가뭄과 자외선(자외선 방사, UV 방사)은 산화적 손상을 통해 식물의 생장과 발달에 부정적인 영향을 미치는 공존하는 환경 요인이다. 플라보노이드는 스트레스 조건에서 생성되는 반응성 산소종(ROS)을 제거하는 반응성 물질이며, 자외선을 흡수하는 화합물이다. 본 연구에서는 가뭄 및 UV 방사 스트레스를 각각 또는 함께 단독으로 부과했을 때, 야생형 및 플라바논 3-하이드록실레이스(F3H) 과발현 벼 식물에서 캠페롤과 케르세틴의 생합성을 조사하였다. 표현형 변이는 플라스틱 식물에 비해 야생형 식물에서 두 종류의 스트레스가 벼 생장 관련 지표를 현저히 감소시켰음을 나타냈다. 두 스트레스 요인을 함께 부과한 경우, 이를 각각 단독으로 부과했을 때보다 벼 생장 관련 지표에 더 부정적인 영향을 미쳤다. 형질전환 식물에서의 캠페롤과 케르세틴의 과축적은 두 플라보노이드가 이러한 스트레스에 대한 내성 향상에 필수적임을 보여주었다. 산화 활성 분석 결과, 캠페롤과 케르세틴의 과축적은 강한 비효소적 항산화 활성을 동반하여 가뭄 및 UV 방사 스트레스 하에서 ROS의 축적을 완화하였다. 형질전환 식물에서의 살리실산(SA) 함량이 낮은 것은 플라보노이드 축적이 스트레스를 감소시켜 낮은 수준의 SA 축적으로 이어졌음을 시사한다. 탈수소린(dehydrin, DHN) 및 자외선 B 내성 8(ultraviolet-B resistance 8, UVR8) 유전자에 대한 전사 조절은 스트레스 하에서 형질전환 식물이 야생형 식물에 비해 유의한 증가를 보였다. 종합하면, 본 결과는 캠페롤과 케르세틴이 가뭄과 UV 방사 스트레스 모두에 대한 내성을 향상시키는 데 유용함을 확인한다.

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