식물생장에서 옥신 반응의 구조

전문가 제언

○ 2009년 3월에 European Research Headlines는 체코-한국 연구팀이 대규모 바이오매스 생산과 함께 식물의 경작을 가능케 하는 새로운 식물 바이오매스 생산 방법에 대한 특허를 획득했다고 발표하였다. 이 연구팀은 옥신(뿌리 형성과 줄기 성장을 촉진하는 식물호르몬)과 시토키닌(세포분화를 촉진하고 잎의 노화를 지연시키는 식물호르몬)의 상호작용을 증명하는 실험을 통해 식량 증산, 제약 산업 및 오염된 토양을 정화하는 바이오기술에 많은 성과가 있을 것으로 기대한다고 하였다.

○ 옥신은 단순하고 보편적인 신호물질임에도 불구하고 광범위한 식물생장에서 어떻게 특이적으로 작용하는지가 큰 의문점이다. 분명한 사실은 식물체 내에서 옥신의 분포가 엄격하게 조절된다는 것과 옥신 신호가 세포 및 식물 생장의 전후관계에 결정적으로 중요하다는 사실이다.

○ 옥신의 뛰어난 반응성은 옥신의 대사 작용, 이동 그리고 식물체 내부 및 외부 환경으로부터 받아들인 신호들이 복잡하고도 상호 의존적인 연관성에 의해 여러 단계에서 조절되기 때문이며, 이를 입증하는 연구들이 진행되고 있다.

○ 옥신은 농업이나 원예에서 응용되고 있지만 식물체에 미량으로 존재하는 옥신이 어떻게 합성되는지는 그 경로가 너무 복잡해서 아직 완전히 밝혀지지 않은 상태다. 2009년 3월 미국 학술원잡지 PNAS에 일본 식물과학연구센터의 생장 제어 연구팀이 액체 크로마토그래피 일렉트로 스프레이 이온화 이중형 질량분석장치(LC-ESI-MS/MS)라는 최첨단 질량 분석 기기를 사용해 옥신의 생합성 경로가 소개되었다. 옥신의 생합성 중간물질은 IAOx로서 애기장대의 경우 1g당 1ng 정도 존재한다.

○ 옥신이 어떻게 식물에서 합성되는지를 푸는 열쇠가 되는 분석기술의 확립은 수분(受粉) 없이도 결실하는 토마토나 발근을 촉진시키는 꺾꽂이 기술 등 새로운 식물체의 개발을 가능하게 한다. 지금까지 연구에 의하면 옥신의 생합성 경로는 4가지가 있는 것으로 파악되며, 식물체 마다 차이가 있어서 애기장대에는 IAOx 경로가 존재하지만, 벼나 옥수수, 담배에는 존재하지 않는다.

저자

Martin Kieffer et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2010

권(호)

13

잡지명

Current Opinion in Plant Biology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

12~20

분석자

장*용

분석물

• 식물생장에서 옥신 반응의 구조.pdf [367,866 byte]

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