The effects of exogenous sodium nitroprusside (SNP, nitric oxide donor) on the growth, yield, photosynthetic characteristics, and antioxidant enzyme activity of kimchi cabbage (Brassica rapa L. subsp. pekinensis (Lour.) Hanelt) was studied under the low temperature conditions. Kimchi cabbages were treated with SNP of three concentrations (7.5, 15, 30 mg·L-1) for three times at four-day intervals and exposed to low temperature (16/7°C) stress for seven days. SNP treatment induced increases of net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intracellular CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr) under the stress condition with the highest level after the third treatment. The contents of malondialdehyde (MDA) and H2O2 were significantly lower in the treatment of SNP compared to the non-treated control. The activity of ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), increased in treated plants by up to 38, 187, 24 and 175%, respectively compared to the non-treated control. SNP-treated and untreated plants had similar growth characteristics. Compared to the control group, SNP-treatment increased fresh weight and leaf area by 5%. Overall, our findings suggest that the application of sodium nitroprusside to the leaves contributes to reducing physiological damage and enhancing the activities of antioxidant enzymes, thereby improving low temperature stress tolerance in kimchi cabbage.

저온스트레스에 따른 차나무 잎의 변화와 카테킨, 카페인, 아미노산대사 그리고 환원당 등 다양한 대사물의 함량 변화를 구명하였다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎은 세포크기, 기공 및 엽맥세포의 크기가 저온스트레스를 입지 않은 온실 재배 녹차잎에 비해 작았다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎에서 카페인과 카테킨의 함량은 온실 재배 차나무보다 높았다. 그러나 아미노산의 함량은 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎보다 온실에서 재배한 차나무가 높았다. 환원당 함량은 실외포장의 차나무에서 낮았다. 인위적 저온스트레스 처리 결과 환원당의 함량은 저온스트레스 처리 2시간까지는 증가하였다가 이후는 감소하였다. 이 결과는 저온스트레스가 차나무 잎의 형태적 변화와 더불어 카페인과 카테킨 그리고 당 등 대사물의 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

저온 스트레스에 대한 내성을 지닌 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 CaMV35S 프로모터 하류에 NDP kinase 2 유전자가 항상적으로 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타내며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내순화 시킨 후, Southern blot 분석을 실시하여 본 결과, NDP kinase 2 유전자가 형질전환 식물체의 g

저온 스트레스에 대한 호박의 생육과 식물체 내 삼투조절 물질의 반응을 분석한 결과, 삼투조절물질의 축적은 저온에 대한 내성 증가에 큰 영향을 미쳤다. 가용성 당은 저온에 강한 품종보다는 저온에 약한 품종에서 축적량이 많았다. 저온 처리 시 proline은 대조구에 비해 저온에 강한 품종과 약한 품종에서 모두 증가하는 경향을 보였다. 그러나 저온에 대한 내성에 따라 축적량에는 차이가 뚜렷하였는데, 저온 처리 후 20일째의 proline축적량은 대조구에 비해 저온에 약한 품종에서는 22배 증가하였고, 저온에 강한 품종에서 는 26.6배 증가하였다. 또한 저온에 약한 품종에서는 glycine betaine이 축적되지 않았지만, 강한 품종에서는 대조구에 비해 1.9배의 증가를 보였다. Glycine betaine을 엽면 처리하면 두 품종 모두 저온에 대한 내성이 증가하였는데, 이는 체내에 glycine betaine의 축적과 밀접한 관계가 있었다.

저온 또는 건조 처리에 따른 토마토 유묘의 생육과 부위별 항산화효소의 반응 양상을 분석한 결과, 토마토 유묘의 생체중은 처리 후 12일째에 대조구에 비해 각각 69.5% 와 50.6% 감소하였다. SOD와 POD의 활성은 대조구에 비해 저온 또는 건조 처리에서 높은 활성을 보였는데, 저온 처리시에는 뿌리에서 더 높은 활성을 보였고 건조 처리에서는 잎과 줄기에서 높은 활성을 보였다. 이러한 결과는 동위효소의 발현양상에서도 일치하였다. GR의 활성은 저온 또는 건조 처리시 대조구보다 높은 활성을 보였는데, 잎과 줄기에서는 저온과 건조 처리간의 차이는 없었지만, 뿌리에서는 건조 처리가 높은 경향을 보였다. GR 동위효소 발현양상은 저온과 건조처리시에는 GR-3 밴드가 잎에서는 발현되어 대조구와 차이가 있었지만, 줄기와 뿌리에서는 큰 차이가 없었다. PPO 활성은 잎에서는 모든 처리에서 차이가 없었지만, 줄기와 뿌리에서는 저온 또는 건조 처리에서 대조구보다 높은 경향을 보였다. 특히 줄기의 PPO 활성은 저온 처리보다 건조처리에서 높았고 뿌리의 PPO 활성은 건조 처리보다 저온 처리에서 높았다. 동위효소의 발현양상에서도 건조처리에서는 줄기에서, 저온 처리에서는 뿌리에서 높은 밀도를 보여 불량 환경에 따른 부위별 반응 차이를 잘 반영해 주었다.

프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 저온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 저온 처리한 벼로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 PEG fractionation을 실시한 후 PEG 상등액과 pellet 분획을 각각 이차원전기 영동으로 단백질을 분석하였고, MALDI-TOF MS를 이용하여 단백질을 동정하였다. PEG 상등액에서 8개의 단백질 spot이 증가하였고 10개의 spot 이 감소하였다. 증가

본 연구는 환경요인의 변화, 특히 겨울철 저온이 식물체에 미치는 영향을 정량적으로 밝히기 위해, 저온감수성 식물인 문주란을 대상으로 겨울철 일주기에 있어서 항산화효소 활성과 O-J-I-P곡선의 변화를 조사하였다. 겨울철의 superoxide dismutase와 peroxidase의 활성은 여름철에 비해 다소 증가하였다. 특히, peroxidase는 겨울철 새벽과 밤에 높은 활성을 보였으며 초겨울에만 특이적으로 검출되는 isoenzyme들로 관찰할 수 있

우리나라의 벼 냉해 피해는 통일벼를 주로 재배하던 1980년 전국 쌀 생산량의 25.6%가 감소하였다. 이후 냉해에 강한 자포니카 품종이 육성․보급되고 있어 전국적인 냉해 피해는 없었으나 최근 이상기후에 의한 기상 변동이 잦아짐으로 인해 국지적인 냉해 피해 우려는 높아지고 있는 실정이다. 특히 생식생장기의 냉해는 미소포자형성불량과 이삭추출을 지연시킴으로써 불임을 유발하고 쌀 수량을 감소시킨다. 장해형 냉해(생식 생장기의 냉해)를 검정하는 조사기준은 출수 전 15일부터 10일간, 17℃에서 냉해를 유발하여 검정한다고 되어 있지만 품종의 출수일을 미리 정확하게 예측하기가 어렵다. 또한 생식생장기는 유수형성기, 감수분열기, 출수 기 등으로 짧은 시간 동안 급격한 변화가 일어나는 예민한 시기로서 품종간 이삭추출속도와 균일도가 다른데 일괄적으로 출수 전 15일부터 냉해처리를 하여 장해형 냉해 민감도를 조사하는 데 부정확한 면이 있었다. 따라서 본 연구는 장해형 냉해에 가장 민감한 시기를 육안으로 구별하여 처리시기를 결정할 수 있는 조사기 준을 선정하고자 지엽의 엽이와 제2엽 사이의 이삭이 추출되는 구간(엽이간장)별로 임실율과의 관계를 조사 하였다. 수잉기에 지엽의 엽이 아래 이삭이 배어있는 구간별로 10일간 냉해 처리했을 때 임실율을 조사한 결과 -3 ～ -5㎝ 구간 처리가 품종간 냉해 반응이 뚜렷하게 나타났다. 본 결과를 품종선발은 물론, 장해형 냉해 생리기작연구에도 활용 할 수 있을 것이다.

The changes of O-J-I-P transients were investigated using leaves of four subtropical plant species (Crinum asiaticum var. japonicum, Osmanthus insularis, Chloranthus glaber and Asplenium antiquum) under the natural conditions in winter, in order to select the stress indicators for diagnosing physiological states of plants under low temperature. In the O-J-I-P transients of these species, the fluorescence intensity was found to be higher in O-step and lower in P-step in winter than in summer. Particularly, the fluorescence intensity of the P-step in Crinum asiaticum var. japonicum was lower than those of other three plant species, indicating that Crinum asiaticum var. japonicum is the most sensitive to low temperature. Of the chlorophyll fluorescence parameters derived from O-J-I-P transients of four subtropical plants, Fm, Fv/Fo, ABS/CS, TRo/CS, ΦPO and ΦPO/(1-ΦPO) decreased significantly with the increase of Fo, Sm, N, ETo/CS, ETo/RC and Ψo/(1-Ψo) depending on temperature drop in winter. Therefore, these parameters could be used as indicators for estimating low temperature stress and diagnosing physiological states of plants under the natural conditions in winter.

The change of chlorophyll fluorescence parameters, O-J-I-P transients and psbA gene expression were investigated in the leaves of Crinum asiaticum var. japonicum on the natural condition in winter, in order to elucidate physiological responses of photosystem Ⅱ (PSⅡ) activity to winter stresses. The photochemical efficiencies of PSⅡ, Fv/Fm, were significantly low in winter, contrary to its high value in summer. The values of 1-qN and 1-qP were lower in midday than at dawn or night both in summer and winter, although their decrease in midday was less in winter than in summer. In the O-J-I-P transients, the fluorescence intensity of J, I, P-step decreased remarkably depending on temperature drop in winter. And the D1 reaction center protein of PSⅡ decreased in late winter more than in early winter, concomitantly with relatively high content of description products of psbA gene in midday. These results indicate that low temperature in winter causes irreversible damage to PSⅡ and subsequently leads to cell death.

The response of water stree under high and low temperatures, was shown differently according to the longer the suspension period of water supply. Leaf photosynthetic rate(LPS), leaf water potential(WP), relative leaf water content and relative soil water content were lower. At the higher temperatures, the percentate of reduction in LPS and WP was greater than at low temperatures. It is suggested that evaporation rate should be higher in the high temperature than the lower temperature. Also leaf water potential was lower at high temperature than at low temperature. After the 9 th day of treatment , LSP was remarkably reduced at high temperature, but the reduction of LPS was not significant at low temperature. Solidago virga-aurea var. asiatic that maintained LPS of 3rd day after treatment was more strong than other varieties at low temperatures. The silting and curling of leaves were observed symptoms of stress on the 9th day at the both temperatures. The leaves of aster scaber and Ligularia fischeri turned red on the 9th day after treatment at low temperature.