옥수수(Zea mays L)의 생장과 굴지성 반응에 대한 taxol과 EPC의 효과

Abstract

Effects of taxol and EPC on gravitropism, elongation and auxin transport in maize roots and coleoptile segments were investigated. Taxol, a diterpenoid plant product, is known to promote the assembly of micro tubules and stabilize tubulin polymers by preventing their depolymerization. On the contrary, EPC is a antimicrotubular drug which promotes the disassembly of microtubules and eliminates them in epicotyl cells. Taxol, at 1 to 10μM, strongly inhibited gravitropism of maize roots and coleoptiles. Growth and auxin transport, however, remained more or less unaffected under the same conditions. EPC, at 1mM, inhibited both gravitropism and growth of maize roots. These results indicate that disturbance in dynamic equilibrium of microtubule polimerization resulted in selective inhibition of gravitropism in maize seedlings without affecting their growth. It is suggested that a highly drug-sensitive population of microtubules is mediating specifically gravitropic transduction.;Taxol은 microtubule(MT)의 assembly를 촉진하고 disassembly를 억제하여 MT을 안정화시키며, 반대로 EPC는 assembly를 억제하여 MT을 파괴하는 물질로 알려져 있다. 본 연구는 taxol과 EPC를 사용하여 옥수수(Zea mays L.)의 굴지성 반응과 길이생장에서 MT의 역할을 조사하였다. 1 μM의 taxol은 옥수수 뿌리의 굴지성 반응을 40% 정도 억제시키나 길이생장은 억제시키지 않았다. 또한 10 μM의 taxol은 옥수수 자엽초 조직절편의 굴지성 반응을 50% 정도 억제시키지만 길이생장은 억제시키지 않았다. 그러나 EPC taxol보다 고능도인 1 mM에서 옥수수 뿌리의 굴지성 반응을 50% 정도 억제시켰으며 길이생장도 50%정도 억제시켰다. 한편 taxol은 옥수수 뿌리나 자엽초 조직절편의 굴지성 반응은 억제시켰으나 오옥신의 극성 이동이나 측면 이동에는 아무런 영향도 미치지 않았다. 이런 결과 taxol과 EPC에 의해 옥수수 조직에 있는 MT의 종합이 정상적으로 일어나지 못하여 MT의 유동성에 이상이 생기면 옥수수의 굴지성 반응이 억제됨을 나타내며, taxol에 의한 굴지성 반응의 억제 현상이 길이생장의 억제나 오옥신의 이동 억제로 인한 결과가 아니라는 것을 의미한다. 본 실험을 통해 굴지성 반응과 MT의 배열과는 연관성이 있다는 것을 알 수 있으며 굴지성 반응이 일어날 때의 차등생장과 곧게 자랄 때의 길이생장은 각기 다른 기작으로 조절될 가능성이 있다고 생각된다.