Korean J. Plant Res. 29(1):128-135(2016) http://dx.doi.org/10.7732/kjpr.2016.29.1.128 Print ISSN 1226-3591 Online ISSN 2287-8203 Original Research Article 감마선조사가귀리 (Avena sativa) 의감수성에미치는영향 류재혁 1, 권순재 1, 임승빈 1, 정상욱 1, 안준우 1, 김진백 1, 최기춘 2, 김원호 2, 강시용 1 * 1 한국원자력연구원첨단방사선연구소방사선육종팀, 2 농촌진흥청국립축산과학원초지사료과 Effects of Gamma-ray Irradiation on Radio Sensitivity in Oat (Avena sativa) Jaihyunk Ryu 1, Soon-Jae Kwon 1, Seung Bin Im 1, Sang Wook Jeong 1, Joon-Woo Ahn 1, Jin-Back Kim 1, Ki Choon Choi 2, Won Ho Kim 2 and Si-Yong Kang 1 * 1 Advanced Radiation Technology Institute, Korea Atomic Energy Research Institute, Jeongup 56212, Korea 2 National institute of animal science, Cheonan 31000, Korea Abstract - 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 (LD 50) was approximately 392 Gy. The median reduction dose (RD 50) 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 M 2 generation decreased as the dose increased over 400 Gy. Key words - Growth characteristics, Radiation damage, Optimal dose, Comet assay 서언 귀리 (Avena sativa L.) 는화본과 (Poaceae) 작물로서목초에가까운특성을가지고, 맥류중가축기호성이가장높아사초로서활용도가높다 (Rural Development Adminstration, 2011). 특히경엽과종실에는단백질, 칼슘, 지방, 비타민 B 등이다량함유되어있어러시아를포함한유럽중부지역과미국등여러나라에서식용및사료용으로널리재배되고있으며 (Coffman, 1961; Rural Development Adminstration, 2011), 우리나라에서는주로사료용으로옥수수나수단그라스와같은하계작물의전 / 후작으로재배되고있다 (Kim and Kim, 1992; Shin and Kim, 1993). 귀리는 18 정도의서늘한기후에서생육이양호하고, 생육최저온도는 4 5 로국내중 북부지방에서외국에서개발된품종은대부분이월동하지않는다 (Rural Development Adminstration, 2011). 국내에서개발된내한성품종으로는동한, 삼한, 조한, 풍한, 광한등이있으나종자보급이원활하지 * 교신저자 : sykang@kaeri.re.kr Tel. +82-63-570-3310 않아대부분수입품종을춘 추파재배하고있는실정으로연간 500 톤이상의귀리종자가수입되고있다 (Kim and Kim, 1992; Rural Development Adminstration, 2011). 따라서국내재배되고있는귀리품종육종에서내한성과종자수량의향상이요구되고있다 (Kim and Kim, 1992; Rural Development Adminstration, 2011; Shin and Kim, 1993). 돌연변이육종법은자연적인돌연변이를인위적으로유도하여기존품종의우량형질을유지하면서육종가가원하는일부유전형질을개량할수있는장점이있다 (Kimura and Ohta, 1971; Misra et al., 2003). 돌연변이육종에이용되는변이유발원은물리적유발원인 x-ray, gamma-ray, ion beam 등과화학적돌연변이원으로 EMS, EI, MNU 등이사용되고있다 (Bae et al., 2005; Ryu et al., 2012). 이중물리적돌연변이원은취급이쉽고, 종자, 화분, 배양체, 식물체등다양한종류의식물조직에적용이가능하다 (Kimura and Ohta, 1971; Bae et al., 2005). 반면화학적돌연변이원은대부분유독한발암물질로분류되어취급이어려우며, 폐액의처리비용이소요되는단점이있다. 이러한물리적돌연변이원처리시에는방사선적정조사 c 본학회지의저작권은 ( 사 ) 한국자원식물학회지에있으며, 이의무단전재나복제를금합니다. This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons -128- Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
감마선조사가귀리 (Avena sativa) 의감수성에미치는영향 선량의구명이필요하며 (Chontra et al., 2005; Misra et al., 2003; Sung et al., 2013), M 1 세대에서적정선량의결정에는생존율과생장율이주요선발인자로활용되고있다 (Cvejic et al., 2011; Kang et al., 2013; Yamaguchi et al, 2009). 또한방사선을조사한식물은 M 1 세대에서는구분키메라 (sectorial chimera) 이거나열성일경우가많고이형접합체 (heterozygote) 에서는표현형이잘나타나지않기때문에동형접합 (homozygosis) 이일어나는 M 2 -M 3 세대에서선발하는것이유리하다 (Shikazono et al., 1998; Yamaguchi et al, 2009). 현재국내귀리유전자원은대부분유실되어미국과일본등해외에보존된 40여개의유전자원을재도입하고실정 (Kim et al., 2012) 이다. 이처럼빈약한국내귀리유전자원을고려한다면, 물리적돌연변이육종방법을적용하여새로운형질의유전자원을확보하고, 기존품종과외국도입종들의형질개량에유용할것으로판단된다 (Misra et al., 2003; Shikazono et al., 1998). 코멧 (Comet assay) 분석은각각의세포수준에서 DNA 손상을확인하기위해개발된방법으로세포로부터핵을분리하여핵 DNA의손상및회복정도를측정할수있다 (Dhawan et al., 2009). DNA 손상을입은세포는밝은형광을나타내는머리부분 (head DNA) 과꼬리부분 (tail DNA) 이나타나게되고, 손상정도는꼬리의비율및길이로확인하며, 저비용으로간단하고도신속한스크리닝이가능한이점을지니고있다 (Cerda et al., 1997; Delincéee et al., 1993; Fairbairn et al., 1995 Zhang and Kim, 2014.). 특히코멧분석은식물세포의돌연변이원에의한 DNA 손상정도를파악하는데유용한방법으로활용되고있으며 (Dhawan et al., 2009; Kwon et al., 2009; Ryu et al., 2014), 이외에도의학과방사선조사식품의검역, 유독물질의환경피해측정등의다양한분야에도응용되고있다 (Cerda et al., 1997; Delincéee et al., 1993; Fairbairn et al., 1995;). 본연구는귀리의종자에감마선을조사한후 M 1 세대의초기생장특성을조사하여돌연변이유도에필요한적정방사선량을구명하고, 방사선조사후 DNA 손상정도를탐색하였다. 또한 M 2 세대에서생장특성과돌연변이양상을조사하여육종에필요한기초자료로활용하고자수행하였다. 재료및방법공시재료및방사선조사본연구에이용한귀리종자는삼한귀리 (Avena sativa L. cv. samhan) 로국립축산과학원초지사료과에서분양받아사용하 였다. 방사선조사는한국원자력연구원의감마선 ( 60 Co) 저준위조사시설에서 24시간동안 0, 100, 200, 300, 500, 700, 1000 Gy의조사선량으로처리하였다. 조사선량률결정은 Fricke dosimeter (ES 200-2106 / E2044562, Brunker Biospin, France) 로측정하였다 (Niels and Roger, 1970). 생장조사감마선조사후발아율과초기생장조사는원예용상토 ( 흥농 1호, 흥농종묘, 대한민국 ) 를넣은파종트레이 (5 5) 에 100 립씩 3 반복으로파종하였다. 발아율의조사는파종 7일후종자에서유묘가 0.2 cm이상돌출한것을발아로간주하였다. 생존율의조사는파종 30일후고사하지않고본엽이출현한개체를조사하였다. 감마선조사에의한귀리의생장특성으로초장, 엽수, 분얼수, 생체중은파종 30일후선량별 20개체를선정하여초장, 엽수, 분얼수, 생체중을측정하였다. 코멧 (comet assay) 분석코멧분석은 Dhawan et al. (2009) 의연구를변형하여실시하였다. 시료채취는파종 7일후와 30일후에각각선량별각개체의뿌리근단을무작위로 3개체씩채취하여얼음위의페트리디시에 PBS 용액 (11.9 mm Phosphates, 137 mm Sodium chloride, and 2.7 mm Potassium chloride, ph 7.5) 2 ml를넣은후잘게 chopping 하여원심분리후현탁액을제조하였다. 현미경슬라이드제작은하층으로 1% 아가로스를도포한후완전히건조시켜이슬라이드를얼음위에서세포현탁용액 20 μl와 0.5% low melting point agarose 180 μl를혼합하여하층위에도포한후최상층을 0.5% low melting point agarose 200 μl로도포하였다. 제작된슬라이드는핵막과단백질용해를위해 ice-cold lysing solution (2.5 M NaCl, 100 mm EDTA, and 10 mm Trizma base, ph 10.0) 에 2시간동안침지한후 TBE buffer (300 mm NaOH and 1 mm EDTA, ph 13.0) 를이용하여 25 V로 20분간전기영동하였다. M 2 세대생육특성및돌연변이계통선발각선량별로 M 1 세대에서채종한종자를 2014 년 10월 24일 10 30 cm 간격으로파종하여 2015 년 5월부터출수기를조사하였고, 6월 15일에각선량별 1 m2단위로초장, 분얼수, 수당립수, 돌연변이양상을 3반복조사하였다. -129-
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 29(1) : 128~135(2016) 통계처리발아율, 생존율, 초장, 엽수, 분얼수, 생체중, 코멧 (comet assay) 분석, 결과의유의성검정은 Duncan s multiple range test(p<0.05) 로하였다. LD 50 (median lethal dose) 및 RD 50 (median reduction dose) 선량의결정은생장값의단순선형회귀분석 (simple linear regression analysis) 으로추정하였고, 선량과생육형질, 코멧분석간의상관분석은 Pearson 의상관계수를이용하였다. 모든통계처리는 SPSS Ver. 12 (SPSS Inc., USA) 를이용하였다. 결과및고찰 M 1 세대초기생육특성및적정조사선량결정감마선조사후발아율을조사한결과 (Fig. 1-A), 대조구와 500 Gy 이상처리구는 90% 내외로차이가없었다. 반면 500 Gy 초과처리구에서급격하게발아율이감소되어 700 Gy 52 %, 1000 Gy 0.6% 로유의적차이를나타내었다. 방사선이생물체에조사되면급격하게고사및장애가발생하는발단선량 (threshold dose) 이존재한다 (Orford, 1995). 이러한발단선량미만의일정한도내에방사선처리에서선량간에발아율의차이가없고, 한계이상의방사선량에서급격하게발아율이감소하는경향으로유채 (Brassica napus) 와감초 (Glycyrrhiza uralensis) 등다른식물에서도보고되었다 (Eun et al. 2007; Ryu et al. 2014). 발아가종료된 1주차의생육특성은조사선량의증가에따라뚜렷하게초장과생체중이감소하는경향이었다 (Fig. 2-A). 감마선조사 30일후생존율을조사한결과 (Fig. 1-B), 대조구와 200 Gy 처리까지차이가없었다. 300 Gy 이상처리구에서는생존율이유의적으로낮아지는경향으로 500 Gy 처리구의발아율은 90% 이상이지만 4주후생존율은 30% 내외였으며, 700 Gy 이상의선량을조사한개체는발아후모두고사하였다. 이처럼고선량의방사선을조사한식물체가발아후본엽이출연하지못하거나황화후고사되는현상은다양한식물체에서보고되어있다 (Cvejic et al., 2005; Eun et al., 2007; Ryu et al., 2014; Yamaguchi et al., 2009). 본연구에서도이와같이고선량의감마선이식물세포에비가역적손상을유발하였으며, 이러한효과는세포내수분이분해되면서생성되는활성산소가원인이다 (Nair and Netrawali, 1979; Wada et al., 1998). 돌연변이육종의기초자료로활용하고자단순선형회귀분석으로추정한 LD 50 선량은 392 Gy (Fig. 1-B) 로서, 다른벼과작물에서보고된감마선의 M 1 세대에서의 LD 50 선량은수단그라스 (Sorghum sudanease) 307 345 Gy (Golubinova and Gecheff, 2011), 벼 (Oryza sativa) 300 Gy (Yamaguchi et al., 2009) 로식물의종또는품종간에차이를나타내었다. 이러한차이의주요원인은염색체의부피, 생성된과산화수소를제거하는능력, 시료의수분함량등이다 (Dubner et al., 1995; Nair and Netrawali, 1979; Yamaguchi et al., 2009). 파종 30일후초기생장의변화를조사한결과 (Fig. 2), 초장 (Fig. 2-A), 근장 (Fig. 2-B), 분얼수 (Fig. 2-C), 생체중 (Fig. 2-D) 은대조구와 100~200 Gy 처리구사이에유의적차이 (P<0.05) 가없으며, 300 Gy 이상의선량에서유의성있는감소를나타내었다. 이러한결과는발아기인 1 주차에뚜렷하게생육저해가관찰되었던것과다르게일정수준 (100 200 Gy) 까지의감마선처리구에서대조구의생장과동일한경향이었다. 파종 7일후와다르게 100 200 Gy 선량처리에서대조구와동일한생장양상을나타낸것은효소또는비효소적식물의방어기작에의한세포손상이회복된것으로사료된다 (Bary and West, Fig. 1. Germination and survival rate of oat under different dose conditions. A: germination rate, B: survival rate. z Duncan s multiple range test at 5% level. Error bars indicated ± S.E. (n = 3). -130-
감마선 조사가 귀리(Avena sativa)의 감수성에 미치는 영향 Fig. 2. Profile of oat seedlings. A: 1 week after gamma-ray treatments, B: 4 weeks after gamma-ray treatments. Fig. 3. RD50 values for plant height (A) root length (B), tiller number (C) flash weight (D) of oat 30 day after seedlings. z Duncan s multiple range test at 5% level, Error bars indicated ± S.E. (n = 3). - 131 -
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 29(1) : 128~135(2016) 2005; Yamaguchi et al., 2009). 생장요소별측정된값을단순선형회귀분석으로각각에대한대조구생장과비교하여 50 % 가저해된 RD 50 선량을추정한결과 (Fig. 3), 초장 411 Gy, 근장 403 Gy, 분얼수 394 Gy, 생체중 411 Gy 로각부위별로다르게나타났다. 각형질의선량과상관계수 (R 2 ) 는 0.93 0.96 사이로분얼수, 근장, 생체중, 초장순으로높은수준이었다. RD 50 선량과 LD 50 선량을비교하면초장과생체중은유사한수준이며, 분얼수와근장은 LD 50 선량보다높은수준이었다. 돌연변이유도를위한방사선의적정조사선량의결정방법중 M 1 세대에서는단순히발아율을조사하는것보다생육감소가 30~50%, 생존율 40~60% 정도가이상적인조사선량 (Chontira et al., 2005; Cvejic et al., 2011; Yonezawa and Yamagata, 1977) 으로보고되었으며, 이러한기준에서귀리의적정조사선량은 300 400 Gy 로판단되었다. 그러나감마선조사 4 주후 100 200 Gy 조사개체에서생장의변이가관찰되지않은점과식물체의유전적변이는 LD 50 선량과 RD 50 선량보다낮은선량에서도유발된다는연구결과 (Yamaguchi et al., 2009) 를반영하면추후 M 2 세대이상의후대에서나타나는변이 에대한확인이필요하다 (Misra et al., 2003; Shikazono et al., 1998; Yamaguchi et al., 2009). 코멧 (comet assay) 분석을통한세포손상의확인감마선을조사한종자를파종 7일후와 30일후무작위로선택한세포의머리와꼬리의비율, 꼬리의길이를측정하여조사선량과의유의성을검정하였다 (Table 1; Fig. 4). 발아기인 1주차에는모든감마선처리구와대조구간에머리와꼬리비율, 꼬리의길이가유의성있게변화하였다. 1주차에감마선처리구의머리비율은선량에증가에따라서감소하였으며, 꼬리비율과꼬리의길이는선량의증가에따라함께증가하였다. 특히꼬리의길이는 500 700 Gy 처리에서대조구의약 20배증가하여감마선처리에의한 DNA 의손상이뚜렷하게나타났다. 감마선처리 4 주후에는대조구와 100 200 Gy 처리구간에머리와꼬리의비율, 꼬리의길이의유의적차이가없었으며, 300 Gy 이상처리구에서유의성있는 DNA 손상이검출되었다. 이는생장특성과코멧분석간에동일한경향으로코멧분석이식물세포의돌연변이원에의한 DNA 손상정도를파악하는데유용하다는 Fig. 4. Comet assay images of nuclei of oat after gamma-ray irradiation. A to F : 1 week after gamma-ray 0, 100, 200, 300, 500, and 700 Gy treatment, respectively. G to K : 4 week after gamma-ray 0, 100, 200, 300 and 500 Gy treatment, respectively. Table 1. Values of the parameter DNA and tail length under different dose of gamma-ray Dose (Gy) Head DNA (%) Tail DNA (%) Tail length ( μm ) 1 Week 4 Week 1 Week 4 Week 1 Week 4 Week Cont. 98.5 ± 1.1a z 98.4 ± 1.1a 1.5 ± 1.1a 1.6 ± 1.1a 1.2 ± 0.8a 1.3 ± 0.8a 100 Gy 93.2 ± 3.8b 98.2 ± 2.2a 6.8 ± 3.8b 1.8 ± 2.2a 4.5 ± 2.6ab 1.6 ± 1.4a 200 Gy 92.7 ± 4.6b 98.6 ± 4.1a 7.3 ± 4.5b 1.4 ± 4.1a 4.4 ± 2.4ab 1.2 ± 1.9a 300 Gy 89.0 ± 6.3c 92.8 ± 4.1b 11.0 ± 6.3c 7.2 ± 4.1b 10.3 ± 11.4b 3.4 ± 1.3ab 500 Gy 88.3 ± 6.1c 92.6 ± 3.5b 11.7 ± 6.1c 7.4 ± 3.5b 20.0 ± 09.3c 6.9 ± 3.1b 700 Gy 82.9 ± 10.8d - 19.8 ± 6.0d - 20.4 ± 15.5c - z a,b,c,d: Duncan s multiple range test at 5% level, values in each column are mean ± S.D. (n = 100). -132-
감마선조사가귀리 (Avena sativa) 의감수성에미치는영향 기존의연구결과와일치한다 (Dhawan et al., 2009; Kwon et al., 2009; Ryu et al., 2014). 또한모든실험에서정상세포의머리비율이 100% 가아닌이유는식물세포의핵을분리하는과정에서의손상과스트레스가없는상태에서도세포의생성과소멸이반복됨에따른것으로추정된다 (Kwon et al., 2009). 조사선량과생육특성, 세포손상간의상관분석감마선조사선량, 초기생육특성, 코멧분석간에상관관계를분석한결과 (Table 2), 선량과꼬리의길이는정의상관관계 (P<0.05) 가인정되었고, 모든생육형질과선량간에는부의상관관계 ( 초장, 생체중 P<0.05, 근장, 분얼수 P<0.01) 를나타내었다. 머리비율과선량간에는유의성이인정되지않았으나, 머리비율과생육형질간에는모두정의상관관계가인정되었으며, 유의수준은근장이 P<0.01, 생체중, 분얼수, 초장에서 P<0.05 의수준이었다. 꼬리의길이와생육형질간에는모두부의상관관계를나타내었고유의수준은생체중이 P<0.01, 근장, 분얼수, 초장은 P<0.05였다. 모든생장형질 ( 초장, 생체중, 근장, 분얼수 ) 간에는모두정의상관관계가인정되었으며, 이는선량의 증가에따른생육형질과코멧분석결과간에매우높은상관관계를나타낸것으로 Ryu et al. (2014) 이감초를대상으로생육형질과선량, 코멧분석결과간에높은상관관계를나타낸결과와일치하는경향이다. M 2 세대생육특성및돌연변이각선량별 M 2 세대의초장, 분얼수, 수당립수를조사한결과는 Table 3과같다. 초장과분얼수는대조구와 100~300 Gy 조사선량간에유의적차이가없었으며, 수당립수는대조구와 100, 200, 400 Gy 간에차이가없었다. 이는본연구의 M 1 세대에서생육저해가 300 Gy 부터유의적으로증가한결과보다높은선량인 400 Gy 와 500 Gy 조사집단에서대조구와비교하여유의적으로감소하였다. 돌연변이의출연양상을조사한결과 (Table 4) 선량의증가에따라돌연변이개체가증가하는경향이었으며, 생육형질에는차이가없는 100~300 Gy 사이선량에서도돌연변이개체가출연하였다. 400~500 Gy 선량집단에서는주로단간, 불임과같은변이가높은빈도로나타났다. 감마선에의해벼과작물에서출수기, 엽형, 엽색등다양한변이가 Table 2. Correlation coefficients between dose, growth characteristics and comet assay in oat Dose Head Tail Fresh Root Tiller Plant DNA length weight length number height Dose 1 Head DNA -0.853 1 Tail length 0.915* z -0.870 1 Fresh weight -0.939* 0.926* -0.986** 1 Root length -0.962** y 0.959** -0.914* 0.955* 1 Tiller number -0.975** 0.931* -0.948* 0.968** 0.992** 1 Plant height -0.928* 0.954* -0.973* 0.996** 0.965** 0.969** 1 z *P < 0.05, y **P < 0.01. Table 3. Growth characteristics of oat in M 2 generation Dose (Gy) Plant height ( cm ) Number of panicles per m2 (ea) Number of grains per spike (ea) Cont 85.0 ± 03.8a z 355.7 ± 06.6a 89.3 ± 2.1a 100 85.9 ± 08.0a 349.0 ± 11.3a 87.3 ± 3.1a 200 86.2 ± 12.2a 348.0 ± 03.5a 89.3 ± 3.2a 300 84.0 ± 13.5a 343.0 ± 05.3a 84.0 ± 2.6b 400 75.0 ± 05.8b 319.3 ± 08.0b 86.7 ± 2.0a 500 73.8 ± 05.4b 314.3 ± 13.6b 84.0 ± 3.1b z a,b: Duncan s multiple range test at 5% level, values in each column are mean ± S.D. (n = 100). -133-
韓資植誌 Korean J. Plant Res. 29(1) : 128~135(2016) Table 4. Mutation of oat in a M 2 generation Dose (Gy) Number of mutants (ea) Tape of variation (ea) Cont - - 100 3 Early heading (2), Tall (1) 200 5 Tall (1), Dwarf (4) 300 14 Tall (2), Dwarf (6), Early heading (2), Empty head (4) 400 15 Dwarf (10) Empty head (5) 보고 (Ryu et al., 2012) 된사례를감안할때더많은집단에서추가적인연구가필요할것으로판단된다. 본연구의내용을종합하면방사선을이용한귀리돌연변이유도에적정방사선량은 300 Gy 에서 400 Gy 으로추후귀리돌연변이육종에적용이가능하다. 또한생장특성과코멧분석간에동일한높은상관관계를나타내어코멧분석이돌연변이원에의한 DNA 손상과회복정도를파악하는데유용하였고, 이를확대하여적용하면방사선조사식품의검출에도활용이가능할것으로판단된다 (Dhawan et al., 2009; Kwon et al., 2009). M 2 세대에서선발한조기출수계통중장간과조기출수계통의경우추후품종육성소재로서활용이기대되며, 또한단간으로수량이매우떨어지지만수확기까지녹채가유지되는계통은식물의노화에관련된연구소재로활용이가능하다 ( 참조 1). 적요 귀리종자에감마선을조사한후발아율과생존율및초기생장특성을조사하여돌연변이유도를위한적정방사선량을구명하고, DNA 손상정도를평가하였다. 연구의결과, 발아율은 500 Gy 이상의선량에서급격히감소하였고, 단순회귀분석으로평가한 LD 50 선량은 392 Gy 였다. 감마선조사 30일후초장, 생체중, 근장, 분얼수를조사한결과대조구와 100 200 Gy 처리구간차이가없었으며, RD 50 선량은초장과생체중은 411 Gy 로동일하였고, 근장 403 Gy, 분얼수 394 Gy 였다. LD 50 과 RD 50 선량을바탕으로결정한귀리의적정조사선량은 300 400 Gy 였다. Comet assay 로 DNA 손상정도를측정한결과, 파종 7일후에는모든감마선처리구가대조구와비교하여 DNA 손상이크게나타났으며, 파종 30일후에는 300 Gy 이상의처리구에서대조구보다유의성있는 DNA 손상이관찰되어생육형질과동일한경향이었다. 선량과생장, 코멧분석결과간의상관관계를 분석한결과, 머리의비율을제외한다른조사항목에서높은상관관계를나타내었다. M 2 세대의생육특성은 400 Gy 이상에서생육이감소하였고, 돌연변이양상은주로고선량에서단간, 불임이었다. 사사이논문은 2016 년도한국원자력연구원의연구개발프로그램과정부 ( 미래창조과학부 ) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된연구임 ( 과제번호 : 523340-16). References Bae, C.H., J.S. Chai, J.H. Kim, T.G. Yang, J.I. Lyu, H.Y. Lee and D.C. Yang. 2005. Characteristics of tobacco and rice plants irradiated with neutron beam. Korean J. Plant Res. 18(3):359-366 (in Korean). Bray, C.M. and C.E. West. 2005. DNA repair mechanisms in plants: Crucial sensors and effectors for the maintenance of genome integrity. New Phytol. 168:511-528. Cerda, H., H. Delincéee, H. Haine and H. Rupp. 1997. The DNA comet assay as a rapid screening technique to control irradiated food. Mutation Res. 375:167-181. Chontira, S., S. Worawit and S. Peerasak. 2005. Gamma radiation induced mutations in mungbean. Sci. Asia 31:251-255. Coffman, F.A. 1961. Oats and oats improvement. The Amer. Soc. Agron. Monogr. Vol. 8. USA. pp. 31-62. Cvejic, S., R. Afza, S. Jocic, S. Prodanovic, V. Miklic, D. Soric and S. Dragin. 2011. Radiosensitivity of sunflower inbred lines to mutagenesis. HELIA. Nr. 54: 99-106. Delincéee, H., E. Marchioni and C. Hasselmann. 1993. Changes in DNA for the detection of irradiated food. EUR-15012, Commission of the European Communities, Luxembourg, pp. 1-24. Dhawan, A., M. Bajpayee and D. Parmar. 2009. Comet assay: a reliable tool for the assessment of DNA damage in different models. Cell Biol. Toxicol. 25:5-32. Eun, J.S., J.S. Kim, H.S. Lim, S.K. Han, S.R. Choi and Y.S. Jang. 2007. Effect of proton ion and gamma-ray irradiation on radiosensitivity of M 1 seedlings in Brassica napus. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 25(1):17-23 (in Korean). Golubinova, I. and K. Gecheff. 2011. M 1 cytogenetic and physiologiccal effects of gamma-rays in sudan grass (Sorghum -134-
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