고온, 건조 스트레스 조건에서 멜라토닌 경엽처리에 의한 배추의 생장 및 항산화효소 활성 증대

고온, 건조 스트레스 조건에서 멜라토닌 경엽처리에 의한 배추의 생장 및 항산화효소 활성 증대

멜라토닌은 작물의 생장 및 분화 그리고 비생물적 환경 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온과 건조 스트레스 조건에서 배추에 멜라토닌을 세가지 수준의 농도(5, 10 및 20mg·L-1)로 엽면 살포하고, 스트레스 경감에 효과적인 농도를 찾고자 하였다. 고온 및 건조 스트레스 조건에서, 10mg·L-1농도의 멜라토닌 처리구의생체중과 엽면적이 대조구에 비해 각각 22.7%와 13.9%씩 증가함을 확인하였다. 광합성 특성 측정결과, 10mg·L-1처리구에서 광합성 속도와 증산율이 대조구...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Weon'ye gwahag gi'sulji Vol. 39; no. 5; pp. 583 - 592
Main Authors: 이진형(Jinhyoung Lee), 이희주(Heeju Lee), 위승환(Seunghwan Wi), 유인호(Inho Yu), 여경환(Kyung-Hwan Yeo), 안세웅(Sewoong An), 장윤아(Yoonah Jang), 장성회(Seonghoe Jang)
Format: Journal Article
Language:Korean
Published: 한국원예학회HST 01-10-2021
한국원예학회
Subjects:
농학
antioxidant enzyme
Brassica rapa L
항산화효소
배추
photosynthesis
superoxide dismutase
SOD
엽면시비
foliar application
광합성
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:멜라토닌은 작물의 생장 및 분화 그리고 비생물적 환경 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온과 건조 스트레스 조건에서 배추에 멜라토닌을 세가지 수준의 농도(5, 10 및 20mg·L-1)로 엽면 살포하고, 스트레스 경감에 효과적인 농도를 찾고자 하였다. 고온 및 건조 스트레스 조건에서, 10mg·L-1농도의 멜라토닌 처리구의생체중과 엽면적이 대조구에 비해 각각 22.7%와 13.9%씩 증가함을 확인하였다. 광합성 특성 측정결과, 10mg·L-1처리구에서 광합성 속도와 증산율이 대조구에 비해 유의한 차이를 보이며 증가하였고, 과산화수소(H2O2) 함량도 가장 낮게 측정되었다. 반면, 여러 농도의 멜라토닌 처리에 의한 MDA함량변화는 관찰되지 않았다. 특히, 10mg·L-1처리구에서 항산화효소인ascorbate peroxidase(APX)와 superoxide dismutase(SOD)의 활성이 대조구에 비해 증가하지만, ascorbic acid(AsA) 및proline의 함량은 변화를 보이지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 10mg·L-1농도의 멜라토닌 경엽처리는 배추의 항산화효소 활성을 증가시켜 고온 및 건조 스트레스 조건에서 배추 생장에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다. Melatonin, an indoleamine molecule, regulates a wide range of physiological functions during thegrowth, morphogenesis, and response of plants to abiotic stresses. We examined the effect ofexogenous melatonin application (5, 10, and 20 mg·L-1) on the growth and antioxidant enzymeactivity of Kimchi cabbage under high temperature (air temperature 32/26°C) and drought stress(soil moisture 20–24%) conditions. Application of 10 mg·L-1melatonin alleviated stress-inducedgrowth inhibition and increased the shoot fresh weight and the leaf surface area of seedlings by22.7% and 13.9%, respectively, compared to the control under the stress condition. Indeed, foliarapplication of melatonin at 10 mg·L-1caused an increase of net photosynthetic rate and transpirationrate under the stress condition. The lowest level of H2O2 content was also observed at 10 mg·L-1concentration of melatonin treatment, while no significant alterations in lipid peroxidation orconcentrations of malondialdehyde were detected by treatment with different concentrations ofmelatonin. In addition, significantly elevated activity levels of ascorbate peroxidase (APX) andsuperoxide dismutase (SOD) were measured at 10 mg·L-1melatonin treatment without significantchanges in ascorbic acid (AsA) and proline contents under the stress condition. These resultssuggest that foliar application of 10 mg·L-1melatonin ameliorates physiological damages caused bythe combination of water deficit and heat stress and enhances the activity of the antioxidantenzymes such as APX and SOD, thereby improving tolerance against the water deficit and heatstress in Kimchi cabbage. KCI Citation Count: 0
Bibliography:https://doi.org/10.7235/HORT.20210052
ISSN:1226-8763
2465-8588