한지형 마늘의 인경 발육 과정에서 내생 지베렐린류의 함량변화 = Changes in Endogenous Gibberellin Contents during Bulb Development Period in the Cold-type Cultivar of Garlic (Allium sativum L.) of Korea

국문 초록 (Abstract)

마늘의 안정적 수량 확보와 품질향상 방안을 모색하고자 마늘의 인경 비대에 관여하는 요인을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 한지형 마늘의 인편 분화기에서 인편 비대 최성기까지 식물체내 호르몬 함량의 변화를 조사하여 생육 특성과의 연관성을 구명한 결과는 다음과 같다. 마늘 식물체(엽신과 엽초)의 GA 함량을 GC-MS로 동정한 결과 마늘 식물체에서 18종 이상의 GA를 확인하였다. GA 함량은 마늘에 고등식물체에서 주로 존재하는 두 생합성 경로가 모두 존재하는 것으로 확인되었으며, 생리활성 GA4를(7.25ng · g？¹ D.W.) 생합성 하는 non C-13 hydroxylation pathway(NCH)가 GA₁을(2.97ng · g？¹ D.W.) 생합성 하는 early C-13 hydroxylation pathway (ECH) 보다 우세한 것으로 조사되었다. 한지형 의성마늘 인경 분화 및 비대 시 식물체내 호르몬 변화를 조사한 결과 total GA 함량은 인편 분화기부터 비대개시기까지 점진적으로 증가하다가 인경이 비대되는 동안 점차 감소하였다. 생리활성 GA인 GA₄와 GA₁의 함량은 총 GA 함량과 같은 경향으로 변화하여 인경 비대와 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다. 마늘 생장 양상과 엽초의 호르몬 변화 양상은 유사한 경향을 보여 엽초의 호르몬 변화가 마늘 생장과 밀접한 연관이 있음을 보여주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was performed to investigate the role of phytohormones in the bulbing of garlic in order to assess the yield and quality. The effect on endogenous plant hormones such as gibberellin (GA) content was also examined during growth stage i.e. clove differentiation to bulbing in garlic. More than 18 gibberellins in garlic were identified with extensive gas chromatograph-mass spectrometry-selected ion monitoring (GC-MS-SIM) quantitative analysis. The results showed that GAs were biosynthesized by both non C-13 hydroxylation pathway (NCH) and early C-13 hydroxylation pathway (ECH) in garlic plant. It was also revealed that NCH pathway leading to synthesis of bioactive GA₄ was the more prominent GA biosynthesis pathway than ECH pathway in which bioactive GA₁ was synthesized. Total GAs level was gradually increased from clove differentiation to bulbing and later decreased, which portrays the active role of GA in differentiation. The biosynthesis ratio of bioactive GA₄ and GA₁ concentration was similar to that of total GAs content, which was closely related with bulb development in garlic.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 서언
• 재료 및 방법
• 결과 및 고찰
• 초록
• 인용문헌

참고문헌 (Reference)

1 안율균, "주아파종기를 이용한 마늘 주아재배법 확립" 한국원예학회 26 (26): 219-222, 2008

2 남상식, "마늘의 구 비대기에 관수 수준이 생육과 수량에 미치는 영향" 한국원예학회 25 (25): 169-173, 2007

3 조정은, "마늘 수확후 관리기술 최근 연구 동향" 한국원예학회 26 (26): 350-356, 2008

4 김광수, "마늘 미숙주아로부터 적출한 생장점 배양을 통한 무병 종구 생산" 한국원예학회 24 (24): 441-446, 2006

5 남상식, "남부지역에서 ‘남도’ 마늘 대립주아 파종시기 및 파종간격이 종구생산에 미치는 영향" 한국원예학회 23 (23): 265-268, 2005

6 Walkey, D.G.A., "Production of virus-free garlic (Allium sativum L.) and shallot (Allium ascalonicum L.) by meristem-tip culture" 62 : 211-220, 1987

7 Lee, I.J., "Photoperiod control of gibberellin levels and flowering in Sorghum" 116 : 1003-1011, 1998

8 MacMillan, J., "Occurrence of gibberellins in vascular plants, fungi, and bacteria" 20 : 387-442, 2002

9 Wu, K., "Molecular cloning and photoperiod-regulated expression of gibberellin 20-oxidase from the long-day plant spinach.Plant Physiol.110:547-554" 110 : 547-554, 1996

10 Rural Development Administration (RDA), "Incoming data agricultural and stockbreeding products"

11 Talon, M., "Identification of gibberellin in spinach and effects of light and darkness on their levels" 97 : 1521-1526, 1991

12 Foster, K.R., "Genetic regulation of development in Sorghum bicolor. IX. The ma3 R allele disrupts diurnal control of gibberellin biosynthesis" 108 : 337-343, 1995

13 Xu, Y.L., "Feedback regulation of ga5 expression and metabolic engineering of gibberellin levels in Arabidopsis" 11 : 921-936, 1999

14 Rahim, M.A., "Environmental manipulation for controlling bulbing in garlic" 555 : 181-188, 2001

15 Arguello, J.A., "Dormancy in garlic (Allium sativum L.) cv. Rosado puraguayo. Ⅰ. Levels of growth substance in seed cloves under storage" 24 : 1559-1563, 1983

16 Chang, M.U., "Distribution of garlic latent virus and garlic mosaic virus in infected garlic tissues" 29 : 253-265, 1998

17 Mann, L.K., "Anatomy of the garlic bulb and factors affecting bulb development" 21 : 195-251, 1952

18 Ayabe, M., "A novel and efficient tissue culture method-stem disc dome culture-for producing virus-free garlic (Allium sativum L.)" 20 : 503-507, 2001