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

겨울철 저온에 의한 식물의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 문주란(Crinum asiaticum var. japonicum)을 대상으로 엽록소형광과 항산화효소 찬성의 변화를 조사하였다. O-J-I-P곡선을 분석한 결과 겨울철에 J, I, P-단계에서의 형광세기가 현저하게 간소하였다. 문주란 잎의 광계II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울철의 온도변화 추이와 유사하게 낮은 값을 나타내어 겨울철 저온이 스트레스 요인으로. 작용하는 것으로 보인다.

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.

보리 품종들의 염해반응의 생리적 특성과 품종간 차이를 이해하여 간척지에서의 재배법 개선을 위한 기초자료로 활용코자 NaCl용액으로 염해를 유발하여 생장저해정도, 엽록소 및 유리 proline 함량, 그리고 엽수분 potential 등을 조사하였던 바 그 결과를 보면 다음과 같다. 1. 품종간 생육저해 정도는 상당히 큰 차이를 보였는데 대조구에 비해 NaCl용액(Ψ/sub π/ =-20bar) 처리의 경우 초장은 2∼22％, 유묘건물중은 25∼39％가 감소되었다. 2. 엽록소함량은 대조구에 대하여 염분처리구에서 33∼49％ 감소되었고 엽건물 g당 유리 proline 함량은 대조구가 0.2∼0.3mg이나 염분처리 구는 9.6∼14.7mg으로 32∼74％나 증가되었다. 3. 엽수분 potential은 대조구가 -3.0 ∼ -4.1bar이나 염분처리구에서는 -7.4 ∼ -11.2bar와 -15.0 ∼ -17.9bar로 낮아졌으나 시간의 경과함에 따라 품종간 차이는 많지는 않았다. 4. 품종별로 엽생존율은 백동>밀양1002>올보리>두루보리>향맥의 순으로 높았으나 유묘 건물중 감소율은 백동>올보리>향맥>밀양1002>두루보리 순이었다. 5. 염처리구에서 제2엽의 유리 proline 증가율은 밀양1002>향맥>백동>두루보리>올보리의 순이 었다.

보리(Hordeum vulgare L.) 품종인 백동을 공시하여 Polyethylene glycol로 배지의 수분 potential을 0, -5bar, -10bar, -15bar, -200bar로 조절하여 종자를 침지후 초기의 발아율, 발아속도, 호흡계수, β-amylase 활성과 환원당, 종자의 생건비 등을 조사하여 발아에 미치는 수분부족의 영향을 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수분이 부족할 수록 발아율의 감소 및 발아속도 지연이 극심하였다. 2. 호흡계수(Respiratory quotient :R.Q.)는 배지의 수분 potential이 낮아짐에 따라 점차 증가한다. 3. β-amylase의 활성은 배지의 수분potential이 높아짐에 따라 높아지고 환원당량도 많아지는데 이는 종실이 충분한 수분을 흡수하지 못한 상태에서 흡수된 수분중 상당량이 세포의 구조적 수분이나 구조유지에 사용되어지기 때문이다. 4. 흡습종자의 생건비는 배지의 수분potential이 높아짐에 따라 낮아지나 심한 수분부족에 처하게 되면 도리어 상승한다. 5. 배지의 수분 potential이 -10bar이상으로 유지되어야 종자가 정상적인 발아를 하며 초기생육도 왕성하게 유지될 수 있겠다.