Differentiation of Barley Response to Drought and Salt Stress in Antioxidant Enzyme Activity and Free Amino Acid Content

염해 및 한발에 대한 보리의 생화학적 반응 - 항산화효소 활성 및 아미노산 함량의 변화

To differentiate barley responses to drought and salt stress, barley seedlings at the second leaf stage were treated with 218 mM NaCl and 29.5% PEG6000 iso-osmotic to 218 mM NaCl for 6 days. Shoot fresh weight and leaf relative water content of barley seedlings were more reduced by drought compared to salt stress. Hydrogen peroxide content increased under both stress conditions, but its accumulation was more severe at 6 days after salt stress. The activity of ascorbate peroxidase, glutathione reductase (GR) and catalase (CAT) was enhanced until 4 days after salt stress. On the other hand, the activity of GR and CAT increased gradually until 6 days after drought. Among the amino acids measured in this study, the accumulation of glycine, arginine and GABA (${\gamma}-aminobutyric$ acid) was lower under salt stress than drought. However, considerably larger amount of proline was accumulated by salt stress. It is concluded that the antioxidant enzymes activity and amino acid content of barley seed-lings were differently regulated in response to the isoosmotic condition of salt and drought stress.

본 연구는 삼투포텐셜이 동일한 NaCl과 PEG6000 용액을 사용하여 염해와 한발에 대한 보리의 생화학적 반응을 검토하였으며 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 보리의 지상부 생육 및 보리 잎의 상대수분함량은 염해보다 한발에 의해서 더욱 감소하였다. 2. 과산화수소의 발생은 염해처리 후 6일에 한발보다 27.5% 많았으며, 영해처리 후 4일에 나타난 APX, CAT 및 GR의 활성은 한발처 리보다 각각 12.6%, 27.9%, 23.3% 높았다. 한편, 보리의 경우 CAT의 활성은 한발보다 염해조건에서 더욱 신속하게 유도되는 것으로 나타났다. 3. 아미노산 함량의 변화는 염해 및 한발처리에 의해서 서로 다른 양상을 보였다. 특히 glycine, arginine 및 GABA의 함량은 한발처리에서 더욱 증가하였으나, proline의 함량은 염해처리에서 크게 증가하였다. 4. 본 연구를 통해서 보리의 항산화효소 활성 및 아미노산 함량이 염해와 한발에 의해서 상이하게 조절되는 것이 확인되었다. 이러한 결과들은 염해에 대한 보리의 특이적인 반응지표가 될 수 있을 것으로 생각되었다.