식물호르몬인 에틸렌은 식물 발달 과정 전반에 영향을 주는데, 이는 auxin과 cytokinin의 조절을 통해 이루어진다. 그러나 이 두 가지 호르몬이 뿌리에서 에틸렌 생성에 어떻게 작용하는지는 아직 불분명하다. 이에, 본 연구는 cytokinin의 일종인 \( \mathrm { N } ^ { 6 } \)-benzyladenine과 auxin의 일종인 IAA가 에틸렌 생성에 끼치는 영향을 파악하기 위해 설계되었다.
<h1>서 론</h1> <p>Ethylene은 가장 간단한 구조를 가진 식물호르몬이며, 기체 상태로 존재하고, 식물의 종자 발아부터 기관의 노화까지 다양한 식물 발달 과정을 조절한다. 다른 식물호르몬이나 스트레스 등은 ethylene 생합성 효소에 작용하여 ethylene 생성을 조절한다. 특히 auxin이 ethylene 생성을 촉진하며, auxin의 많은 작용이 ethylene의 작용에 기인한다고 알려져 있다.</p> <p>Auxin은 줄기 생장을 촉진하는 반면 뿌리 생장은 억제하고 농도 기울기에 의한 차등생장으로 중력이나 빛에 대한 반응을 조절한다. 이러한 auxin의 생리적인 작용은 ethylene 생성과도 밀접한 관계가 있다. 즉, auxin은 ethylene 합성효소인 ACC synthase 유전자의 발현을 증가시킴으로써 eth-ylene 생성을 촉진하며, 뿌리 생장을 억제하는 것은 auxin에 의해 유도된 ethylene 생합성이 증가한 결과로 알려져 있다.</p> <p>Cytokinin은 세포분열, 잎의 노화, 줄기 형성 그리고 광형태 형성과 같은 식물의 생장과 발달의 많은 부분에 영향을 주는 퓨린 유도체이다. Cytokinin을 처리하거나 형질전환식물의 내생 cytokinin 수준을 변화시키는 연구를 통해 cytokinin도 ethylene 생성을 조절한다고 알려져 있다.</p> <p>식물의 발생은 다양한 호르몬들 사이의 상호작용으로 조절된다. Cytokinin은 auxin과 함께 식물 형태 형성에 필수적인 역할을 하고, 뿌리와 줄기의 형성, 그리고 그들의 상대적인 생장에 영향을 주고, cytokinin과 auxin은 세포 내에서 세포 분열을 촉진하기 위해 상호의존적으로 작용한다.</p> <p>Kim 등[10]의 연구에 의하면 녹두의 하배축에서 cytokinin 의 일종인 \( \mathrm { N } ^ { 6 } \)-benzyladenine(BA)과 IAA는 ethylene에 의해 조절되는 ACC synthase와 ACC oxidase gene의 발현을 억제하였다. 이 결과는 BA와 IAA 사이의 상호작용이 ethylene의 생성을 조절 할 가능성을 제시하고 있다. 이와 같이 하배축에서 cytokinin과 auxin의 상호작용이 연구되고 있으나, 뿌리에서는 cytokinin이 ethylene 생성에 관여를 하는지는 잘 알려져 있지 않으며, 또한 cytokinin과 auxin의 상호작용이 ethylene 의 생성에 어떻게 작용하는지 등은 규명되지 않았다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 cytokinin의 일종인 \( \mathrm { N } ^ { 6 } \)-benzyladenine(BA)과 IAA가 ethylene 생성에 어떻게 작용하는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 auxin이 존재할 때 BA가 ethylene 생합성을 조절하는 양상과 이러한 조절 단계를 이해하기 위하여 ACC synthase와 ACC oxidase의 활성 수준을 조사하였다.</p>