외생 살리실산과 일산화질소 처리가 고추묘의 저온 내성 및 병 저항성에 미치는 영향 Effect of Exogenous Application of Salicylic Acid or Nitric Oxide on Chilling Tolerance and Disease Resistant in Pepper Seedlings원문보기
저온은 식물 생장을 저해하는 주된 요인이며 병원균에 대한 감수성을 증가시킨다. 그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다. 본 실험의 목적은 고추 묘에서 저온 내성과 식물병 발생에 대한 외생 살리실산(SA)과 일산화질소(NO) 처리의 효과를 밝히는 것이다. 정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L. '기대만발')는 온도 $20/25^{\circ}C$(낮/밤), 광주기 15시간, 광도 $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 정상적인 생육환경에서 자랐다. 1주일에 2번 계면활성제 0.1%를 포함한 SA와 NO 3mL을 고추 묘에 각각 분사해주었다. 처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 $4^{\circ}C$ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다. 저온 처리 전 후를 비교하여 대조구 고추묘에서는 저온에 의해 상대적으로 많은 수분을 손실하여 건물율이 높지만 SA와 NO 처리 된 고추 묘는 비슷한 건물율을 유지하였다. 저온 처리 후 대조구에 비해 SA와 NO 처리구의 전해질 유출 값은 더 낮았다. 저온 처리 동안 SA와 NO 처리구의 엽록소 형광값은 약 0.8 수준으로 유지하였지만 대조구는 빠르게 감소하였다. 화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다. 고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다. 본 실험의 결과는 SA와 NO의 외생처리는 고추 묘의 저온 내성을 증대시켰고 병 발생 정도를 감소시키는 데 효과적이었음을 보여준다.
저온은 식물 생장을 저해하는 주된 요인이며 병원균에 대한 감수성을 증가시킨다. 그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다. 본 실험의 목적은 고추 묘에서 저온 내성과 식물병 발생에 대한 외생 살리실산(SA)과 일산화질소(NO) 처리의 효과를 밝히는 것이다. 정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L. '기대만발')는 온도 $20/25^{\circ}C$(낮/밤), 광주기 15시간, 광도 $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 정상적인 생육환경에서 자랐다. 1주일에 2번 계면활성제 0.1%를 포함한 SA와 NO 3mL을 고추 묘에 각각 분사해주었다. 처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 $4^{\circ}C$ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다. 저온 처리 전 후를 비교하여 대조구 고추묘에서는 저온에 의해 상대적으로 많은 수분을 손실하여 건물율이 높지만 SA와 NO 처리 된 고추 묘는 비슷한 건물율을 유지하였다. 저온 처리 후 대조구에 비해 SA와 NO 처리구의 전해질 유출 값은 더 낮았다. 저온 처리 동안 SA와 NO 처리구의 엽록소 형광값은 약 0.8 수준으로 유지하였지만 대조구는 빠르게 감소하였다. 화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다. 고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다. 본 실험의 결과는 SA와 NO의 외생처리는 고추 묘의 저온 내성을 증대시켰고 병 발생 정도를 감소시키는 데 효과적이었음을 보여준다.
As an abiotic stress, chilling stress is one of the major factors limiting plant growth and increasing susceptibility to pathogens. Therefore, enhancing stress tolerance in plants is an important strategy for their survival under unfavorable environmental conditions. The objective of this study was ...
As an abiotic stress, chilling stress is one of the major factors limiting plant growth and increasing susceptibility to pathogens. Therefore, enhancing stress tolerance in plants is an important strategy for their survival under unfavorable environmental conditions. The objective of this study was to determine the effects of the exogenous application of salicylic acid (SA) or nitric oxide (NO) on chilling tolerance in pepper seedlings. Pepper (Capsicum annuum L. 'kidaemanbal') seedlings were grown under normal growing conditions ($20/25^{\circ}C$, 15 hours photoperiod, $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, fluorescence lamps) for 23 days after transplanting. The solution (3 mL) of 1 mM SA and 0.3 mM NO with surfactant triton 0.1% were sprayed two times a week, respectively. Right after the completion of chemical application, seedlings were subjected to chilling condition at $4^{\circ}C$ for 6 hours under dark condition and then the seedlings were recovered at the normal growing conditions for 2 days. In order to assess plant tolerance against chilling stress, growth characteristics, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), and membrane permeability were determined after chilling stress imposition. Total phenolic concentration and antioxidant capacity were measured during the whole experimental period. Disease incidence for pepper bacterial spot and wilt was also analyzed. Pepper seedlings treated with SA or NO were maintained similar dry mass ratio, while the value in control increased caused by chilling stress suggesting relatively more water loss in control plants. Electrolyte leakage of pepper seedlings treated with SA or NO was lower than that of control 2 days after chilling treatment. Fv/Fm rapidly decreased after chilling stress in control while the value of SA or NO was maintained about 0.8. SA increased higher total phenolic concentration and antioxidant capacity than NO and control during chemical treatment. In addition, increase in total phenolic concentration was observed after chilling stress in control and NO treatment. SA had an effect on the reduction of bacterial wilt in pepper seedlings. The results from this study revealed that pre-treatment with SA or NO using foliar spray was effective in chilling tolerance and the reduction of disease incidence in pepper seedlings.
As an abiotic stress, chilling stress is one of the major factors limiting plant growth and increasing susceptibility to pathogens. Therefore, enhancing stress tolerance in plants is an important strategy for their survival under unfavorable environmental conditions. The objective of this study was to determine the effects of the exogenous application of salicylic acid (SA) or nitric oxide (NO) on chilling tolerance in pepper seedlings. Pepper (Capsicum annuum L. 'kidaemanbal') seedlings were grown under normal growing conditions ($20/25^{\circ}C$, 15 hours photoperiod, $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, fluorescence lamps) for 23 days after transplanting. The solution (3 mL) of 1 mM SA and 0.3 mM NO with surfactant triton 0.1% were sprayed two times a week, respectively. Right after the completion of chemical application, seedlings were subjected to chilling condition at $4^{\circ}C$ for 6 hours under dark condition and then the seedlings were recovered at the normal growing conditions for 2 days. In order to assess plant tolerance against chilling stress, growth characteristics, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), and membrane permeability were determined after chilling stress imposition. Total phenolic concentration and antioxidant capacity were measured during the whole experimental period. Disease incidence for pepper bacterial spot and wilt was also analyzed. Pepper seedlings treated with SA or NO were maintained similar dry mass ratio, while the value in control increased caused by chilling stress suggesting relatively more water loss in control plants. Electrolyte leakage of pepper seedlings treated with SA or NO was lower than that of control 2 days after chilling treatment. Fv/Fm rapidly decreased after chilling stress in control while the value of SA or NO was maintained about 0.8. SA increased higher total phenolic concentration and antioxidant capacity than NO and control during chemical treatment. In addition, increase in total phenolic concentration was observed after chilling stress in control and NO treatment. SA had an effect on the reduction of bacterial wilt in pepper seedlings. The results from this study revealed that pre-treatment with SA or NO using foliar spray was effective in chilling tolerance and the reduction of disease incidence in pepper seedlings.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 우리나라의 대표적 노지재배 채소인 고추묘에 외생 SA와 NO를 처리하였을 때 저온내성과 병(점무늬병, 풋마름병) 저항성 유도효과를 규명하였다.
그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다. 본 실험의 목적은 고추 묘에서 저온 내성과 식물병 발생에 대한 외생 살리실산(SA)과 일산화질소(NO) 처리의 효과를 밝히는 것이다. 정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L.
제안 방법
SA와 NO를 이용하여 고추 묘의 저온 저항성에 대한 효과를 확인하기 위해 계면활성제 1%(Triton 100, Samchun, Korea)을 포함한 1mM SA(Samchun, Korea) 용액과 NO의 공여체 0.3mM Sodium Nitro Prusside(Sigma-Aldrich, USA) 용액을 정식 24일과 27일된 고추 묘 전체에 3mL씩 골고루 2회 분사해주었다. SA와 NO의 농도는 이전 문헌을 참고하여 고추묘에 가장 효과적일 것이라고 판단되는 농도를 선택하였다 (Janda 등, 1999; Kang 등, 2003; Sayyari 등, 2013).
고추 잎에서 병이 발생한 정도를 발병지수로 조사한 후, 아래와 같이 발병도를 구하는 식으로 발병도를 계산하여 비교하였다.
4℃에서 저온 처리 3시간 후와 회복 2일 후 고추 잎과 같은 시간에 대 조구 고추 잎을 채취하고 잎을 3등분 하여 50mL 튜브에 넣은 뒤 15mL 증류수를 넣고 10시간 동안 상온에 보관하였다. 그 후 Vortex mixer(BV1000, Benchmark Scientific, USA)로 1분간 섞어준 후 Electric conductivity meter(Multi 3430, WTW, Germany)로 전기전도도를 측정하고(측정 I), 그 후 샘플을 80℃의 Water bath(MSB-2011D, MonoTech, Korea)에서 2시간 처리한 후 10시간 상온에 보관하였다. 그 후 1분 동안 Vortex mixer으로 섞어준 뒤 전기전도도를 다시 측정하였다 (측정II).
세균점무늬병에 대한 방제효과를 조사하기 위해서 NO와 SA를 처리한 고추 유묘에 병원균을 접종하였다. 냉동 보관하던 X. compestris vesicatoria 1523을 녹인 후에 NA배지에 접종하여 28℃에서 배양하고, 형성된 콜로니 하나를 NB 배지에 다시 접종하여 동일한 조건에서 3일간 배양한 후 수확하여 접종원으로 사용하였다. 수확한 병원균은 분광광도계를 사용하여 병원균 현탁액의 흡광도를 0.
또한 각 반복 당 발병주율을 조사하여 발병지수를 조사하여 구한 발병도와 비교하였다.
총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다. 저온 처리 전·후를 비교하여 대조구 고추묘에서는 저온에 의해 상대적으로 많은 수분을 손실하여 건물율이 높지만 SA와 NO 처리 된 고추 묘는 비슷한 건물율을 유지하였다.
발아 후 뿌리를 활착시키기 위해 정상적인 재배 환경(25℃/낮, 20℃/밤, 광주기 15시간, 습도 50%, 형광등 140±5µmol·m−2·s−1)의 식물생장상(DS-51GLP, ㈜다솔 과학)으로 이동시켜 주었다.
0이 되도록 조절하여 사용하였다. 병원균의 접종은 고추묘의 뿌리를 가위로 자른 후, 병원균 현탁액에 1시간 침지하여 접종하였다. 접종한 고추묘는 32℃인 항온기의 비닐 상장에 넣어 관리하였으며, 12시간 간격으로 광을조사하였다.
접종한 고추묘는 32℃인 항온기의 비닐 상장에 넣어 관리하였으며, 12시간 간격으로 광을조사하였다. 병의 발생은 병원균을 접종하고 10일 후에 아래와 같은 발병지수(Table 2)를 기준으로 조사한 후에 발병도를 계산하였다.
생육 특성 조사, 전해질 유출, 기능성 물질 분석은 각 처리구별 5반복, SPAD Value와 엽록소 형광 값은 4반복, 식물병원균에 대한 저항성 조사는 각 접종원 농도별 10개체씩 3반복으로 실시하였다. 데이터 분석은 SAS(Statistical Analysis System, 9.
세균점무늬병에 대한 방제효과를 조사하기 위해서 NO와 SA를 처리한 고추 유묘에 병원균을 접종하였다. 냉동 보관하던 X.
수분 공급은 72공 트레이를 별도로 제작한 용기(45×26×10cm, L×W×H)에 놓고, 2-3일 간격으로 2L씩 증류수로 저면관수하였으며, 정식 후부터는 1주일 간격으로 Hoagland/ Arnon solution(pH 6, EC 1.3dS·m−1)을 2L씩 공급해 주었다.
compestris vesicatoria 1523을 녹인 후에 NA배지에 접종하여 28℃에서 배양하고, 형성된 콜로니 하나를 NB 배지에 다시 접종하여 동일한 조건에서 3일간 배양한 후 수확하여 접종원으로 사용하였다. 수확한 병원균은 분광광도계를 사용하여 병원균 현탁액의 흡광도를 0.4로 조절한 후, 온실에서 고추의 잎 뒷면에 분무 접종하였다. 접종한 고추는 습도가 포화 상태로 유지되는 비닐 상자(온도 30℃, 광주기 12시간)에 넣어 보관하며 발병을 유도하였다.
전자저울(Si-234, Denver Instrument, USA)로 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였고, 건물중은 시료를 70℃ 항온 건조기(FS420, Advantec, Japan)에서 72시간 이상 말린 후 그 무게를 측정하였다. 엽록소 함량은 엽록소 측정기(SPAD502, Minolta, Japan)을 이용하여 정단으로부터 3번째 잎을 측정하였고, 엽면적은 엽면적계(LI-2050A, LI-Cor, USA)를 이용하여 측정하였다.
처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 4℃ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다.
저온 처리에 의한 고추의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 식물의 스트레스 활성정도를 간접적으로 표현할 수 있는 엽록소 형광 값(Fv/Fm)을 측정하였다. 저온 처리 전과 저온 처리 후 1, 3, 6시간과 회복 2일 후 각 처리구별로 엽록소 형광 측정기(PAM 2000, HeinzWalz GmbH, Effeltrich, Germany)을 이용하여 측정하였다. 측정 30분전 고추의 기부에서부터 5번째 잎에 dark clip을 물려 30분 동안 암적응을 시킨 후 잎에 20kHz, 1100µmol·m−2·s−1 PPF의 광을 조사하여 최대 형광값 (Fm)과 초기 형광값(Fo)를 구하고, 광계II 최대 양자 수율(Fv/Fm)은 (Fm - Fo)/Fm으로 계산하였다.
저온 처리 후 고추묘 잎의 세포붕괴도를 대조구와 두 처리구의 고추잎 전해질 유출 정도로 비교하였다(Fig. 3). 저온 처리 직후에는 대조구와 SA 처리구에 비해 NO 처리한 고추 잎의 세포 붕괴도가 상대적으로 낮았으며, 저온 처리 완료 후 회복 2일째에는 그 경향이 더욱 명확해져, 대조구에 비해 SA와 NO 처리가 상대적으로 약 2.
저온 처리에 의한 고추의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 식물의 스트레스 활성정도를 간접적으로 표현할 수 있는 엽록소 형광 값(Fv/Fm)을 측정하였다. 저온 처리 전과 저온 처리 후 1, 3, 6시간과 회복 2일 후 각 처리구별로 엽록소 형광 측정기(PAM 2000, HeinzWalz GmbH, Effeltrich, Germany)을 이용하여 측정하였다.
SA와 NO의 농도는 이전 문헌을 참고하여 고추묘에 가장 효과적일 것이라고 판단되는 농도를 선택하였다 (Janda 등, 1999; Kang 등, 2003; Sayyari 등, 2013). 저온 환경이 SA과 NO 처리한 고추의 생육에 미치는 영향을 확인하기 위하여 2번째 SA와 NO처리 후 2일째에 4℃ 암 상태의 식물생장상(BI-1000M, JeioTech, Kore)에서 6시간 동안 저온 처리해주었다. 그 후 정상적인 재배 환경의 식물생장상(DS-51GLP, (주)다솔과학, Korea)에서 2일동안 회복시켜 주었다.
저온에 따른 고추의 생육을 비교하기 위하여 저온 처리 전과 회복 2일 후에 각 처리구별로 생체중과 건물중, 엽록소 함량, 엽면적를 조사하였다. 전자저울(Si-234, Denver Instrument, USA)로 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였고, 건물중은 시료를 70℃ 항온 건조기(FS420, Advantec, Japan)에서 72시간 이상 말린 후 그 무게를 측정하였다.
저온에 의한 잎 조직의 세포 파괴 정도를 파악하기 위해 고추 잎의 전해질 유출을 측정하였다. 4℃에서 저온 처리 3시간 후와 회복 2일 후 고추 잎과 같은 시간에 대 조구 고추 잎을 채취하고 잎을 3등분 하여 50mL 튜브에 넣은 뒤 15mL 증류수를 넣고 10시간 동안 상온에 보관하였다.
저온에 따른 고추의 생육을 비교하기 위하여 저온 처리 전과 회복 2일 후에 각 처리구별로 생체중과 건물중, 엽록소 함량, 엽면적를 조사하였다. 전자저울(Si-234, Denver Instrument, USA)로 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였고, 건물중은 시료를 70℃ 항온 건조기(FS420, Advantec, Japan)에서 72시간 이상 말린 후 그 무게를 측정하였다. 엽록소 함량은 엽록소 측정기(SPAD502, Minolta, Japan)을 이용하여 정단으로부터 3번째 잎을 측정하였고, 엽면적은 엽면적계(LI-2050A, LI-Cor, USA)를 이용하여 측정하였다.
총 페놀 농도를 분석하기 위하여 SA와 NO 첫 번째 처리 전후와 두 번째 처리 후 그리고 저온 처리 1시간째, 6시간째 각 처리구별 잎을 채취하였다. 채취한 잎(약 0.
항산화도는 ABTS(Aminobenzotriazole; 2,2’-Azinobis[3-ethyl benzothiazoline 6-sulfonic acid] diammonium salt)를 이용한 방법(Miller and Rice-Evans, 1996)을 약간 수정해서 Son과 Oh(2013)에서 기술한 방법으로 분석하였다. 총 페놀 농도와 동일하게 샘플을 채취하여 추출하였으며, 추출액은 암 상태의 -20℃에서 12시간 이상 보관하였다. 그 후 1000rpm에서 2분간 원심분리(CF-10, Daihan Science, Korea)하여 상층액을 얻었다.
저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다.
고추의 총 페놀 함량은 Son과 Oh (2013)에서 기술한 방법처럼 Folin-Ciocalteau용액을 이용하여 분석하였다. 최종 반응물의 혼합물을 충분히 식혀준 후 흡광도는 분광광도계(UV-1800, Shimadzu, Japan)로 765nm에서 측정하였으며, Standard curve는 Gallic acid(Sigma-Aldrich, USA)를 이용하였고 고추의 총 페놀 농도는 단위 생체중 (g)당 gallic acid(mg)의 함량으로 표현하였다.
측정 30분전 고추의 기부에서부터 5번째 잎에 dark clip을 물려 30분 동안 암적응을 시킨 후 잎에 20kHz, 1100µmol·m−2·s−1 PPF의 광을 조사하여 최대 형광값 (Fm)과 초기 형광값(Fo)를 구하고, 광계II 최대 양자 수율(Fv/Fm)은 (Fm - Fo)/Fm으로 계산하였다.
파종 후 12일째 72공 플러그트레이에 원예용 상토(‘명문’, 동부팜한농, Korea)를 넣고 1개체씩 정식하여 추가로 33일간 재배하였다.
대상 데이터
고추(Capsicum annuum L. cv. kidaemanbal) 종자(동부팜흥농, Korea)는 종자성장팩(DAIKI, Japan)에 파종하여 발아 시키기 위해서 30℃ 암조건(습도 50%)에 3일간두었다.
실험에는 고추 세균점무늬병균과 풋마름병균을 사용하였다. 세균점무늬병균은 생명공학연구원에서 분양받은 Xanthomonas compestris vesicatoria 1523을 실험에 사용하였으며, 풋마름병균으로는 서울대학교에서 분양 받은 Ralstonia solanacearum GMI1000을 사용하였다. 병원균은 28℃의 NB(nutrient broth) 배지에서 3일간 배양한 후, 멸균한 glucerol의 최종 농도가 20%가 되도록 첨가하여 -70℃에서 보관하며 실험에 사용하였다.
실험에는 고추 세균점무늬병균과 풋마름병균을 사용하였다. 세균점무늬병균은 생명공학연구원에서 분양받은 Xanthomonas compestris vesicatoria 1523을 실험에 사용하였으며, 풋마름병균으로는 서울대학교에서 분양 받은 Ralstonia solanacearum GMI1000을 사용하였다.
풋마름병균인 R. solanacearum GMI-1000을 28℃의 TTC 배지에서 3일간 배양한 후, 원심분리하여 수확하고 살균증류수로 2회 세척하여 만든 세균 현탁액을 접종원으로 사용하였다. 병원균 현탁액의 흡광도는 600nm에서 1.
데이터처리
생육 특성 조사, 전해질 유출, 기능성 물질 분석은 각 처리구별 5반복, SPAD Value와 엽록소 형광 값은 4반복, 식물병원균에 대한 저항성 조사는 각 접종원 농도별 10개체씩 3반복으로 실시하였다. 데이터 분석은 SAS(Statistical Analysis System, 9.2 Version)을 이용하여 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 실시하였고, 처리 간 비교는 LSD(Least significant difference) 검정을 이용하였다.
이론/모형
2g)은 액체질소로 동결시킨 후 분석 전까지 -70℃의 Deep Freezer(DF8524, Il-Shin, Korea)에 보관하였다. 고추의 총 페놀 함량은 Son과 Oh (2013)에서 기술한 방법처럼 Folin-Ciocalteau용액을 이용하여 분석하였다. 최종 반응물의 혼합물을 충분히 식혀준 후 흡광도는 분광광도계(UV-1800, Shimadzu, Japan)로 765nm에서 측정하였으며, Standard curve는 Gallic acid(Sigma-Aldrich, USA)를 이용하였고 고추의 총 페놀 농도는 단위 생체중 (g)당 gallic acid(mg)의 함량으로 표현하였다.
항산화도는 ABTS(Aminobenzotriazole; 2,2’-Azinobis[3-ethyl benzothiazoline 6-sulfonic acid] diammonium salt)를 이용한 방법(Miller and Rice-Evans, 1996)을 약간 수정해서 Son과 Oh(2013)에서 기술한 방법으로 분석하였다.
성능/효과
SA와 NO 처리 및 저온처리는 총 페놀 농도와 항산화 활성에 영향을 주었다(Fig. 4). 첫 번째 SA 처리 후, 총 페놀 농도는 대조구와 NO에 비해서 증가하였으며, 4℃저온 처리는 SA 처리구와 대조구 고추묘의 총 페놀 농도를 증가시켰다.
저온 환경이 SA과 NO 처리한 고추의 생육에 미치는 영향을 확인하기 위하여 2번째 SA와 NO처리 후 2일째에 4℃ 암 상태의 식물생장상(BI-1000M, JeioTech, Kore)에서 6시간 동안 저온 처리해주었다. 그 후 정상적인 재배 환경의 식물생장상(DS-51GLP, (주)다솔과학, Korea)에서 2일동안 회복시켜 주었다.
화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다. 고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다.
고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다. 본 실험의 결과는 SA와 NO의 외생처리는 고추 묘의 저온내성을 증대시켰고 병 발생 정도를 감소시키는 데 효과적이었음을 보여준다.
하지만 고농도의 SA와 NO 처리는 식물의 엽록소 함량 감소와 광합성 저하, 세포 손상 및 생장을 억제한다(Kim and Kwang, 2014; Lee, 1999; Siddiqui 등, 2011). 본 연구 결과에서는 유의적 차이는 없지만, NO 처리구에서 지상부와 지하부의 생체중과 건물중이 증가된 것으로 보아, 본 실험에서 사용한 SA와 NO의 농도는 고추의 생육에 저해되지 않는 적당한 농도라고 판단된다.
육묘 과정 중에서 SA를 처리한 고추묘는 Table 4에서 보는 것과 같이 풋마름병균을 접종하였을 때 시들음 증상이 나타나지 않아 방제효과가 인정되었지만, 세균점무늬병을 일으키는 X. compestris vesicatoria를 접종하였을 경우에는 40.0% 병이 발생하여 대조구 고추묘에서 발병 도와 유의성 있는 차이가 나지 않았다. 육묘 시에 NO를 처리하였을 경우에는 세균점무늬병과 풋마름병 모두에 대해서 억제효과가 전혀 나타나지 않았다.
3). 저온 처리 직후에는 대조구와 SA 처리구에 비해 NO 처리한 고추 잎의 세포 붕괴도가 상대적으로 낮았으며, 저온 처리 완료 후 회복 2일째에는 그 경향이 더욱 명확해져, 대조구에 비해 SA와 NO 처리가 상대적으로 약 2.2~2.6배 낮은 세포붕괴도를 보였다. 이 결과는 SA와 NO처리된 고추묘가 저온에 대한 저항성을 보였다는 것을 의미한다.
정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L. ‘기대만발’)는 온도 20/25℃(낮/밤), 광주기 15시간, 광도 145±5µmol·m−2·s−1의 정상적인 생육환경에서 자랐다.
1%를 포함한 SA와 NO 3mL을 고추 묘에 각각 분사해주었다. 처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 4℃ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다.
4). 첫 번째 SA 처리 후, 총 페놀 농도는 대조구와 NO에 비해서 증가하였으며, 4℃저온 처리는 SA 처리구와 대조구 고추묘의 총 페놀 농도를 증가시켰다. NO 처리구의 경우 저온 처리에 민감하게 반응하지 않았다.
8 수준으로 유지하였지만 대조구는 빠르게 감소하였다. 화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다.
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논문에서 추출한 답변
고추의 영양학적 특징은?
7kg로 세계적으로 고추 소비량이 매우 높은 나라 중 하나이며, 농가 주요 소득원이다(Oh, 2009). 고추에는 매운맛을 내는 캡사이신과 비타민 A, C 같은 인체 유용성분이 다량 함유되어 있어 영양학적 가치가 높고 특유한 맛과 식감으로 국내·외 소비가 지속적으로 증가하는 추세이다.
저온이 식물에게 주는 피해는?
저온은 식물 생장을 저해하는 주된 요인이며 병원균에 대한 감수성을 증가시킨다. 그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다.
고추의 건강한 묘 생산이 중요한 이유는?
따라서 고추 육묘기간의 환경관리가 중요하며 건강한 묘를 생산하기 위한 방법이 필요하다. 또한, 건강한 묘는 정식 후 노지의 외부적인 환경 스트레스에 대해 저항성을 보이기 때문에 안정적인 생산량을 보장할 수 있다.
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