초록 |
모래 해변에 서식하는 만형자(Vitex trifolia)는 양호한 모래 매몰(sand burial) 방지용 지피식물(ground cover)이다. 본 논문에서는 옌타이(Yantai) 해안의 모래땅에 서식하는 만형자를 연구대상으로 하여, 모래 매몰 과정 중 모래 윗부분과 모래 아래부분에 위치한 잎의 스트레스 내성에 관한 생리적 지표를 측정하여 만형자의 모래 매몰 내성에 관한 생리학적 제어 메커니즘을 제시하였다. 연구 결과, 미약한 수준(light level)과 중간 수준(moderate level)으로 5일간 모래 매몰 처리를 진행한 결과, 성인 나무와 어린 나무의 잎 세포막 투과성(cell membrane permeability), POD와 SOD 활성, MDA와 프롤린(proline) 함량, 잎의 상대적 수분 함량은 증가하였으며, 수용성 당(soluble sugar)의 함량은 감소하였다. 그러나 같은 나무에서 모래 윗부분 잎의 세포막 투과성, MDA 함량, SOD와 POD 활성, 수용성 당 함량은 모두 모래 아래부분에 비해 높았으며, 모래 윗부분 잎의 프롤린 함량은 모래 아래부분에 비해 낮았다. 미약한 수준과 중간 수준으로 10일간 모래 매몰 처리를 진행한 결과, 모래 윗부분 잎의 세포막 투과성, MDA와 수용성 당 함량, POD 활성은 감소하였으나, SOD 활성과 프롤린 함량은 증가하였으며, 모래 윗부분 잎은 왕성한 생장 추세를 나타냈다. 연구 결과, 모래 아래부분 잎의 항산화 효소 활성은 플롤린 함량, 세포막 투과성, 막지질 과산화(membrane lipid peroxidation)와 정적(+) 상관관계를 나타냈다. 모래 매몰로 인하여 식생 윗부분의 잎은 모래 표면과 가까워졌으며, 건조 및 지면 열 복사 스트레스는 심각한 막지질 과산화와 세포막 투과성의 증가를 초래하였다. 모래 매몰은 암흑과 산소 결핍 스트레스로 인한 모래 아래부분 잎의 막지질 과산화를 초래한 동시에, 잎의 항산화 효소 보호 시스템과 잎의 프롤린 축적 기능을 활성화시켜 막지질 과산화를 억제하였으며 이로서 세포막의 안정을 유지하였다. 모래 매몰 과정에서 모래 매몰 스트레스에 대한 잎의 신속한 반응은 항산화 효소 시스템을 활성화시켜 막지질의 과산화 작용을 억제하였으며, 활성 산소(oxygen free radical)와 항산화 효소 시스템의 동적 균형을 유지하였다. 이는 만형자의 모래 매몰 스트레스에 대한 반응, 모래 윗부분 잎의 왕성한 생장에 중요한 역할을 한다. 이는 또 심각한 수준의 모래 매몰 조건에서, 모래 아래부분의 줄기 말단이 신속히 생장하여 모래 윗부분에 나타날 수 있는 주요한 생리학적 보호 메커니즘이기도 하다. |