기후변화 및 가뭄 조건에서 황칠나무의 가뭄저항 및 회복 메커니즘

여종찬1*, 박병배1, 윤우빈1, 송영근2, 이경철3, 안지영4,5

(1충남대학교 산림환경자원학과, 2전북대학교 임학과, 3국립한국농수산대학교 작물·산림학부, 4경상국립대학교 환경산림과학부, 5경상국립대학교 농업생명과학연구원)

Drought Resistance and Recovery Mechanisms of Dendropanax trifidus under Elevated Atmospheric CO₂and Temperature Conditions

Jong Chan Yeo1*, Byung Bae Park1, Woo Bin Youn1, Young Geun Song2, Gyeong Cheol Lee3

,Ji Young An4,5

(1Department of Environment and Forest Resources, Chungnam National University,

2Department of Forest Environment Science, Jeonbuk National University,

3Department of Crops and Forestry, Korea National University of Agriculture and Fisheries,

4Division of Environmental Forest Science, Gyeongsang National University,

5Institute of Agricultural and Life Science, Gyeongsang National University)

요약: 본 연구는 황칠나무(Dendropanax trifidus) 묘목을 대상으로 3개의 SSP 시나리오(SSP1-2.6, SSP3-7.0, SSP5-8.5) 조건에서 단기 가뭄저항성과 회복메커니즘을 규명하고자 하였다. 가뭄 처리 동안 황칠나무는 ABS/RC와 DIo/RC를 증가시켜 광계II 반응 중심을 보호하고, 기공밀도를 조정하여 가뭄 속에서도 생리적 항상성을 유지했다. 모든 SSP 시나리오에서 ABS/RC와 DIo/RC는 증가했으며, 기공 밀도는 SSP1과 SSP3에서 감소하고 SSP5에서는 유지되었다. 회복 처리 동안 황칠나무는 ETo/RC와 REo/RC의 증가를 통해 전자전달 효율을 높였고, 기공크기의 확대가 수분과 CO₂확산을 촉진시켜 광합성 능력을 회복시켰다. 전체 실험기간 동안 단위면적당 기공크기는 SSP시나리오나 가뭄처리와 관계없이 일정하게 유지되었는데, 이를 통해 황칠나무는 기공밀도와 크기가 음의 상관관계를 가지며 가뭄 저항성과 회복 메커니즘을 조절함을 시사하였다.

Abstract: This study aimed to identify the short-term drought resistance and recovery mechanisms of Dendropanax trifidus under three SSP scenarios (SSP1-2.6, SSP3-7.0, SSP5-8.5). During drought treatment, D. trifidus increased ABS/RC and DIo/RC to protect the PSII reaction centers and adjusted stomatal density to maintain physiological homeostasis under drought stress. ABS/RC and DIo/RC increased across all SSP scenarios, while stomatal density decreased in SSP1 and SSP3 but remained stable in SSP5. During recovery, D. trifidus enhanced electron transport efficiency by increasing ETo/RC and REo/RC, and stomatal size expansion facilitated the diffusion of water and CO2, contributing to the restoration of photosynthetic capacity. During experiment, stomatal size per unit area remained consistent regardless of the SSP scenario or drought treatment. This indicates that D. trifidus regulates drought resistance and recovery mechanisms by balancing stomatal density and size in inverse relationship.

Keyword:  SSP scenarios, Extreme weather, Physiological response, Morpho-anatomical response

사사: 이 연구는 2023년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. RS-2023-00246331)