Effects of Low Dose -Radiation on the Growth, Activities of Enzymes and Photosynthetic Activities of Gourd (Lagenaria siceraria)

Gourd seeds were irradiated with the doses of 0-20 Gy to investigate the effect of the low dose $\gamma$-radiation on the early growth and physiological activity. The stimulating effects of the low dose y- radiation on the early growth were not noticeably high, but were increased generally at 4-16 Gy irradiation group. The catalase and peroxidase activity of cotyledon from seeds irradiated with $\gamma$- radiation were increased at 8 Gy irradiation group. The photochemical activity of leaf was noticeably high at 4 Gy irradiation group. The photochemical yield of PSII, estimated as Fv/Fm, decreased with increasing illumination time by 50% after 4 hrs in the control and 8 Gy irradiation group, while Fo slightly increased. However, Fv/Em in the 4 Gy irradiation group decreased by 40% of inhibition, indicating that photoinhibition decreased by the low dose $\gamma$- radiation. Changes in the effective quantum yield of PSII, $\varphi_{PSII}$ and 1/Fo- l/Fm, a measure of the rate constant of excitation trapping by the PSII reaction center, showed similar pattern to Fv/Em. NPQ decreased by 70% after photoinhibitory treatment with showing similar pattern between the control and the irradiation group. These results showed the positive effect of low dose $\gamma$- radiation on the seedling growth and the reduction of photoinhibition in the 4 Gy irradiation group.

저선량 선 조사가 참박의 초기 생육과 효소 활성 및 광합성 능에 미치는 영향

저선량 $\gamma선 조사가 참박의 초기생육과 생리활성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 참박 종자에 $\gamma선을 0-2O Gy 수준으로 조사하여 생육을 관찰하였다. 저선량 $\gamma선에 의한 참박의 초기생육은 대조구에 비해 4-16Gy에서 다소 증가하였고, 생육 조사시 측정한 자엽의 경우 catalase와 Peroxidase 활성이 대조구에 비해 8 Gy 조사구에서 가장 높았으며 본엽은 peroxidase활성이 4 Gy 조사구에서 확연히 증가하였다. 저선량 $\gamma선을 조사한 박 식물체의 광 스트레스에 대한 반응효과는 광계II의 광화학적 효율이 대조구와 8 Gy의 경우 50% 정도 감소되었으나 4 Gy에서는 40% 정도의 감소를 보였다. 반면 Fo는 광저해가 진행됨에 따라 약간의 증가를 보였으나 대조구나 저선량 조사구사이의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율, $\varphi_{PSII}$과 광계II 반응중심의 흥분 포획능, 1/Fo-l/Fm 또한 광저해가 진행되는 동안 감소하여 $\varphi_{PSII}$는 대조구와 8 Gy의 경우 20% 정도 감소를 보인 반면 4 Gy 조사구는 15%의 감소를 보였고, 1/Fo-lF/m은 대조구와 8 Gy는 55%, 4 Gy는 45%의 감소를 나타냈다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 대조구와 저선량 조사구 모두 70% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma선이 참박의 생육을 촉진시키고 4 Gy에서 광 스트레스에 대한 저해가 감소되었다.