본 연구는 관엽 베고니아 네 종류(Begonia rex ‘Fairy’,‘Harmony’s Red Robin’, ‘Hilo Holiday’와 B. bowerae)의 실내 생장 및 무늬 발현에 미치는 보광 광질의 효과를 조사하기 위해 실행되었다. 광질은 46.6µmol•m−2•s−1 형광등을 기본으로 여기에 백색, 적색(625nm), 청색(470nm),녹색(525nm), 황색(605nm), 적•청 혼합광(적색: 청색=4:1)LED를 각각 조합하여 전체광도를 80±10µmol•m−2•s−1로조절하였고 일장은 12시간으로 8주간 처리하였다. 실내 조건은 기온 26±2oC, 상대습도 50±5% 이었다. 무늬의 면적과 색상에서의 변화를 정량화하였고 광질 처리 전 초기값을 기준으로 분석하였다. 그 결과, B. ‘Fairy’의 생장은 청색광에서 가장 양호하였고, 색상과 무늬비율은 처리 간 차이가 없었다. B. ‘Harmony’s Red Robin’은 적색광에서엽수가 많이 증가했으나 품종 특유의 적색이 녹색으로 변한 반면, 청색광에서 생장, 무늬 색상, 무늬 비율이 초기값을 유지했다. B. ‘Hilo Holiday’는 백색광과 적•청혼합광에서 양적 생육이 좋았으나, 적•청 혼합광과 청색광에서 무늬 비율이 높고 적색 무늬가 선명하였다. B.bowera는 광질에 따라 무늬가 다양하게 변했다. 그러나,청색광과 적•청 혼합광에서 생장이 양호할 뿐만 아니라무늬도 선명하였고 무늬 비율도 유지되었다. 결론적으로 B. ‘Fairy’와 ‘Harmony’s Red Robin’은 청색광을,‘Hilo Holiday’와 B. bowerae는 적•청 혼합광 또는 청색광을 보광하는 것이 무늬 발현에 더 효과적이었다. 따라서 실내에서 관엽 베고니아의 무늬 발현과 같은 품질특성을 유지하기 위해서는 LED 청색광을 단독 혹은 적색광과 조합하여 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

In field conditions, the zebra2 (z2) mutant in rice (Oryza sativa) produces leaves with transverse pale-green/yellow stripes. It was recently reported that ZEBRA2 encodes carotenoid isomerase (CRTISO) and that low levels of lutein, an essential carotenoid for non-photochemical quenching, cause leaf variegation in z2 mutants. However, we found that the z2 mutant phenotype was completely suppressed by growth under continuous light (CL; permissive) conditions, with concentrations of chlorophyll, carotenoids and chloroplast proteins at normal levels in z2 mutants under CL. In addition, three types of reactive oxygen species (ROS; superoxide [O2-], hydrogen peroxide [H2O2], and singlet oxygen [1O2]) accumulated to high levels in z2 mutants grown under short-day conditions (SD; alternate 10-h light/14-h dark; restrictive), but do not accumulate under CL conditions. However, the levels of lutein and zeaxanthin in z2 leaves were much lower than normal in both permissive CL and restrictive SD growth conditions, indicating that deficiency of these two carotenoids is not responsible for the leaf variegation phenotype. We found that the CRTISO substrate tetra-cis-lycopene accumulated during the dark periods under SD, but not under CL conditions. Its accumulation was also positively correlated with 1O2 levels generated during the light period, which consequently altered the expression of 1O2-responsive and cell death-related genes in the variegated z2 leaves. Taking these results together, we propose that the z2 leaf variegation can be largely attributed to photoperiodic accumulation of tetra-cis-lycopene and generation of excessive 1O2 under natural day-night conditions.