Effects of Ethephon and Gibberellin on Sex Expression, and Subsequent Changes in Protein Contents, Peroxidase Activities, and Isoperoxidase Isoperoxidase Patterns of Cucumis sativus L.

Ethephon과 Gibberellin 처리(處理)가 오이의 성발현(性發現)과 이에 따른 단백질함량(蛋白質含量), Peroxidase 활성(活性) 및 Isoperoxidase Pattern에 미치는 영향(影響)

This experiment was conducted to study sex expression and subsequent changes in protein and peroxidase after three cultivars of cucumber plants were treated with ethephon and gibberellin. The three cultivars of cucumber used in this study included 'Sayeup' (monoecious type), 'Sinrokdadaki' (gynoecious type), and 'Seonghowon' (intermediate type). The ethephon at 250 ppm and gibberellin at 100 ppm were treated at the 2-leaf and 4-leaf stages, and subsequent sex expression and changes in protein contents, peroxidase activities and isoperoxidase banding patterns by disc polyacrylamide gel electrophoresis were studied. The results can be summarized as follows: 1. Ethephon treatment slightly increased number of pistillate flowers and significantly decreased number of staminate flowers in the three cultivars, while gibberellin treatment significantly increased number of staminate flowers in both gynoecious 'Sinrokdadaki' and intermediate 'Seonghowon' and did not increase number of staminate flowers in monecious 'Sayeup' 2. There were some differences among three cultivars in protein contents, protein banding and isoperoxidase banding patterns of seeds and germinating seeds. However, it was not obvious to differentiate monoecious from gynoecious cultlvars by these characters. 3. Protein contents in the leaves. and stem apex after ethephon and gibberellin treatment increased gradually at the 2-leaf stage, but decreased at the 4-leaf stage. Protein contents in stem apex at the 4-leaf stage without treatment were much higher in 'Sinrokdadaki' and 'Seonghowon' than in monoecious 'Sayeup'. Protein contents in the stern apex at the 4-leaf stage were increased in the ethephon-treated monoecious 'Sayeup' and decreased in 'Sinrokdadaki' and 'Seonghowon' compared with untreated plants. 4. Peroxidase activities in the leaves and stem apex gradually decreased at the 2- leaf stage, but increased at the 4-leaf stage. Peroxidase activities in stern apex at the 4-leaf stage were significantly increased by ethephon treatment. 5. The number of protein bands in the three cuitivars after treatment gradually decreased in leaves and stem apex at the 2-leaf stage, but increased in the 4-leaf stage. The protein banding pat terns of stern apex of the ethephon-treated monoecious 'Sayeup' at the 4-leaf stage were gradually shifted to the banding.

오이의 성발현(性發現) 기구(機構)에 관(關)한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고저 비절성(飛節成) 품종(品種)인 사엽(四葉), 절성(節成) 품종(品種)인 신록다다기, 그 중간형(中間型)인 성호원(聖護院)을 공시(供試)하여 종자(種子)와 최아종자(催芽種子)의 단백질함량(蛋白質含量)의 품종간(品種間) 차이(差異)와 2엽기(葉期)와 4엽기(葉期)의 ethephon(250 ppm)과 gibberellin(100ppm) 처리(處理)에 의한 성발현(性發現) 양상(樣相)과 식물체내(植物體內)의 단백질함량(蛋白質含量), peroxidase 활성(活性) 및 disc polyacrylamide gel 전기영동(電氣泳動)에 의한 단백질(蛋白質) banding pattern과 peroxidase isozyme banding pattern의 소장관계(消長關係)를 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. Ethephon 처리(處理)는 자화(雌花)의 착생(着生)을 약간 증가(增加)시키고, 웅화(雄花)의 착생(着生)을 현저(顯著)히 감소(減少)시켰으며 gibberellin 처리(處理)는 절성종(節成種)인 신록다다기와 성호원(聖護院)의 웅화수(雄花數)를 현저(顯著)히 증가(增加)시켰으나 비절성(飛節成)일 사엽(四葉)의 웅화수(雄花數)는 증가(增加)시키지 못하였다. 2. 종자(種子)와 최아종자(催芽種子)의 단백질함량(蛋白質含量), 단백질(蛋白質) 및 peroxidase의 banding pattern은 품종간(品種間)에는 약간의 차이(差異)가 있었으나 절성(節成)과 비절성간(飛節成間)에는 뚜렷한 차이(差異)를 인정(認定)할 수 없었다. 3. 2 엽기(葉期)와 4 엽기(葉期)의 단백질함량(蛋白質含量)은 잎과 생장점(生長點)에서 모두 처리후(處理後) 일수(日數)가 경과(經過)함에 따라 2엽기(葉期)에는 증가(增加)하으나 4엽기(葉期)에는 오히려 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다. 그리고 4 엽기(葉期) 생장점(生長點)에 있어서 비절성(飛節成)인 사엽(四葉)은 ethephon 처리(處理)에 의해 단백질함량(蛋白質含量)이 무처리구(無處理區)에 비(比)해 높아졌으나 신록다다기와 성호원(聖護院)은 오히려 낮아졌다. 4. Peroxidase 활성(活性)은 2 엽기(葉期)에는 잎이나 생장점(生長點)에서 모두 일수(日數)가 경과(經過)함에 따라 감소(減少)하였으나 4엽기(葉期)에는 오히려 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 특(特)히 ethephon 처리구(處理區)는 4엽기(葉期) 생장점(生長點)에서 그 활성(活性)이 현저(顯著)히 높아져 5일(日)째에는 타처리구(他處理區)에 비(比)해 월등(越等)히 높았다. 5. 단백질(蛋白質)의 banding pattern은 2엽기(葉期)에는 잎과 생장점(生長點) 공(共)히 처리후(處理後) 일수(日數)가 경과(經過)함에 따라 3품종(品種)모두 band 수(數)가 감소(減少)되었으나 4엽기(葉期)에는 오히려 band수(數)가 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 4엽기(葉期) 생장점(生長點)의 단백질(蛋白質) pattern은 비절성(飛節成)인 사엽(四葉)의 ethephon 처리구(處理區)가 절성(節成)인 신록다다기의 무처리구(無處理區)와 같은 양상(樣相)으로 변화(變化)되어 갔다. 6. Peroxidase isozyme banding pattern은 2엽기(葉期) 잎에서 비절성(飛節成)인 사엽(四葉)의 ethephon 처리구(處理區) pattern이 성호원(性護院) 및 신록다닥기의 ethephon 처리ㅜ(處理區) pattern으로 닮아 감을 볼 수 있었고 4엽기(葉期) 생장점(生長點)에서는 처리후(處理後) 일수(日數)가 경과(經過)함에 따라 사엽(四葉) ethephon 처리구(處理區)의 pattern이 성호원(聖護院) 및 신록다다기의 무처리구(無處理區) pattern으로 닮아 감을 볼 수 있었다. 7. 이상(以上)의 결과(結果)로 볼 때 비절성종(飛節成種)은 ethephon에 의해 식물체내(植物體內)의 단백질함량(蛋白質含量), peroxidase 활성(活性) 및 단백질(蛋白質)과 peroxidase isozyme의 pattern이 절성종(節成種)에 가깝게 변화(變化)되어 절성화(節成化)되며, 따라서 이들의 변화(變化)가 오이의 성발현(性發現)에 깊이 관여(關與)하는 것으로 사료(思料)된다.