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양액내 염류농도 증가에 의한 상추뿌리의 마이크로솜 ATPase 활성증가
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  • 양액내 염류농도 증가에 의한 상추뿌리의 마이크로솜 ATPase 활성증가
저자명
이경자,강보구,김영기,Lee. Gyeong-Ja,Kang. Bo-Koo,Kim. Young-Kee
간행물명
한국환경농학회지
권/호정보
2002년|21권 2호|pp.102-108 (7 pages)
발행정보
한국환경농학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

염류장애에 의한 작물의 생육저해 원인을 밝혀내기 위하여 상추를 대조양액과 대조양액에 30 mM 및 50 mM $KNO_3$를 첨가하여 염류농도를 높인 양액 등 3가지 조건에서 재배하였으며, 이때 이들 양액의 EC는 각각 1.0, 4.5, 6.5 dS/m 이었다. 뿌리세포의 원형질막 및 액포막에 위치한 $H^+$-ATPase 활성은 각각에 특이적 저해제인 vanadate와 $NO_3^-$를 이용하여 측정하였다. 대조양액에서 재배한 상추 뿌리의 ATPase 활성은 $356pm1.5$ nmol/min/mg protein이었으며, 30 mM과 50 mM $KNO_3$를 첨가한 양액에서는 활성이 대조활성에 비하여 각각 1.6배, 1.9배 증가하였다. 이것은 상추가 염류장애시 뿌리조직의 ATPase 활성증가를 통하여 적응함을 보여주는 것이며, 활성증가는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성증가에 의해 이루어짐을 확인하였다. 마이크로솜 ATPase 활성에 미치는 여러 가지 중금속 이온들의 효과를 측정하였으며, 중금속 이온은 100 ${mu}M$ 농도에서 콩류에 따라 활성을 10$sim$25% 저해하였다. 특히, $Cu^{2+}$는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성을 저해함을 확인하였다. 본 연구의 결과로부터 상추는 염류집적 환경에서 뿌리의 ATPase 활성, 특히 액포막에 위치한 $H^+$-ATPase 활성을 증가시켜 적응하며, $Cu^{2+}$는 주로 액포막 $H^+$-ATPase 활성을 저해하는 성분으로 뿌리의 ATPase 활성변화 연구에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

기타언어초록

In order to investigate the mechanism of growth inhibition by salt stress, lettuces were grown hydroponically in three different nutrient solutions, normal and 30 mM or 50 mM $KNO_3$-added nutrient solutions, and the electrical conductivities of these solutions were 1.0, 4.5, and 6.5 dS/m, respectively. The activities of plasma and vacuolar $H^+$-ATPases in the root tissue of lettuce were measured by specific inhibitors, 100 ${mu}M$ vanadate and 50 mM $NO_3^-$, respectively. Microsomal ATPase activity of lettuce grown in the normal nutrient solution was $356pm1.5$ nmol/min/mg protein. When lettuces were grown in 30 mM and 50 mM $KNO_3$-added nutrient solutions, total activities of microsomal ATPases were increased by 1.6 and 1.9 times, respectively, and the increases were mainly mediated by vacuolar $H^+$-ATPase. These results show that lettuces adapt themselves to salt-stressed condition by increasing the activities of $H^+$-ATPases. Effects of various heavy metal ions were investigated on the microsomal ATPases and various metal ions at 100 $mu M$ inhibited the activities by 10$sim$25%. $Cu^{2+}$ showed the highest inhibitory effect on the vacuolar $H^+$-ATPase. These results suggest that lettuce increases the activities of root ATPases, specially that of vacuolar $H^+$-ATPase, in salt-stressed growth conditions and $Cu^{2+}$ could be a useful tool to control the activity of vacuolar $H^+$-ATPase.