Abstract
Barley growing in paddy fields often suffers from wet-injury due to oxygen deficiency in rhizospere caused by excessive water in the soil. This study was conducted to investigate responsiveness of growth, development and anaerobic glycolysis enzymes to acute hypoxia in barley seedlings. Barley seedlings at the third leaf stage were subjected to hypoxia (1 ppm dissolved oxygen) by sparging the culture solution with nitrogen gas for up to seven days. Length and fresh weights of the shoot and root were affected little by hypoxia for up to 5 days. But root dry weight was slightly decreased by hypoxia for 7 days. In the root, alcohol dehydrogenase and lactate dehydrogenase activities increased drastically under hypoxia, reaching at their maximum levels in 3 to 5 days of hypoxia and decreasing slightly thereafter. However, the activities of both enzymes changed little in the shoot. Increases of their activities in the root were contributed by all the isozymes found in barley. These results suggest that barley seedlings first adapt to hypoxia by rapidly activating fermentative glycolysis to stabilize cellular pH and to increase energy production for the following morphological adaptative changes.
유묘기 보리 습해의 주요 원인은 과습에 의한 근권의 산소 부족이다 따라서 혐기조건에 대한 뿌리와 지상부의 생육 및 혐기적 해당발효 효소 활성의 양적 및 질적 반응을 양액재배를 이용하여 용존산소 1ppm 수준의 혐기조건을 1-7일간 처리한 3엽기 보리 유묘를 재료로 이용하여 분석하였다 보리생육 및 통기조직의 발달은 단기적 혐기조건에 의해 크게 영향을 받지 않았다. 반면 뿌리의 ADH와 LDH의 활성이 현저히 증가하였다. 효소활성 수준의 현저한 증가는 모든 동위효소의 발현 증가에 의해 나타났다. 그러나 지상부의 효소활성과 동위효소 발현 양상은 혐기처리에 의해 변화하지 않았다 이러한 결과는 혐기조건 초기에는 산소부족 조건에서 세포의 pH변화를 안정시키면서 혐기적 해당과정을 통한 에너지 획득 효율을 증가시키기 위할 반응이 우선적으로 급속히 진행되는 것으로 해석된다. 이상의 결과는 보리의 내습성 정도와 혐기적 해당과정의 능력과의 관계에 대한 보다 자세한 연구의 필요성을 제시하는 한편, 내습성 품종 육성효율을 증진시키는데 필요한 내습성 간편검정법 개발에 유용한 정보로 활용될 수 있으리라 생각된다.
