주요 조림권장 7수종에 관한 건조와 열 복합 스트레스의 생리학적 평가

용성현1,2, 김도현1, 박관빈1, 최명석1,2

(1경상대학교 산림환경자원학과, 2경상대학교 농업생명과학연구원)

Physiological Evaluation of Combined Dry and Heat Stress in Seven Afforestation Recommended Species

Seong Hyeon Yong1,2, DoHyeon Kim1, Kwan Been Park1, Myung Suk Choi1,2

(1Department of Forest Envionment Resource, Gyeongsang University,

2Institute of Agriculture of Life Science, Gyeongsang University)

요약: 본 연구는 7종의 주요 조림권장수종(편백, 물푸레나무, 호두나무, 일본잎갈나무, 소나무, 상수리나무, 느릅나무)의 복합스트레스(건조+고온)에 대한 생리적 변화를 조사하였다. 실험에 사용된 수종들은 3년생 이상의 실생묘였고, 3개월 이상 순화한 후 2주간 무관수 처리 후 40℃, 2시간 동안 열처리를 해주었다. 복합스트레스 후 전해질용출지수, 스트레스반응 아미노산인 프롤린과 환원당 함량을 측정하였고, 잎의 사멸정도를 Evans Blue 염색법으로, 회복정도를 DAB염색법을 사용하여 측정하였다. 그 결과 전해질 용출 지수는 소나무, 편백, 느릅나무가 매우 낮게 나타났다. 느릅나무는 프롤린 함량이 변화가 가장 적었고, 호두나무는 대조구 대비 약 12배 이상 증가하여 복합스트레스에 약한 것으로 판단되었다. Evan`s blue 실험결과, 물푸레나무와 호두나무는 건조스트레스에서 50%이상의 세포 사멸을 보였으며, 이후 고온처리 후에는 세포사멸율이 80%에 달하였다. 복합스트레스 부여 후 3일 이상 회복하였을 때 편백, 소나무, 상수리나무, 일본잎갈나무, 느릅나무는 산화스트레스가 거의 확인되지 않아 회복에 강한 수종임을 알 수 있었다. 이상의 결과는 주요조림 수종의 과학적 데이터로 조림적지 선정에 큰 기여를 할 것으로 판단된다.

Abstract: This study investigated the physiological changes in the complex stress (drought+ heat) of seven major recommended afforestation species (Chamaecyparis obtusa, Fraxinus rhynchophylla, Juglans sinensis, Larix kaempferi, Pinus densiflora, Quercus acutissima, Ulmus davidiana var. japonica). The tree species used in the experiment were seedlings of 3 years or more, and after being acclimatized for 3 months or more, irrigation-free treatment for 2 weeks and heat treatment at 40°C for 2 hours. After complex stress, the electrolyte dissolution index, the stress-responsive amino acids proline and reducing sugar content were measured, and the degree of leaf death was measured by Evans Blue staining method and the degree of recovery was measured by DAB staining method. As a result, the electrolyte dissolution index was very low in P. densiflora, C. obtusa, and U. davidiana var. japonica. U. davidiana var. japonica trees showed the least change in proline content, and J. sinensis trees increased more than 12 times compared to the control group, which was judged to be weak against complex stress. As a result of Evan`s blue test, ash and walnut trees showed more than 50% cell death under dry stress, and after heat treatment, the cell death rate reached 80%. When recovering for more than 3 days after applying complex stress, C. obtusa, P. densiflora, Q. acutissima, L. kaempferi, and U. davidiana var. japonica were found to be strong tree species with no oxidative stress. The above results are believed to contribute greatly to the selection of afforestation sites as scientific data on major recommended afforestation species.

사사: This research was supported by the Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education (2017R1D1A1B04036320).