Abstract
A glass chamber experiment was conducted to evaluate the impact of ozone (O$_3$) on the physiology of two soybean, Glycine max L. cultivars, 'Hwanggum' and 'Jangyub'. Thirty-day old plants with 1-2 nodes were exposed to $O_3$ of <10 and 150 n1 1$^{-1}$ in the chambers for 8 h d$^{-1}$ for 3 days. Net photosynthesis, stomatal conductance, chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll contents, and foliar injury (% injured leaves) were measured. Although foliar damage was more severe on Jangyub than on Hwanggum, net photosynthesis was decreased by 60% on Hwanggum and 13% on Jangyub due to the $O_3$ treatment. Stomatal conductance on Jangyub was twice higher than that on Hwanggum and it was not changed by the $O_3$ treatment. Whereas, stomatal conductance on Hwanggum was 60-80% decreased by $O_3$, Chlorophyll contents did not change due to the $O_3$ treatment or variety. We can conclude that the reduction of net photosynthesis by $O_3$ was mainly due to the decreases of stomatal conductance and Rubisco (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) activity on dark reaction. And foliar injury and chlorophyll content did not contribute to the net photosynthetic decrease. The gas-exchange variables measured 24 h after the termination of $O_3$ fumigation showed that there was no significant recovery within a day. Since the physiological responses on Jangyub were not much affected by the $O_3$ treatment, this variety could be $O_3$ resistant.
광합성이 비교적 안정적인 자연광을 이용한 가스 노출 생장상을 사용하여 황금콩과 장엽콩 두 가지 콩 품종에 3일간 150 n1 1$^{-1}$의 농도로 오존을 처리한 후 잎에 나타나는 가시피해 뿐만 아니라 광합성, 기공 전도도, 엽록소 함량 등 생리적인 반응을 측정하였다. 잎에 나타난 가시피해는 기존의 보고와 마찬가지로 미세한 구릿빛 반점이었는데 장엽콩이 황금콩에 비해 빈번히 발생하였다. 하지만 오존 처리후 광합성은 황금콩에서 약 60%감소한 반면 장엽콩에서는 13%정도여서 황금콩의 오존 피해가 더 켰다. 오존으로 인한 콩잎의 광합성 감소 원인은 기공 전도도 감소에 따른 이산화탄소 공급량의 감소와 암반응의 동화효소인 rubisco의 활성저해로 설명이 가능하였다. 하지만 오존 처리로 인해 엽록소 함량 저해는 없었고, 가시피해의 면적도 전체 잎면적에 차지하는 비중이 미미하였으므로 이들은 광합성 감소 원인이 될 수 없었다. 한편, 오존 처리 완료 24시간 후에 광합성과 기공 전도도를 측정한 결과 24시간 전과 거의 비슷하므로 오존으로 인한 광합성 저해와 기공 닫힘의 변화가 하루만에 회복되지 않았다. 장엽콩은 무처리에서도 황금콩보다 광합성이 높았고, 오존 처리시 급격한 광합성 감소나 rubisco효소 활성도 크게 영향 받지 않았으며 다만 기공 전도도만 약간 낮아졌을 뿐이었다 이러한 생리적 결과로 미루어볼 때 장엽콩은 황금콩보다 오존에 저항성 품종이라 여겨진다. 비록 가시피해는 장엽콩에서 황금콩보다 빈번하게 발생되었지만 전반적인 생리적 피해는 황금콩에서 심각하므로 가시피해만으로 오존의 저항성, 감수성을 판단하는 것은 잘못된 것이다.
