식물의 노화과정에서의 에틸렌 작용과 역할

소개글

식물의 노화과정에서의 에틸렌 작용과 역할에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ 서 론
1. 학습목표
2. 에틸렌의 정의
3. 에틸렌의 이해

Ⅱ 본 론
1. 에틸렌의 종류
2. 에틸렌의 생합성 경로
3. 에틸렌의 대사
4. 에틸렌의 반응
5. 에틸렌 분석법
6. 에틸렌의 작용 기구
7. 에틸렌의 농업적 이용
8. 식물의 또다른 노화호르몬의 옥신
9. 노화과정에서 에틸렌의 역할
10. 노화과정에서의 에틸렌의 작용
11. 식물 에틸렌의 응용

Ⅲ 결 론

본문내용

8). 캘리포니아 지역의 이와 같은 황갈색 반점 형성에 대한 보고에서, 에틸렌의 오염원은 포크리프트(지게차)의 내연엔진에서 유발되는 가스로 밝혀졌다. 또한 냉장고에 상치와 함께 저장시킨 성숙된 과실도 에틸렌 발생원이었다.
8. 식물의 또다른 노화호르몬의 옥신
1) 줄기의 신장
오옥신에 의한 줄기와 잎의 신장촉진은 세포신장의 촉진을 통하여 일어난다. 세포의 신장 또는 확대의 촉진은 오옥신의 가장 대표적인 생리작용이다. 뿌리에서는 줄기와 달리 일반적으로 억제적이나 아주 낮은 농도에서는 촉진적으로 작용하는 경우도 있다. 그러나 뿌리에서는 세포신장과 오옥신과의 관계가 상세히 조사되어 있지 않으므로 줄기의 세포신장과 오옥신과의 관계에 관하여 살펴보기로 하자.
* 오옥신에 의한 세포신장 촉진
귀리의 자엽초와 황화완두의 줄기절편,콩이나 오이의 배축절편 등에 오옥신 용액을 처리하면 신장이 일어난다. 이것은 세포 신장의 촉진에 의한 것이다. 보통 세포신장을 위한 IAA의 최적 농도는 1-10μM 이다.
오옥신의 농도가 높으면(1mM 이상) 신장은 오히려 억제된다. 이것은 오옥신에 의하여 유도되는 에틸렌에 의한 것으로 생각된다. 오옥신에 의한 신장은 오옥신을 처리한 다음 8-15분의 잠복기를 거쳐서 나타나기 시작하여 30-60분에서 최대 신장속도로 된다. 귀리 자엽초 절편에서는 그후 일정의 신장속도를 5시간 정도 유지한 다음 신장은 정지한다. 그러나 설탕을 동시에 공급하면 높은 신장속도는 18시간 이상 계속한다. 오옥신에 의한 급속한 신장촉진은 흡수에 의하여 세포내의 용질의 농도를 낮게 하므로 삼투압을 저하시킨다. 그러나 포도당, 설탕, K+, Na+ 등의 용질이 있으면 이들 용질은 세포내로 들어와 세포는 높은 삼투압을 보유할 수 있으므로 신장도 계속된다. 그러나 완두 등 쌍떡잎식물의 줄기절편에서는 이처럼 밖으로부터 주어진 용질의 효과는 나타나지 않는다.
쌍떡잎식물에서 줄기절편이 옥신에 의하여 신장이 촉진될 때 나타나는 특징은 빠른 시간동안 신장속도가 최대에 달한 다음 일시 저하하고 곧 제2의 신장촉진이 일어나는, 소위 2회의 신장상을 갖는 점이다. 일회째의 생장은 산생장에 기인하고 2회째의 생장은 단백질 합성에 의존하는 장시간의 계속적인 생장을 나타내는 것으로 생각된다. 오옥신에 의하여 유도되는 신장을 위해서는 ATP의 공급이 필요하며 또한 막결합 ATP-ase의 활성도 유지되지 않으면 안된다. 따라서 단백질 합성이 계속해서 일어날 필요가 있다.
오옥신의 표적조직(옥신에 대하여 반응하는 세포들)은 표피인 것으로 생각된다. 줄기절편 등에서 표피를 제거하면 옥신에 의한 신장유도는 일어나지 않으므로 유조직으로 구성된 피층은 오옥신에 의한 영향을 직접 받지는 않는 것으로 생각되고 있다. 또한 귀리 자엽초에서 오옥신 수용체의 항체를 사용하여 수용체 단백질의 존재 위치를 찾고저 한 실험 결과에 의하면 이 단백질은 표피에만 국재하고 있는 사실이 명백히 입증되었다.
2) 세포분열과 기관의 분화
① 세포분열
오옥신은 조직배양에서 세포분열을 촉진한다. 특히 시토키닌과 공존하여 캘루스의 형성을 촉진하므로 조직배양시에 이들 두 호르몬의 이용기술이 널리 활용되고 있다.
세포주기는 주로 핵분열과 관련되어 DNA복제시간이 중심이 된다. 세포주기의 단계를 보면 DNA가 복제되기 전의 세포생장기(G1) -> DNA 복제기(S) -> DNA복제이후의 세포생장기(G2) -> 유사분열기(M)를 경과한 다음 분열이 완성된다. 오옥신의 작용이 어느 단계에서 일어나는지 명확하지는 않지만 DNA합성과 관계가 있다는 사실은 분명하다. 당근 배양세포의 어느 계통은 오옥신이 없으면 세포주기의 DNA합성전기(G1)에서 정지상태로 되나 오옥신을 가하면 DNA합성이 일어난 다음 세포분열이 일어난다. 즉 세포주기 과정에서 오옥신은 DNA합성을 촉진하여 배수핵화를 촉진시키는 것 같다.
② 세포분화
오옥신은 통도조직(목부, 사부)의 분화를 유도한다. 오옥신의 공급원인 어린 잎을 제거하면 그 잎 아래의 줄기부분에서는 통도 조직의 분화가 일어나지 않는다. 라일락의 배양중인 수조직에 엽원기르 가진 경정을 이식하면 그 아래의 수 조직에서 목부통도조직이 분화한다. 또한 완두 등의 줄기절편에 남아 있는 측아가 생장하면 측아가 붙어 있는 부분으로부터 통도조직이 분화한다. 이경울 측아를 제거하고 대신 오옥신을 국소적으로 주어도 같은 현상이 일어난다.
③ 기관분화
부정근(adventitious root)의 분화는 비교적 높은 오옥신 농도에서 유도된다. 줄기나 잔가지 또는 캘루스로부터 분화되는 부정근은 오옥신의 작용에 의한 것이다.
잎눈의 분화는 부정근과는 반대로 오옥신 처리에 의하여 억제된다. 베고니아에서 조사한 바에 의하면 잎으로부터의 눈과 뿌리의 분화는 내생오옥신의 양과 밀접한 관계가 있는데 오옥신의 농도가 높아지면 뿌리가 분화되며 그 반대되는 조건에서는 눈이 분화되기 쉽다. 오옥신 일반적으로 꽃눈의 분화에는 큰 영향을 미치지 않는다.
3) 노화와 기관의 탈리
① 노화
일반적으로 외부에서 공급한 오옥신은 잎의 노화를 지연시킨다. 또한 잎이 생장을 멈추고 노화현상을 나타내기 직전에는 내생오옥신의 함량이 감소되기 시작한다. 따라서 오옥신은 잎의 노화지연에 어떤 역할을 하고 있는 것으로 생각된다. 그러나 클라이막테릭과실에서는 오옥신이 다량 공급되면 과실의 에틸렌 생성을 촉진시켜 노화를 오히려 촉진한다.
② 기관탈리
낙엽 또는 낙과를 일으키는 탈리층 형성도 내생오옥신 함량과 밀접한 관계가 있다. 탈리층의 형성이 시작되기 전에 잎에서는 오옥신의 감소가 일어난다. 잎이 생장하고 있을 때부터 노화가 시작되기 전까지는 엽신으로부터 엽병의 기부를 향하여 오옥신의 농도에 구배가 있다. 그러나 노화가 시작되어 이 농도구배가 깨어지면 탈리층형성부위가 에틸렌에 반응하기 쉽게 되어 에틸렌이 탈리층형성을 시동한다고 생각된다.
4) 착과 및 과실의 비대성장
자연수분 및 수정의 경우에서는 먼저 화분관의 자극에 의하여 씨방의 비대가 시작되며 수정과 함께 발육중인 미숙종자로부터 만들어지는 오옥신의 증가에 의하여 과실의 지속적인 생장이 이루어진다. 그러나 미수정의 꽃은 개화 후 얼마

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