일장효과는 낮의 길이(일장)에 따라 식물의 개화가 촉진되거나 억제되는 현상을 뜻한다. 장일식물은 긴 낮에서 개화가 유도되고 단일식물은 짧은 낮에서 개화가 유도되며, 한계일장은 개화를 결정하는 경계 시간으로 작물별로 다르다.
버널리제이션(춘화처리)은 추파성 식물이 개화하려면 일정 기간의 저온 노출이 필요한 현상이다. 추파성 식물은 저온 처리 기간이 길수록 개화 촉진 효과가 커지고, 저온 신호에 대한 감응 부위는 주로 생장점(신장점)이다. 춘화 처리에는 저온뿐 아니라 수분과 산소가 필수적이며 광조건은 직접적 필수 요인이 아닌 경우가 많다.
개화 조절 요인은 일장, 온도, 춘화작용 등이며 이들은 개화의 유도 요인으로 분류된다. 반대로 T/R률처럼 생장 속도를 나타내는 지표는 개화 시기를 직접적으로 결정하는 요인은 아니다. 상적발육설 관점에서는 각 발육상 이행에 특정 환경조건이 필요하므로 일장과 온도 같은 외부 신호의 역할을 명확히 구분해야 한다.
일장성 유전형의 표기와 해석도 중요하다. 예를 들어 밀의 일장 감응성은 L 유전자로 표기하며 이형접합은 Ll 또는 lL로 표현한다. 유전자의 우열 관계와 표기법을 이해하면 일장 감응형 관련 문제를 명확히 판단할 수 있다.
예제
문제 유형은 일장의 방향성 판정, 장·단일의 한계일장 이해, 춘화처리의 조건 확인 등으로 출제된다. 예컨대 장일식물의 한계일장이 단일 쪽에 있다는 사실을 묻는 선지나, 춘화처리에 광조건이 필수적이라는 설명을 틀리다고 판단하는 문항이 대표적이다.
대표 기출 3문항
식물의 생장에는 굴광성이 있다. 다음 설명으로 가장 적당한 것은?
줄기는 향광성이 있다.
줄기는 배광성이 있다.
뿌리는 향광성이 있다.
뿌리는 향광, 배광성이 있다.
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정답 ① · 문제는 식물의 굴광성에서 줄기와 뿌리가 보이는 빛에 대한 반응 방향을 묻고 있다. 줄기는 빛 쪽으로 굽어 자라는 향광성을 보이며 뿌리는 빛을 피하려는 배광성이 일반적이다.
줄기는 빛을 향해 자라는 향광성을, 뿌리는 빛을 피해 자라는 배광성을 보입니다.
상적발육설에 관한 설명 중 틀린 것은?
작물의 발육이란 체내의 순차적인 질적 재조정 작용을 말한다.
1년생 종자식물의 발육상은 개개의 단계에 의해서 구성되어 있다.
개개의 발육상은 서로 접속해서 성립되어 있으며 앞의 발육상을 경과해야 다음 발육상으로 이행을 할 수 있다.
1개의 식물체가 개개의 발육상을 경과 하려면 발육상에 따라 서로 다른 특정한 환경조건은 필요없다.
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정답 ④ · 문제는 상적발육설의 내용 중 옳고 그름을 판별하는 문제이다. 상적발육설은 발육을 순차적이고 질적인 재조정 과정으로 보고, 생애주기가 여러 단계로 구성되며 각 단계는 서로 연결되어 앞단계를 거쳐야 다음 단계로 이행된다고 한다.
발육상은 각 단계마다 특정한 환경조건(온도, 일장 등)이 필요하므로, 조건이 필요없다는 ④는 틀린 설명이다.
일장형(日長型)의 설명으로 틀린 것은?
단일식물에는 조 ㆍ 기장 ㆍ 옥수수 ㆍ 콩 등이 있다.
장일식물은 유도일장의 주체가 장일에 있으며, 한계일장은 장일쪽에 있다.
개화에 일정한 한계일장이 없고 대단히 넓은 범위의 일장에서 개화하는 식물을 중성식물이라 한다.
좁은 범위의 일장에서만 화성을 유도 촉진 되는 식물을 정일성식물(定日性植物)이라 한다.
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정답 ② · 문항은 일장형에 관한 진위를 가리는 문제로 장일식물의 한계일장 위치에 대한 설명이 틀린지를 묻고 있다. 장일식물은 짧은 밤에 개화가 유도되므로 한계일장은 단일 쪽에 위치하는 것이 맞고, 문제의 2번 진술은 한계일장이 장일 쪽에 있다는 잘못된 서술이므로 틀리다.