본 연구는 엽표면 특성 및 유전적 특성이 현저히 다른 벼 품종들의 엽표면 wax의 양과 화학적 조성을 밝히고자 수행 되었다. 벼품종은 엽의 형태적 특성면에서 glabrous한 것, long-hairy한 것, pubescent한 것, water-wettable한 것을 선정했고 이들 각각에 대한 일본형 품종과 통일형(Indica Japonica) 품종을 1개씩 공시하였으며, 공시품종들의 분얼기 및 출수기에 엽표면 wax를 chloroform으로 추출하고 그 양 및 화학적 조성을 TLC, GLC 및 FTIR로 분석했으며, 그 주요결과는 다음과 같다. 1. 벼의 엽표면 wax는 chloroform을 용매로 추출할 때 대체로 엽표면 wax 전체에 대해 균등하게 작용하며 wax 소편의 일부 및 첨예한 부분을 많이 용해시키나 상온에서 chloroform이 엽전면에 균일하게 접촉하고 wax 이외 물질을 유출하지 않기 위해서 벼 잎을 5분이내 침지함이 적당했지만 5분간 추출로도 엽면적 wax 전량을 추출하지는 못하였다. 2. 공시 품종들의 엽표면 wax는 대부분 소편장(platelet)으로 엽표면에 축적되어 있고 품종에 따라 wax축적의 조밀성이 달랐는데 Glabrous 품종이 제일 치밀했고 Long-hairy 품종, Pubescent 품종들이 그 다음으로 치밀했으며, Water-wettable 품종들은 wax 소편들이 적고 엉성하여 큐티클층 노출이 많았다. 또한 잎의 전면과 이면간 wax 축적은 품종에 관계없이 이면보다 전면이 더 치밀하였다. 3. Chloroform으로 5분씩 2회 침출한 엽표면 wax의 양은 벼품종간 차이보다 생육시기간 차이가 컸는데, 분얼기는 0.8～1.8 mg / g f.w. 수준, 출수기에는 1.7～3.6 mg / g. f.w. 수준으로 출수기에 불얼기보다 2～3배 정도 더 많았다. 4. 벼 엽표면 wax의 화학조성은 TLC상에서 크게 7성분으로 분리 동정되었는데 ketone류는 확인할 수 없었고 diol류, fatty alcohol류, fatty acid류, fatty aldehyde류, fatty ester류, 포화와 불포화 hydrocarbon류 등이 확인되었다. 5. 엽표면 wax의 TLC상의 화학조성은 벼품종간보다 생육시기별로 달랐는데 분얼기는 극성 성분인 diol, fatty acid, fatty alcohol류들을 확인할 수 없었지만 출수기에는 이들과 비극성 성분인 fatty aldehyde, fatty ester, 포화 및 불포화 hydrocarbon류를 확인할 수 있었다. 6. 벼 엽표면 wax를 이루고 있는 조성을 화학성분별로 탄소수면에서 보면 diol류는 C30 단일물질로, fatty alcohol류중 primary인 경우 C13과 C32가 주종이었고 secondary는 C14, C16, C30으로 구성되어 있었으며, aldehyde류는 C29-C34까지 비교적 비슷한 비율로 분포되어 있었다. Fatty ester중 acid 부위는 aldehyde 부위보다 저탄소수분포를 보였고 주로 C22, C23이었고, alcohol류는 C13, C22, C24, C26 등으로 품종에 따라 다른 구성을 보였다. Hydrocarbon류는 품종과 생육시기에 관계없이 탄소수가 홀수인 물질이었으며 주로 C29와 C31이었다.

Differences in the amount and chemical characteristics of the epicuticular waxes on rice leaves were studied for the active tillering and heading stages of rice varieties differing widely in gross leaf-surface property and genetics. The amount of waxes on surfaces of rice leaf-blades was determined by extraction with chloroform and chemical composition of the waxes was characterized by thin layer chromatography, gas liquid chromatography and infrared spectrophotometry. The amount of waxes varied by variety and significantly with growth stage. The amount at the heading stage was 1.7 to 3.6 mg/g fresh weight of leaves, which was two to three times as much as that at the tillering stage of 0.8 to 1.8 mg/g fresh weight. The waxes consisted of seven chemical classes, namely diols, fatty acids, fatty alcohols, fatty aldehydes, fatty esters, saturated and unsaturated hydrocarbons. Diols and unsaturated hydrocarbons were identified as new chemical classes of the rice epicuticular waxes. The polar constituents such as dials, fatty acids and fatty alcohols and the non-polars such as fatty aldehydes, fatty esters, and saturated and unsaturated hydrocarbons were identified at the heading stage, but at the tillering stage only the non-polar compounds were identified. In the carbon numbers (C) of the chemical classes, diols were composed entirely of C30 and acids were mainly of C30 and C31. In alcohols, primary alcohols were composed of C13 and C32, and the secondary alcohols were of C14, C16 and / or C30 regardless of the rice varieties. The acid portion of fatty esters, mainly composed of C22 and C23, showed low cabon numbers compared with the aldehydes. The alcohol portion of them showed a wide distribution in carbon numbers from C13 to C26 depending on the rice varieties. Hydrocarbons had odd carbon numbers, consisting mainly of C29 and C31.

• Yong Woong Kwon | 권용웅
• Bong Jin Chung | 정봉진