식물의 발육 단계에서는 각 조직마다 노화가 진행되면서 가수분해 효소들의 활성이 증가하는 것으로 알려져 있다. 특히, 꽃이 만개한 후 노화가 진행될수록 RNase에 의한 RNA 분해가 활발해진다는 결과가 도출되었다. 이 과정에서 POD는 생물학적, 비생물학적 스트레스 이외에 식물체의 노화가 진행되면서 발생하는 생리적 스트레스에 의해 유발되며, 이는 뿌리 조직뿐만 아니라 꽃잎에서도 확인되었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>튤립 꽃의 발달 단계에 따른 가수분해 효소들의 활성 변화</h2> <p>일반적으로 모든 식물체는 각 조직별로 노화가 진행되는 발육 단계가 되면 가수분해 효소들의 활성이 서서히 증가하는 것으로 알려져 있다. 이러한 현상을 조사하여 노화와 가수분해 효소들 간의 연관 관계를 밝히고자 2품종의 튤립, 'Apeldoorn'과 'Golden Apeldoorn'으로부터 꽃잎의 세포 추출물을 조제하여 RNase 활성을 조사하였다. RNase는 phosphodiester bond를 절단하여 RNA를 가수분해하는 효소이며, 분해 활성을 보이는 다양한 조효소들이 보고되었다. 현재까지 많은 RNA 분해활성 물질들의 특성들이 밝혀지고 있고, 이러한 활성을 나타내는 주요 조효소들은 \( \mathrm{Zn}, \mathrm{Pb} \) 등과 같은 금속이온, imidazole 및 imi-dazole 유도체들, 염기성 폴리펩티드류 등이 보고되었다. 또한, PVC, PEG-1000, lysozyme, trypsin, spermidine, 합성된 작은 분자 및 Brij 58, Nonidet P40, Triton X-100 등의 계면활성제에 의하여 RNA가 분해된다. 튤립꽃의 발달 과정 중 1 단계부터 5단계까지는 두 품종 모두 RNase 활성의 변화는 거의 없었으나, 6단계에서는 활성이 급속히 증가하였다. 이 결과에 의해 꽃이 만개한 후 노화가 진행될수록 급속히 증가된 RNase에 의한 RNA 분해가 활발해짐이 밝혀졌다. 한편, 두 품종 간에 RNase 활성의 차이가 거의 관찰되지 않았으며, 발육 단계별로 비슷하게 증가하는 경향을 보였다. 개화가 시작되는 3단계 이후에 꽃잎의 외관상의 색소 형성의 차이는 관찰되지 않았으므로, 위의 결과로 볼 때, RNase는 꽃잎의 색소 형성에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 추측된다.</p> <p>튤립 꽃잎에 있어서 POD의 활성은 'Apeldoorn' 경우 5단계까지 변화를 보이지 않았다. 그러나 만개기에서 노화가 진행되는 6 단계까지는 활성이 급속히 증가하였고, 'Golden Apeldoorn'는 4 단계까지 유사한 양상을 보인 후, 노화가 진행된 6단계까지 서서히 증가하는 추세를 나타내었다. 특히 5-6 단계에서 두 품종간의 POD 활성의 미미한 차이를 나타내었으나, 두 품종 모두 노화가 진행되는 이 시기에서 높은 활성을 나타내는 것으로 보아 이들 효소는 튤립 꽃잎의 노화에 밀접한 영향을 미치는 것으로 추측되었다. POD가 식물의 목질화와 노화의 조절 역할을 하며, 또한 생장호르몬인 옥신을 파괴한다고 알려져 있다. 이러한 작용 이외에도 수산화를 촉매하고 중합의 개 시제로 작용할 뿐 아니라 세포 성분들을 산화 반응을 통하여 파괴하기도 한다. 또한 많은 식물 종에 다양한 isozyme이 존재하는 것으로 밝혀졌다. 일반적으로 식물의 POD는 바이러스, 미생물, 곰팡이의 감염에 의한 생물학적 스트레스와 고농도의 염, 상처, 대기오염물질 등의 비생물학적 스트레스에 반응해서 그 활성이 증가된다고 알려져 있다. 특히 서양겨자무(Armoricia rusticana)의 주근에 많이 함유되어 있고, 배추과 식물의 경우 냉이의 뿌리에서 높은 POD 활성이 나타났으며, 배추의 뿌리에서도 비교적 높은 활성을 나타내었다. 이상과 같이 지금까지의 다른 연구자에 의한 연구결과와 본 결과를 종합해보면, 식물의 POD 는 생물학적, 비생물학적 스트레스 이외에 식물체의 노화가 진행되면서 유발되는 생리적 스트레스에 의해 유발될 수 있으며, 다른 식물에서 확인된 뿌리 조직뿐만 아니라 꽃잎에서도 그 활성이 존재하는 것으로 생각된다.</p>