Korean Journal of Plant Resources (한국자원식물학회지)

The Plant Resources Society of Korea (한국자원식물학회)
권호 표지

Morphological, Physiological andd Biochemical Characteristics of Early Senescence Mutant in Rice (Oryza sativa L)

벼의 조기노화 변이체의 형태, 생리 및 생화학적 특성

  • Published : 1995.12.01
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Abstract

The early senescence mutant induced from Gihobyeo by $\gamma-ray$ irradiation was determined. The mutated gene expression was identified with comparing the characteristic of original cultivar. The mutant had so similar the morphological characteristics to original cultivar that it couldn't be distinguished until senescence occurred at about 20 days after heading. Suddenly yellow leaves were observed within a few days due to great decreases in total chlorophyll and various carotenoid contents. Transmission electron microscopy showed the formation of starch granules, distortion of fine structure of leaf cell organelles, especially grana structures, and the decrease in grain filled after senescence occurred. But banding patterns of total proteins and isozymes have not show any differences, The early senescence mutant will be very useful for study material not only on physiological and biochemical properties of plant senescence but also on gene expression regulating senescence which gives great influence on yield potential and its stability.

인위(人爲) 돌연변이(突然變異) 유기(誘起)에 의한 새로운 유전형질(遺傳形質) 개발(開發)과유용(有用)한 유전자(遺傳子) 정보(情報)를 밝히기 위해 기호벼서 얻어진 조기노화계통(早期老化系統)에 대하여 엽녹소(葉綠素) 함량(含量), 천립중(千粒重)의 경시적 변화, 엽(葉)의 조직특성(組織特性), 광(光) 반재율(反財率) 및 투과율(透過率), 동위효소(同位酵素) 및 단백질(蛋白質) 특성(特性) 등을 기호벼와 비교(比較) 분석(分析)하였다. 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 기호벼에서 유기(誘起) 선발(選拔)된 조기노화계통(早期老化系統)은 생육초기(生育初期)에는 정상엽(正常葉)으로 표현(表現)되다가 출수(出穗) 후(後) 20일(日)경부터 갑자기 엽(葉)이 황변(黃變)하여 급속(急速)히 노화(老化)가 진행(進行)되는 특성(特性)을 가지고 있다. 이 계통(系統)은 노화(老化)에 관련(關聯)되는 생리(生理) 생화학적(生化學的) 대사기작(代謝機作)을 밝히는 재료(材料)로 이용(利用)될 수 있을 것이다. 2. 조기노화계통(早期老化系統)의 총(總) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後)20일(日) 이후(以後) 급격히 감소(減少)하여 기호벼 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)의67%를 나타냈고, carotenoid 색소(色素)들에 있어서도 출수(出穗) 후(後) 20일(日)이후 급격히 감소(減少)하였다. 3 조기노화계통(早期老化系統)의 후(後) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後) 20일(日)부터 급격히 감소(減少)하였으나 천립중(千粒重)은 출수(出穗) 후(後) 25일(日)부터 증가(增加)가 둔화되어 최종 천립중(千粒重)은 기호벼에 비해 9% 감소(減少)하였다. 4. 조기노화계통(早期老化系統)과 기호벼에 있어서 엽(葉) 세포미세기관(細胞微細器管)의 차이(差異)는 출수(出穗) 후(後) 20일(日)까지는 볼 수 없었으나, 출수(出穗) 후(後) 30일(日)에는 뚜렷한 차이(差異)를 나타냈다. 특히 조기노화계통(早期老化系統)은 grana의 배열이 변형(變形)되면서 저장전분(貯藏澱粉)이 축적되어 엽녹체(葉綠體) 모양이 파괴되어 있었다. 5. 개엽상태(個葉狀態)에서 조기노화계통(早期老化系統)은 기호벼에 비해 광합성(光合成)에 관여(關與)하는 $400\sim700nm$의 파장(波長)에서 반사율(反射率) 및 투과율(透過率)이 높았으며, 특히 $560\sim700nm$의 적색대(赤色帶)에서 더 높았다. 군락상태(群落狀態)에서도 조기노화계통(早期老化系統)의 반사율(反射率)은 적색대(赤色帶)부근에서 기호벼보다 높았다. 6. 등전점(登電點) 전기영동법(電氣泳動法)으로 esterase와 peroxidase 동위효소(同位酵素) 특성(特性)을, 그리고 SDS-PAGE법(法)으로 단백질(蛋白質) 양상을 등숙시기별(等熟時期別)로 조사(調査)한 결과(結果) 두 계통간(系統間) 질적(質的)인 차이(差異)는 보이지 않았으나 시기별(時期別)로는 양적차이(量的差異)를 나타냈다.

Keywords

References

  1. Theor. Appl. Genet. v.68 The genetic Control of Grain Esterases in Hexaploid Wheat I. Allelic Variation Ainsworth C.C.;Gale M.D.;Baird S.
  2. Plant Physio. v.46 Effects of abscence of developing grain on carbohydrate content and senescence of maize leaf Alison J.S.C.;Weinmann,H.
  3. Protein metabolism in the plant Chibnall A.C.
  4. 農試論文集(生命工學篇) v.31 no.2 벼의 器官別 esterase 同位酵素 發現特性 趙龍九;殷茂永;鄭泰英
  5. Japna. J. Breeding v.17 Breeding of new rice variety Reima by gamma-ray irradiation Futsuhara Y.;Toriyama K.;Tsunoda K.
  6. Tech Center Tech., The interaction of pasture stocking rate and fertilizer need, food and fertilizer Humphres L.B.
  7. In Mutation in Plant Breeding Some factors modifying the effects of radiation in seed treatment in rice Kawai T.;Sato.H.
  8. Japna. J. Breed. v.37 Variation of Esterase Isozyme Genotypes in a Pedigree of Japanese Two-Rowed Barley Konishi T.;Matxuura S.
  9. Korean J. Breeding v.10 no.2 Genetic studies of three induced mutant characters in rice Kwon S.H.;Won,J.L.
  10. Based on Isozyme Polymorphism(unpublished) Varietal Classification of Korean Cultivated Rice(Oryza stivaL.) Kwon T.O.
  11. Planta v.149 Nitrogen redistribution during grain growth in wheat. Ⅱ.Chloroplast senescence and degradation of ribulose-1, 5-biphosphate carboxylase Mark B.P.;Vyrna C.B.;Stephen P.W.;Richard J.S.;Michael J.D.
  12. New Phytol. v.72 The effect of root pruning and 6-benzyl aminoprine on the chlorophyll content, CO2 fixation and the shoot/root ratio in seeting of Pisum.L. McDavid C.R.;Sagas G.R.;Marshall C.
  13. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. v.85 The reflection of short wave radiation by vegetation Monteith J.L.
  14. Korean. J. Plant Tissue Culture v.21 Enzyme activity in plant regeneration from diploid and haploid calli of Nicotiana tabacum cv BY4 Oh S.C.;Soh W.Y.;Cho D.Y.;Yang D.C.
  15. Jpn. J. Genet. v.57 Origin of the Genetic Diversity of Cultivated Rice (Oryza spp.). Study of the Polymorphism Scored at 40 Isozyme Loci Second,G.
  16. In Improving Plant Protein by Nuclear Techniques Protein content of rice mutations Tanaka S.;Y.Takagi
  17. 農試報告(作物篇) v.22 水稻 및 小麥葉의 葉綠素 含量과 根의 生理的 活性과의 聯關性에 관한 硏究 延圭復
  18. Proc Crop Soc. Japan v.43 Studies on nitrogen metabolism in crop plants. Ⅷ. Effect of nitrogen top-dressing on cytokinin content in the root exudate of riceplant Yoshida R.;T.Ritani