옥수수 뿌리의 굴지성 반응에서 에틸렌의 작용

Abstract

Role of ethylene on corn root gravitropism was studied. Time course data indicated that ethylene treated to the root resulted in a delayed onset of gravitropic curvature while agents blocking either ethylene biosynthesis(AVG, AOA, cobalt) or action (silver nitrate) caused an immediate induction of curvature with no appreciable time lag. The curvature, once set in, however, was continuously developed in the presence of applied ethylene for a period up to 6h of gravi-stimulation, whereas the curvature did not progress much further after 4h of stimulus in the absence of ethylene. Results of auxin transport experiments using tritium labelled IAA indicated that auxin was transported laterally in gravi-stimulated roots, and that there was a positive correlation between the curvature and the lateral displacement of auxin. The lack of lateral auxin transport and of curvature development after 4h of gravi-stimulus .In the root was interpreted as a failure of the tissue to respond to continuous stimuli, and therefore the ethylene effect was regarded as an apparent. inhibition of sensory ada-ptation of the tissue toward gravi-stimulus by the gas.;옥수수 뿌리의 굴지성 반응에서 에틸렌의 작용과 오옥신의 이동에 대하여 조사하였다. 수평으로 놓은 옥수수 뿌리는 1시간에 약 10°, 4시간에는 약 55°정도 굴곡하며 그 이후 더 이상의 굴곡은 없었다. 그러나 에틸렌(10-100ppm)을 처리한 뿌리는 초기 1시간까지는 거의 굴곡하지 않으나 4시간이후부터는 계속 굴곡하여 6시간에는 100°이상 굴곡된다. 반면에 AVG(10^(-5)), AOA(10^(-5)), CoCl_(2)(10^(-4))등 에틸렌 생성을 억제하늘 물질들은 초기 반응을 촉진시키나 그 이후 6시간까지는 오히려 대조구보다 굴지성 반응을 억제시킨다. 굴지성 반응이 일어날 때는 오옥신의 측면 이동도 수반되는데 대조구에서 4시간이후 굴곡 현상이 더 이상 일어나지 않을 때는 오옥신의 측면 이동도 일어나지 않는다. 한편 에틸렌을 처리한 조직에서 초기 굴지성 반응이 지연될 때는 오옥신의 측면 이동도 지연되며 4시간 이후에는 오옥신의 측면 이동 능력이 회복되어 굴지성 반응이 지속적으로 일어난다. 이것은 에틸렌이 뿌리의 1xg라는 중력에 대한 적응 현상을 억제하기 때문에 반응이 지속적으로 일어났으며 이 때 오옥신의 측면 이동 능력도 회복시키기 때문이라고 생각된다. 인위적으로 10분간 5-80xg의 큰 중력을 가한 뿌리를 수직으로 놓을 때 20xg에서 가장 크게 굴성 반응이 나타나며 그 이상의 큰 자극에 대해서는 오히려 반응이 작게 나타난다. 20xg의 중력을 가한 1xg의 중력을 가한 뿌리보다 굴성 반응이 크게 나타나고 오옥신의 측면 이동도 크게 나타난다. 그러나 에틸렌을 처리한 조직을 20xg의 중력을 가해도 굴성 반응은 작게 나타나며 이때의 오옥신 측면 이동 능력도 감소한다. 이것은 중력이 오옥신의 측면 이동과 분포에 중요한 영향을 미치며 에틸렌이 초기 굴지성 반응을 억제시키는 것은 오옥신의 측면 이동을 억제시키기 때문에 나타난 현상이라고 생각된다. 이러한 결과들은 에틸렌이 옥수수 뿌리의 중력에 대한 감지 적응 능력을 억제하며 오옥신의 측면 이동 능력에 영향을 주어 굴지성 반응에 관여한다는 것을 의미한다.