• GABA는 니켈 스트레스 하에서 벼의 생장과 발달을 향상시켰다. • GABA는 ROS, 막 손상, 니켈 축적을 감소시켰다. • GABA는 카탈레이스, SOD, 아스코르빈산 과산화효소의 활성과 글루타티온 함량을 증가시켰다. • GABA는 상대 수분 함량, 엽록소, 카로티노이드, 칼슘, 마그네슘을 증가시켰다. • GABA는 GABA 우회 경로(gaba shunt)와 금속 항상성 관련 유전자의 발현을 상향조절하였다. 본 연구에서는 니켈(Ni) 유도 스트레스 하의 벼 식물에서 외인성으로 처리한 γ-aminobutyric acid(γ-아미노부티르산, GABA)의 영향을 조사하였다. 니켈 스트레스는 생장 지표를 유의하게 감소시키고 무기질 균형을 교란하며, 항산화 방어 기전의 손상과 함께 H₂O₂, 말ondialdehyde(MDA), 과산화물 음이온(superoxide anions, O₂⁻)의 증가로 인해 식물의 스트레스를 증가시켰다. 그러나 GABA 처리는 생장 지표를 향상시키고 상대 수분 함량을 개선하며 산화 스트레스를 감소시킴으로써 이러한 유해한 영향을 효과적으로 완화하였다. GABA는 카탈레이스(CAT), 초산화물 불이효소(SOD), 아스코르베이트 과산화효소(APX), 글루타티온(GSH)과 같은 항산화 효소의 활성을 유의하게 증가시켰다. 또한 GABA는 금속 수송체 단백질(MTPs)인 OsMTP1 및 OsMTP8의 상향조절을 통해 니켈 축적을 감소시켜 액포(vacuole)로의 니켈 격리를 촉진하고 Ca²⁺와 Mg²⁺와 같은 필수 무기질 함량을 회복시켰다. 유전자 발현 분석 결과, GABA는 GABA 우회 경로를 자극하여 OsGAD, OsGABA-T, OsSSADH의 발현을 유의하게 증가시켰다. 이러한 결과는 벼 식물에서 생장, 항산화 방어, 금속 항상성 및 스트레스 반응성 경로를 조절함으로써 GABA를 니켈 독성 완화에 활용할 가능성을 보여준다.

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