Abstract
The gamma radiation-induced changes of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) in callus cultures of cassava (Manihot esculenta Crantz) selected as a high yield of cell line for SOD were investigated. In normal cultures, the cell growth reached a maximum at 30 days after subculture (DAS), followed by a rapid decrease with further cultures. The SOD and POD specific activities (units/mg protein) showed the highest at the immediately after subculture and subsequently decreased to 20 DAS, and then increased to 30 DAS, whereas the CAT activity showed the lowest at just after subculture, and it continuously increased from 15 DAS to 30 DAS, showing a good correlation with the cell growth. Irradiation of gamma-ray of 50 and 70 Gy on 7 DAS inhibited significantly the cell growth by 50% and 80% at 14 days after treatment (DAT), respectively. In the cells irradiated with 70 Gy, SOD and POD specific activities increased by 4 and 2.5 folds at 14 DAT, respectively, whereas CAT activity was not affected. The results indicate that SOD and POD may be involved in the antioxidative mechanism in relation to oxidative stresses induced by subcultures and by gamma radiation in callus cultures of cassava.
Superoxide dismutase (SOD) 고생산세포주로 선발된 카사바 (Manihot esculenta Crantz) 배양세포에 감마선을 처리하여 세포생장과 SOD, peroxidase (POD), catalase (CAT)의 항산화효소 활성을 조사하였다. 카사바 캘러스는 계대배양 후 약 15일에 대수증식생장기에 진입한 후 30일에 최대생장을 나타내었으며 계속적인 배양에 따라 생장이 현저히 감소하였다. SOD와 POD의 비활성도 (units/mg protein)는 계대배양 직후에 가장 높았으며 대수증식 초기까지 감소한 후 다시 배양후기까지 증가하였다. CAT 활성은 세포생장과 비례하여 활성변화를 나타내었으며 계대배양 직후와 배양후기에 낮은 활성을 나타내었다. 계대배양 7일째의 카사바 캘러스에 감마선을 처리한 한 결과, 처리 후 14일째 배양세포는 방사선량에 비례하여 세포생장에 크게 영향을 주어 50Gy와 70Gy에서 각각 약 50%와 80%의 생장이 억제되었다. 이 시기의 SOD와 POD는 방사선량에 비례하여 증가하여 70Gy를 조사한 경우 각각 4배, 2.5배 증가하였으나 CAT은 방사선에 거의 영향을 받지 않았다. 카사바 캘러스배양에서 계대배양, 배양후기의 세포노화 및 배지내 영양고갈에 따른 배양스트레스는 SOD와 POD에 의해 주로 조절되고 있음이 시사되었다.