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벼에서 지베렐린의 신호전달

전문가 제언: ○ 아시아 농부들에게 벼 키다리병은 잘 알려진 병이다. 감염된 벼는 타 벼보다 키가 커서 잘 쓰러지며 수확을 불가능하게 한다. 이 병은 진균인 Gibberella fujikuroi에 의하여 발생한다는 것이 알려졌으며, 벼 묘목에서 성장반응을 보이는 많은 화합물이 추출되어 이들이 지베렐린들 (Gibberellins, GAs) 이라는 것이 판명되었다.

○ 지베렐린들은 식물의 많은 발달과정을 조절하는 호르몬 중의 하나이다. 즉, GA들은 식물 줄기의 성장, 씨앗 발육과 발아, 개화와 과일발육, 그리고 개화시기들의 단계에 연관되어 있다. GA가 없으면 몇몇 식물 종에서 특히 벼에서 왜소증세가 나타난다. 화학적으로 GA들은 다이테르펜오이드산으로 식물 색소체에서 테르펜오이드 경로에 의하여 합성된다. GA들은 발견순서에 의하여 GA1 .......GAn으로 명명되며 구조가 처음 밝혀진 지베렐린산은 GA3이다. 현재까지 136개의 GA들이 식물, 진균, 박테리아에서 발견되었다.

○ 지베렐린은 제초제와 같은 농약에 비교하여 농업에 사용이 미미하지만 몇몇 중요한 용도로 사용되고 있다. 예를 들면 씨 없는 포도 만들기에, 또 개화기에 이것을 액과식물에 뿌리면 베리들의 크기가 증가하며 부패를 막는다. 또 보리의 맥아 수율을 증가시키고 과실수에서 과실 결실을 촉진한다. 이는 식물 교배에 많이 이용된다.

○ 본문에서 보듯이 분자유전학은 GA 신호의 모든 면을 이해하는데 극적인 발전을 가져왔다. GA 반응경로 성분들을 부호화하는 많은 유전자들이 Arabidopsis와 곡물 돌연변이체들을 이용하여 확인되었다. 그리고 더욱 정교한 유전자 검색에 의하여 이 경로를 이해하게하는 추가적인 돌연변이체들이 생산되고 있다. 현재 기능성 유전학 및 단백질학 같은 새로운 방법들의 합류가 GA 조절 프로세스들의 생리 및 생화학을 해결하는데 빠른 발전으로 가져오고 있다.

저자: Fan, LM; Feng, XY; Wang, Y; Deng, XW; AF Fan, Liu-Min; Feng, Xiaoyan; Wang, Yu; Deng, Xing Wang
자료유형: 학술정보