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날개하늘나리에 있어서 디니코나졸 처리가 스트레스 내성과 관련된 해부학적 및 생화학적 특성에 미치는 영향
엄선정(Sun Jung Eum),박경일(Kyeung Il Park),최영준(Young June Choi),오욱(Wook Oh),김규원(Kiu Weon Kim) 한국원예학회 2012 원예과학기술지 Vol.30 No.3
본 연구는 디니코나졸(diniconazole, DCZ) 분무처리가 날개하늘나리(Lilium davuricum)의 형태학적 특성 및 폴리아민(polyamines, PA)과 프롤린(proline) 함량에 미치는 영향을 구명하여 식물 스트레스 내성과의 관련성을 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 초장 5cm의 식물체에 DCZ 50㎎·ℓ-¹와 증류수(대조구)를 엽면살포한 후 23/18℃(주/야)의 온실에서 30일간 생육시켰다. 처리 30일 후 DCZ 처리에 의해서는 날개하늘나리의 초장과 엽장이 감소하였고, 줄기 세포의 크기와 길이가 줄어들었으며, 잎의 두께와 표피조직의 큐티클층의 두께는 증가하였다. PA의 함량에 있어서, DCZ는 처리 후 5-10일경 spermidine의 함량을 증가시켰고 처리 10일 이후에는 spermine의 함량을 크게 증가시켰다. 프롤린 함량은 대조구에 비해 DCZ 처리구에서 처리 10일 후부터 함량이 감소하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, DCZ 처리는 형태해부학적 및 생화학적 측면에서 날개하늘나리의 스트레스 내성을 향상시킬 것으로 판단되었다. This study was carried out to examine the effects of foliar-sprayed diniconazole on the morphological characteristics and the contents of polyamines (PA) and proline, and to investigate their relationship with stress tolerance in Lilium davuricum native to Korea. Plants with 5 cm mean height were sprayed with 50 ㎎·ℓ-¹ diniconazole or distilled water (control) and grown in a greenhouse maintained at 23/18℃ (day/night) for 30 days. Diniconazole decreased plant height, leaf length, diameter and length of the pith and cortical cell of the stem, while it increased the thickness and epicuticular wax of leaves measured at 30 days after treatment. In polyamines contents, diniconazole increased spermidine content at 5-10 days after treatment and spermine content after the 10th day of treatment as compared with the control. Diniconazole decreased proline content after the 10th day of treatment as compared with the control. From these results, it was concluded that foliar-sprayed diniconazole might morphologically and biochemically improve the stress tolerance of this plant species.
Diniconazole 엽면살포가 날개하늘나리의 내생 GA 및 ABA 함량에 미치는 영향
엄선정(Sun Jung Eum),박경일(Kyeung Il Park),이인중(In Jung Lee),최영준(Young Jun Choi),오욱(Wook Oh),김규원(Kiu Weon Kim) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.3
식물생장억제물질의 처리는 날개하늘나리의 줄기 신장을 억제시키는데, 여기에 관여하는 식물호르몬을 찾기 위해 diniconazole의 엽면살포 후 내생 GA 및 ABA의 함량 변화를 조사하였다. 그 결과, 날개하늘나리(L. dauricum)는 GA₁을 활성형으로 하는 early C-13 hydroxylation(GA₁? → GA₂? → GA₁) 경로와 GA₄를 활성형으로 하는 non C-13 hydroxylation (NCH, GA₁₂ → GA₂₄ → GA? → GA₄) 경로 모두를 가지고 있었으나, 주된 경로는 NCH 경로였다. NCH 경로의 GA 생합성은 diniconazole 50㎎ · ℓ?¹ 살포에 의해 초기 단계에서 부터 억제되었다. 즉 diniconazole 처리구의 GA₁₂ 함량은 대조구에 비해 1/17로 현저히 감소되었으며, 이러한 경향은 GA4까지 계속되었다. 즉 건물 1g당 GA₁₂ 함량은 대조구가 213.8ng인 것에 비해, diniconazole 처리구는 12.7ng이었다. ABA의 함량도 GA에서와 같이 diniconazole 살포에 의해 1/3 수준으로 크게 감소되었다. 즉 건물 1g당 ABA 함량은 대조구 37.2ng인 것에 비해, diniconazole 처리구는 14.8ng 이었다. 본 연구의 결과, 내생 GA₄, GA₁, 그리고 ABA의 함량을 고려할 때 diniconazole에 의한 날개하늘나리의 초장 감소는 GA₄의 생합성 억제에 기인한 것으로 생각된다. Plant growth retardants reduce the plant height by inhibiting stem elongation in Lilium davuricum. To investigate the plant hormones related to stem elongation, we sprayed 50 ㎎ · ℓ?¹ diniconazole to young plants of L. davuricum and quantified the contents of endogenous gibberellic acids (GA) and abscisic acid (ABA). In GA biosynthesis, L. davuricum had not only the early C-13 hydroxylation (GA₁? → GA₂? → GA₁) pathway resulting in GA₁ as the active form but also the non C-13 hydroxylation (NCH, GA₁₂ → GA₂₄ → GA? → GA₄) with GA₄ as the active form. However, the main pathway was NCH because GA₄ concentration of 55 ng · g?¹ dry wt was much higher than GA₁ content of 0.23 ng · g?¹ dry wt in control plant. Diniconazole inhibited GA biosynthesis through NCH pathway from its early stage. GA₁₂ content decreased by diniconazole up to 6% level of that of control and this effect continued to GA₄. Diniconazole reduced GA₁₂ content by 12.7 ng · g?¹ dry wt, whereas that of control plant was 213.8 ng · g?¹ dry wt. ABA content decreased up to one third of control by diniconazole application. From the contents of endogenous GA₄, GA₁, and ABA in this study, we could conclude that diniconazole reduces the plant height by inhibiting GA₄ biosynthesis in L. davuricum.