종자기능사 개념정리 _ 종자의 형성과 발달
01. 종자
1. 종자의 형성과 발달
식물 기본구성단위 : 세포 (세포→분열,신장→조직→기관→식물체)
영양기관 : 뿌리, 줄기, 잎 / 생식기관 : 꽃, 종자, 과실 (화아유도에서 생식분열기관→생식기관으로 분화)
화아분화
: 영양생장→생식생장 (생육상의 전환)
: 환경조건 - 일장, 온도(외적조건) / 성숙도, 영양상태(C/N율), 화학물질(내적조건)
춘화처리(Vernalization)
: 생육초기 화아분화를 위해 인위적으로 일정기간 저온처리 하는 것
┗종자춘화형 : 종자시기 저온감응 (추파맥류, 완두, 잠두, 무, 배추)
┗녹식물춘화형 : 일정크기에 달한 녹체기에 저온감응 (양배추, 양파, 당근)
꽃가루(화분) : 꽃밥속 화분모세포2n→꽃가루4n→꽃가루n (소포자실에서 생성)
정핵(웅핵) : 꽃가루n→화분3n→생식핵2n→정핵2n
→영양핵n→화분관핵n
배낭형성 - 속씨식물(피자식물) : 배주 속 배낭모세포2n →배낭세포4n →3개퇴화/1개만성숙n→배낭핵8n →알세포n/조세포2n/극핵2n/반족세포3n
- 겉씨식물(나자식물) : 배낭모세포2n →배낭세포 →핵2개 →조란기(정란기) →알세포n
→나머지 →배젖(수정x)
수분
: 성숙된 화분이 약(꽃밥)에서 암술주두로 옮겨지는 과정
┗자가수분 : 암술, 수술이 한 개체 (벼, 보리, 밀, 토마토)
┗타가수분 : 암술, 수술이 다른 개체 (무, 배추, 양배추, 양파, 오수수, 호밀)
수정
: 정핵과 난핵or극핵이 결합하는 과정
┗중복수정 : 1정핵+난핵=배2n / 2정핵+극핵2n=배젖3n
(속씨식물 대부분이 중복수정)
┗무수정생식 : 무배우자생식 / 단위생식→위잡종
(꽃에서 일어나지만 난핵과 정핵이 결합하지 않음)
과실
: 성숙한 씨방→배주를가짐→배주가 종자로 발달
┗발육부분 - 진과 : 암술의 양쪽벽이 비대 (감, 포도, 복숭아, 감귤, 매실, 은행, 자두)
- 위과 : 꽃받침이 발달 (사과, 배, 비파, 무화과)
┗형태 - 인과류(위과) : 꽃받침비대 부분이 과육 (사과, 배, 비파, 마르멜로)
- 준인과류(진과) : 씨방이 자라서 과육 (감귤, 감)
- 핵과류 (진과) : 씨방의 중과피가 비대하여 과육, 속에 핵 (복숭아, 자두, 살구, 매실)
- 장과류 (진과) : 씨방의 외과피가 비대 (포도, 무화과, 나무딸기)
- 각과류 (진과) : 자엽을 식용 (밤, 호두, 개암)
| 식물학상 종자 (배주가 수정하여 자람-속씨식물) |
식물학상 과실 (수정후 자방&관련기관이 비대) |
| 목화, 아마, 담배, 참깨, 두류, 유채 | 과실이 영에 싸여있음 - 벼, 귀리, 겉보리 과실이 나출되어 있음 - 쌀보리, 밀, 옥수수, 메밀 |
| 농학상 종자 = 식물학상 종자 | 농학상 종자 ≠ 식물학상 과실 |
| 무, 배추, 오이, 토마토 | 상추, 우엉, 쑥갓, 미나리, 당근, 셀러리, 시금치, 근대, 비트 |
|
씨방(자방) →과실(열매)
주심→내종피(대부분 배주(밑씨) →종자(증식, 재배용으로 쓰이는 씨앗, 영양체, 버섯종균) 주피→씨껍질 |
단위결과
: 수정 후 종자형성전 과실이 먼저 형성 (바나나, 감귤, 포도, 오이→오이는 단위결과성이 높아 정상과형성 가능)
┗원인 : 염색체의 조성이 복잡→정상세포형성 불가능
┗오이제외 단위결과시 정상과형성 불가→비대발육은 수정, 종자발달, 착과제처리 과정 필수
┗인위적유발 : 화분자극 or 생장조절물질 or 배수성 이용(염색체 배가)
(씨없는 수박, 건포도용 포도)
배
: 식물체가 되는 접합자
┗첫번째 세포분열 : 4~6시간 소요 (보리→수분후 15시간→1차분열종료(8개배유형성))
┗쌍자엽식물의 접합자 : 세포→배 / 기부세포→배병세포(발육중인배에 양분&호르몬전달)
┗발생 : 절약의법칙, 기원의법칙, 수의법칙, 목적지불변의법칙
배젖
: 저장물질축적으로 형성 (양분을 배에 전달)
┗무배유종자 : 쌍자엽식물대부분 배유가 형성되지만 발달과정중 퇴화시 성숙한 종자는 배로 구성됨
(떡잎이 발달하여 저장물질 저장)
┗외떡잎식물 : 배젖존재시→양분공급
┗양분흡수 : 주공or기생근을 통해 주위 양분 흡수
┗양분저장 : 성숙한배젖은 종자 제일 밖 호분층에 단백질(전분을 분해하는 가수분해효소) 저장
종자의 발달
┗중량변화 : 수정후 세포분열&신장을 위한 양분흡수로 중량증가 (배젖이 대부분차지)
┗화학조성변화 : 배젖이 발달함에 따라 당함량↓, 탄수화물함량↑ (종피or과피의 DNA,RNA변화x)
종자의 성숙
┗ 배발달 - 수정 후 세포분열에 의한 배 형성
- 수분함량 80%
- 환경조건에 예민
┗ 영양분 축적 - 광합성에의해 합성된 탄수화물등의 양분이 종자에 축적
- 수분함량 50%
- 배의 세포분열정지→크기증가
- 종자의 구조적 완성
┗ 성숙 - 종자기부에 코르크 형성&색변화(생리적 성숙기의 기준)
- 수분함량 10~20%
- 엽록소 기능상실
- 배유의 구조적 변화(유숙기→호숙기→황숙기→완숙기→고숙기)
┗ 수확시기 - 곡류→황숙기 / 십자화과채소→갈숙기
| 옥수수종자의 생리적 성숙기 판단 → 종자의 이층(블랙레이어)형성 |
