Effects of Acid Treatments on Chlorophyll, Carotenoid and Anthocyanin Contents in Arabidopsis

Arabidopsis seedlings subjected to low pH stress in the range of pH 5.6-4.0 did not show significant retardations in root and shoot growths. Treatment of pH 3.5-2.5 resulted in significant reductions in root and shoot length, especially in roots. Chlorophyll contents in seedlings increased during acid treatment of pH 5.6-4.0, but decreased by stronger acid treatment of pH 4.0 and lower pHs. Total carotenoid contents showed similar trend to chlorophyll contents by increasing during pH 5.6-3.5 treatments and decreasing by pH 3.0-2.5. Anthocyanin contents increased under acid stress of pH 5.6-3.0 and showed great reduction at pH 2.5. The ratios of carotenoids/chlorophylls and anthocyanins/chlorophylls increased by acid stress treatments. That indicates plants try to adjust physiologically to acid stress and protect chlorophylls by increasing carotenoid and anthocyanin contents. However, different responses of chlorophylls and anthocyanins to acid stress indicate both pigments play different roles in protecting plant from acid stress.

산성처리가 애기장대의 엽록소, 카로티노이드, 안토시아닌 등의 색소 함량에 미치는 영향

산성비 수준의 고농도 수소이온 스트레스인 pH 5.6-4.0 처리는 애기장대 생장에 크게 해를 주지 않았으며 강산성인 pH 3.5 이하에서 수소이온 농도가 높아질수록 식물 뿌리 및 줄기의 생장이 위축되었으며 특히 뿌리가 줄기보다 더 민감하게 반응하였다. 엽록소 함량은 pH 5.6-4.0까지 pH가 낮아질수확 증가히였다. pH 4.0에서 내려갈수록 점진적으로 엽록소 함량이 감소되는 경향을 보였으며 카로티노이드도 엽록소와 같은 경향을 보였으나 pH 3.5에서 함량이 가장 높았다. 안토시아닌은 pH가 낮아질 수록 계속 증가하여 pH 3.0에서 가장 많이 축적되었으며 pH 2.5에서는 급격히 감소되었다. 스트레스 강도가 세어 질수록 엽록소 대비 식물체내 카혹티노이드 및 안토시아닌 함량이 증가한다는 것은 엽록소를 보호하기 위한 식물의 생리적 반응으로 여겨진다. 그러나 안토시아닌과 카로티노이드는 수소이온 농도에 따른 식물체내 함량의 변화가 상이하여서 고수소이온 스트레스에서 식물의 보호하는 기작이 다를 것으로 에상된다.