1. 종자생산작업>종자의 생산, 조제 저장하기 [종자기사 실기 기출문제(19~25년)] 해설 페이지

[정답] 2개의 정핵 중 하나는 난핵과 수정하여 배(2n)를 형성하고, 다른 하나는 2개의 극핵과 수정하여 배유(3n)를 형성하는 현상이다. 이처럼 배와 배유가 동시에 형성되므로 중복수정이라고 한다.

[해설] 중복수정은 속씨식물(피자식물)에서만 나타나는 독특한 생식 과정입니다. 하나의 정핵은 난세포와 결합하여 다음 세대 식물체가 될 배(embryo, 2n)를 형성하고, 다른 하나의 정핵은 2개의 극핵(n+n)과 결합하여 배의 발달에 필요한 양분을 공급하는 배유(endosperm, 3n)를 형성합니다.

[정답] ① 정의: 암술과 수술의 기능이 모두 정상이지만, 자신의 꽃가루나 동일한 유전자형을 가진 다른 개체의 꽃가루로는 수정 및 결실이 이루어지지 않는 유전적 현상이다.

② 타파 방법: 뇌수분, 노화수분, 고온처리, CO2 처리 등

[해설] 자가불화합성은 타가수정을 촉진하여 유전적 다양성을 확보하려는 식물의 생존 전략입니다. 1대 잡종(F1) 종자 생산 시에는 이것이 장애가 되므로, 억제물질이 생성되기 전인 어린 꽃봉오리에 수분하는 '뇌수분' 등의 방법을 통해 인위적으로 타파합니다.

[정답] 화아분화 전: 단일(S)

화아분화 후: 중일(I)

[해설] 도꼬마리는 개화를 위해 독특한 일장 조건을 요구하는 작물입니다. 초기 생육기(화아분화 전)에는 밤의 길이가 긴 단일(Short-day) 조건이 필요하고, 이후 꽃이 피기 위해서는 일장과 관계없는 중일(Indifferent) 조건이 되어야 합니다.

[정답] 화아분화 전: 장일(L)

화아분화 후: 중일(I)

[해설] 사탕무는 개화를 위해 독특한 일장 조건을 요구하는 작물입니다. 초기 생육기(화아분화 전)에는 낮의 길이가 긴 장일(Long-day) 조건에서 영양생장을 하다가, 이후 개화를 위해서는 일장과 관계없는 중일(Indifferent) 조건이 되어야 꽃눈이 형성되고 개화합니다.

[정답] 화아분화 전: 단일(S)

화아분화 후: 단일(S)

[해설] 나팔꽃은 콩, 코스모스와 함께 대표적인 단일식물(Short-day plant)입니다. 단일식물은 밤의 길이가 특정 시간(한계암기) 이상 길어지는 조건에서 꽃눈(화아)이 형성되고 개화합니다. 나팔꽃은 생육 전 과정에서 단일 조건이 충족되어야 정상적으로 개화합니다.

[정답] 중성식물 (Day-neutral plant)

[해설] 중성식물은 낮의 길이(일장)에 관계없이 식물체가 일정 수준 이상 생육하면 꽃눈이 형성되고 개화하는 식물을 말합니다. 고추, 토마토, 오이, 강낭콩, 메밀 등이 이에 해당합니다.

[정답] 단일식물의 연속적인 암기를 단절시켜 화아분화를 억제하고 개화를 지연시키는 효과가 있다.

[해설] 단일식물은 밤의 길이가 일정 시간 이상 길어져야 개화합니다. 야간조파(light break)는 긴 밤의 중간에 잠시 빛을 비추어 연속된 암기를 끊어주면, 식물은 이를 짧은 밤으로 인식하여 꽃눈 형성을 멈추고 개화가 늦춰집니다. 국화의 개화 시기 조절에 주로 이용됩니다.

[정답] ① 발아 속도 및 발아율 증대

② 발아의 균일성 향상

③ 저온 등 불량 환경에서의 포장 출현율 증대

[해설] 종자 프라이밍은 종자를 파종하기 전에 미리 수분을 조절하여 공급함으로써 발아 직전 단계까지 생리적 대사를 진행시킨 후 다시 건조시키는 종자 처리 기술입니다. 이를 통해 파종 후 발아 속도가 빨라지고 발아가 균일해지며, 불량 환경에서도 안정적인 발아를 유도할 수 있습니다.

[정답] ① 공간 및 양분 등 환경의 효율적 이용

② 병해충 및 기상재해 등 위험 분산

③ 서로 다른 생육 특성을 이용한 상호 보완 효과

④ 토양 보호 및 지력 증진

⑤ 잡초 발생 억제

[해설] 혼파(섞어짓기)는 한 포장에 두 종류 이상의 작물을 함께 재배하는 방식입니다. 키가 큰 작물과 작은 작물, 뿌리가 깊은 작물과 얕은 작물을 함께 심어 공간과 양분을 효율적으로 이용할 수 있습니다. 또한, 병해충이나 이상 기후 등 위험을 분산시키고, 잡초 발생을 억제하는 등의 장점이 있습니다.

[정답] ① 벼: 최대수분함량 15%, 저장온도 15℃, 상대습도 70%

② 고추: 최대수분함량 11~13%, 저장온도 10℃, 상대습도 60%

[해설] 종자를 안전하게 장기 저장하기 위해서는 호흡을 억제하는 것이 중요합니다. 이를 위해 수분함량, 온도, 상대습도를 낮게 유지해야 합니다. 일반적으로 '저온·건조' 조건이 필수적이며, 작물의 종류에 따라 최적 조건이 다릅니다.

[정답] ① 지베렐린(GA)

② 에틸렌클로로히드린

[해설] 갓 수확한 감자는 생리적 휴면 상태에 있어 싹이 트지 않습니다. 이 휴면을 인위적으로 타파하기 위해 식물호르몬인 지베렐린(GA) 용액에 침지하거나, 에틸렌클로로히드린 가스로 훈증 처리를 합니다.

[정답] ① 정상적인 종자의 비율 감소

② 종자의 발아율 저하

③ 종자의 저장 수명 단축

[해설] 석회(칼슘, Ca)는 식물의 세포벽을 구성하고 세포분열에 중요한 역할을 하는 필수 원소입니다. 석회가 결핍되면 종자 형성 과정에서 세포 분열이 원활하지 않아 종자의 발육이 불량해지고, 결과적으로 정상 종자의 비율과 발아율이 낮아지며 저장 능력(수명)도 떨어지게 됩니다.

[정답] 좌지현상 (rosette)

[해설] 추파형 작물은 생육 초기에 일정 기간 저온을 겪어야 정상적으로 생식생장으로 전환됩니다. 만약 저온 처리(춘화, 버널리제이션)를 받지 못하면, 영양생장만 계속하고 줄기가 신장하지 못하며 출수하지 않는 좌지현상이 발생합니다.

[정답] 정상적인 배낭모세포가 아닌, 주심이나 주피 등 포자체의 체세포가 감수분열 없이 직접 배낭을 형성하고, 이 배낭 안의 세포가 수정 없이 배를 형성하는 현상을 말한다.

[해설] 무포자생식은 유성생식의 포자 형성 과정을 거치지 않는다는 의미입니다. 모체의 체세포로부터 배낭이 만들어지므로, 유전적으로 모체와 동일한 배가 형성되는 무성생식의 한 형태입니다.

[정답] ① 윤작(돌려짓기)

② 답전윤환재배

③ 저항성 품종 및 대목 이용

④ 객토 및 환토

⑤ 토양 소독

[해설] 기지 현상은 연작으로 인해 토양 내 특정 양분 결핍, 염류 집적, 병원균 및 해충 밀도 증가, 작물이 분비하는 독소 물질 축적 등으로 생육이 저하되는 현상입니다. 이를 해결하기 위해 다른 작물을 돌려짓는 윤작, 저항성 품종 사용, 토양 소독, 객토 등을 실시합니다.

[정답] ① 줄기: 양성 굴광성 (또는 굴광성)

② 뿌리: 음성 굴광성

[해설] 굴광성(Phototropism)은 식물이 빛의 자극에 반응하여 굽는 현상입니다. 식물 호르몬인 옥신(auxin)의 불균등한 분포 때문에 발생합니다. 줄기는 빛이 오는 쪽으로 자라는 양성 굴광성을 보이고, 뿌리는 빛의 반대 방향으로 자라는 음성 굴광성을 보입니다.

[정답] ① 산성토양에 강한 작물: 벼, 감자

② 산성토양에 약한 작물: 시금치, 부추

[해설] 작물은 종류에 따라 토양 산도(pH)에 대한 적응성이 다릅니다. 감자와 벼는 pH 5.0~5.5의 강한 산성 토양에서도 비교적 잘 자라는 내산성 작물입니다. 반면 시금치, 부추, 양파 등은 산성에 약하여 중성 토양(pH 6.0~7.0)을 선호합니다.

[정답] 일정 기간의 인위적인 저온

[해설] 버널리제이션(춘화처리)은 식물이 일정 기간 저온에 노출되어야 꽃눈이 형성되고 개화하는 현상 또는 그 처리를 말합니다. 가을밀, 양배추, 무 등은 저온을 겪어야만 정상적으로 개화 및 결실을 할 수 있습니다.

[정답] ① 주위작: 포장 내 주 작물의 둘레에 다른 작물을 재배하는 방식이다.

② 답전윤환재배: 포장을 논 상태와 밭 상태로 몇 년씩 번갈아 이용하며 벼와 밭작물을 재배하는 방식이다.

[해설] 주위작은 공간 활용도를 높이고 바람막이나 유인작물 재배 등의 목적으로 이용됩니다. 답전윤환재배는 토양의 물리·화학성을 개선하고 병해충 및 잡초 발생을 줄이는 효과가 있습니다.

[정답] 감자 > 유채 > 팥

[해설] 작물은 종류에 따라 토양 산도(pH)에 대한 적응성이 다릅니다. 감자는 pH 5.0~5.5의 강한 산성 토양에서도 비교적 잘 자라는 내산성 작물입니다. 유채는 약산성~중성 토양에서 잘 자라며, 팥은 산성에 약하여 중성 토양을 선호합니다.

[정답] ① 기지(忌地): 동일한 포장에 같은 종류의 작물을 계속해서 재배할 때, 작물의 생육이 뚜렷하게 나빠지는 현상. (연작장해)

② 성휴법: 이랑(두둑)을 보통보다 넓고 크게 만들어 작물을 재배하는 방법.

[해설] 기지 현상은 토양환경 악화가 주된 원인입니다. 성휴법은 밭에 넓고 큰 이랑을 만들어 작물을 재배하는 방법으로, 토양의 통기성 및 배수성을 개선하고 뿌리 발달을 촉진하는 효과가 있습니다.

[정답] ① 빛 방향으로 굽는 성질: 굴광성

② 신장 억제 효과가 있는 광: 자외선

[해설] 굴광성은 빛의 자극에 반응하여 식물이 특정 방향으로 굽는 현상입니다. 자외선은 가시광선보다 파장이 짧은 빛으로, 식물의 생육, 특히 줄기의 신장을 억제하는 효과가 있습니다.

[정답] ① 내염성에 강한 작물: 사탕무, 유채

② 내염성에 약한 작물: 감자, 가지

[해설] 내염성은 토양의 염분 농도에 견디는 능력입니다. 사탕무, 유채, 목화 등은 염분에 비교적 강한 내염성 작물이며, 감자, 가지, 콩, 팥 등은 염분에 약한 작물에 속합니다.

[정답] ① 목적: 종자의 생리적 휴면을 타파하고, 발아억제물질을 제거하여 발아를 촉진시킨다.

② 방법: 종자를 젖은 모래나 톱밥과 번갈아 층층이 쌓아 저온(0~5℃) 및 습윤 상태로 일정 기간 저장한다.

[해설] 층적처리(Stratification)는 장미과 과수 종자 등 배의 휴면이 깊은 종자의 휴면을 타파하는 데 효과적입니다. 저온·습윤 조건 하에서 종자 내 발아억제물질(ABA 등)이 감소하고 발아촉진물질(지베렐린 등)이 생성되어 발아가 용이해집니다.

[정답] ① 수정 전후 저온에 노출된 경우

② 질소 과다 시비로 영양생장이 과도한 경우

③ 강우 등 일조 부족으로 동화양분이 부족한 경우

[해설] 수박의 착과(열매 맺음)는 환경 요인에 민감하게 반응합니다. 수정 시기 전후로 저온에 노출되거나, 질소 비료를 너무 많이 주어 덩굴만 무성하게 자라는 경우, 또는 일조량 부족으로 인한 동화양분 부족 및 씨방 자체의 발육이 불량할 경우 인공수분을 해도 정상적으로 착과되지 않을 수 있습니다.

[정답] ① 월동 전 생육이 불충분했거나, 겨울철 이상 고온으로 저온 처리가 제대로 이루어지지 않은 경우

② 종자 생산용 모구(어미양파) 저장 시, 춘화 유도에 필요한 적정 저온(0~5℃) 조건이 충족되지 않은 경우

[해설] 양파는 가을에 파종하여 겨울 동안 일정 기간 저온을 겪어야 꽃대가 올라오는 저온성 작물입니다. 만약 겨울이 너무 따뜻하여 춘화(버널리제이션)가 부족하거나, 모구 저장 온도가 부적절하면 추대하지 않아 종자를 생산할 수 없게 됩니다.

[정답] 수정 과정 없이 화분(웅성배우체)의 정세포가 단독으로 분열하여 배를 형성하는 현상이다.

[해설] 단위생식(apomixis)은 수정 과정 없이 배가 형성되는 무성생식의 한 형태입니다. 일반적인 단위생식은 난세포가 배로 발달하는 처녀생식이지만, 웅성단위생식은 매우 드문 경우로 정세포가 단독으로 배를 형성하는 것을 말합니다.

[정답] 배낭모세포가 정상적인 감수분열을 거치지 않거나 비정상적인 감수분열을 통해 염색체 수가 배가된 배낭을 형성하고, 이 배낭의 난세포가 수정 없이 배로 발달하는 현상이다.

[해설] 복상포자생식은 배낭모세포에서 유래하지만 감수분열이 비정상적으로 일어나 염색체 수가 반감되지 않은(2n) 포자를 형성하고, 이로부터 형성된 배낭의 난세포가 수정 없이 배로 발달하는 것입니다.

[정답] 수분은 이루어지지만 정핵과 난핵의 수정은 일어나지 않고, 수분의 자극만으로 난세포가 단독으로 분열하여 배를 형성하는 현상이다.

[해설] 위수정생식은 단위생식의 한 형태로, 화분관이 배낭에 침입하는 자극이 배 발생의 스위치 역할을 하는 경우입니다. 담배, 목화 등에서 관찰됩니다.

[정답] 정상적인 배낭 형성 과정 없이, 주심이나 주피 등 모체의 체세포가 직접 분열하여 배를 형성하는 현상이다.

[해설] 부정배생식은 배낭 바깥의 체세포에서 직접 배가 형성되는 무수정생식의 한 형태입니다. 이렇게 형성된 배는 유전적으로 모체와 동일하며, 감귤류에서 흔히 볼 수 있는 다배현상(하나의 종자에 여러 개의 배가 생기는 현상)의 원인이 됩니다.

[정답] ① 콩: 14%

② 땅콩: 10%

③ 아마: 35%

[해설] 종자는 적절한 수분 함량일 때 수확해야 손상을 줄이고 품질을 유지할 수 있습니다. 콩은 수분 함량이 너무 낮거나 높으면 기계 수확 시 깨지기 쉬우므로 14% 내외가 적기입니다. 땅콩은 수분 함량이 낮아야 껍질이 잘 벗겨지며, 아마는 비교적 높은 수분 함량에서 수확합니다.

[정답] ① 가공용 감자: 10℃

② 고구마: 13~15℃

③ 바나나: 13℃

[해설] 작물은 종류에 따라 적정 저장 온도가 다릅니다. 특히 열대·아열대 원산 작물은 저온에 약합니다. 가공용 감자는 저온에서 당 함량이 높아져 튀겼을 때 색이 검게 변하므로 비교적 높은 온도에서 보관합니다. 고구마와 바나나는 대표적인 저온 장해 민감 작물로 13℃ 이하에서는 품질이 급격히 저하됩니다.

[정답] ① 진정광합성: 식물이 호흡으로 인해 소비하는 이산화탄소를 제외하고, 실제로 광합성을 통해 흡수한 이산화탄소의 양을 의미합니다. 

② 광포화점: 빛의 세기가 증가해도 더 이상 광합성 속도가 증가하지 않는 한계 지점의 빛의 세기를 말한다.

[해설] 식물의 광합성량은 실제 측정되는 외관상 광합성량(진정광합성량 - 호흡량)과, 호흡에 의한 CO2 방출을 고려한 진정광합성량(총광합성량)으로 구분됩니다. 광포화점은 작물의 광합성 능력의 한계를 나타내는 중요한 지표입니다.

[정답] 고추, 양파, 당근

[해설] 종자는 수명에 따라 단명종자(1~2년), 상명종자(2~3년), 장명종자(3년 이상)로 구분됩니다. 보기 중 고추, 양파, 당근은 저장 기간이 1~2년으로 비교적 짧은 단명종자에 속하며, 토마토는 장명종자입니다.

[정답] 팬지

[해설] 종자는 수명에 따라 단명종자(1~2년), 상명종자(2~3년), 장명종자(3년 이상)로 구분됩니다. 보기 중 팬지는 저장 기간이 1~2년으로 비교적 짧은 단명종자에 속합니다. 백일홍, 나팔꽃, 클로버 등은 장명종자입니다.

[정답] 클로버, 사탕무, 토마토

[해설] 종자는 수명에 따라 단명종자(1~2년), 상명종자(2~3년), 장명종자(3년 이상)로 구분됩니다. 보기 중 클로버, 사탕무, 토마토는 3년 이상 발아력을 유지할 수 있는 장명종자에 속하며, 상추와 파는 단명종자입니다.

[정답] 가지, 수박, 나팔꽃

[해설] 종자는 수명에 따라 단명종자, 상명종자, 장명종자로 구분됩니다. 장명종자는 비교적 오랫동안 발아력을 유지하는 종자로, 가지, 수박, 나팔꽃, 토마토, 오이 등이 해당됩니다. 옥수수, 당근, 땅콩 등은 단명종자에 속합니다.

[정답] ① 부정배형성: 배낭 형성 없이 주심이나 주피 등 포자체의 체세포가 직접 분열하여 배를 형성하는 현상이다.

② 무포자생식: 포자체의 체세포가 감수분열 없이 직접 배낭을 형성하고, 이 배낭 안의 세포가 수정 없이 배를 형성하는 현상이다.

[해설] 두 현상 모두 수정 없이 배가 형성되는 무성생식의 한 형태입니다. 부정배형성은 배낭 형성 단계를 거치지 않지만, 무포자생식은 체세포로부터 비정상적인 배낭이 형성된다는 차이가 있습니다.

[정답] 농약이나 색소 등을 접착제로 종자 표면에 얇게 코팅 처리하는 기술이다. 종자 소독, 기계 파종의 효율 증대, 품종 구별 등의 목적으로 이용된다.

[해설] 필름코팅은 종자 표면에 농약, 비료, 생장조절제, 색소 등을 얇은 막으로 입히는 종자 처리 기술입니다. 종자를 보호하고 발아율을 높이며, 파종의 기계화를 용이하게 합니다. 또한, 코팅된 색상으로 품종을 구별하거나 종자의 취급을 편리하게 하는 목적도 있습니다.

[정답] 농약이나 색소 등을 접착제로 종자 표면에 얇게 코팅 처리하는 기술이다.

[해설] 필름코팅은 종자 표면에 농약, 비료, 생장조절제, 색소 등을 얇은 막으로 입히는 종자 처리 기술입니다. 종자를 보호하고 발아율을 높이며, 파종의 기계화를 용이하게 합니다.

[정답] ① 뇌수분

② 노화수분

③ 고온처리 (또는 CO2 처리, 전기자극 등)

[해설] 양배추와 같은 십자화과 작물은 자가불화합성(self-incompatibility)이 강하여 자가수정이 잘되지 않습니다. F1 품종의 양친 계통을 유지하고 증식시키기 위해서는 뇌수분(어린 꽃봉오리에 수분), 노화수분(개화 후 시간이 지나서 수분) 등의 방법을 이용하여 인위적으로 자가불화합성을 타파해야 합니다.

[정답] 화아분화 전: 중일(I)

화아분화 후: 중일(I)

[해설] 메밀은 고추, 토마토, 조생종 벼와 함께 중성식물(Day-neutral plant)로 분류됩니다. 중성식물은 일장의 길이에 관계없이 식물체가 일정하게 생육하면 개화하는 특성을 가집니다.