본 연구는 저 선량 베타선의 장기간(31일) 조사에 의한 춘향이 열무와 알타리 무의 생장에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 실험은 알타리 무와 춘향이 열무에 대하여 각각 1개 샘플의 대조군과 11개 샘플의 실험군으로 구성하였다. 대조군과 실험군의 종자들은 각각의 샘플에서 8개씩 선택되어 같은 조건의 배양토에 파종하였다. 실험군 샘플의 누적선량은 31일 동안 매일 같은 시간에 측정하였다. 생장과정과 발아율은 매주 2회 같은 시간에 측정하였다. 잎사귀 수, 초장의 길이와 생체중은 파종 후 20일과 25일에 각각 측정하여 평균값을 얻었다. 25일 동안 측정된 실험군의 결과에서, 알타리 무의 길이와 무게는 누적선량 0.01 Gy에서 대조군보다 각각 5%와 36%로 증가하였다. 또한 춘향이 열무에서 길이는 누적선량 0.01~0.08 Gy와 0.3 Gy에서 대조군보다 각각 13~17%와 1%, 무게는 누적선량 0.05 Gy와 0.23 Gy에서 대조군보다 각각 36%와 2%로 증가하였다. 잎 수에 대하여, 알타리 무는 누적선량 0.01~0.32 Gy에서 대조군보다 0~50%로 증가하였다. 그리고 춘향이 열무는 0.01~0.0.62 Gy에서 대조군보다 0~67%로 증가하였다. 이 결과로부터, 알타리 무와 춘향이 열무는 대체적으로 낮은 누적선량영역(0.01~0.2 Gy)에서 길이와 무게 그리고 잎 수가 증가하였다. 그리고 실험군의 세포의 크기, 핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다. 결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량 영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구는 저 선량 베타선의 장기간(31일) 조사에 의한 춘향이 열무와 알타리 무의 생장에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 실험은 알타리 무와 춘향이 열무에 대하여 각각 1개 샘플의 대조군과 11개 샘플의 실험군으로 구성하였다. 대조군과 실험군의 종자들은 각각의 샘플에서 8개씩 선택되어 같은 조건의 배양토에 파종하였다. 실험군 샘플의 누적선량은 31일 동안 매일 같은 시간에 측정하였다. 생장과정과 발아율은 매주 2회 같은 시간에 측정하였다. 잎사귀 수, 초장의 길이와 생체중은 파종 후 20일과 25일에 각각 측정하여 평균값을 얻었다. 25일 동안 측정된 실험군의 결과에서, 알타리 무의 길이와 무게는 누적선량 0.01 Gy에서 대조군보다 각각 5%와 36%로 증가하였다. 또한 춘향이 열무에서 길이는 누적선량 0.01~0.08 Gy와 0.3 Gy에서 대조군보다 각각 13~17%와 1%, 무게는 누적선량 0.05 Gy와 0.23 Gy에서 대조군보다 각각 36%와 2%로 증가하였다. 잎 수에 대하여, 알타리 무는 누적선량 0.01~0.32 Gy에서 대조군보다 0~50%로 증가하였다. 그리고 춘향이 열무는 0.01~0.0.62 Gy에서 대조군보다 0~67%로 증가하였다. 이 결과로부터, 알타리 무와 춘향이 열무는 대체적으로 낮은 누적선량영역(0.01~0.2 Gy)에서 길이와 무게 그리고 잎 수가 증가하였다. 그리고 실험군의 세포의 크기, 핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다. 결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량 영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.
This study is to analyze effects of the growth of Chunhyang Young Radish (CYR) and Altari Radish (AR) according to the exposure for 31 days at low dose ${\beta}$-rays. This test has one contrast sample and eleven test samples each as to AR and CYR. The seeds from contrast and test sample ...
This study is to analyze effects of the growth of Chunhyang Young Radish (CYR) and Altari Radish (AR) according to the exposure for 31 days at low dose ${\beta}$-rays. This test has one contrast sample and eleven test samples each as to AR and CYR. The seeds from contrast and test sample were planted in the culture soil after 8 seeds were chosen from each with identical condition. The accumulated dose of test samples has been measured at consistent time on a daily basis for 31 days. The growing process and germination have been measured twice at consistent time in each week. The number of leaves, length of first leave and weight have been acquired average value by measuring for 20 and 25 days, respectively after being planted. The result of test sample in case of 25 days shows that 5% increase in length and 36% increase in weight for AR each at accumulated dose 0.01 Gy compared to the contrast sample. And the length of CYR has increased by 13~17% and 1% at accumulated dose 0.01~0.08 Gy and 0.3 Gy compared to the contrast sample. For the weight at accumulated dose 0.05 Gy and 0.23 Gy has increased by 36% and 2% compared to contrast sample. As to the number of leaves, AR has increased by 0~50% at accumulated dose 0.01-0.32 Gy compared to contrast sample. It also shows that the CYR has increased to 0~67% at accumulated dose 0.01-0.62 Gy compared to contrast sample. As a result of this study, it indicates that both AR and CYR has generally increased in their length, weight, and the number of leaves at low level accumulated dose part 0.01~0.2 Gy. The size of cell, area of nucleus and density of cell for test sample has been observed quite similar to the ones from contrast sample through microscope. In conclusion, AR and CYR irradiated by ${\beta}$-rays have estimated that they are achieved a rapid growth at low level accumulated dose region corresponding to its radiation hormesis theory. Further studies need to confirm the correlation between the radiation hormesis and the growth of the plants.
This study is to analyze effects of the growth of Chunhyang Young Radish (CYR) and Altari Radish (AR) according to the exposure for 31 days at low dose ${\beta}$-rays. This test has one contrast sample and eleven test samples each as to AR and CYR. The seeds from contrast and test sample were planted in the culture soil after 8 seeds were chosen from each with identical condition. The accumulated dose of test samples has been measured at consistent time on a daily basis for 31 days. The growing process and germination have been measured twice at consistent time in each week. The number of leaves, length of first leave and weight have been acquired average value by measuring for 20 and 25 days, respectively after being planted. The result of test sample in case of 25 days shows that 5% increase in length and 36% increase in weight for AR each at accumulated dose 0.01 Gy compared to the contrast sample. And the length of CYR has increased by 13~17% and 1% at accumulated dose 0.01~0.08 Gy and 0.3 Gy compared to the contrast sample. For the weight at accumulated dose 0.05 Gy and 0.23 Gy has increased by 36% and 2% compared to contrast sample. As to the number of leaves, AR has increased by 0~50% at accumulated dose 0.01-0.32 Gy compared to contrast sample. It also shows that the CYR has increased to 0~67% at accumulated dose 0.01-0.62 Gy compared to contrast sample. As a result of this study, it indicates that both AR and CYR has generally increased in their length, weight, and the number of leaves at low level accumulated dose part 0.01~0.2 Gy. The size of cell, area of nucleus and density of cell for test sample has been observed quite similar to the ones from contrast sample through microscope. In conclusion, AR and CYR irradiated by ${\beta}$-rays have estimated that they are achieved a rapid growth at low level accumulated dose region corresponding to its radiation hormesis theory. Further studies need to confirm the correlation between the radiation hormesis and the growth of the plants.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
그러나 식물 생장에 대한 방사선의 영향을 발표한 논문들이 일시 조사에 의한 결과를 바탕으로 한 것이 대부분이다4-11). 따라서 본 연구는 저 선량 베타선의 장기간(31일) 조사에 의한 춘향이 열무와 알타리 무의 생장에 미치는 영향을 분석하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
사용된 방사성동위원소의 방사능은 각각 서로 다르다. 각각의 종자에 대하여 11개의 실험군 샘플의 누적선량은 31일 동안 매일 같은 시간에 서베이메터(survey meter)로 측정하였다. 그리고 대조군과 실험군의 종자들은 각각의 샘플에서 8개씩 선택되어 같은 조건의 배양토에 파종되었다.
고 선량 방사선이 개체의 수명을 단축시킨다는 결과와 저 선량 방사선 피폭에 의해 개체의 수명이 연장된다는 결과가 보고 되고 있다1-2). 그러나 저 선량 피폭에 의한 생물학적 효과는 고 선량 피폭으로부터 얻은 생물학적 효과의 자료에 근거하여 해석한다. 이 과정에서 저 선량 피폭에 대한 방사선 작용을 잘못 해석 할 수 있다.
본 실험은 발아와 초기생육에서 비슷한 효과를 보이는 춘향이 열무와 알타리 무의 종자에 저 선량의 베타선을 조사한 후 종자를 파종하여 생장시키고, 생장된 종자의 생리 활성에 미치는 영향들을 정량적으로 분석한다.
사용한 토양은 파종을 위해 비료를 주지 않았다. 생장한 식물 초장의 길이 측정은 줄자, 초장의 무게는 한성 에이스 사의 천평 OHAUS 측정기를 사용하였다. 식물세포의 크기를 측정한 생물현미경은 Nikon사의 ALPHA PHOT-2 YS-2를 사용하여 관찰하였다.
생장한 식물 초장의 길이 측정은 줄자, 초장의 무게는 한성 에이스 사의 천평 OHAUS 측정기를 사용하였다. 식물세포의 크기를 측정한 생물현미경은 Nikon사의 ALPHA PHOT-2 YS-2를 사용하여 관찰하였다.
대조군은 11개의 종자를 플라스틱 용기에 넣어 샘플을 만들고, 베타선에 조사에 노출되지 않게 하였다. 실험군은 10개의 종자에 1개의 방사성동위원소를 플라스틱 용기에 넣어 샘플을 만들었다. 이 샘플들은 Fig.
대상 데이터
69 MeV이다. Fig. 1에서 보여주는 바와 같이, 종자에 베타선을 조사하기 위해 플라스틱 샘플용기(높이: 4 cm, 직경: 1.5 cm)와 이를 차폐하는 납 용기(높이 6 cm, 직경4 cm)가 사용되었다. 사용한 토양은 파종을 위해 비료를 주지 않았다.
본 연구에서, 방사선 호메시스의 실험 대상으로 춘향이 열무와 알타리 무를 선정한 배경은 생장기간이 비교적 짧고, 종자를 구하기 쉽고, 재배를 쉽게 할 수 있고, 단기간 실험의 가능성 때문에 선택을 하였다. 실험군 샘플들의 누적선량 차이는 사용된 폐기물 방사성동위원소의 방사능이 각각 서로 다른 기반에 의해서 31일 동안 매일 같은 시간의 측정으로부터 얻은 결과이다.
누적선량을 측정하기 위해 사용한 측정기는 Ludlum measurements 사의 fan-cake type survey-meter(모델: 44-9)이다. 사용한 방사성동위원소는 저 준위 폐기물로서 저에너지 베타선 방출체인 P-32이다. 이 동위원소는 반감기가 14.
실험은 춘향이 열무와 알타리 무의 종자들에 대하여 대조군은 각각 1개의 샘플로, 실험군은 각각 11개의 샘플로 구성하였다. 대조군은 11개의 종자를 플라스틱 용기에 넣어 샘플을 만들고, 베타선에 조사에 노출되지 않게 하였다.
데이터처리
생장과정과 발아율의 자료는 매주 2회 같은 시간에 측정하여 얻었다. 잎사귀 수, 초장의 길이와 생체중은 파종 후 20일과 25일의 측정으로부터 각각의 샘플에 대응하는 8개 파종된 종자에 대한 평균값을 산출하였다.
이론/모형
무의 종자들은 2005년도에 생산된 “춘향이 열무”(흥농종묘)와 “알타리 무”(흥농종묘)이다. 누적선량을 측정하기 위해 사용한 측정기는 Ludlum measurements 사의 fan-cake type survey-meter(모델: 44-9)이다. 사용한 방사성동위원소는 저 준위 폐기물로서 저에너지 베타선 방출체인 P-32이다.
성능/효과
결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량 영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.
이 근거는 이미 실험논문으로 발표되어 입증된 호메시스 이론과 부합된 것으로 추정된다. 그리고 실험군의 세포의 크기, 핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다.
20일에 대한 25일에 측정된 결과들을 비교하면 다음과 같다. 대조군에서, 길이의 비율은 알타리 무에서 183%와 춘향이 열무에서 207%로 증가하였고, 무게의 비율도 알타리 무에서 337%와 춘향이 열무에서 284%로 증가하였다. 그러나 잎 수의 비율은 알타리 무에서 67%와 춘향이 열무에서 75%로 감소하였다.
이 차이를 더욱 세분화 하지 못한 이유는 방사성동위원소는 폐기물로서 기기에 장착된 선원과 같이 직접 누적선량을 제어하여 조사하지 못하고, 또한 시간적인 배분에 의해 행해져야 하지만 현실적인 어려움 때문에 행하지 못하였다. 따라서 방사선 호메시스 효과가 나타나는 0.1 Gy 전후의 선량을 세분화하지 못한 결과를 얻었다. 그리고 20일과 25일의 생장 차이는 알타리 무와 춘향이 열무의 생장기간이 대략 90일과 30~45일이므로 생장이 촉진되는 시기에 의해서 좀 더 큰 차이를 나타낸 것으로 추정된다.
그리고 20일과 25일의 생장 차이는 알타리 무와 춘향이 열무의 생장기간이 대략 90일과 30~45일이므로 생장이 촉진되는 시기에 의해서 좀 더 큰 차이를 나타낸 것으로 추정된다. 또한 같은 누적선량에서, 발아는 0.3 Gy보다 더 큰 선량에서 늦게 되었고, 생장은 생장 기간이 가까울수록 더욱 성장되었다. 생장이 두드러지게 발생하기 시작한 시기는 20일부터이다.
본 실험에서 알타리 무와 춘향이 열무는 대체적으로 낮은 누적선량영역(0.01~0.2 Gy)에서 길이와 무게 그리고 잎 수가 증가하였다. 이 근거는 이미 실험논문으로 발표되어 입증된 호메시스 이론과 부합된 것으로 추정된다.
그러나 잎 수의 비율은 알타리 무에서 67%와 춘향이 열무에서 75%로 감소하였다. 실험군의 선량별 비교에서, 길이와 무게의 비율은 알타리 무와 춘향이 열무 모두에서 증가하였고, 잎 수의 비율은 선량별로 알타리 무와 춘향이 열무 모두에서 100%보다 크거나 작게 나타났다.
실험군의 세포의 크기, 핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다.
후속연구
그러나 인간에 대한 방사선 호메시스 효과는 그 발현까지의 기간이 너무 길기 때문에 단순히 어떤 하나의 자극 효과로 인해 결과가 만들어 졌다고 말하기 어렵다. 그리고 결과에 대한 개입요소가 너무 많기 때문에 좀 더 많은 연구와 자료가 모아져야 할 것이다.
그러나 방사선 호메시스에 의한 결과임을 확증하기 위한 여러 가지 실험을 하지 못하였다. 따라서 추정된 연구의 결과를 증명하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.
본 실험은 단 한번만의 파종, 순간 조사가 아닌 방사선 동위원소 폐기물을 이용하여 장시간에 걸친 피폭, 토양 등의 문제와 여러 가지 변수를 고려하지 못하였다. 그리고 연구의 결과는 기존 발표된 방사선 호메시스 이론을 재현한 것으로 추정된다.
결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량 영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
곡물류 종자와 식물체에서 저 선량 방사선 조사 결과는 어떤한가?
곡물류 종자와 식물체에서 저 선량 방사선 조사에 의해 상당한 자극작용이 나타났다. 이것은 대조군에 비해 120%의 수량증가와 불량 조건 하에서의 발아증가, 병에 대한 저항성 증가 등이 보고 되었다6). 또한 땅콩의 생장에 미치는 효과, 대두품종의 생육과 수량에 미치는 효과, 배추의 생장, 파종자의 발아, 고추에 대한 역병 저항성 효과 등이 보고 되었다7-11).
방사선 피폭에 의한 개체의 생물학적 효과의 긍정적인 면은 무엇인가?
방사선 피폭에 의한 개체의 생물학적 효과는 긍정적인 면과 부정적인 면, 모두가 보고 되었다. 고 선량 방사선이 개체의 수명을 단축시킨다는 결과와 저 선량 방사선 피폭에 의해 개체의 수명이 연장된다는 결과가 보고 되고 있다1-2). 그러나 저 선량 피폭에 의한 생물학적 효과는 고 선량 피폭으로부터 얻은 생물학적 효과의 자료에 근거하여 해석한다.
매우 적은 양의 방사선은 동 ․ 식물에게 어떤 영향을 준다고 보고되었는가?
럭키(Luckey)는 매우 적은 양의 방사선이 동 ․ 식물의 성장과 발달, 생식력, 수명 그리고 건강에 이로운 영향을 준다고 보고 하였다3). 그러나 식물 생장에 대한 방사선의 영향을 발표한 논문들이 일시 조사에 의한 결과를 바탕으로 한 것이 대부분이다4-11).
참고문헌 (17)
Lamb MJ.: the Effect of Radiation on the Longevity of Female Drosophilasu bob scura, J. Ins. Physiol, 10, 48-97, 1964
Sacher GA.: Effects of X-rays on the Survival of Drosophila imagoes, Phys. iol. Zool, 36, 295-311, 1963
김재성 외 : 저선량 감마선 조사에 의한 고추 역병 저항성 유기, 한국환경농학회지, 18(1), 47-51, 2000
Zainullin VG, Moskalev AA. : Radiation-induced Changes in the Lifespan of Laboratory Drosophila Melanogaster strain, Genetika, 37(9), 1304-1306, 2001
Dorr W, Hermann T.: Cancer Induction by Radiotherapy : Dose Dependence and Spatial Relationship to Irradiated volu, J. Radiol. Prot, 22, A117-A121, 2002
Cuttler JM.: Health Effect of Low Level Radiation When Will We Acknowledge the Relality?, 27th Annual conference of the canadian nuclear society, Toronto, pp.11-14, 2006
Joiner MC.: Induced Radioresistance: an Overview and Historical Perspective, Int. J. Radiat. Biol., 65(1), 79-84, 1994
Kim JS, Kim YK, Lee MH, et al.: Effects of Low Dose Gamma Radiation on the Germin Ation and Yield Components of Chinese Cabbage, J. Environ. Agri, 17(3), 274-278, 1999
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.