감마선 조사가 귀리(Avena sativa)의 감수성에 미치는 영향

Effects of Gamma-ray Irradiation on Radio Sensitivity in Oat (Avena sativa)

귀리 종자에 감마선을 조사한 후 발아율과 생존율 및 초기 생장 특성을 조사하여 돌연변이 유도를 위한 적정 방사선량을 구명하고, DNA 손상 정도를 평가 하였다. 연구의 결과, 발아율은500 Gy 이상의 선량에서 급격히 감소하였고, 단순회귀분석으로 평가한 LD50 선량은 392 Gy였다. 감마선 조사 30일 후 초장, 생체중, 근장, 분얼수를 조사한 결과 대조구와 100∼200 Gy 처리구간 차이가 없었으며, RD50 선량은 초장과 생체중은 411 Gy 로 동일하였고, 근장 403 Gy, 분얼수 394 Gy였다. LD50과 RD50 선량을 바탕으로 결정한 귀리의 적정 조사선량은 300∼400 Gy 였다. Comet assay로 DNA 손상 정도를 측정한 결과, 파종 7일후에는 모든 감마선 처리구가 대조구와 비교하여 DNA 손상이크게 나타났으며, 파종 30일 후에는 300 Gy 이상의 처리구에서대조구보다 유의성 있는 DNA 손상이 관찰되어 생육형질과 동일한 경향이었다. 선량과 생장, 코멧분석 결과간의 상관관계를 분석한 결과, 머리의 비율을 제외한 다른 조사 항목에서 높은 상관관계를 나타내었다. M2 세대의 생육특성은 400 Gy 이상에서생육이 감소하였고, 돌연변이 양상은 주로 고선량에서 단간, 불임이었다.

This study examined radiation damage and the optimal gamma-ray dose for mutation breeding in oat (Avena sativa L. cv. Samhan). The seed germination rate decreased as the dose increased over 500 Gy. The median lethal dose (LD50) was approximately 392 Gy. The median reduction dose (RD50) for plant height, tiller number, root length, and flash weight was 411, 403, 394, and 411 Gy, respectively. The optimal dose of gamma irradiation for inducing oat mutation appears to be in the range 300-400 Gy. We performed the comet assay to observe nuclear DNA damage induced by gamma-ray irradiation. This assay showed a clear difference with gamma-ray treatments. DNA damage increased temporarily 7 days after treatment depending on the dose, while no significant difference was identified in response to 300 Gy 30 days after the gamma-ray treatments. The growth characteristics of the M2 generation decreased as the dose increased over 400 Gy.