본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종 (NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증 시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

Understanding the phytotoxic mechanism of methyl bromide (MB), an essential fumigant during the quarantine and pre-shipment process, is urgently needed to ensure its proper use and reduce international economic losses. In a previous study, two main MB-induced toxic mechanisms such as reactive oxygen species (ROS) and auxin distribution were selected by analyzing transcriptomic analysis. In the study, a 3-week-old A. thaliana was supplied with 1 mM ROS scavengers [N-acetyl-L-cysteine (NAC) or L-glutathione (GSH)] and 1 μM indole-3-acetic acid (IAA) three times every 12 h, and visual and gene expression assessments were performed to evaluate the reduction in phytotoxicity by supplements. Phytotoxic effects on the MB-4h exposed group were decreased with GSH application compared to the other single supplements and a combination of supplements at 7 days post fumigation. Among these supplements, GSH at a concentration of 1, 2, and 5 mM was suppled to A. thaliana with MB-fumigation. During a long-term observation of 2 weeks after the fumigation, 5 mM GSH application was the most effective in minimizing MB-induced phytotoxic effects with up-regulation of HSP70 expression and increase in main stem length. These results indicated that ROS was a main key factor of MB-induced phytotoxicity and that GSH can be used as a supplement to reduce the phytotoxicity of MB.

Abstract
서 론
재료 및 방법
    1. 사용물질
    2. 애기장대 및 성장 조건
    3. 훈증처리
    4. 약해평가 및 물질처리
    5. RNA 추출 및 유전자 발현 분석
결과 및 고찰
    1. 메틸브로마이드 훈증에 의해 유도된식물 약해 저감물질 스크리닝
    2. GSH 농도에 따른 약해 저감효과 검증
적 요
REFERENCES

• 김경남(경북대학교 응용생명과학과) | Kyeongnam Kim (Department of Applied Biosciences, Kyungpook National University)
• 김채은(경북대학교 농생명융합공학과) | Chaeeun Kim (Department of Integrative Biology, Kyungpook National University)
• 박정은(경북대학교 농생명융합공학과) | Jungeun Park (Department of Integrative Biology, Kyungpook National University)
• 유진성(농림축산검역본부 식물검역기술개발센터) | Jinsung Yoo (Plant Quarantine Technology Center, Animal and Plant Quarantine Agency (APQA))
• 김우성(경북대학교 응용생명과학부) | Woosung Kim (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University)
• 전황주(경북대학교 응용생명과학과) | Hwang-Ju Jeon (Department of Applied Biosciences, Kyungpook National University)
• 김준란(농림축산검역본부 식물검역기술개발센터) | Jun-Ran Kim (Plant Quarantine Technology Center, Animal and Plant Quarantine Agency (APQA))
• 이성은(경북대학교 응용생명과학과/경북대학교 농생명융합공학과/경북대학교 응용생명과학부) | Sung-Eun Lee (Department of Applied Biosciences, Kyungpook National University/Department of Integrative Biology, Kyungpook National University/School of Applied Biosciences, Kyungpook National University)