2. 씨 없는 수박

수박은 일반적으로 400개 정도의 씨를 가지고 있다. 식용상 편의성을 위하여 씨없는 수박생산 연구가 50년 이상 이루어져 왔다. 이러한 연구는 배수성을 이용하는 육종학적 방법과 재배과정에서 식물호르몬을 처리하는 화학적 방법, 또 하나는 꽃가루에 연 X-선을 처리하여 불임꽃가루를 만들어 수정시키는 물리적인 방법으로 대별할 수 있다. 그러나 이러한 3가지 방법들이 모두 완전한 방법이 아니라서 유도방법에 따라 계속적으로 보완연구가 진행되고 있다. 한편, 우리소비자가 종자에 대한 인식전환이 필요하다. 왜냐하면 종자의 흔적, 즉 미숙종자는 남아있기 때문에 그것을 씨앗으로 생각해서는 않된다.

가. 육종학적 방법

(1) 콜리친 처리에 의한 씨없는 수박

육종학적 방법으로는 colchicine(C22H25NO6)을 처리하여 염색체를 배가시킨 인위적 동질 3배체 종자의 불임성을 이용하는 방법으로 농가보급에 가장 안전한 방법이라 할 수 있다. 현재 미국과 캐나다, 스페인 등 선진국에서는 20% 정도 3배체 씨없는 수박이 시장에 유통되고 있다.

3배체 씨없는 수박(3n = 33)은 기하라(1947)가 육성한 것으로 배수체 수박(4n-암꽃)에 보통수박(2n-수꽃)을 교배하여 만든 것으로 1939년부터 연구를 시작하였다. 3배체의 33개 염색체는 생식세포가 감수분열할 때 17:16, 18:15, 19:14 등등으로 나누어지는데 22:11로 나누어 질 때만 배주와 화분은 생식능력이 있고, 완전 종자가 될 가능성이 있으나 이 확률은 1,024분의 1에 불과하다.

(2) 3배체 수박의 재배 및 특성

3배체 씨없는 수박은 발아적온이 3-4℃, 생육적온이 2-3℃높아 우리나라에서는  6-7월 출하작형에 한정되어 재배되고 있다. 배수성 식물은 내병성이 강하지만 종자채종 및 발아가 어렵기 때문에 농가에서는 가급적 묘상태로 구입하여 사용하는 것이 바람직하다. 3배체 종자는 발아시에 과습되지 않도록 유의해야 하며, 종피가 떡잎에 달라붙어 올라오기 때문에 이를 잘 제거해 줘야 된다. 또한 10-20%정도의 수분수가 필요하다. 왜냐하면 3배체의 꽃가루는 불임이기 때문에 2배체의 꽃가루로 수정을 시켜야 비로소 씨없는 수박 생산이 가능하다. 3배체 씨없는 수박은 당도와 씹는 맛이 우수하고, 리코펜 함량도 높아 재배면적이 점차 증가될 것으로 보인다.

나. CPPU를 이용한 화학적 방법

풀멧(CPPU)은 페닐우레아 계통의 사이토키닌류에 속하는 식물호르몬으로서 가장 강력한 단위결과 유도제로 알려져 있다.

풀멧은 부적절한 환경하에서 착과율을 높일 수 있는 착과보조제이자 단위결과 유도제로 많이 사용되고 있다. 풀멧은 인공수정을 시키지 않고, 자방에 50ppm농도로 1회만 도포하더라도 착과된다.

(1) CPPU 처리방법

풀멧은 암꽃의 개화전후로 약 40-50ppm로 자방에 처리하면 착과된다. 또한 100ppm으로 과경에 처리해도 씨없는 수박을 유도할 수 있으나 500ppm 이상의 농도에서는 처리 후 10-20일 사이에 열과될 수 있다. 풀멧은 처리하기가 용이하지만 적정농도와 처리시 자방이 다치지 않도록 유의해야 한다. 풀멧을 처리한 과실은 초기에 급속히 비대하여 기형과가 될 수 있으며, 후기에는 오히려 비대 속도가 느려져 수확시 과실 크기에는 차이가 없다.

다. 연X-선을 이용한 물리적 방법

연 X-선 처리에 의한 씨없는 수박의 유도방법은 품종의 다양성과 화학물질을 전혀 사용하지 않고 물리적인 방법에 의하여 유도되기 때문에 인체에 안전하다는 특성을 가지고 있다. X-선을 일정기간 조사하면 화분의 DNA가 돌연변이를 일으켜 꽃가루의 역할중 성적 기능을 하지 못하게 된다. 이러한 꽃가루를 이용하여 수정시키면 과실은 비대하지만 배(종자)는 형성하지 못하게 되어 씨없는 수박이 된다. 호르몬 처리방법과는 달리 수분과 수정작업을 실시해야 하며 수정이 된후 embryo abortion에 의하여 종자가 없어진다.

【씨없는수박유도(좌)】

(1) 연 X-선을 이용한 씨없는 수박의 생산 과정

(가) 수꽃채취: 암꽃개화 일정에 맞추어 개화한 수꽃을 가능한 한 새벽이나 전날 저녁에 채취하여 X-선 조사기에 넣는다. 화분만을 채취하여 샤레에 넣고, 서로 겹치지 않게 펼쳐 골고루 X-선을 조사시킨다.

(나) 인공교배: 암꽃 개화시 아침 일찍부터 수정시키기 시작하여 늦어도 오전중에는 마쳐야 한다. 화분만을 축출했을 경우에는 면봉으로 수정시키나 이미 수정된 암꽃 주두에 있는 정상적인 화분에 의하여 오염될 수 있다. 따라서 자주 면봉을 교환하면서 사용해야 한다. 벌 또는 화분 매개충의 활동이 있을 때는 훈연 또는 교배 봉지를 이용하여 다른 꽃가루에 의해 수정되는 것을 방지해야만 된다.

(다) 특성: X-선 처리 씨없는 수박은 과피가 얇고, 당도가 높으며, 육질이 부드러운 특성을 가지고 있다. 그러나 처리가 어렵고, 수정시 매개곤충들에 의하여 오염될 수 있는 가능성이 높기 때문에 실용화 하는데는 좀더 많은 보완 작업이 필요하다.

【X-선 처리에 의한 씨없는 수박의 특성】

처리내용 조사항목	무처리	X-선 (800 Gy)	CPPU (50 ppm)
착과율 (%)	70	90	95
과중 (Kg)	7.3	7.1	7.5
착과후 수확일수	45	45	50
상품과율 (%)	80	80	75
단위결과유도 (%)	0	70	90
과피두께 (mm)	11.4	11.2	13.7
당도 (Bx)	10.8	12.0	11.2
과육의 질감	medium	soft	hard