Dongguk University, Seoul, KoreaDept. of Biological & Environmental Sci.

바이오환경과학과 조준형 교수Jhcho@dongguk.edu 02-2260-3308

Plant, Food, Environment, Biotech & Agriculture

식물과 생활Plant & Human Life

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한 알의 씨앗은온 대지에풍요로움을선사합니다.

식물 생장의 기본 조건

햇빛, 공기, 물

대부분의 식물은 높은 온도와 풍부한 햇빛조건에서 생육이 왕성하지만…..각 식물들은 optimal temperature (적정온도, 생육적온) and day length of light(일장, 빛의 길이)이 다르다

양지식물 : 대부분

음지식물 : 인삼, 산채류

광에 의해 stress 받음

(광에 의한 활성산소 생성)

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정상분열조직

유관속다발

표피

엽맥

위표피층

엽육조직

기공

중심주

내피

외피

식물의 기본조직

지상부 (잎)

기본역할 : 광합성

줄기 : 식물의 지지역할

물과 양분의 통로

뿌리 : 식물의 지지역할

물과 양분의 흡수

종자 : 번식

양분의 저장

단백질

탄수화물

지방

기본조직표피조직목질부

체관부유관속

식물의기본조직

(물관과도관)

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잎의 구조와 기능

엽록체

물관

체관

기공

앞면

뒷면

잎의 기능

엽록체로 광합성을 하여 탄수화물을 합성

(광합성)

물관을 통해 수분을 공급

체관을 통해 광합성산물(양분) 이동

기공으로 산소와 이산화탄소를 흡수 배출함

기공으로 수분을 배출하여 온도를 조절

(증산작용)

잎 전체로 빛을 감지하여 개화를 조절함

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종자의 발아조건

종자의 발아조건은 적당한 수분과 온도이다.

빛은 발아하는데 필수적이지 않으며 오히려 방해가 되기도 한다.

그러나 햇빛은 종자의 휴면을 타파하기도 한다.

식물의 씨앗을 심을 때 너무 깊이 심으면 발아 않된다.

쌍자엽(쌍떡잎)식물의 발아 단자엽(외떡잎)식물의 발아

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배

배유

배

배유

종자의 구조-쌍자엽과 단자엽식물

쌍자엽

단자엽

배는 식물로 자라는 부분이다.배유는 발아와 발아후 어린 식물이 자라는데 필요한 영양분을 공급하는 부분이다.

단자엽쌍자엽식물의조직

단자엽 쌍자엽

절간

마디(절)

정아

측아

자엽

측근/세근주근

섬유근

엽초(엽집)

잎

화본과(벼과)식물벼보리밀옥수수

두과(콩과) 식물콩자운영담배애기장대

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꽃(화기)의 구조 및 생식

꽃 : 종자를 맺어 번식하는 기관

식물의 생식 - 수정하여 종자를 맺는 방법

(자식과 타식)

꽃의 구조 - 양성화와 단성화

(암수한그루 / 암수 딴그루)

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꽃 : 종자를 맺어 번식하는 기관

식물의 생식 - 수정하여 종자를 맺는 방법

(자식과 타식)

꽃의 구조 - 양성화와 단성화

(암수한그루 / 암수 딴그루)

식물의 생식기관꽃

화기(花器)의구조-양성화

꽃잎

화분

꽃실

수술

자방(씨방)

화주

주두

암술

꽃자루

꽃받침있으면 갖춘꽃없으면 안갖춘꽃

꽃턱

화기의 구조및 종자의발달

정핵세포형성

수정

Shoot System줄기, 잎, 화기(꽃)

reproductive organ꽃받침꽃잎수술암술

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수정 : 종자는어떻게이루어지나

화분형성

(난세포)

(극핵)

수술 : 화분 2개의 정핵암술 : 씨방(밑씨) 난세포 + 2개 극핵

속씨 식물은 중복수정을 통해 배와 배젖을 만들어 종자를 형성한다

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자식성 식물과 타식성 식물

자식성 식물 (자가수정 식물) :

- 동일개체 (꽃)의 암술과 수술에 의해 수정이 이루어지는 식물

- 다른 식물의 꽃가루를 이용해서 수정하고 종자를 얻기 위해서는

사람에 의해 인위적인 교배가 이루어져야 한다.

- 대표적 식물 – 벼, 밀, 보리

타식성 식물 (타가수정 식물) :

- 다른 개체 혹은 다른 꽃의 암술과 수술에 의해 수정이 이루어지는 식물

- 동일개체 꽃의 화분에 의해 수정이 이루어질 경우 퇴화(자식열세)된다.

- 화분 매개 방법에 따라 풍매화, 충매화 등으로 불린다.

- 대표적 식물 - 옥수수

화기(花器)의 구조- 생식방법에 따른 식물의 구분

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화기(花器)의 구조- 생식방법에 따른 식물의 구분

자식(自殖)성식물(자가수정(自家受精)식물) – 동일 식물개체 내에서 수정이 일어남• 같은 꽃에서 수정이 일어나면 자화수정(自花受精)이라고 한다.• 자식율이 높은 식물. (벼는 타식율이 4% 미만이다)• 하나의 꽃에 암술과 수술이 있는 양성화인 경우 자식율이 높다.• 같은 시기에 암술과 수술이 성숙하여 수정이 가능하다.• 자식률 높은 식물 : 벼, 보리, 밀, 콩, 토마토, 목화, 참깨, 가지, 복숭아, 담배…

타식(他植)성식물(타가수정(他家受精)식물) – 다른 식물개체 간에 수정이 일어남• 동일 식물에 암꽃과 수꽃이 따로 있는 단성화인 경우 거의 타식이다 (타식율 높다)• 양성화도 타식을 한다. (타식율이 높지만 자식도 일어남)• 유채의 타식율 (25%~75%, 부분타식성) : 자식을 반복하면 유전적으로 열악해짐• 타식율 높은 식물 : - 자웅이주 : 시금치, 호프, 아스파라거스, 파파야…- 자웅동주 : 옥수수, 감, 들깨, 오이, 호박, 수박- 양성화 웅예선숙 : 수술이 먼저 성숙해서 수정이 이루어질 시기가 다른 경우

양파, 마늘- 양성화 자가불화합성 : 한 꽃의 화분이 암술과 수정하지 못하는 경우

무우, 배추, 양배추, 고구마, 사과, 배

타식(他植)은 다른 꽃의 유전자를 받으므로 근친을 피할 수 있어 진화적으로 유리하다.

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양성화=자웅동화 (동물의자웅동체에해당함)하나의꽃에암술과수술둘 다 있는꽃식물의 70%이상이양성화이며, 타식성인경우가대부분이다.진화적으로유리하다.꽃받침유무에따라갖춘꽃과안갖춘꽃구분.

단성화 (암꽃과 수꽃으로 나뉘어 있는 식물의 꽃)전체식물의 30%가단성화 (단성화는무조건안갖춘꽃이다. 꽃받침이없다.)자웅동주 (암수한그루) : 암꽃과식물이같은식물에있는경우 (단성화의약 5%)

옥수수, 무화과, 수박자웅이주 (암수딴그루) : 암꽃과식물이다른식물에있는경우 (단성화의약 7%)

은행나무, 버드나무, 뽕나무

화기(花器)의 구조-양성화와 단성화

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화기(花器)의 구조-양성화

양성화=자웅동화 (동물의자웅동체에해당함)하나의꽃에암술과수술둘 다 있는꽃식물의 70%이상이양성화이며, 타식성인경우가대부분이다.진화적으로유리하다.꽃받침유무에따라갖춘꽃과안갖춘꽃구분.

꽃의 구조 (타식성 식물)