Effect of reactive oxygen species on floral senescence in Hibiscus syriacus L
활성산소종이 무궁화 꽃의 노화에 미치는 영향

Sang-Kyu Seo, Sun-Hyung Kim, Gung-Pyo Lee, Seung-Won Kang
2009 Journal of Plant Biotechnology  
To understand the effect of reactive oxygen species (ROS) on floral senescence in Hibiscus syriacus L., we have investigated change in relative water potential, malondialdehyde (MDA) content, H2O2 content and the activity of antioxidative enzymes in the petals during flower opening and senescence. Hibiscus flowers were achieved full bloom at early morning and started to in-rolling and showed petal in-rolling over than 50% at 24 h and 36 h after full bloom, respectively. The flower was a
more » ... lower was a decrease in fresh weight by 30% and showed water loss with floral senescence. MDA content and activity of antioxidative enzymes such as APX, GR and CAT were showed no significant change until 36 h after full bloom. In the flower 48 h after full bloom that showed complete petal in-rolling and wilting, however, activity of antioxidative enzymes and H2O2 content was greatly increased as compared with 0 h after full bloom. These results suggest that reactive oxygen species are related to accelerating the later senescence more than inducing the early senescence during Hibiscus flower senescence. 서 론 우리나라의 국화인 무궁화는 아욱과 부용속의 다년생 수목으로 세계각지의 열대, 아열대, 일부 온대지역을 중심으로 분포하여 현 재 약 250 여 종이 존재하는 것으로 알려져 있다. 무궁화는 일반가 정의 관상용 수목으로 이용될 뿐 만 아니라, 공원이나 도로주변, 각 종 관공서 등에 식재되어 주변에서 자주 볼 수 있는 매우 친근한 수목으로 인식되고 있다. 무궁화의 개화는 60~100일 정도로 품종 간의 다소 차이는 있지만 대체로 7월에서 10월까지 긴 시간 동안 꽃을 볼 수 있다. 그러나 꽃 하나하나의 수명은 매우 짧아 대표적 인 단명화중의 하나이다. 무궁화의 꽃은 그 수명이 짧고, 개화 및 노화시간이 비교적 일률적이어서 단시간에 개화 및 노화에 따른 형태변화가 관찰가능하며, 또한 경시적인 생리생화학적 대사 변화 를 관찰하기에 용이하다. 따라서 단명화의 꽃의 노화에 관한 연구 및 카네이션을 비롯한 장명화의 꽃의 노화기작과의 비교연구에 있 어서 좋은 모델식물로 생각된다. 그러나 무궁화 꽃의 노화에 관한 연구는 미비한 실정이며, 노화과정중의 생리적 변화 및 미세구조 적 변화 (Kwon 2002), 에틸렌과 폴리아민 대사의 변화 (Chae et al. 1995; Seo et al. 2007) 등에 관한 연구가 수행되어왔다. 꽃의 노화는 꽃잎의 in-rolling, 기관탈리, wilting, 화색의 변화 등 의 가시적인 현상이 나타나는 한편, 조직・세포의 레벨수준에서는 생체막의 변화, 단백질 및 핵산의 손실, 탄수화물의 조성변동 및 세 포벽의 구성변화 등이 일어난다 (Rubinstein 2000). 산화는 지질의 과산화나 막 투과성의 손실을 입히는 중요한 노화현상 중의 하나 이다. 지질의 과산화에는 lipoxygenase나 활성산소종 등이 관여하 며, 카네이션 (Sylvestre et al. 1989), daylily (Panavas and Rubinstein 1998), 국화 (Bartoli et al. 1995) 등에서 꽃의 노화시기에 지질의 과 산화가 관찰되었다. 활성산소종은 정상적인 식물생육과정에 있어 서도 생성되지만, 스트레스나 노화시에는 크게 증가해 식물조직에 피해를 입히게 된다. 꽃의 노화에 있어서도 활성산소종이 관여하 고 있으며, 활성산소종 발생제인 paraquat처리에 의한 카네이션의 식물생명공학회지 제36권 제2호
doi:10.5010/jpb.2009.36.2.179 fatcat:emjaqngp5rdshpfbf76cheaemu