Retardation of Cotyledonary Senescence by Cytokinin 레포트 FZ

Retardation of Cotyledonary Senescence by Cytokinin 레포트

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Retardation of Cotyledonary Senescence by Cytokinin

시토키닌의 생리적 역할과 시토키닌의 구조와 영향, 생합성과 대사 등 시토키닌의 전반적인 내용을 소개하고 있는 글입니다. cytokinin

1. Introduction

2. References1. Introduction

-Cytokinin

1) 시토키닌의 생리적 역할

i) 시토키닌의 구조와 영향

키네틴(N6-furfurylamino purine)은 최초로 발견된 시토키닌이다.(그림 16-12). 키네틴은

천연적으로 출현하지는 않으며, 청어 정자 DNA로부터 처음 합성되었다. 고등 식물에서 가장 광범위하게 천연적으로 나타나는 시토키닌은 제아틴(zeatin)이다. 제아틴 및 기타 천연적으로 존재하는 시토키닌은 공통적으로 6번 탄소위치에 리보오스(ribose) 혹은 리보오스-인산을 가지고 있다. 시토키닌은 세포 분열을 촉진하는 것 이외에도 조직 배양시 슈트와 뿌리의 분화, 곁눈의 생장과 잎 확장, 엽록체 발달 그리고 잎의 노쇠에 영향을 끼친다.

ii) 세포 분열과 형태 발생

시토키닌은 식물 조직과 세포 배양에 있어서 세포의 분열을 유도하는 능력으로 인해 일차적으로 알려졌다. 대부분의 성숙하고 분화된 식물 세포는 보통 분열하지 않으나, 많은 세포들이 비타민, 무기염, 탄소원, 그리고 적당한 농도의 호르몬을 포함한 인공 배지에서 배양될 때 분열할수 있게 된다. 고체 한천 배지상에서 식물의 줄기 속과 피층 부위, 자엽, 잎, 그리고 기타 다른 부위에서 유래한 세포들은 분열을 통해서 캘러스 조직(callus tissue)이라 불리는 커다란 미분화된 세포괴를 만든다. 캘러스의 작은 덩어리는 액체 배양시 형성되나, 이때 부드럽게 교반하여 주면 세포들은 서로 분리되어 유리 세포 배양(free cell culture)을 할 수 있게 된다. 어떤 경우든지 시토키닌이 없을 시는 세포 분열과 생장이 계속 일어나지 못한다.

때때로 얼마간의 연속 계대 배양을 거친 후에, 배양된 조직은 자생적으로 시토키닌 합성 능력을 획득하게 되며 그 결과 추가적인 호르몬 공급이 없어도 배지상에서 자라게 된다. 이 경우 조직이 순화되었다고 한다. 일단 합성 능력이 획득된 후, 순화된 상태는 매우 안정하다. 즉, 시토키닌을 요구하는 상태로 반전되지 않는다. 시토키닌을 합성하는 능력이 순화된 조직에서 어떻게 전환되는지는 알려져 있지 않으나 그것은 명백히 발달상의 어떤 의미를 갖고 있다.

시토키닌은 또한 배양 조직의 형태 발생에 영향을 끼친다. 대략 같은 농도의 시토키닌과 옥신이 있으면 미분화된 상태의 캘러스 생장을 유지할 수가 있다. 옥신 농도에 대한 시토키닌 농도의 비율이 높으면 눈의 발달을 유도하는 경향이 있으며, 반면에 시토키닌에 비해 옥신이 고농도로 존재하면 뿌리 발달이 촉진된다. 그러므로 배지내의 시토키닌과 옥신의 균형을 조작함으로써 기내 배양중인 미분화된 캘러스 조직으로부터 완전한 어린 식물체로 재분화시키는 것이 가능하다. 이렇게 재분화된 어린 식물은 온실 혹은 밭의 흙에 이식할 수 있게 되며 그 곳에서 충분히 성숙한 식물로 자라게 된다. 배양 중인 조직에서 형태 발생을 조절하는 이런 능력이 원예와 농업 분야에서 식물 증식 방법으로 매우 유용하다는 것이 알려지게 되었다. 미세 증식으로 알려진 이 방법에서, 조직 배양은 짧은 시간 안에 비루스 감염이 없으면서 유전적으로 완전히 동일한 많은 수의 클론을 생산하는 데 이용될 수 있다.

시토키닌에 의해 매개된 세포 분열의 또 다른 예는, 이 경우 식물 생리학 측면에서 볼 때 의미가 있는데, 그것은 다름 아닌 박테리아 감염 후에 식물에서 근두암종(crown gall)의 발달이 출현한다는 것이다.

아그로박테리움 튜메파시엔스는 보통 줄기와 뿌리의 연결부 근처(crown)에 있는 상처난 부위를 침입해 들어갈 수 있는 박테리아다. 침입된 지역의 세포는 증식을 하여 근두암종으로 불리는 미분화된 커다란 세포 덩어리를 형성한다. 이 감염된 세포들은 유전적으로 형질 전환되어 시토키닌 생성 능력을 갖게 되었다는 증거가 있다. 근두암종 조직에 42℃ 온도 처리를 하면 이 조직으로부터 살아 있는 박테리아를 제거할 수 있다. 이 때 박테리아가 없는 조직은 외부에서 시토키닌의 공급이 없이도 무한히 계대 배양할 수 있게 된다. 이 암성 조직은 시토키닌을 생성하는 생합성 장치를 갖고 있으며 그리고 상당한 정도의 유리 시토키닌을 함유한다.

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자료제목 : Retardation of Cotyledonary Senescence by Cytokinin

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키워드 : Retardation,of,Cotyledonary,Senescence,by,Cytokinin

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