실험을 위해 담배와 고추 현탁배양세포에 jasmonic acid를 처리하여 capsidiol을 동정하였다. 이후 식물체 부위별 성분을 동정해 본 결과 역병균 접종 및 UV-B 조사에 의한 식물체 내의 capsidiol의 생성은 환경 stress에 의해 유도되는 것으로 보인다. 다양한 재배환경에서 실험을 진행한 결과, 식물체의 역병 발병의 정도는 역병균 접종 일수가 경과할수록 증가하였으며, capsidiol의 함량은 역병균 단독 접종 시보다 metalaxyl과 혼용 처리한 경우에 더 많았고 부위 별로는 줄기에서 가장 많이 검출되는 등의 실험 결과를 얻을 수 있었다.
<h1>결과 및 고찰</h1><h2>배양세포로 부터 capsidiol 동정</h2><p>capsidiol을 분리 및 동정하기 위해 담배 와 고추 현탁배양세포에 jasmonic acid를 처러한 결과, 처리구는 Rf 0.32에서 spot가 나타났으나, 무처리구에서는 나타나지 않았다. 이는 Chappell과 Nable이 담배 현탁배양세포에서 capsidiol로 동정하여 보고한 Rf가와 일치하였다(Fig. 1).</p><p>TLC상의 Rf 0.32부분을 추출 여과하여 GC/MS로 동정한 결과, GC mess spectrum 상에서 m/z는 236 (M+), 221, 203, 175, 163, 157, 147, 135, 121, 107, 93으로서 capsidiol로 동정되었다(Fig. 2). 현탁배양세포에 jasmonic acid의 처리시는 capsidiol이 생성되었으나, 무처리시는 생성되지 않았다. 동정된 capsidiol m/z는 Wibberley 등이 확인한 m/z와 일치하였다.</p><h2>재배환경에 따른 고추식물체내의 phytoalexin비교</h2><p>고추 식물체 8매엽 시기에 역병균의 토양 접종 및 UV-B 조사 등의 처리에 따른 식물체 부위별 성분을 동정해 본 결과, 처리별 차이가 있는 성분은 분리 확인된 70개의 화합물 중에서 30개였다(Table 1, Fig, 4). 무처리시의 식물체 내의 부위별 성변함량은 2-pentyl-furan, 1-propanethiol, butanoic acid, \( \alpha \)-D-xylofuranoside, benzoic acid, hexadecanonic acid, phenol, 4-ethoxy-2,5-dimethoxybenzaldehyde, octadecadienoic acid, phytol, 10-methoxybenzo(j)furan, linoleic acid, 1,2-epoxy-1-vinylcyclododecane동이 큰 차가 있었다. 역병균의 토양 접종 및 UV-B조사 등에 의한 식물체 내의 성분은 1-propanethiol, \( \alpha \)-D-xylofuranoside, phenol, hexadecanonic acid, ethyl tridecanoate, phytol, linoleic acid 및 capsidiol 등이 차이를 나타내었다. 특히 capsidiol은 무처리구에서는 생성되지 않았으나, 역병균 (P. capsici) 접종 및 UV-B 조사에 의하여 생성되었다.</p><p>이러한 결과는 phytoalexin이 물리적 · 화학적 · 생물학적 stress에 의해 생성되어진다는 보고로 미루어 보면, 역병균 접종 및 UV-B 조사에 의한 고추 식물체내의 capsidiol 생성은 환경 stress에 의하여 유도된 것으로 생각된다.</p><p>역병균 접종 후 경과 일수에 따른 역병 발병 정도를 조사해 본 결과, 역병 발병은 토양 내에 역병균 접종 3일 후 부터 시작되었으며, 역병균 접종 후 일수가 경과할수록 발병 정도는 증가하였다(Table 2). metalaxyl 약제 처리 시기 및 농도에 따론 역병 발병 정도는 metalaxyl 약제의 역병균 접종 전 후시기 공히 metalaxyl의 \( 1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{m} \ell \) 비하여 10\( \mu g / m \ell \) 농도처리시에 발병 정도가 낮았다. 이는 metalaxyl 처리 농도가 높을수록 역병의 진전 속도가 감소한다는 Dinial과 Purkayastha의 보고와 일치하였다.</p><p>역병균 접종 후 경과 일수별 역병 발병 정도에 따른 식물체 부위별 성분의 함량 변화률 조사한 결과, 역명 발병 정도가 심할수록 식물체내의 성분 함량은 잎에서 hexadecanoic acid, ethyl tridecanoate, linoleic acid 등이 감소하였고, 줄기에서 phenol, ethyl tridecanoate, phytol 등이 증가하였고, 뿌리에서 \(\alpha\)-D-xylofuranoside, phenol, ethyl tridecanoate, linoleic acid 동이 감소하였다(Table 3). 역병 발병 정도에 따른 부위별 capsidiol 함량은 \( 1.5 \mathrm{~cm} \sim 3 \mathrm{~cm} \)의 병반 크기에서는 잎에서, \( 0.5 \mathrm{~cm} \sim 1.5 \mathrm{~cm} \) 에서는 줄기에서 가장 높았다. 뿌리내의 capsidiol 함량은 줄기 병반의 길이가 높을수록 작았다.</p><p>역병균 단독 접종시와 metalaxyl 처리시의 부위별 경과일수에 따른 성분의 변화를 조사한 결과, 처리별 뚜렷한 차이를 나타내는 성분은 phytol이었고, 경과일수가 많을수록 식물체 전 부위에서 감소하였다(Table 4). 처리에 따른 식물체의 성분 함량은 역병균 단독 접종시에 비하여 metalaxyl 처리시에 ethyl tridecanoate가 현저히 증가하였고, 역병균 단독 접종 처리에 따른 엽중의 phenol, hexadecanoic acid 동의 성분은 줄기와 뿌리에 비하여 높았다. metalaxyl 처리시기와 농도에 따른 식물체의 성분 함량은 역병균 접종 전 metalaxyl 처리가 접종 후 metalaxyl처리에 비하여 잎에서 1-propanethiol과 phenol이, 줄기에서는 \( \alpha \)-D-xylofuranoside, metalaxyl, phytol 등이 증가하였다. 처리농도와 경과 일수에 따른 식물체의 대부분 화합물 함량은 부위별 큰 차가 없었으나, 뿌리내의 ethyl tridecanoate 함량은 역병균 접종 전 metalaxyl \( 10 \mu \mathrm{g} / \mathrm{m} \ell \) 처리 후 3일이 접종 1일 후에 비하여 약 3배 높았다.</p><p>metalaxyl 농도와 처리시기에 따른 capsidiol 생성 변화를 조사한 결과, capsidiol함량은 역병균 단독 접종시보다 metalaxyl과 역병균 혼용 처리시가 높았으며, 부위별로는 줄기에서 가장 높았다(Table 5). metalaxyl 처리시기에 따른 capsidiol의 함량은 전부위에서 역병균 접종전 metalaxyl 처리보다 역병균 접총 후 metalaxyl 처리시가 높았고, 시기 및 농도간에는 역병균 접종 후 metalaxyl \( 1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{m} \ell \) 처리 후 6일에 가장 높았다. 이는 역병균을 접종하기 전에 metalaxyl을 처리했을 때보다 후 처리시 capsidiol 함량이 높게 나타난다는 Dinial과 Purkayastha의 보고와 일치하였으나, metalaxyl 처리 농도가 증가함에 따라 고추줄기에서 capsidiol 함량이 증가한다는 황 등의 보고와 상이하다. 상이한 결과는 공시품종, metalaxyl 처리시기, 경과일수의 차이에 의해 기인된 것으로 생각된다.</p><p>고추 식물체의 UV-B 조사 및 incubation 시간에 따른 화합물의 변화를 조사한 결과, 무처리에 비해 UV-B 조사시 1-propanethiol, \( \alpha \)-D-xylofuranoside 등이 생성되었다(Table 6). UV-B 20분 조사 후 3시간 incubation했을 때는 다른 처리에 비하여 잎에서 hexadecanoic acid, ethyl tridecanoate의 함량이 높았다. 1-propanethiol의 함량은 UV-B 조사 후 24시간 incubation 시는 무처리에 비하여 증가하였으나, 48시간 incubation에서는 감소하였다. UV-B의 60분 조사 후 3 시간 incubation시에 줄기의 성분들은 단지 ethyl tridecanoate 만 증가하였고, 다른 성분들은 큰 차가 없었다.</p><p>고추 식물체에 UV-B 조사시간에 따른 incubation 후 부위별 capsidiol의 생성 변화를 조사한 결과, capsidiol은 UV-B를 조사하지 않은 식물체의 전 부위에서 생성되지 않았으나, UV-B 조사시는 잎에서 생성되었다(Table 7). UV-B 조사 후 incubation 시간에 따른 capsidiol 함량은 UV-B의 10, 20, 40, 60분 조사 후 24 시간 incubation했을 때 높게 나타났다. 이는 UV-B를 조사한 고추 잎에서 capsidiol이 유도되며, abiotic elicitor인 UV-B를 조사함으로써 sesquiter pene phytoalexin인 capsidiol의 합성에 펼요한 두 번째 효소인 5-epi-aristolochene syntase를 고추 잎에서 분리할 수 있다는 연구보고와 일치하였다.</p>