21년 1회차

작물의 화성(꽃눈 분화) 유도에 가장 큰 영향을 주는 외적 요인은 온도와 일장이다.

저온을 거쳐야 화성이 유도되는 버널리제이션(춘화처리)과, 낮의 길이에 반응해 개화가 조절되는 일장효과가 화성 유도의 두 축이다. 내적 요인으로는 C/N율과 식물호르몬(옥신·지베렐린 등)이 작용한다.

• 수분과 광도: 생육량에는 영향을 주지만 화성 유도의 주된 신호는 아니다.
• 수분과 온도: 온도는 해당하나 수분은 화성 유도의 주요 외적 요인이 아니다.
• 토양과 질소: 질소는 C/N율을 통해 간접 영향을 줄 뿐 결정적 요인이 아니다.

신품종 종자는 기본식물→원원종→원종→보급종 순으로 증식·보급된다.

육성자가 유지하는 기본식물을 바탕으로 원원종을 생산하고, 이를 증식한 원종에서 다시 농가에 보급할 보급종을 생산한다. 세대가 내려갈수록 증식 규모는 커지고 순도 관리 단계는 넓어진다.

• 기본식물→원종→원원종→보급종: 원원종과 원종의 순서가 뒤바뀌었다.
• 원원종→원종→기본식물→보급종: 기본식물이 맨 처음이어야 한다.
• 원종→원원종→기본식물→보급종: 순서가 거의 거꾸로 되어 있다.

유전적 취약성은 재배품종의 유전적 배경이 단순해져 병해충이나 냉해 등 재해에 한꺼번에 급격한 피해를 받게 되는 성질이다.

소수의 우량품종이 넓게 재배되면 품종들의 유전적 기반이 비슷해져, 하나의 병원균 레이스나 기상재해에 전체가 동시에 무너질 위험이 커진다.

• 인류가 이용할 수 있거나 이용 가능한 자연의 유전변이: 유전자원에 대한 설명이다.
• 대립유전자 빈도가 무작위로 변동하는 것: 유전적 부동에 대한 설명이다.
• 소수 우량품종 보급으로 유전적 다양성이 줄어드는 것: 유전적 침식에 대한 설명이며, 유전적 취약성은 그 결과로 나타나는 재해 피해 위험이다.

종자의 발아는 수분흡수→분해효소의 활성화→배의 생장→종피의 파열 순으로 진행된다.

종자가 물을 흡수하면 효소가 활성화되어 저장양분이 분해·전류되고, 이를 이용해 배가 생장을 시작하며, 자라난 배(유근)가 종피를 뚫고 나온 뒤 유묘가 출현한다.

• 분해효소의 활성화로 시작하는 순서: 효소 활성화는 수분흡수가 선행되어야 일어난다.
• 종피 파열 뒤 배가 생장한다는 순서: 종피는 배가 생장한 결과로 파열된다.

세포 내에 전분 함량이 높으면 내동성이 오히려 낮아지므로, 전분과 지방 함량이 높다는 설명은 옳지 않다.

내동성은 세포액 농도가 높을수록 커지므로 전분보다 당분 함량이 많아야 유리하다. 전분이 많으면 당분이 적어 내동성이 약해진다. 반면 지방(지유) 함량은 높을수록 내동성에 유리하므로, 이 진술의 잘못은 전분 함량에 있다.

• 원형질단백질에 －SH기가 많음: 동결에 의한 단백질 응고를 막아 내동성을 높인다.
• 원형질의 수분투과성이 큼: 세포외결빙 시 세포 내 물이 빠르게 빠져나가 세포 내 결빙을 막는다.
• 원형질에 친수성 콜로이드가 많음: 결합수가 많아져 결빙이 억제된다.

포장용수량의 pF는 약 2.5~2.7이므로, pF가 1.0~2.0이라는 설명은 옳지 않다.

포장용수량은 수분이 포화된 토양에서 중력수가 빠져나간 뒤 남은 수분 상태로, 모관수가 대부분을 이루며 작물이 이용하기 좋은 수분의 상한이다.

• 최대용수량: 모관수가 최대로 포함된 포화 상태로 pF 0이다.
• 초기위조점: 식물이 시들기 시작하는 수분 상태로 pF 약 3.9이다.
• 흡습계수: 상대습도 98%(25°C) 공기 중에서 건조토양이 흡습하는 수분 상태로 pF 4.5이다.

(가)는 규소(Si), (나)는 코발트(Co)이므로 규소–코발트 조합이 옳다.

규소는 필수원소는 아니지만 벼 등 화곡류에 많이 함유되어 표피세포를 단단하게 해 병충해 저항성을 높이고, 잎을 곧게 세워 수광태세를 좋게 한다. 코발트는 뿌리혹박테리아의 질소고정에 필요한 비타민 $\mathrm{B}_{12}$ 합성에 관여해, 결핍되면 질소고정과 단백질 합성이 저해된다.

• 규소–나트륨 조합: 두과의 뿌리혹·질소고정에 관여하는 원소는 나트륨이 아니다.
• 나트륨–셀레늄 조합: 화곡류의 병충해 저항성·수광태세 개선은 규소의 기능이며, 셀레늄은 질소고정과 무관하다.
• 셀레늄–코발트 조합: (나)는 맞지만 (가)에 해당하는 원소는 셀레늄이 아니라 규소이다.

가공용 감자는 3~4°C의 저온에 저장하면 안 되므로 해당 저장조건은 옳지 않다.

감자를 저온에 두면 전분이 환원당으로 바뀌어 튀김·칩 가공 시 갈변이 심해진다. 그래서 가공용은 식용 감자(3~4°C)보다 높은 온도에서 저장한다.

• 고구마 13~15°C, 상대습도 85~90%: 저온에 약한 고구마의 표준 저장조건이다.
• 상추 0~4°C, 상대습도 90~95%: 엽채류는 저온·고습으로 저장한다.
• 벼 15°C 이하, 상대습도 약 70%: 곡물은 저온·저습 저장이 안전하다.

탄산가스는 오후보다 오전에 공급하는 것이 효과적이므로, 오후가 더 효과적이라는 설명은 옳지 않다.

광합성이 활발한 일출 후 오전에 시설 내 C$\mathrm{O}_{2}$가 빠르게 소모되므로, 일출 후부터 환기 전까지 공급하는 것이 일반적이다.

• 착과율 증대: 탄산시비는 광합성을 늘려 과채류의 착과율과 수량을 높인다.
• 일출 직전 농도 최고: 밤 동안 호흡으로 방출된 C$\mathrm{O}_{2}$가 밀폐된 시설에 쌓인다.
• 온도·광도 상승 시 효과 증대: 광합성 능력이 커질수록 C$\mathrm{O}_{2}$ 공급 효과도 커진다.

수확 후 수분 손실의 대부분은 호흡작용이 아니라 증산작용에 의한 것이다.

원예작물은 수분 함량이 높고 표면적이 넓어 수확 후 증산으로 물을 많이 잃는다. 호흡은 주로 저장양분 소모로 인한 중량 감소와 열 발생의 원인이다.

• 호흡으로 중량 감소와 수분·열 발생: 호흡은 기질을 분해해 C$\mathrm{O}_{2}$, 물, 열을 낸다.
• 호흡급등형 과실의 에틸렌 발생량이 더 많음: 사과·토마토 등은 성숙 중 에틸렌이 급증한다.
• 원예작물의 수분손실률이 식량작물보다 큼: 함수량이 높아 쉽게 시든다.

재배식물은 야생식물에 비해 개화기가 일정 기간에 집중되는 특성이 있다.

재배화 과정에서 인간은 수확하기 쉽고 고르게 발아·성숙하는 개체를 선택해 왔으므로, 재배식물은 탈립성·휴면성이 약해지고 개화·성숙이 균일해졌다.

• 탈립성이 큼: 재배식물은 탈립성이 작아 수확 전 종자 손실이 적다.
• 발아억제물질이 많음: 재배식물 종자는 발아억제물질이 적어 발아가 고르다.
• 휴면성이 큼: 재배식물은 휴면성이 약화되었다.

저항성 품종 재배는 생물적 방제가 아니라 경종적 방제에 속한다.

경종적 방제는 품종 선택, 윤작, 파종기 조절 등 재배 방법으로 피해를 줄이는 것이고, 생물적 방제는 살아 있는 생물이나 그 산물을 이용해 해충을 억제하는 것이다.

• 길항미생물 살포: 미생물을 이용하는 생물적 방제이다.
• 생물농약 사용: 미생물·천연물 유래 농약을 쓰는 생물적 방제이다.
• 천적 이용: 포식·기생 천적을 활용하는 대표적인 생물적 방제이다.

수정과정 없이 배가 만들어져 종자를 형성하는 무수정생식은 아포믹시스(apomixis)이다.

아포믹시스는 종자로 번식하지만 수정을 거치지 않으므로 자손이 모체와 유전적으로 같아, 잡종강세를 고정하는 데 활용할 수 있다. 부정배형성, 복상포자생식, 무포자생식, 위수정생식 등이 이에 속한다.

• 영양생식: 종자가 아니라 줄기·뿌리 등 영양기관으로 번식하는 것이다.
• 웅성불임: 꽃가루가 기능을 잃어 수정 능력이 없는 현상으로, 1대잡종 종자 생산에 이용된다.
• 자가불화합성: 정상 화분과 암술이 있어도 자가수분으로는 수정되지 않는 현상이다.

순3포식 농법은 휴한지를 그대로 쉬게 하므로, 휴한기에 두과나 녹비작물을 재배한다는 설명은 옳지 않다.

포장을 3등분해 한 구획을 휴한하는 것이 순3포식이고, 휴한지에 클로버 같은 두과·녹비작물을 재배해 지력을 높이는 방식은 개량3포식 농법이다.

• 답리작 채소 재배 시 기지 감소: 담수 기간을 거치면서 기지 원인이 줄어든다.
• 1년 휴작이 필요한 작물로 시금치·파: 연작 해가 비교적 작아 1년 휴작이면 되는 작물이다.
• 중경작물·피복작물 윤작 시 잡초 경감: 중경과 지면 피복으로 잡초 발생이 억제된다.

양지식물은 음지식물에 비해 광보상점과 광포화점이 모두 높다.

양지식물은 강한 빛에서 광합성 능력이 크고 호흡량도 많아 보상점과 포화점이 함께 높으며, 음지식물은 약광에 적응해 둘 다 낮다.

• $\mathrm{C}_{3}$식물의 C$\mathrm{O}_{2}$ 보상점·포화점이 모두 낮음: $\mathrm{C}_{3}$식물은 광호흡 때문에 C$\mathrm{O}_{2}$ 보상점이 $\mathrm{C}_{4}$식물보다 높다.
• $\mathrm{O}_{2}$ 농도가 낮고 C$\mathrm{O}_{2}$ 농도가 높을 때 광호흡 증가: 광호흡은 강광·고온에서 $\mathrm{O}_{2}$가 높고 C$\mathrm{O}_{2}$가 낮을 때 높아진다.
• 온도계수가 고온에서 더 큼: 온도계수($\mathrm{Q}_{10}$)는 일반적으로 저온일수록 크다.

10a당 수량은 800kg이다.

벼 수량 = 단위면적당 수수 × 1수영화수 × 등숙률 × 1립중이며, 유효분얼수는 이삭 수(수수)에 해당한다.

$400 \times 100 \times 0.8 \times \dfrac{25\,\mathrm{g}}{1000} = 800\,\mathrm{g/m^2}$
10a는 $1000\,\mathrm{m^2}$이므로 $800\,\mathrm{g/m^2} \times 1000\,\mathrm{m^2} = 800\,\mathrm{kg}$

천립중은 1,000알의 무게이므로 1립중은 25g을 1000으로 나눈 값을 쓴다.

특정조합능력은 단교배로 검정하므로, 다계교배법으로 자가수분시켜 검정한다는 설명은 옳지 않다.

특정조합능력은 특정한 두 계통 사이의 1대잡종 능력이므로 단교배 조합으로 검정하고, 다계교배법(polycross)은 여러 계통을 섞어 심어 자연방임 타가수분시켜 일반조합능력을 검정하는 방법이다.

• 상호순환선발법: 일반조합능력과 특정조합능력을 함께 개량하는 집단개량법이다.
• 일반조합능력: 한 자식계통이 여러 검정계통과 교배된 1대잡종들의 평균 잡종강세이다.
• 조합능력의 정의: 1대잡종이 잡종강세를 나타내는 교배친의 상대적 능력이다.

아조변이는 생식세포가 아니라 체세포에서 일어나는 돌연변이이므로, 주로 생식세포에서 일어난다는 설명은 옳지 않다.

과수 등 영양번식 작물의 생장점 세포에 돌연변이가 생기면 그 부분에서 자란 햇가지가 다른 형질을 보이며, 이를 접목 등으로 번식해 새 품종을 만든다.

• 생장점에서 돌연변이가 많이 발생: 생장점의 체세포 변이가 가지 전체로 이어진다.
• 햇가지에서 생기는 돌연변이: 아조변이는 새로 자란 가지(눈)에서 나타나는 변이이다.
• '후지' 사과와 '신고' 배: 재배학 교재에서 아조변이 이용의 예로 제시되는 품종이다.

맥류는 야간온도가 높고 변온의 정도가 작을 때 개화가 촉진된다.

대부분의 작물은 적당한 변온에서 생육이 좋지만, 맥류의 개화는 예외적으로 밤 온도가 높아 일교차가 작을 때 빨라진다.

• 고구마의 30°C 항온에서 괴근 형성 촉진: 고구마는 항온보다 변온에서 괴근 형성이 촉진된다.
• 감자의 밤 기온 10~14°C 변온에서 괴경 발달 지연: 밤 기온이 이렇게 낮아지는 변온에서 괴경 발달이 촉진된다.
• 벼의 일교차가 작을 때 등숙 유리: 벼는 밤낮의 온도차가 클 때 호흡 소모가 줄어 등숙이 좋아진다.

떡잎은 배의 일부이므로 유전자형이 2n이고, 3n이라는 설명은 옳지 않다.

중복수정으로 정핵 하나와 난세포가 결합한 배(떡잎 포함)는 2n, 다른 정핵과 극핵 2개가 결합한 배유는 3n이다. 쌍떡잎식물 중 무배유종자는 배유 대신 떡잎에 양분을 저장한다.

• 배반의 역할: 발아 시 배유의 양분을 흡수해 배축(생장부)에 전달한다.
• 벼와 겉보리: 과실이 영(穎)에 싸여 있는 영과이다.
• 옥수수 종자: 배유의 대부분을 전분 저장세포층이 차지한다.