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에틸렌의 생물학적 역할

일부 열매의 숙성 촉진

후숙과일(climacteric fruit): 호흡 급등 전에 에틸렌 급등

-에틸렌 처리에 의해 내생적 에틸렌 합성 및 미숙과의 숙성

비호흡 급등 과일: 에틸렌 증가 없음

-에틸렌 처리로 호흡 속도 증가하나 내생적 에틸렌 생산 없으며 과실 숙성 촉진되지 않음

|그림 22.12| 토마토 잎의 상편생장.

잎의 상편생장 촉진

잎자루의 윗부분 세포들이 더 길게 자라면서 잎이 아래로 처지는 현상 보임

스트레스 조건에서 발생 : 뿌리에서 환경 조건 감지

줄기로 신호 전달 : ACC 물관부 통해 이동

|그림 22.13| 토마토 식물의 침수 후 물관 수액 내의 ACC 함량 변화와 엽병 내의 에틸렌 생산의 변화.

|그림 22.14| 완두 줄기의 표피세포가 상처에 반응하여 미세소관을 가로 배향에 서 수직 배향으로 재배열하는 모습.

세포의 측부 팽창 유도

신장속도 저하와 함께 측부 팽창으로 부피 생장을 유도

세포벽 셀룰로오스 미세섬유(microfibril)의 방향 변화 : 세포벽 침적이 세로 방향으로 보강

|그림 22.15| 암조건에서 자란 애기장대 유식물의 하배축 신장에 미치는 에틸렌 첨 가와 에틸렌 제거의 효과에 관한 키네틱스.

에틸렌에 의한 생장 저해 2단계

 에틸렌에 민감한 첫 단계

 관여 전사 인자의 차이

에틸렌 반응의 빠른 차단

 에틸렌 제거 시 결합 수용체의 빠른 분해

 새로운 수용체의 합성 및 대체

암조건 식물의 정단 후크(hook) 유지

에틸렌에 의해 유도되는 비대칭적 생장 때문

암상태에서 후크조직에 의해 생산되는 에틸렌이 안쪽 면 세포 신장 저해

적색광에틸렌 형성 저해, 안쪽 면 생장 촉진후크의 열림

옥신 불감성 돌연변이, 옥신의 극성 수송 저해제정단 후크의 형성이 차단 : 에틸렌 의존적 옥신 기울기에 의한 후크 구조 유지

물에 잠긴 수생식물의 신장 생장 촉진

침수처리에 의한 절간 및 엽병의 빠른 신장: 에틸렌 처리 유사

절간 분열조직 세포의 지베렐린 함량 또는 지베렐린 감수성 증가 유도

절간 신장 촉진

: 지베렐린 감수성 증가는 지베렐린의 강력한 길항제인 앱시스산 함량의 감소 에 의해 유발

|그림 22.16| 상추 유식물에서 에틸렌에 의한 뿌리털 형성의 촉진.

뿌리와 뿌리털의 형성 유도

부정근 형성을 유도

: 에틸렌 불감성 돌연변이체는 옥신의 영향을 받지 않음

부정근 형성에 미치는 옥신의 효과는 에틸렌을 통해 일어남

뿌리털 분화의 양성 조절자

: 피층세포들 연접부 외의 표피세포도 뿌리털 발달

|그림 22.17| 에틸렌 작용 저해에 의한 꽃 노쇠화의 억제.

잎의 노쇠화 속도 증진

외부에서 에틸렌이나 ACC 첨가잎의 노쇠화 가속화 시토키닌 첨가잎의 노쇠화 지연

에틸렌 생산의 증가엽록소 소실 및 색조의 퇴색

에틸렌 합성 저해제 및 에틸렌 작용 저해제: 잎의 노쇠화 지연

잎의 노쇠화는

에틸렌과 시토키닌의 균형에 의해 조절

: 앱시스산도 잎의 노쇠화 조절에 관여

|그림 22.18| 물봉선화(jewelweed, 학명은 Impatiens)의 이층 형성.

잎의 탈리 촉진

이층(abscission layer)에서 세포벽의 분해로 탈리 일어남

옥신은 에틸렌 효과의 억제자: 잎 및 열매의 탈리 억제

에틸렌 수용체 돌연변이에틸렌 처리에도 탈리 일어나지 않음

|그림 22.19| 자작나무(Betula pendula)의 탈리에 미치는 에틸렌의 영향.

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