일반생물학실험 | 하배축 신장과 식물 호르몬

 

 

 

식물의 생장과 발달은 빛과 같은 외부환경과 식물호르몬과 같은 내재 조절물질에 의해 조절된다. 식물호르몬은 식물 자신이 만들어 낸 미량으로 작용하는 생리 활 성 물질, 정보 전달 물질로 식물에 보편적으로 존재하고, 그 물질의 화학적 본체와 생리 작용이 밝혀진 것이다. 대표적으로 옥신, 시토키닌, 지베렐린 등이 있다.

 

옥신(Auxin)은 Darwin이 단자엽 식물을 이용해 굴광성에 대한 연구를 수행하던 중 발견하였다. 최초의 식물호르몬으로서 인식되었으며, 줄기 정단 분열조직이나 뿌리 정단 분열조직과 같은 세포분열, 성장이 번성한 조직에 많이 분포한다. 옥신 의 주 기능은 세포벽을 신장시켜 길이 생장을 촉진하는 것이지만, 농도 차이에 따 라 각 기관에 미치는 효과는 다르다. 낮은 농도의 옥신은 줄기 생장에 도움을 주 지 않지만, 뿌리 생장에는 도움을 준다.

 

반대로 높은 농도의 옥신은 줄기 생장을 돕고 뿌리 생장은 방해한다. 옥신의 농도가 과도하게 높은 경우에는 오히려 세포 의 신장을 저해하는 에틸렌의 합성을 촉진시켜 신장이 억제된다. 빛이나 중력에 대한 식물의 반응도 옥신에 의한 작용에 의해 나타난다. 한 방향으로부터 오는 빛 이 자엽 끝의 어두운 쪽에 옥신이 집적되게 하고 옥신으로 인해 생장이 빨라져 결 국, 빛을 향해 식물이 휘어지게 한다. 옥신은 세포의 신장촉진 외에 뿌리의 형성촉 진, 단위결과촉진, 과실의 생장촉진, 이층형성저해, 측아형성저해, 세포분열촉진 등 수많은 생리작용을 가지고 있으며, 농업적으로 널리 이용되고 있다.

 

시토키닌(Cytokinin)은 C.O.밀러가 고압멸균한 정어리의 정자 DNA에서 키네틴 (Kinetin)이라는 물질을 분리함으로써 발견되었고, D.S.레덤과 미국의 밀러에 의해 천연 시토키닌이 식물로부터 분리되었다. 시토키닌은 키네틴, 제아틴, 6벤질아미노 푸린 등을 포함하는 아데닌류와 디페닐우레아 등을 포함하는 페닐유리아류의 2가 지 종류가 있다.

 

뿌리에서는 주로 아데닌류의 시토키닌을 합성한다. 시토키닌은 세 포 분열의 촉진, 미분화 세포덩어리(캘러스 조직)에 슈트를 형성시키는 작용과 곁 눈의 활성화, 노화 억제, 영양의 전류 조절 등 다양한 생리 작용을 가지고 있다. 시토키닌이 이러한 작용에 관련된 역할을 갖고 있다고 생각되지만, 이것은 시토키닌의 분포나 생리 현상에 수반한 존재량의 변화에 의해서도 조절된다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 무 종자를 받아 균일한 크기로 선발한다.

 

2) 플라스틱 박스에 paper towel를 여러 겹 깔고 물로 충분히 적신다. 무씨를 넣 고 알루미늄 호일로 잘 싼 후, 암소에 둔다.

 

3) Petri dish에 증류수, 옥신, 지베렐린, 시토키닌액을 넣고 레이블한다.

 

4) 4일 동안 암소에서 자란 유묘를 꺼내어 면도날 장치를 이용하여 1㎝ 크기로 절단한다.(작업은 암소나 빛이 약한 상태에서 하도록 한다.)

 

5) 50㎖ tube에 절단한 절편을 넣고, 알루미늄 호일로 감싸고 증류수로 30분 간 washing한다.

 

6) 각 dish에 10개씩 하배축 절편을 넣고 알루미늄 호일로 감싸고 배양기에 넣는다.

 

7) 24시간이 지난 후 길이를 측정하고 데이터를 정리한다.

 

 

 

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