환경 변화로 야기되는 건조, 고온, 강광 등과 같은 환경 스트레스는 식물의 생리작용에 치명적인 영향을 미쳐 식물분포의 제한이나 농업생산력을 저하시킨다. 따라서 변화하는 지구환경에 대한 농업생산력 유지를 위해서 환경스트레스에 강한 작물 품종 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고구마 품종인 율미(NT)와 율미의 엽록체에 CuZnSOD와 APX 항산화유전자를 도입하여 형질전환 시킨 고구마(...
환경 변화로 야기되는 건조, 고온, 강광 등과 같은 환경 스트레스는 식물의 생리작용에 치명적인 영향을 미쳐 식물분포의 제한이나 농업생산력을 저하시킨다. 따라서 변화하는 지구환경에 대한 농업생산력 유지를 위해서 환경스트레스에 강한 작물 품종 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고구마 품종인 율미(NT)와 율미의 엽록체에 CuZnSOD와 APX 항산화유전자를 도입하여 형질전환 시킨 고구마(SSA)의 건조저항성 및 복합 환경스트레스 내성을 평가하였다. 건조처리 6일째 NT식물체의 기공전도도와 증산속도, 광합성율은 크게 감소한 반면 SSA식물체는 같은 기간동안 더 높게 유지하였으며, 건조처리 8일째, NT식물체와는 달리 SSA식물체는 삼투퍼텐셜을 크게 저하시켜 팽압을 높게 유지하였다. SSA식물체는 NT식물체보다 수분스트레스에 의한 세포막 손상도 적게 나타났다. 복합 환경스트레스에 대한 내성을 시험하기 위하여 건조와 강광처리로 복합 환경스트레스를 유도 후 측정한 광합성 능력 지표인 Fv/Fm값 역시 SSA식물체가 NT식물체에 비해 높은 값을 유지하였으며, 또한 건조와 강광-고온을 복합 적으로 처리한 후의 Fv/Fm값의 변화에서는 두 식물체간에 더욱 현저한 차이를 나타내었다. 이 결과로부터 SSA식물체가 NT식물체보다 복합 환경 스트레스에 더 강한 저항성을 가지며, 그 저항성은 SSA식물체의 수분스트레스 하에서의 삼투조절능력과 막 내성에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서 환경스트레스에 강한 저항성을 보이는 SSA식물체는 사막화방지, 농업생산량 증대에 크게 기여를 할 수 있다고 판단된다.
환경 변화로 야기되는 건조, 고온, 강광 등과 같은 환경 스트레스는 식물의 생리작용에 치명적인 영향을 미쳐 식물분포의 제한이나 농업생산력을 저하시킨다. 따라서 변화하는 지구환경에 대한 농업생산력 유지를 위해서 환경스트레스에 강한 작물 품종 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고구마 품종인 율미(NT)와 율미의 엽록체에 CuZnSOD와 APX 항산화유전자를 도입하여 형질전환 시킨 고구마(SSA)의 건조저항성 및 복합 환경스트레스 내성을 평가하였다. 건조처리 6일째 NT식물체의 기공전도도와 증산속도, 광합성율은 크게 감소한 반면 SSA식물체는 같은 기간동안 더 높게 유지하였으며, 건조처리 8일째, NT식물체와는 달리 SSA식물체는 삼투퍼텐셜을 크게 저하시켜 팽압을 높게 유지하였다. SSA식물체는 NT식물체보다 수분스트레스에 의한 세포막 손상도 적게 나타났다. 복합 환경스트레스에 대한 내성을 시험하기 위하여 건조와 강광처리로 복합 환경스트레스를 유도 후 측정한 광합성 능력 지표인 Fv/Fm값 역시 SSA식물체가 NT식물체에 비해 높은 값을 유지하였으며, 또한 건조와 강광-고온을 복합 적으로 처리한 후의 Fv/Fm값의 변화에서는 두 식물체간에 더욱 현저한 차이를 나타내었다. 이 결과로부터 SSA식물체가 NT식물체보다 복합 환경 스트레스에 더 강한 저항성을 가지며, 그 저항성은 SSA식물체의 수분스트레스 하에서의 삼투조절능력과 막 내성에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서 환경스트레스에 강한 저항성을 보이는 SSA식물체는 사막화방지, 농업생산량 증대에 크게 기여를 할 수 있다고 판단된다.
Environmental stress, such as drought, high temperature and high light stress affects crop productivity and biodiversity in the field. Non-transgenic sweetpotato (NT) and transgenic sweetpotato (SSA) plants were compared to evaluate their resistance to multiple environmental stresses. Stomatal condu...
Environmental stress, such as drought, high temperature and high light stress affects crop productivity and biodiversity in the field. Non-transgenic sweetpotato (NT) and transgenic sweetpotato (SSA) plants were compared to evaluate their resistance to multiple environmental stresses. Stomatal conductance and transpiration rate in NT plants decreased markedly from Day 6 after water was withheld, whereas those in SSA plants showed relatively higher level during this period. Osmotic potential in SSA plants was reduced more negatively as leaf water potential decreased from Day 8 after dehydration treatment, while such reduction was not shown in NT plants under water stressed condition. SSA plants showed less membrane damage than in NT plants. As water stress and high light stress, were synchronously applied to NT and SSA plants maximal photochemical efficiency of PS II (Fv/Fm) in NT plants markedly decreased, while that in SSA plants was maintained relatively higher level. The difference between SSA plants and NT plants in Fv/Fm was more conspicuous as simultaneously treated with water stress, high light and high temperature stress. These results indicate that SSA plants are more resistive than NT plants to multiple environmental stresses and the enhanced resistive characteristics in SSA plants are based on osmotic adjustment under water stress condition and tolerance of membrane.
Environmental stress, such as drought, high temperature and high light stress affects crop productivity and biodiversity in the field. Non-transgenic sweetpotato (NT) and transgenic sweetpotato (SSA) plants were compared to evaluate their resistance to multiple environmental stresses. Stomatal conductance and transpiration rate in NT plants decreased markedly from Day 6 after water was withheld, whereas those in SSA plants showed relatively higher level during this period. Osmotic potential in SSA plants was reduced more negatively as leaf water potential decreased from Day 8 after dehydration treatment, while such reduction was not shown in NT plants under water stressed condition. SSA plants showed less membrane damage than in NT plants. As water stress and high light stress, were synchronously applied to NT and SSA plants maximal photochemical efficiency of PS II (Fv/Fm) in NT plants markedly decreased, while that in SSA plants was maintained relatively higher level. The difference between SSA plants and NT plants in Fv/Fm was more conspicuous as simultaneously treated with water stress, high light and high temperature stress. These results indicate that SSA plants are more resistive than NT plants to multiple environmental stresses and the enhanced resistive characteristics in SSA plants are based on osmotic adjustment under water stress condition and tolerance of membrane.
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