<h1>서 론</h1><p>산업혁명 이후 급격한 산업화와 인구증가는 지구적인 규모의 환경재앙을 초래하고 있다. 석탄, 석유 등 화석에너지의 과도한 사용은 대기 중 이산화탄소 등 온실가스 농도를 상상을 초월하는 속도로 증가시켜 지구온난화 등 환경문제를 초래하고 있다. 환경문제는 생물다양성 변화, 사막화 확산을 초래할 뿐 아니라 농업생산성에도 영향을 주어 세계적인 식량문제를 초래할 것으로 예상되어 조건불리지역에 적합한 재해내성 식량작물의 개발이 시급하다.</p><p>식물이 과도한 스트레스를 받게 되면 생체내 산소가 superoxide anion radical \( \left(\mathrm{O}_{2}{ }^{-}\right) \), hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \), hy-droxyl radical \( \left(\mathrm{OH}^{-}\right) \)등의 반응성이 높은 독성의 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)으로 변하게 되다. 다양한 환경스트레스에 의해 유발되는 활성산소종의 과다발생은 식물의 생산성을 감소시키는 주요 요인이 되고 있다. 이러한 과다한 활성산소종에 의한 산화스트레스는 식물의 대표적 방어기구인 superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), peroxidase (POD), catalase (CAT) 등의 항산화효소와 ascorbic acid와 glutathione과 같은 저분자 항산화물질 등에 의해 효율적으로 제거 된다 (Noctor and Foyer 1998; Asada 1999). 환경스트레스에 대한 내성을 향상시키기 위하여 항산화기구를 강화시킨 식물품종의 선발 및 형질전환 식물체 개발에 관한 많은 연구가 진행되고 있고 금후 환경재해에 강한 실용적인 농작물의 분자육종이 기대된다.</p><p>고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam]는 세계 7대 식량작물로써, 다른 주곡작물에 비해 척박한 지역에서도 비교적 잘 자라는 재배특성이 있다. 따라서 건조지역, 공해지역, 간척지역 등 조건불리지역에 재배 적합한 환경재해내성 고구마 품종의 개발은 사료나 식량자원의 확보 뿐 아니라 탄소배출권 확보를 통한 친환경 에너지 생산에도 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 특히 추위와 가뭄에 강한 고구마의 생산은 북한지역이나 중국 일부의 사막지대를 포함한 조건불리지역에서도 재배가 가능할 것이다.</p><p>저자들은 고구마의 항산화기작연구를 식물의 대표적 항산화효소인 POD를 중심으로 진행해 오고 있다. 현재까지 13종의 POD 유전자를 고구마의 배양세포와 건조 처리된 실뿌리에서 분리해 다양한 스트레스 조건에서의 발현특성을 조사한 바 있으며 (Huh et al. 1997; Kim et al. 1999; 2000; Park et al. 2003; Jang et al. 2004; Kim et al. 2007; 2008b), 특히 최근 다양한 스트레스에 높은 발현 특성을 보인 POD 유전자들을 이용하여 형질전환 담배에서 MV 및 다양한 스트레스에 대한 내성을 보고한 바 있다 (Yun et al. 2000; Kim et al. 2008a). 고구마 POD 연구의 결과로써 높은 항산화효소활성이 실제 식물의 스트레스 내성을 증가시킴을 확인한 바 있다. 또한 최근 6 품종의 알팔파를 이용하여 건조와 고염 스트레스에 내성을 보이는 알팔파 품종이 높은 항산화활성을 보임을 증명한바 있다 (Wang et al. 2009). 본 연구에서는 조건불리지역에 재배 적합한 품종을 선발하기위해, 10 품종의 고구마 잎을 대상으로 methyl viologen (MV)을 처리하여 이온전도도, DPPH radical 소거활성, 전체 페놀함량을 조사하였다.</p>
척박한 지역 즉 조건불리지역에서도 잘 자라는 세계 7대 식량작물중 하나는 뭐야?
고구마