<h1>결과 및 고찰</h1><h2>고구마 잎 disc를 이용한 MV 스트레스에 대한 내성 분석</h2><p>잎 disc 수준에서 고구마 10 품종의 MV에 의해 유도 되는 산화스트레스에 대한 반응성을 확인하기 위해, \( 5 \mu \mathrm{M}\) MV 처리 조건하에서 각 품종의 잎 disc를 이용하여 이온전도도를 조사하였다 (Fig. 1). MV 처리에 의해 모든 고구마 품종들은 다양하게 반응하였으며, 세포손상을 나타내는 이온전도도 수치는 크게 증가하였다. 처리된 고구마 품종들 중 신황미, 신자미, Xiangza 9, Yizi 138은 MV처리 후 72 시간째까지 약 \(35.8-40.1\%\)의 낮은 이온전도도 수치를 보여 MV에 강한 내성을 보임을 알 수 있었다. 반면에 율미와 Nanjing 9은 처리 후 72 시간째에 \( 68.8 \% \)와\( 60.5 \% \)의 높은 이온 전도도를 보임으로써 MV에 의해 생성되는 산화스트레스에 대해 강한 감수성을 보임을 알수 있었다. 선행 연구결과에서 항산화효소인 CuZnSOD와 APX를 동시에 과발현 시킨 형질전환 고구마와 NDPK2를 과발현시킨 고구마가 MV에 의해 강한 내성을 보임이 보고된 바 있다 (Lim et al. 2007; Kim et al. 2009). 또한 MV 저항성 완두 품종 (Pisum sativum cv. Alaska)의 경우 감수성 품종보다 높은 MnSOD와 CAT 활성을 보였다 (Emdadul Haque et al. 2008). 그러므로 본 연구결과의 MV 내성을 보이는 신황미, 신자미, Xiangza 9, Yizi 138는 다량의 항산화효소 및 저분자 항산화 물질을 함유하고 있어 MV에 의해 생성되는 산화스트레스에 내성을 보였을 것으로 생각된다.</p><h2>MV스트레스에 대한 고구마의 활성산소 제거능력과 전체 페놀함량의 변화</h2><p>MV 처리 조건하에서 각 고구마 잎 disc 의 항산화 활성을 확인하기 위하여 DPPH radical 소거활성을 조사하였다(Fig. 2A). 무처리 조건에서는 10 품종의 고구마들 중 3 품종 Wanshu 2, 화이트스타, 율미가 각각 가장 낮은 항산화 활성을 보였다. Wanshu 2, 화이트스타, 율미는 \( 0.76, 0.62, 0.73 \mathrm{mg} \)의 AsA가 갖는 항산화활성을 \( 1 \mathrm{~g} \)의 시료내에 갖고 있었다. 나머지 품종들은 무처리 조건에서 \(0.81-0.93 \mathrm{mg}\) AsA의 항산화활성을 \( 1 \mathrm{~g} \) 시료내에 보였다. 반면에 MV 처리조건에서는 이온전도도 조사결과와 유사하게 MV 내성을 보였던 신황미, 신자미, Xiangza 9, Yanshu 8, Yizi 138가 \(0.69-0.91 \mathrm{mg}\) AsA의 높은 항산화 활성을 보였으며, MV에 감수성을 보였던 율미와 Wanshu 2가 각각 \( 0.4 \) 와 \( 0.42 \mathrm{mg} \) AsA의 낮은 항산화 활성을 보였다.</p><p>폴리페놀은 항산화활성을 갖는 대표적 물질로 잘 알려져 있으며, 식물이 환경스트레스에 노출되면 체내의 chlorogenic acid나 anthocyanin과 같은 폴리페놀계의 항산화물질이 분비되어 화학적 방어작용을 수행함이 보고된 바 있다 (Rice-Evans et al. 1997; Sgherri et al. 2004; Padda and Picha 2008). 그러므로 대표적 항산화 활성을 갖는 물질인 전체 페놀함량을 조사하였다 (Fig. 2B). DPPH 라디컬 소거활성 결과와 유사하게 신황미, 신자미, Xiangza 9, Yanshu 8이 무처리와 MV 처리 조건에서 높은 전체 페놀 함량을 보였으며, 율미와 Wanshu 2가 낮은 전체 페놀함량을 보였다. 그러므로 본 실험결과들을 통해 MV내성을 보이는 품종인 신황미, 신자미, Xiangza 9, Yanshu 8가 높은 항산화 활성을 보이며, 이는 식물체내에 증가된 전체 페놀함량과 관계가 있을 것으로 생각된다. 또한 MV 감수성 품종인 율미와 Wanshu 2 는 MV에 의한 산화스트레스 발생시 전체 페놀함량 감소를 포함한 항산화활성의 감소에 의해 산화스트레스에 대한 손상이 더 증가함을 알 수 있다.</p><p>이상의 실험에서, MV 처리 시 각 품종의 항산화활성을 조사한 결과인 DPPH radical 소거활성과 전체 페놀함량을 비교한 결과가 가장 높은 상관관계를 나타냄을 알 수 있다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.7552\right) \) (Fig. \( \left.3 \mathrm{~A}\right) \). 또한 MV 처리시의 항산화 활성과 내성정도를 나타내는 이온전도도와의 상관관계는 DPPH radical 소거활성이 전체 페놀함량보다 높은 결과를 보였다 (Fig. 3B and C). 그러므로 식물의 잎 disc를 이용한 산화스트레스 내성 및 높은 항산화활성을 갖는 품종 선발 시 이온전도도와 DPPH radical 소거활성 실험을 병행하는 것이 매우 효율적일 것으로 생각된다. 본 연구의 결과는 MV에 의해 유도되는 산화스트레스에 대해 높은 내성을 보이는 고구마 품종들이 페놀을 포함한 다양한 내생 항산화활성의 증가에 의해 MV에 의해 유도되는 활성산소를 효과적으로 제거하여 산화스트레스에 대한 내성이 증가된 것으로 사료된다. 향후 더 많은 고구마 품종들을 이용하여 산화스트레스에 대한 내성 및 항산화 활성을 조사할 예정이다. 또한, 식물체 수준에서 산화스트레스에 대한 내성 증가뿐만 아니라 건조나 저온 스트레스 등 복합스트레스에 대한 내성을 조사할 예정이다. 최근 들어 심각하게 나빠지고 있는 지구환경에 대비하여 건조, 저온, 고염 스트레스 등의 복합스트레스에 저항성을 가지며, 높은 수량을 가지는 고구마 품종이 개발될 수 있을 것이다.</p>
MV 처리 조건하에서 각 고구마 잎 disc 의 항산화 활성을 확인하기 위하여 무엇을 조사하였는가?
DPPH radical 소거활성