• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.69-80
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• 2007

태양광과 반응하여 독특한 광화학적 작용을 하는 이산화티탄($TiO_2$)을 벼 잎 표면에 처리하였을 때 벼 엽신의 광합성 대사에 대한 영향을 검토하고 프로테옴 분석을 통해 생리변화를 구명하고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광합성유효파장이 $2,400\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$과 $2,200\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 10, 20 ppm 처리는 광적응상태의 엽록소형광지수(Yield)를 낮추었고 $450\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 처리구는 엽록소형광지수를 높였다. 2. 노지조건인 PAR $2,400\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 배치구에서 광합성 명반응의 상대전자전달율은 이산화티탄 10 ppm 처리에서 평균 45 %, 무처리 32.4 %, diuron 10 ppm 처리구에서 15.3%로 이산화티탄 처리는 광합성 명반응의 상대전자전달율을 높였다. 3. UV-B 4.9, $0.6\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 처리로 초장이 증가하였고 UV-B $0.15\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 초장은 증가하고 건물중은 감소하였다. 4. 광합성은 노지의 UV-B 조건인 $13.6\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 처리로 종가하였고 UV-B 4.9, 0.6, $0.15\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구는 다소 증가하였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타내지 않았다. 5. 이산화티탄 처리 후 자연광 중의 UV-B를 99% 차단하여 저수준으로 조절한 결과 68%의 단백질 발현이 감소하였고 각각 16%의 단백질 발현이 증가 또는 신생 합성되었다. 6. 이산화티탄 20 ppm 처리 후 자연광 중의 UV-B를 99% 차단시켰을 때 주로 광합성 Calvin cycle에서 $CO_2$ 결합을 촉매하는 결정구조 Rubisco의 chain E 발현이 감소하였다.