18년 1회차

자가수정만 하는 작물은 암수가 같은 꽃(자화)에서 자신의 꽃가루로만 수정되는 식물이다. 완두와 강낭콩은 모두 자화이며 자가수정만 하는 작물로, 폐쇄화를 가지고 있어 개화 전에 수정이 완료되므로 타가수정이 거의 불가능하다.

• 옥수수는 자웅동주(암수 따로)로 타가수정을 하고, 호밀은 타가수정 작물이므로 불일치한다.
• 수박과 오이는 모두 타가수정 작물이므로 불일치한다.
• 호박은 타가수정 작물이고, 무는 자가·타가 모두 가능(자가수정만 하지 않음)이므로 불일치한다.

국가보증이나 자체보증을 받은 종자를 생산하려는 자는 종자관리사로부터 포장검사를 받아야 한다. 검사 횟수는 최종 단계별로 1회 이상이다.

정세포 단독 분열(무성생식, 영양번식)로 배를 만드는 식물은 모체와 유전적으로 동일한 개체를 생성합니다. 달맞이 꽃은 apomixis(무배유성생식)로 정세포만 분열하여 배를 만들고, 진달래는 꺾꽂이와 포기나누기 같은 영양번식을 통해 정세포 분열로만 번식합니다.

• 밀감은 유핵 배주에서 무배유성생식으로 배를 형성하므로 정세포 분열이 아니고, 부추는 구근으로 번식하는 영양번식이므로 부적절합니다.
• 파는 구근 번식, 국화는 삽목 등 영양번식이지만 파는 실제로는 영양번식만 하므로 부적절합니다.
• 담배와 목화는 종자번식(유성생식)을 주로 하므로 부적절합니다.

종자를 크게 만들기 위해 화학적으로 불활성의 고체 물질(규조토, 점토 등)을 종자 표면에 피복하는 기술을 종자펠릿(seed pelleting)이라 한다. 이는 미세하거나 불균일한 종자를 단립화하여 기계파종을 가능하게 하고 취급을 용이하게 한다.

• 프라이밍코팅은 발아율 향상을 목표로 하는 수분처리이다.
• 필름코팅은 살균제·살충제 등 약제를 피복하는 것이다.
• 테이프종자는 종자를 종이테이프에 부착하는 방식이다.

이들은 모두 종자 크기를 증대시키는 것이 주목적이 아니다.

콩은 13~14% 범위의 수분함량에서 수확해야 하며, 이 범위를 벗어나면 기계적 손상이 증가한다. 수분함량이 15% 이상이면 콩이 너무 부드러워 껍질이 벗겨지고, 13% 이하면 지나치게 건조하여 균열과 깨짐이 발생하기 쉽다.

옥수수는 20~25%, 아마와 아리그라스는 각각 8~10%, 10~12% 정도의 수분함량에서 수확되므로 허용 범위가 다르며, 콩만이 14% 전후의 좁은 수분함량 범위를 요구하고 이를 벗어날 시 기계적 손상에 민감한 작물이다.

식물신품종 보호법상 품종보호심판위원회의 심판위원회는 위원장 1명을 포함한 8명 이내의 품종보호심판위원(심판위원)으로 구성되며, 위원장이 아닌 심판위원 중 1명은 상임으로 한다.

문항에서 설명하는 것은 1개의 꽃에서 여러 개의 자방이 발달하여 각각이 소과를 이루고, 이들이 모여 하나의 과실을 형성하는 구조다. 나무딸기와 포도는 모두 이런 특징을 보인다.

취과(aggregate fruit)는 1개 꽃의 여러 심피로부터 생긴 여러 개의 소과가 합쳐져 하나의 과실을 이루는 형태로, 문항의 정의와 정확히 일치한다.

• 위과는 꽃받침·화탁 등 심피 이외 부분이 발달한 과실이므로 부적절하다.
• 복과는 여러 꽃이 모여 하나의 과실을 형성한 형태이므로 부적절하다.
• 단과는 1개 꽃의 1개 심피로부터 생긴 과실이므로 부적절하다.

오이·호박은 암꽃과 수꽃이 따로 피는 자웅이화(단성화) 식물이다. 암꽃에 수술이 없으므로 교배할 때 제웅이 필요 없다. 벼·보리·귀리·수수·토마토·가지는 한 꽃에 암술과 수술이 함께 있는 양성화라서 자가수분을 막으려면 제웅해야 한다.

토마토와 가지는 수명이 긴 장명종자에 해당한다. 상추·양파·고추·당근은 수명이 짧은 단명종자에 속하고, 강낭콩과 옥수수는 수명이 중간인 상명종자로 분류된다.

밀과 옥수수는 식물학적 과실(영과)이 겉껍질에 싸이지 않고 드러난 상태로 이용된다. 벼·겉보리·귀리는 과실이 영(穎)에 싸여 있다. 복숭아·앵두·자두는 핵과로, 종자가 단단한 내과피에 싸여 있다.

식물신품종보호법상 품종보호권 또는 전용실시권을 침해한 자는 7년 이하의 징역 또는 1억원 이하의 벌금에 처한다.

품종보호권은 육성자의 지식재산권에 해당하므로, 이를 침해하는 행위에 대해 벌칙 수위가 비교적 높게 규정되어 있다.

배유 조직 발달의 핵심 특징에 따른 분류에서, 핵이 발달하여도 세포벽이 형성되지 않는 경우를 핵배유(Nuclear endosperm)라고 한다. 핵배유는 핵분열이 계속 일어나지만 세포질분열(cytokinesis)이 일어나지 않아 많은 핵이 공존하는 핵을 가진 세포 구조를 유지한다.

• 다세포배유는 핵분열과 함께 세포벽이 형성되어 개별 세포로 구분된다.
• Helobial배유는 초기에 핵배유 단계를 거친 후 나중에 세포벽이 형성되는 중간형이다.
• 다공질배유는 세포벽 형성 후 세포 간 통로가 발달하는 특징을 보인다.

품종보호권의 존속기간은 품종보호권 설정등록일부터 20년이며, 과수의 임목(나무)에 대해서는 예외적으로 25년으로 정하고 있다. 문항에서 "과수의 임목의 경우를 제외하고"라는 조건이 있으므로, 일반적인 품종보호권의 기본 존속기간인 20년이 정답이다.

종자산업법상 영업정지 처분을 받고도 종자업 또는 육묘업을 계속한 자는 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 처한다.

이는 행정처분의 실효성을 확보하기 위한 벌칙 조항으로, 영업정지 기간 중 영업을 이어가는 행위 자체를 처벌 대상으로 삼는다.

포자낭(sporangium) 내에서 감수분열을 거쳐 포자(spore)를 만드는 모세포를 포자모세포(sporogenous cell)라 하는데, 이를 우리말로 주심이라 한다. 주심은 포자낭의 중심부에 위치하며 감수분열을 통해 네 개의 포자를 형성하고, 이 포자들이 발아하여 자성배우체(암배우체, 난성체)와 웅성배우체(수배우체, 정자체)로 발전한다.

• 주피는 포자낭의 벽이다.
• 주공은 포자낭의 개구부이다.
• 에피스테이스는 포자낭 내벽의 특수 세포 구조로 포자 방출에 관여하는 부위이다.

품종명칭등록 이의신청은 농림축산식품부장관에게 제출하여야 한다. 식물신품종보호법에 따라 품종명칭의 등록에 대한 이의신청, 거절결정에 대한 불복 등 주요 행정처분은 중앙행정기관인 농림축산식품부장관이 관할하며, 이의신청서는 이유를 적고 필요한 증거를 첨부하여 농림축산식품부장관에게 제출하는 것이 법정 절차다. 농업기술실용화재단, 농업기술센터, 농업기술원은 기술 보급·지원 기관으로서 행정처분 권한이 없다.

「종자산업법」에서 육묘업 등록을 한 날부터 1년 이내에 사업을 시작하지 아니하거나 정당한 사유 없이 1년 이상 계속하여 휴업한 경우에 농림축산식품부 장관은 육묘업 등록을 취소하거나 6개월 이내의 기간을 정하여 영업의 전부 또는 일부의 정지를 명할 수 있다. 이는 사업 미개시 또는 장기 휴업으로 인한 행정 조치로, 1개월·3개월·12개월보다 6개월이 법령에서 규정한 정지 기간의 상한이다.

종자가 발아할 때 흡수하는 물의 양은 콩이 종자 무게의 약 100%로 가장 많다. 벼는 약 23%, 옥수수는 약 30%로, 전분종자는 단백질이 많은 콩보다 흡수량이 적다.

유이화서(꼬리모양꽃차례)는 무한화서이며, 암꽃과 수꽃이 각각 따로 모여 이삭 모양으로 늘어지는 수상화서가 변형된 것이다. 단정화서·단집산화서·복집산화서는 모두 유한화서에 속하므로 제시된 설명과 맞지 않는다.

휴면상태가 종피휴면이고 후숙처리방법이 광, 후숙기간이 3~7개월인 종자는 밀에 해당하는 특성이다. 야생귀리·보리·벼는 각각 휴면 형태와 후숙 조건(온도, 기간 등)이 다르므로 제시된 조건과 일치하지 않는다.

어떤 물질을 만드는 유전자 A가 있고 그 물질에 작용해 새로운 물질을 만드는 유전자 B가 있는 관계는 열성상위(recessive epistasis)로 설명된다.

대표 예가 현미의 종피색이다. A는 색소원을 만들고 B는 그 색소원을 흑색 색소로 바꾸므로 A_B_는 흑색, A_bb는 적색이 된다. 그러나 색소원 자체가 없는 aa 개체는 B의 유무와 관계없이 백색이 되어, 열성인 aa가 B 유전자의 발현을 덮어버린다. F₂ 분리비는 9:3:4가 된다.

• 보족유전자: 두 우성유전자가 함께 있어야만 형질이 나타나 중간 표현형 없이 9:7로 분리되는 이중열성상위
• 복수유전자: 같은 방향으로 작용하는 여러 유전자가 누적 효과를 내어 양적형질을 지배하는 유전자
• 억제유전자: 자신은 형질을 나타내지 않으면서 다른 유전자의 발현만 억제하여 13:3으로 분리시키는 유전자

교차가(cross over value)가 25%라는 것은 재조합률이 25%라는 의미이며, 이는 재조합 배우자가 전체의 25%, 비재조합(친대형) 배우자가 75%임을 뜻한다.

AB/ab 교배에서 재조합률이 25%일 때, 비재조합 배우자는 AB와 ab이고 재조합 배우자는 Ab와 aB이다. 비재조합 배우자 75%는 AB와 ab에 각각 37.5%씩 분배되고, 재조합 배우자 25%는 Ab와 aB에 각각 12.5%씩 분배되므로
AB : Ab : aB : ab = 37.5 : 12.5 : 12.5 : 37.5 = 3 : 1 : 1 : 3이다.

일반적인 육종과정은 육종목표 설정 → 육종재료 및 육종방법 결정 → 변이작성 → 신품종 결정 및 등록 → 증식 및 보급 순으로 진행된다.

먼저 개량하려는 목표 형질을 정하고, 이를 달성할 재료와 방법(교잡·돌연변이 등)을 정한 뒤 실제로 변이를 만들어내고, 우수한 계통을 신품종으로 결정·등록한 다음 종자를 증식해 농가에 보급하는 흐름이다.

설명이 뒤바뀌었다. 분리육종은 재래종 집단에 이미 있는 기존 변이에서 선발하는 방법이고, 유전자재조합으로 새 변이를 만들어 선발하는 것은 교잡육종이다. 나머지 설명(대상 집단의 차이, 자식성 식물에서 동형접합체 선발, 기존 변이가 풍부할 때 분리육종이 효과적)은 옳다.

유전력(h²)은 0~1 사이의 값을 가지며, 1에 가까울수록 환경보다 유전 요인의 영향이 크다는 의미다. h²이 0.2 미만이면 표현형 변이에 대한 유전적 요인의 기여도가 작다는 뜻이므로 유전력이 낮다고 말한다.

변이는 주로 교잡, 돌연변이(방사선 등), 환경의 작용으로 생긴다.

영양번식은 모본의 체세포조직을 그대로 증식하는 방법이어서 자손이 모본과 유전적으로 동일하게 유지되며, 오히려 변이를 억제하고 우량 형질을 고정하는 수단으로 활용된다.

매 세대 모든 개체에서 1립씩 채종해 집단으로 재배하다가, 유전자형이 어느 정도 고정되는 후기세대에 이르러 계통별로 나누어 재배하며 순계를 선발하는 방법은 1개체 1계통육종이다.

초기에는 집단육종처럼 자연선택에 맡기며 세대를 진전시키다가, 후기에 비로소 계통 단위로 관리한다는 점이 이 육종법의 특징이다.

하디-바인베르크 평형(유전적 평형)이 성립하려면 자연선택이 일어나지 않아야 한다. (가)의 자유교배, (나)의 돌연변이 없음, (다)의 이입·이출(유전자 흐름)이 없음은 평형 유지 조건에 맞는 옳은 설명이다. 그러나 (라)처럼 집단 내에 자연선택이 일어나면 대립유전자 빈도가 변하게 되어 유전적 평형이 깨지므로, (라)는 틀린 설명이다.

형질전환체 선발에 사용되는 선택 마커는 항생제저항성, GUS효소, 제초제저항성 등으로, 형질전환된 세포만 선별할 수 있는 뚜렷한 표현형을 나타내야 한다. 반면 병저항성은 선택 마커로 사용되지 않는데, 병 저항성 유전자 자체가 형질전환의 목표 유전자일 수 있지만 선발 과정에서 자동으로 선별되지 않으므로 형질전환체 검정 단계에서 별도 검증이 필요하기 때문이다.

• 항생제저항성은 항생제 함유 배지에서 형질전환체만 생존하게 한다.
• GUS효소는 발색 반응으로 형질전환 조직을 시각적으로 확인한다.
• 제초제저항성은 제초제 처리 후 생존 여부로 선별한다.

뇌수분은 암술머리에서 자가불화합성 물질(S-당단백질)이 아직 만들어지지 않은 개화 수일 전의 미숙한 꽃봉오리를 열어 자가 꽃가루를 묻히는 방법이다. 개화 직전이나 개화 후에는 불화합성 반응이 이미 작동하므로 자가수정을 할 수 없다.

타식성 식물을 인위적으로 자식시키거나 근친교배하면 생육이 약해지고 수량이 떨어지는데, 이 현상을 근교약세(자식약세)라 한다.

타식성 작물은 오랜 세대 동안 이형접합 상태로 유지되어 왔기 때문에, 자식을 거듭할수록 열성 형질이 동형접합으로 드러나면서 생육이 쇠퇴한다.

잡종강세육종은 이형접합 상태에서 우성인자의 상호작용으로 생육이 왕성해지고 불량환경에 대한 내성도 좋아지는 것이 장점이다.

반면 열성인자는 이형접합체에서 우성인자에 가려 발현되지 않으므로, 열성인자의 이용이 용이하다는 설명은 잡종강세육종의 장점으로 볼 수 없다.

계통육종법은 자가수정 작물의 육종에 주로 사용되며, 순계분리를 통해 우수 계통을 얻는 방법이다. 정확한 진행 순서는 모본선정 → 교배 → F₂ 전개와 개체 선발 → 계통육성(F₃~F₆ 세대) → 생산력 검정 → 지역적응성 시험 순서다.

생산력 검정은 선발된 계통의 수량성과 품질을 평가하는 단계이며, 그 후 실제 재배 환경에서의 적응성을 확인하기 위해 지역적응성 시험을 실시한다.

• 계통육성 뒤에 지역적응성 시험 → 생산력 검정을 둔 나열은 생산력 검정과 지역적응성 시험 순서가 바뀌었다.
• 생산력 검정 뒤에 통계육성을 둔 나열은 '통계육성'이라는 오류 용어가 있다.
• 계통육성을 맨 끝에 둔 나열은 생산력 검정과 지역적응성 시험이 계통육성 이전에 위치하는 오류가 있다.

수정을 거치지 않고 종자 없이 열매만 맺는 현상을 단위결과(단위결실)라 하며, 바나나가 대표적인 예이다.

영양번식은 종자를 쓰지 않는 번식 방법 자체를 가리키고, 재춘화현상과 웅성불임은 각각 저온 요구성과 화분 형성 이상에 관한 개념으로 단위결과와는 구분된다.

동질배수체는 염색체 수가 배가되면서 세포와 기관이 전반적으로 커지는 거대성(giantism)을 보인다.

공변세포와 화기가 커지고 화분립도 오히려 커지는 것이 일반적이므로, 화분립이 작아진다는 설명은 동질배수체의 특성과 맞지 않는다.

다만 염색체 수 증가로 감수분열이 불안정해져 착화율(결실률)은 감소하는 경향을 보인다.

반수체육종은 반수체(n)에서 출발하여 배배수(2n)로 복원하는 육종 방법으로, F₁ 잡종에서 완전한 동형접합체(homozygous)를 빠르게 얻을 수 있다. 반수체육종은 실험실(배양실)의 통제된 환경에서 진행되므로 자연의 환경 스트레스에 노출되지 않아, 환경적응성을 직접 선발하기 어렵다.

• 육종연한 단축은 정확하다 — 통상적인 육종(F₂ 이후 선발)이 6~8대 필요한 반면, 반수체는 2~3대로 단축된다.
• 높은 선발효율도 맞다 — 반수체 단계에서 유전적으로 완전히 고정된 계통들이 나타나므로 선발효율이 높다.
• 재조합 기회가 F₁ 배우자 형성 때 한 번뿐이라는 설명도 정확하다 — 양친의 유전자 재조합은 F₁ 감수분열에서만 일어나고, 반수체 → 배배수 복원 단계는 체세포배증식이므로 추가 재조합이 없다.

세포질적·유전자적 웅성불임성은 세포질의 불임인자와 핵의 임성회복유전자가 함께 관여하는 불임성이다. 양파·사탕무를 비롯해 옥수수·파·고추 등에서 이용된다. 보기 중 두 작물이 모두 이에 해당하는 조합은 양파, 사탕무이다.

AA × AACC 교배로 생긴 F₁의 게놈 구성은 AAC이다. 감수분열 때 상동인 A게놈끼리는 2가염색체(n_II)를 만들고, 짝이 없는 C게놈은 1가염색체(n_I)로 남는다. 따라서 염색체 대합 형태는 n_I+n_II이다.

씨 없는 수박(3배체)을 생산하는 과정은 먼저 4배체와 2배체를 교배해 3배체 종자를 얻은 뒤, 이 3배체 식물체를 정상 2배체와 다시 교배해 씨 없는 열매를 맺게 하는 두 단계로 이루어진다.

즉 $(4n\times 2n)\times 2n$ 순서로, 앞 단계에서 3배체 종자를 채종하고, 뒤 단계에서 그 3배체를 2배체 화분으로 수분시켜 씨 없는 과실을 얻는다.

무포자생식은 배낭은 만들지만 배낭을 이루는 체세포 조직이 배를 형성한다. 부정배형성은 배낭을 만들지 않고 주심·주피 세포가 직접 배를 만든다. 복상포자생식은 배낭모세포가 정상적인 감수분열을 하지 못해 배를 형성하고, 웅성단위생식은 난핵과 융합하지 않은 정핵 단독으로 배를 형성한다.

양파·감자의 맹아 억제를 위한 방사선 조사에 ¹³⁷Cs와 함께 실용되는 γ선원은 ⁶⁰Co(코발트-60)이다.

영양체 저장물의 발아·맹아를 억제하려면 투과력이 큰 γ선이 필요한데, 실제 조사시설에서 쓰이는 γ선원은 사실상 ⁶⁰Co와 ¹³⁷Cs 두 가지뿐이다. 양파는 20,000rad(약 200Gy) 내외를 조사하면 생장점 분열이 억제되어 저장 중 싹이 트지 않아 저장기간이 크게 늘어난다.

반면 보기의 인(P)·칼륨(K)·질소(N) 계열 핵종은 재배학에서 양분의 흡수·이동 경로를 추적하는 표지원소(tracer)로 쓰이는 것들이다. 저장물 내부까지 관통해야 하는 맹아억제용 조사선원으로는 쓰이지 않는다.

같은 니켈 오염 조건에서 사탕무가 보리, 밀, 호밀보다 더 빠르게 독성 증상을 나타내므로 니켈에 대한 내성이 가장 작다.

작물의 중금속 내성은 생육 중 중금속 흡수량과 축적 정도에 따라 결정되며, 니켈 내성이 낮은 작물은 니켈 흡수 및 축적이 많아 생육 저해가 크다. 일반적으로 쌍자엽식물인 사탕무는 단자엽식물인 보리, 밀, 호밀에 비해 근계의 니켈 흡수 능력이 높고, 지상부로의 이행성이 우수하여 토양 내 니켈 농도가 높을 때 생육 저해를 받기 쉽다.

제시된 작물 중 산성토양에 가장 강한 것은 수박이다.

수박은 벼·귀리·감자·땅콩 등과 함께 산성토양에 대한 저항성이 매우 강한 작물로 분류된다.

나머지 보기 작물들은 산성토양 저항성이 수박보다 낮아, 강산성 조건에서는 생육 장해를 받기 쉽다.

제시된 작물 중 내습성이 가장 강한 것은 옥수수이다.

내습성은 벼·골풀·미나리처럼 습지에 적응한 작물이 가장 강하고, 그다음이 옥수수이며 옥수수 > 고구마 > 감자 > 파 순으로 약해진다.

파는 뿌리 조직이 과습에 특히 약해 습해를 쉽게 입는다.

과수의 저온 저항성은 발육 초기일수록 강하고, 개화기를 지나 유과기에 가장 약하다. 따라서 유과기인 배나무·복숭아나무는 비교적 높은 온도에서도 피해를 입는다. 보기 중에서는 포도나무 맹아전엽기가 가장 낮은 온도까지 견딘다.

중앙아시아 지역이 기원지인 작물을 파악하는 문항이다. 중앙아시아는 귀리, 기장, 메밀 등의 곡류 작물 기원지로 알려져 있다. 각 보기를 검토하면, 감자와 땅콩은 남미 기원, 담배와 토마토는 중남미 기원, 고구마와 해바라기는 북미 기원이다. 귀리와 기장은 모두 중앙아시아에서 기원한 작물로서 중앙아시아 기원지만 포함하고 있어 정답이 된다.

가을에 파종하여 그 다음해 초여름에 성숙하는 작물은 월년생(冬年生) 작물이다. 월년생 작물은 가을에 파종하고 겨울을 나서 다음해 봄·초여름에 수확되는 특징을 가지며, 겨울을 경과하기 때문에 '겨울나기 작물'이라고도 불린다. 이는 1년 내에 생활사를 완료하지만 두 개의 식생기를 거치는 것으로 구분되는데, 보통 겨울보리, 겨울밀, 유채, 겨울 양파 등이 해당한다.

일류관개는 등고선을 따라 수로를 내고 수로의 여러 곳에서 물이 넘쳐흐르게(월류) 하여 비탈면을 적시는 지표관개 방법이다. 수반법은 두둑으로 구획한 포장에 물을 가두는 방법이고, 보더관개는 구획 상단에서 완경사로 물을 흘려 대는 방법이다.

작물의 주요 온도(최저·최적·최고 온도)는 작물의 생육 특성에 따라 결정되며, 옥수수는 고온 작물로 최고 온도가 약 40~42℃로 다른 보기 작물들보다 높다. 호밀, 보리, 귀리는 모두 냉량 작물 또는 반냉량 작물로 최고 온도가 30~35℃ 범위로 옥수수보다 낮다. 옥수수는 열대·아열대 기원 작물로 높은 온도에서 광합성과 생육이 활발하므로, 최고 온도 기준으로 가장 높다.

한해(가뭄) 때 밭작물 재배 대책 중 뿌림골을 넓히는 것은 오히려 토양 수분 손실을 증가시키므로 틀렸다. 뿌림골을 넓히면 표면적이 넓어져 증발산 손실이 커지므로 건조 조건에서 역효과가 나타난다.

• 뿌림골을 낮게 하면 빗물 저류와 토양 수분 보유가 증대된다.
• 칼리(K) 시비 증가는 식물의 삼투포텐셜을 높여 건조 스트레스 저항성을 강화한다.
• 밀밭 건조 시 답압(로울러로 진압)은 흙입자 접촉을 증가시켜 모세관 상승을 촉진하고 수분 이동을 개선한다.

작물별 요수량은 완두 약 788, 감자 약 636, 귀리 약 597, 보리 약 534이다. 따라서 보기 중 요수량이 가장 높은 작물은 완두이다.

대기의 조성에서 산소(O₂)의 함량비는 약 21%로, 질소(약 78%) 다음으로 높다. 먼지는 입자 형태로 함량이 불확정적이며 1% 미만이고, 이산화탄소(CO₂)는 약 0.04%, 질소는 약 78%로 21%와 맞지 않는다.

탄산가스(CO2) 시용은 광합성을 촉진해 엽면적이 커지고 건물생산량이 증가하지만, 동화양분이 영양생장(잎·줄기)으로 많이 소비되면서 생식생장인 개화·과실 성숙은 상대적으로 지연된다. 따라서 (가)는 커지고, (나)는 지연되고가 옳다.

장과류는 외과피가 얇고 중과피·내과피가 즙이 많은 과육을 이루는 과실로, 포도·무화과·딸기 등이 해당한다. 감·귤은 준인과류와 감과류, 배·사과는 인과류, 밤·호두는 견과류이다.

광포화점은 순광합성 속도가 최대에 도달하는 광도로, 음지식물이 양지식물보다 낮다. 콩은 C3 식물이면서 음지 적응 능력이 있는 콩과식물로 낮은 광도에서도 광합성을 효율적으로 수행하여 광포화점이 약 500~800 μmol·m⁻²·s⁻¹ 수준으로 가장 낮다. 반면 옥수수는 C4 식물로 높은 광포화점(1000 μmol 이상)을 가지며, 고구마도 광포화점이 비교적 높고, 사과나무 역시 양지식물로 광포화점이 상대적으로 높다.

천연 옥신류는 식물체 내에서 자연적으로 생성되는 식물호르몬을 의미한다. PAA(phenylacetic acid, 페닐아세트산)는 식물체 내에서 자연적으로 생성되는 천연 옥신으로 인정되며, IAA(indole-3-acetic acid)와 함께 천연 옥신의 대표적 사례다. 반면 키네틴, BA(benzyladenine), IPA(isopentenyladenine)는 모두 세포분열소(사이토키닌) 계열이거나 합성 식물호르몬으로서 옥신류가 아니다.

식물의 굴광성 반응은 청색광(440~480nm) 영역에서 가장 민감하게 나타난다. 이는 굴광현상을 유발하는 광수용체인 플라보프로테인(크립토크롬)이 청색광을 흡수하여 옥신의 편측 이동을 유도하기 때문이다.

일정한 한계일장이 없고 대단히 넓은 범위의 일장에서 화성이 유도되는 식물은 일장 반응에 관계없이 꽃이 피는 중성식물(중일성식물)이다. 장일식물과 단일식물은 각각 일정한 한계일장을 기준으로 화성이 유도되므로 해당하지 않으며, 정일성식물은 좁은 범위의 특정 일장에서만 화성이 유도되는 식물이다.

ABA(앱시스산)는 잎의 기공을 폐쇄시켜 증산을 억제함으로써 식물이 수분부족(건조) 스트레스에도 견딜 수 있게 하는 호르몬이다. 지베렐린은 신장·발아 촉진, 옥신은 세포신장·정단우세, 에틸렌은 노화·낙과·과실 숙성에 관여하므로 기공 폐쇄와는 직접 관련이 없다.

미량원소(trace element)는 식물 생장에 필요하지만 소량만 필요한 원소로, 일반적으로 건물중의 0.01% 이하의 농도로 존재한다. 주요 미량원소는 Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo 등이다. N(질소)과 P(인)은 다량원소(macronutrient)로 식물이 많은 양을 요구하며, Ca(칼슘)도 중량원소에 속한다. Cu(구리)는 산화환원 반응, 광합성, 호흡에 관여하는 미량원소로 엽록소 합성과 효소 활성에 필수적이다.

곤충의 기문은 몸 양옆에 최대 10쌍(가슴 2쌍, 배 8쌍)까지 있다. 따라서 최대 8쌍이라는 설명은 틀렸다. 기관계는 기문·기관·모세기관으로 이루어진다. 탈피할 때 기관의 내벽은 벗겨지지만 모세기관 표피는 그대로 남으며, 파리목 유충 등에는 기문이 없는 경우도 있다.

농약 살포의 효과와 안전성을 고려한 올바른 방법을 판단하는 문항이다. 한낮 날씨 좋은 때 살포하면 약액이 빨리 건조되어 약효 흡수 시간이 부족하고, 고온에서 약제 분해가 빨라져 효능이 감소하므로 일반적으로 이른 아침이나 저녁(해 질 무렵)의 온도가 낮고 습도가 높은 시간대에 살포하는 것이 효율적이다.

• 살포 전후 살포기 세척은 약제 잔류 제거와 기구 손상 방지를 위해 필수이다.
• 쓰고 남은 농약을 다른 용기로 옮기지 않는 것은 원래 용기 표시(사용방법, 주의사항)를 유지하기 위한 안전 원칙이다.
• 한 사람이 2시간 이상 계속 작업하지 않는 것은 농약 중독 위험을 줄이기 위한 작업시간 관리 기준이다.

식물병의 생물학적 진단은 살아있는 식물이나 곤충을 이용하여 병원체를 검출하는 방법이다. 반면 혈청학적 진단은 항원-항체 반응을 이용하는 혈청학적(면역학적) 진단으로, 생화학적·면역학적 방법에 속하며 생물학적 진단 범주가 아니다.

• 지표식물에 의한 진단은 감수성 식물에 병원체를 접종하여 증상 발현으로 진단하는 방법이다.
• 즙액 접종은 병든 식물의 즙액을 건강한 식물에 접종하여 증상 유발 여부로 진단하는 방법이다.
• 충체 내 주사법은 곤충의 체강 내에 병원체를 주입하여 증상 유발로 진단하는 방법이다.

이들은 모두 생물학적 진단에 해당한다.

8ppm은 100만 부피 중 8 부피를 의미하므로, 살충제의 필요량은
$600 \text{ kg} \times \frac{8}{1,000,000} = 0.0048 \text{ kg} = 4.8 \text{ g}$이다.

50% 유제는 유효성분 50%를 포함하므로 필요한 유제량은
$\frac{4.8}{0.5} = 9.6 \text{ g}$이다.

비중 1.07을 이용해 부피로 변환하면
$\frac{9.6 \text{ g}}{1.07 \text{ g/mL}} \approx 8.97 \text{ mL} \approx 9 \text{ mL}$이므로 약 9mL이 필요하다.

생물적 방제는 천적이나 병원미생물을 이용해 해충을 억제하는 방법으로, 화학 농약을 쓰지 않으므로 해충이 약제에 대한 내성(저항성)을 획득할 염려가 없다는 점이 큰 장점이다.

반면 천적의 대량 확보와 유지에는 비용과 기술이 필요하고 방제 효과가 나타나기까지 시간이 걸리는 경우가 많아, 비용이 저렴하거나 효과가 빠르다는 설명, 천적 유지가 용이하다는 설명은 생물적 방제의 일반적 장점으로 보기 어렵다.

Streptomyces scabies는 호기성 그람양성세균이다. 이 균은 방선균(actinobacteria) 계열로 토양에 널리 분포하며 감자 검은썩음병(potato scab)을 일으키는 병원균이다. 방선균류는 일반적으로 호기적 환경에서 성장하고 그람양성의 특성을 보이므로 정답은 2번이다.

제시된 잡초 중 가을에 발생해 겨울을 넘기고 이듬해 결실하는 월년생 광엽잡초는 망초이다.

깨풀과 명아주는 여름에 발생하는 일년생 광엽잡초이고, 밭뚝외풀은 논에 발생하는 일년생 광엽잡초로 분류되어 월년생과는 생활사가 다르다.

제초제에 의한 작물 약해(phytotoxicity) 증상은 제초제가 작물의 생리·생화학 기능을 교란할 때 나타난다. 반면 큐티클층 비대는 제초제 약해의 2차적 방어 반응으로, 작물이 환경 스트레스에 저항하기 위해 큐티클을 두껍게 형성하는 현상이지 제초제 직접 약해 증상이 아니다.

• 잎의 황화와 비틀림은 호르몬계 제초제가 기형 생장을 일으키는 전형적 증상이다.
• 잎의 백화현상과 괴사는 광합성 색소 파괴나 세포막 손상으로 나타난다.
• 잎과 줄기의 생장 억제는 제초제의 직접적인 생리 억제 작용의 결과다.

작물과 잡초는 생육에 필요한 자원을 두고 경합하는 관계이다. 광, 수분, 양분은 식물의 기본 생육요소로서 제한된 자원이므로 작물과 잡초 사이에 직접적인 경합이 발생한다. 반면 파이토알렉신은 식물이 병원균 침입 시 방어기작으로 자체 생산하는 항균물질이므로, 작물과 잡초 사이에 경합의 대상이 되지 않는다.

즙액을 빨아먹는 흡즙 해충 중 바이러스를 매개하는 주요 해충은 애멸구이다. 애멸구는 벼 등 기주식물의 즙액을 흡수할 때 바이러스 입자를 함께 흡입했다가 다른 식물을 흡즙하면서 바이러스를 전염시키는 전형적인 바이러스 매개충이며, 특히 벼 줄무늬잎마름병·벼 검은줄오염병 등을 전파한다. 반면 벼잎벌레는 잎을 가해하는 식엽성 해충, 흑명나방과 이화명나방은 잎·이삭을 가해하는 나방류로 즙액을 흡수하지 않으므로 바이러스 매개충이 아니다.

식물병의 제1차 전염원은 병원체가 겨울을 나거나 이듬해 전염을 시작하는 원천이 되는 조직으로, 종자·괴경·구근 등이 대표적이다.

이들은 병원체를 지닌 채 다음 재배기까지 보존되어 새로운 발병의 출발점이 되는 반면, 꽃은 개화기에만 존재하다가 곧 시들어 없어지는 기관이어서 병원체의 월동·보존 매개체로 작용하기 어렵다.

잡초는 종자 번식 외에도 영양번식(지하경, 괴경, 절편 등)으로 번식이 가능한 특성을 가지고 있다.

• 휴면성이 없다는 설명은 오류로, 잡초는 휴면성이 있어 환경 조건이 불리할 때 발아를 지연시키며, 이것이 관리를 어렵게 하는 요인이다.
• 대부분 C₃ 식물이라는 설명도 잘못된 것으로, 많은 잡초가 C₄ 식물이며 높은 온도와 강한 광에서 빠른 생장속도를 보인다.
• 밀도가 낮아지면 종자 생산량이 줄어든다는 설명은 밀도-종속효과를 나타내는 문항인데, 실제로는 밀도가 낮아질수록 개별 식물의 자원 확보가 용이해져 개화·결실률과 종자 생산량이 높아지는 특성을 보인다.

바랭이는 여름철 밭에 가장 흔하게 나는 1년생 화본과 밭잡초이다. 벗풀·쇠털골·나도겨풀은 모두 논잡초이다.

잡초의 생태적 방제는 재배적 방제와 같은 의미로 쓰이며, 작물과 잡초의 경합 특성을 이용해 작부체계를 구성하거나 육묘 이식재배로 작물의 초기 우위(우생적 출발현상)를 확보하는 방법을 포함한다.

작물의 재식밀도를 높이면 작물이 먼저 공간과 광을 차지하는 선점현상이 강화되어 잡초의 경합력이 억제되므로, 이는 오히려 생태적 방제 측면에서 바람직한 방법이다. 따라서 바람직하지 않다는 설명이 옳지 않다.

더듬이(촉각)는 같은 종이라도 암수에 따라 형태가 달라는 경우가 많아서, 예를 들어 나방의 수컷은 빗 모양 더듬이로 페로몬을 감지하고 암컷은 실 모양인 등 성적 이형성을 보인다. 따라서 모두 동일하다는 설명이 옳지 않다.

곤충의 특징을 거미와 비교하면 다음은 옳다.

• 생식기는 배(복부)에 위치한다(O).
• 날개는 중흉(가운데 가슴)과 후흉(뒷가슴)에 달린다(O).
• 3쌍의 다리를 가지고 각 다리는 기절·퇴절·경절·절·발톱 등 기본 5마디로 구성된다(O).

해충이 살충제에 저항성을 갖게 되는 기작은 주로 표피층 구성의 변화로 약제 침투가 줄거나, 체내 지질 함량 증가로 약제가 축적·격리되거나, 작용점의 감수성이 저하되는 생리적·생화학적 변화에 기인한다.

더듬이(촉각)의 변형은 감각기관의 형태 변화로, 살충제 저항성 발현 기작으로 알려져 있지 않다.

종합적 방제(IPM)는 경종적·생물적·화학적·물리적 방제 등 여러 방법을 유기적으로 조합해 병해충 발생을 경제적 피해수준 이하로 관리하는 방식이다.

한 지역에서의 동시 방제, 항공 살포 등 대규모 방제, 한 가지 방법의 집중 적용은 방제의 규모나 수단을 가리킬 뿐 종합적 방제의 정의는 아니다.

유기인계 농약은 유기인 화합물을 유효성분으로 하는 농약으로, 주로 살충제로 사용된다. 페니트로티온(fenitrothion)은 인산에스터 구조의 유기인 화합물로 대표적인 유기인계 살충제다. 카벤다짐은 벤즈이미다졸계 살균제, 벤퓨라카브와 페노뷰카브는 카르바메이트계 살충제로 모두 유기인계가 아니다.

고랭지(대관령 등 해발 600m 이상)에서 씨감자를 생산하는 주요 목적은 바이러스로부터 보호하기 위함이다.

감자의 주요 바이러스 병인 감자Y바이러스(PVY), 감자X바이러스(PVX), 감자M바이러스(PVM) 등은 진딩이(목화진딩이 등)에 의해 매개되는데, 고랭지의 저온 환경과 짧은 생육기간은 진딩이의 활동을 억제하고 바이러스 발생을 줄여 무병 씨감자 생산에 유리하다. 따라서 우리나라 씨감자 생산이 고랭지에 집중된 것은 바이러스 질병 관리를 위한 전략적 선택이다.

대추나무 빗자루병의 병원체는 파이토플라스마이며, 세포벽이 없어 테트라사이클린계 항생제(옥시테트라사이클린 수간주입)로 방제한다. 페니실린은 세포벽 합성을 저해하므로 세포벽이 없는 파이토플라스마에는 효과가 없다.