Effectiveness of Uniconazole(XE-1019) Treatment in Reducing Ozone Injury to Tomato Plant

Uniconazole(XE-1019) 처리가 토마토의 오존피해경감에 미치는 효과

To determine the efficacy of uniconzaole[(E)-1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethy 2-(1,2,4-triazol-1-yl)-1-penten-3-ol)](XE-1019) as a phytoprotectant against $O_3$ injury in tomato plants(Lycopersicon esculentum Mill. 'Pink Glory'), plants were given a 50ml soil drench of uniconazole solution at concentrations of 0.001, 0,01, 0.1 and 0.2mg/pot thirteen days prior to $O_3$ fumigation. All four uniconazole concentrations were effective in providing protection against $O_3$ exposure(16h at 0.3 ppm). Uniconazole treatment above 0.001 mg/pot significantly reduced stem elongation, leaf enlargement, leaf area and fresh weight of plant, whereas increased chlorophyll concentration. Transpiration rate on a whole plant basis was reduced by uniconazole treatment and $O_3$ exposure. Uniconazole reduced ethylene production induced by $O_3$ injury but had little or no effect on defoliation of cotyledons and leaf epinasty. Activities of peroxidase (POD) and superoxide dismutase(SOD) were slightly increased by application of uniconazole. With increasing exposure time, $O_3$ increased POD activity but decreased SOD activity. The phytoprotective effects of uniconazole were diminished by applying gibberellin at $10{\sim}20$ ppm. These results suggest that the phytoprotective effects of uniconazole are related to its role of increasing activities of free radical scavengers such as POD and SOD, in addition to growth-retardation as an anti-gibberellin.

토마토의 오존에 대한 내성을 증대시키고자 생장 외화제인 uniconazole을 0, 0.001, 0.01, 0.1, 0.2mg/pot의 농도를 토양주입하고, 0.3ppm이 오존에 처리하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Uniconazole은 0.001mg/po1의 낮은 농도에서도 식물체를 크게 왜화시켰으며, 왜화정도가 클수록 오존에 대한 내성을 증대시켜 무처리구의 25% 피해에 비하여 0.01mg/pot의 낮은 농도처리에서도 10% 이하로 피해를 경감시켰다. 2. Uniconazole은 처리농도가 높아질수록 토마토의 초장, 엽장, 엽면적 및 생체중을 감소시키고, chlorophyll 함량을 증대시켰으며 증산량을 현저히 감소시켰다. 오존처리는 증산량을 현저히 감소시켰으며 uniconazole 처리는 오존에 의한 증산량의 감소에 영향을 미치지 못하였다. 3. Uniconazole은 오존피해를 경감시킴으로 ethylene의 발생량을 크게 경감시켰으나 자엽의 낙엽 및 잎의 epinasty 발생을 방지시킬 수 없었다. 4. 오존처리는 POD의 활성을 크게 증가시켰으나, SOD의 활성은 감소시키는 경향이었다. Uniconazole은 농도가 높아짐에 따라 POD와 SOD의 활성을 약간 증가시키는 경향이었다. 5. Uniconazole을 처리한 다음 $GA_3$ 를 엽면살포한 결과 생장왜화효과가 소멸되면서 오존에 대한 내성도 감소되었다. 6. 이와같은 결과로 종합하여 볼 때, 토마토에 있어서 uniconazole의 오존 피해경감은 식물체의 왜화와 엽록소의 함량증대에 따른 오염물질의 세포 내 유입억제와 함께 oxyradical의 해를 중화시킬수 있는 요소의 활성증대가 일부 인정되는 것으로 판단된다.