수도의 내염성 품종 안나프르나에 NaCl 50 mM을 처리하여 유도된 단백질의 분리정제를 수행하여 한 개의 새로운 단백질을 분리 정제하였다. 그 결과는 다음과 같다 1. 10일된 유묘에 50mM NaCl을 48시간 처리하여 유도된 단백질의 존재를 전기영동을 통하여 확인하였다. 2. FPLC를 이용한 DEAE와 phenyl column을 이용하여 순수한 정제가 가능하였고, 이 과정을 통하여 전기영동상에서 단일 밴드를 나타내는 하나의 단백질을 정제하였다. 3. 이 단백질의 분자량이 64,000이라는 것을 Se-phdex-G 100 column chromatography를 통하여 확인하였다. 4. 이 단백질에 대한 단일 항체를 조제하여 고역가 항체를 분비하는 hybridoma 세포주 3개를 작성하고 isotype등 특성을 조사하였다.
벼의 10일된 유묘에 0, 50, 100, 150m㏖의 NaCl을 처리하여 수분 흡수와 생육 그리고 GA3 와 ABA, IAA, zeatin의 내생 호르몬 수준을 단일클론 항체를 이용한 ELISA에 의해서 분석하였다. 1. 수분 함량은 50mM NaCl 처리에 의해서 동진벼, 삼강벼, 안나프르나 모두 시간이 지남에 따라서 감소하였다. 처리 5일째 수분함량은 동진(71%), 삼강(75%) 안나프르나(79%)순으로 높았다. 2. 염분처리에 의해서 지상부와 지하부 생육은 모두 억제되었다. 지하부가 지상부보다 억제되었다. 지상부와 지하부는 안나프르나 <삼강벼<동진벼 순으로 생육이 억제되었다. 3. GA3 와 IAA는 염분처리에 의해서 시간이 지남에 따라서 감소되었으며 zeatin도 감소 경향을 나타내었다. 4. ABA는 염분 농도와 시간에 따라 증가되었으며 염분처리 24시간에 크게 증가되었다. 특히 동진벼는 2n㏖에서 31n㏖ 까지 증가되었으나 안나프르나는 4.5n㏖에서 15n㏖까지만 증가되었다. 5. 수분 함량의 증감에 따라 식물호르몬의 함량이 변동됨을 알 수가 있었다.
작물 원형질체를 배양하면서 세포의 생존과 노화 그리고 고사의 상태를 대사적으로 정확히 판단이 가능한 marker물질을 확인하고 간편한 측정법을 확립하기 위하여 일련의 연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 담배와 벼의 원형질체를 나출하여 MS와KM-8P를 기본배지로 하여 2,4-K와 CM을 첨가하였던 바, ABA는 경시적으로 감소하였으며 CM첨가에 의해서 더 많이 감소하였다. GA3 , IAA, zeatin은 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 ABA의 감소율과 zeatin의 증가율이 가장 크게 나타났다. 2. Osmoticum(mannitol)을 적정 농도 이상으로 처리하였을 때 ABA는 일시적으로 증가되었다가 감소되었고, 다른 성장 호르몬은 모두 증가폭이 농도가 증가될수록 둔화되었다. 3. Supermine 10mM과 NaCl을 처리하였을 때 담배와 벼에서 각 호르몬의 증감은 서로 반대로 나타났다. 특히 담배는 NaCl의 stress가 크게 나타났다. 그리고 배양 후반기에는 원형질체의 분열이 중지되었다. 4. 원형질체의 배지 성분을 제거하고 32℃ 로 고온 배양에 의해서 인위적으로 노화를 촉진시켰을 때 세포의 활력은 48시간 이후에 크게 감소되었다. 세포의 활력 상실과 반비례적으로 ABA는 배양 10일까지 크게 증가되었다. 이와 반대로 성장 호르몬들은 모두 증가되지 않고 감소가 이루어졌다. 특히 zeatin의 감소가 크게 나타났다. 5. 이상의 결과에 따라서 식물 호르몬은 원형질체가 처한 환경 요인이나 부여된 어떤 조건에 따라서 민감하게 변동하고 있음을 확인하였다.
식물 홀몬의 면역적 분석은 무엇보다 분석전 복잡한 정제가 필요치 않고 정밀분석을 신속히 할 수 있다는데 그 장점이 있다. 다만 pAb를 이용하는 경우에 특이성이 다소 문제로 대두되고 있으나 mAb를 생산함으로써 크게 개량할 수 있었다. 물론 GA류에 있어서는 극히 유사한 구조를 가진것 끼리의 면역분석은 잘되지 않는 것처럼 받아들여지고 있으나 이 문제도 epitope를 달리 함으로써 어느 정도 해결 팔 수 있으며, 이경우 HPLC로 정제후 mAb-ELISA를 이용하여 검출하면 훨씬 정확한 분리와 분석이 가능 할 것으로 생각된다. 본 연구자 등은 mAb를 이용한 식물 홀몬 분석에 있어서 시료를 추출, 정제후 실제 ELISA에 의해서 정량분석에 소요되는 시간은 2시간 미만정도밖에 걸리지 않는다. 또한 검출 한계도 pmol~fmol 정도로 정밀분석이 가능하다. 그리고 소요되는 장비는 간단한 spectrophometer만 가지면 된다. 다만 mAb를 생산하는 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸린다. 따라서 필요로 하는 항체를 구입해서 (ABA artiserum sigma) 사용하는 것이 오히려 편리 할 것이다. 본 연구자 둥은 mAb를 이용한 식물 홀몬정량분석용 면역킷트를 제조하였다. 상기와 같은 여러가지 결과들은 식물 홀몬의 분석에 면역측정법이 편리하게 이용될 수 있음을 시사하고 생각된다.
Abscisin산(ABA)의 방사면역측정법을 이용하여 발아과정에 있는 수도에 있어서 ABA함량이 어떻게 변동되는가를 구명하였다. 수도종자중에 함유된 ABA함량은 동진벼에 있어서는 76.5ng/g 건물중이었고 삼강벼는 91.1ng/g 건물중이었다. 발아중에 있는 수도의 ABA함량은 종자 침지후 24시간내에 크게 감소되었으며 이와같은 ABA감소율은 침지온도와 발아중 수분흡수율에 유의한 정의 상관관계를 나타냈다. 수도발아중 ABA의 감소는 조직내 ABA가 침지액중으로 일부 용출되고 일부는 조직내에서 다른 화합물로 대사되는 것에 기인함을 알 수 있었다. 수도의 발아는 체내의 함량이 일정수준 이하에서만 일어나며 발아중 ABA함량의 감소율이 수도의 품종간 저온 발아성과도 관련이 있었다.
Abscisin산(ABA)의 정량분석을 위한 방사면역 측정법을 개발하였다. (± )-ABA를 사람혈청 albumin에 conjugate 시킨 항원을 만들고 이를 가토에 접종하여 얻은 항혈청은 ABA에 대하여 높은 친화성을 나타냈다(Ka=3.28 1013 /mol ) 3 H-ABA를 추적자로 사용하고 dextran-coated charcoal을 유리 ABA와 항체결합 ABA의 분리에 사용한 본 방사면역측정법은 ABA를 0.5 1012mol 까지 측정할 수 있었고 측정범위는 14 1012mol 까지 포함되었다. 이 면역측정법은 특이성이 높기 때문에 분석전 시료로부터 ABA를 미리 정제할 필요가 없었다. 시료 1개의 분석에는 2시간 정도 소요되어 하루 수백개의 시료률 분석처리할 수 있었다.