종자 발아에 대한 플라즈마의 효과가 축적되고 있음에도 불구하고, 플라즈마 작용의 기전은 보다 광범위한 연구가 필요하다. 이전 연구에서 우리는 고전압 나노초 펄스 플라즈마가 시금치 종자의 발아 및 후속 유묘 생장을 향상시키는 것을 관찰하였다. 후속 연구로서, 플라즈마 처리 후 종자에서의 물리화학적, 생화학적, 분자적 변화를 조사하였으며, 플라즈마가 종자 발아에 미치는 자극 효과의 기전(들)을 규명하기 위해 초기 발아 단계를 중심으로 살펴보았다. 고전압 나노초 펄스 플라즈마(1회) 노출 종자에서 주된 원근(radicle)은 대조군 종자보다 약간 더 빠르게 발출하였다. 또한, 종자 표면의 친수성은 고전압 나노초 펄스 플라즈마(1회) 처리 후 유의하게 증가하였다. 그러나 플라즈마 처리 종자에서의 수분 흡수는 매우 미세한 수준의 증가만이 관찰되었다. 종자 종피(chloroform) 추출물에 대한 라만 및 FTIR 분광 분석 결과, 플라즈마 처리 종자 표면에서 유의한 화학적 침식은 나타나지 않았다. 이는 종자에서의 극적인 수분 흡수 증가가 없기 때문일 수 있다. 플라즈마 처리 종자 내부에서의 GA(지베렐린) 호르몬 수준과 전분 가수분해는 24시간 이내에 유의하게 증가하였다. 종합하면, 본 연구 결과는 고전압 나노초 펄스 플라즈마가 종자 표면의 친수성을 향상시키는 데 그치지 않고, 종자 내부의 생화학적 및 분자적 과정을 자극하여 배(embryonic) 발달을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

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