| 초록 |
식물 세포막 수분통로 단백질(plasma membrane intrinsic proteins, PIPs)은 세포막에 있는 선택적이고 수분을 고효율적으로 수송하는 막내 단백질이며 식물의 생장과 발육 과정에서의 다양한 생리적 활동에 참여한다. 본 연구에서는 밀 'Haruna-nijo'를 재료로 하여 수경재배 유묘에 대하여 4 ℃ 저온 스트레스 처리를 진행하였으며 실시간 형광 정량 PCR 기술을 이용하여 스트레스 기간(4 ℃, 48 h)과 온도 회복기간(16 ℃, 48 h) 두 가지 기간 내 수분통로 단백질의 PIPs 유전자의 발현을 분석하였다. 같은 시기에 뿌리 수분 전도도, 뿌리 길이와 묘목 높이를 측정하였으며 저온 스트레스 조건에서 밀 뿌리 내 PIPs 유전자의 발현과 수분 생리학 사이 관계에 대하여 분석하였다. 연구 결과, 밀 유묘는 4 ℃의 저온 스트레스를 48시간 받은 후 묘목의 생장이 명확히 억제되었으며 뿌리의 생장은 뚜렷한 변화가 없다. 온도를 회복하고48시간 후, 묘목은 생장을 회복하였으며 뿌리의 생장은 뚜렷한 변화가 없었다. 뿌리의 수분 전도도는 스트레스 기간에 뚜렷하게 낮아졌으며 회복기에 급속히 높아지고 뚜렷한 차이가 없었다. 실시간 형광 정량 PCR 분석 결과, 뿌리 내 발현량이 가장 높은 것은 HvPIP1;2와 HvPIP1;3이고 가장 낮은 것은 HvPIP1;1과 HvPIP2;3이다. 저온 처리한 후 HvPIPs 발현량은 대조 그룹에 비해 대체적으로 낮아졌으며, 그중 HvPIP1;2, HvPIP1;3, HvPIP1;4, HvPIP1;5, HvPIP2;1, HvPIP2;2가 뚜렷하게 낮아졌다. 회복 후, 대부분의 HvPIPs의 발현량이 증가하였는데 HvPIP1;1, HvPIP1;2, HvPIP1;5, HvPIP2;3이 뚜렷하게 증가하였고 HvPIP1;4, HvPIP2;5는 명확히 줄었는데 차이가 분명하지 않다. 연구 결과, 저온 스트레스를 받은 후 밀 뿌리 내 HvPIPs의 발현 상황은 대체적으로 낮아졌으며 생장을 회복한 후 대부분의 HvPIPs이 높아졌다. 또한 뿌리의 수분 전도도 변화를 결합하여 밀의 HvPIPs가 저온 저항 반응에서의 복합한 작용을 추측해냈으며, 저온 피해를 받는 다양한 단계에서 HvPIPs는 수분 흡수에 서로 다른 영향을 미친다는 것을 추측해냈다. |
