.

각 분획으로부터 10 g 씩 두 개의 시료를 취하여 수분과 공기의 교환이 최소로 이루어지는 플라스틱 용기(180 ml)에 채운 뒤, 20℃ 또는 32℃의 온도에서 항온 처리하였다. 지시된 온도에서 1일 및 7 일간 항온 처리한 뒤, 각 시료 2 g을 전술한 바와 같이, 건조 전에 항온 처리하지 않은 종자와 동일한 조건 하에서 건조시켰다.

처리된 건조 종자의 보존 수명은 실시예 1에 기술된 것과 유사한 CD 테스트를 통해 측정하였다. 실시예 1에 기재한 바와 같이, 40%의 RH에서 평형 상태에 있는 종자들을 50℃에서 96 시간 동안 항온 처리하고 20℃로 종이 위에서 발아시켰다.

14 일 후, 최종 발아율, %을 계산하였다. 하기 결과는 CD 테스트 대조군이없는 상태에서의 발아율 및 CD 테스트(96 시간) 후의 발아율, %을 보여준다.

Claims

수분 함량(MC)이 실질적으로 동일하며, 임의 건조되고 종래의 방식으로 프라이밍된 종자들에 비해 보존 수명이 연장되도록 상기 프라이밍된 종자들을 처리하는 방법에 있어서, 상기 프라이밍된 종자들을 하기 (i), (ii) 또는 (iii) 중 어느 하나의 방법으로 처리한 후, 그 처리된 종자를 종래의 건조 조건하에서 수분 함량 2% 내지 15%까지 다시 건조시키는 것이 특징인 프라이밍된 종자의 처리 방법:

(i) (a) 프라이밍된 종자들을 3 내지 7 일 동안 3 내지 40℃의 온도로 느리게 건조시켜서 수분 손실 속도를 약 0.2%/시 내지 약 0.4%/시의 범위로 유지시키거나,

(b) 종래의 건조 조건하에서 프라이밍된 종자들의 MC를 3 내지 20% 단위까지 감소시키고, 이렇게 건조시킨 종자들을 3 내지 40℃의 온도에서 공기와 수분의 교환이 최소로 이루어지는 용기에 1 내지 7 일간 저장하거나, 또는

(c) 프라이밍된 종자를 오스모티컴 중에서 약 -0.5 내지 약 -4.0 Mpa 범위의 수 포텐셜 하에 1 내지 7 일간 항온 처리하여 프라이밍된 종자들의 MC를 3 내지 20% 단위까지 감소시키는 것

에 의한 수(水) 스트레스 처리,

(ii) 25 내지 45℃ 온도 범위에서 프라이밍된 종자들에 약 1 내지 5 시간 동안 열 쇼크를 가하는 것에 의한 열 처리, 또는

(iii) 상기 (i) 및 (ii)에 따른 수 스트레스 처리와 열 처리의 병합 처리.
제1항에 의한 방법으로 얻을 수 있는 종자.
주변 저장 조건하에 저장시 MC가 실질적으로 동일한 동종의 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 보존 수명 및 MC를 종래 건조 조건하에서 임의로 감소시킨 종자의 보존 수명보다 실질적으로 더 긴 보존 수명을 갖도록 처리된 것이 특징인 습식 또는 건식 형태의 프라이밍된 종자.
제3항에 있어서, MC가 2% 내지 15%인 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제4항에 있어서, 상기 종자의 t₅₀은 동종 미처리 종자의 t₅₀보다 실질적으로 짧은 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제5항에 있어서, 상기 종자의 t₅₀은 동종 미처리 종자의 t₅₀의 60% 이하인 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 t₅₀은 MC가 실질적으로 통일한 동종의 종래 방식으로 프라이밍된 종자의 t₅₀과 실질적으로 동일한 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제5항 또는 제6항에 있어서, 미처리 종자의 MC를 갖고, 상기 종자의 보존 수명은 종래의 건조 조건하에서 동일한 MC로 다시 건조시킨 동종의 종래의 방식으로 프라이밍된 종자보다 실질적으로 긴 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제8항에 있어서, 상기 종자의 보존 수명은 MC가 실질적으로 동일한 동종의 종래의 방식으로 프라이밍된 종자보다 35% 이상 긴 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제8항에 있어서, 상기 종자의 보존 수명은 MC가 실질적으로 동일한 동종의 종래의 방식으로 프라이밍된 종자보다 50% 내지 100% 긴 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제4항에 있어서, 토마토, 후추, 멜론, 수박, 오이, 브래시커스, 부추, 당근, 양파, 호박, 작은오이, 꽃상치, 봉선화, 마편초, 프리뮬러, 제라늄, 제비꽃, 치고륨 및 시클라멘으로 이루어지는 군 중에서 선택된 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제4항에 있어서, 유익한 생물체와 군체를 형성하는 것이 특징인 프라이밍된 종자.
제4항에 있어서, 임의로 첨가된 생물체를 함유하는 보호 피막을 입힌 것이특징인 프라이밍된 종자.