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지베렐린 (Gibberellin, GAs)은 줄기 신장, 발아, 휴면, 꽃의 개화 및 성장, 잎과 과일의 노화 등 식물 생장을 조절하는 식물호르몬 이다.[1]

지베렐린
Gibberellic acid.svg
일반적인 성질
화학식 C19H22O6
CAS 번호 77-06-5
PubChem 522636
ChemSpider 7995349
물리적 성질
열화학적 성질
안전성

GAs는 식물 호르몬 중에서 가장 오래전부터 알려졌다. GAs 합성이 부족한 작물 변종을 선별적으로 사육한 것은 1960년대 녹색혁명의 핵심 동인 중 하나로[2], 세계적으로 10억 명이 넘는 생명을 구한 것으로 평가된다.[3]

역사편집

지베렐린(GAs)를 알게 된 계기는 에게서 발생하는 "벼 키다리병"에 관한 연구이다. 이 '벼 키다리병'은 벼의 줄기와 잎이 길게 늘어나 결국 넘어지게 하는데,[4] 1926 년 일본의 과학자 쿠로사와 에이치 (Eiichi Kurosawa)는 벼 키다리병의 원인이 곰팡이Gibberella fujikuroi 때문이라는 것을 밝혀냈다.[4] 도쿄대학의 후속 연구는 이 곰팡이에 의해 생산된 물질이 벼 키다리병을 유발했을을 밝혀냈고, 이 물질을 "지베렐린"(gibberellin)이라고 명명했다.[1][4] 그 후, 이 물질은 고등 식물의 몸 속에 들어 있으며 생장을 촉진하는 역할을 가지고 있음이 밝혀져, 식물 생장 호르몬의 하나로 여겨지게 되었다.

지베렐린량의 측정편집

지베렐린량도 옥신과 마찬가지로 식물에 나타나는 효과를 통해 알아낼 수 있다. 즉, 키가 작은 품종에 지베렐린을 주면 식물체는 지베렐린량에 비례하여 자라게 되므로, 이것을 이용하여 지베렐린량을 측정할 수 있다. 이러한 방법에 의해, 미숙한 콩 씨에는 1kg당 약 25mg이라는 다량의 지베렐린이 들어 있음이 밝혀졌다.

지베렐린의 작용편집

지베렐린의 작용 중 가장 특징적인 것은 줄기의 신장을 촉진시키는 작용이다. 여기에서 지베렐린과 옥신의 작용을 비교하면 다음과 같다. 옥신은 식물 전체에 주어도 거의 효과가 없고 신장을 촉진시키지 않는 데 비해, 지베렐린은 식물 전체에 대해서 두드러진 효과를 나타낸다. 반대로 귀리의 자엽초나 완두 줄기를 식물체에서 잘라내어 옥신을 주면 신장이 촉진되는데, 지베렐린은 잘라낸 부분에 대해서는 거의 효과를 나타내지 않는다. 이와 같이, 옥신과 지베렐린의 작용에는 큰 차이가 있다.

또한, 지베렐린은 옥신으로는 별 영향을 받지 않는 개화 현상에 강한 효과를 나타내기도 한다. 즉, 장일 식물은 일조 시간이 12시간 이상 되어야만 꽃이 피지만, 지베렐린을 주게 되면 단일 조건에서도 꽃이 핀다. 이 밖에 지베렐린은 휴면하고 있는 씨나 눈이 잠에서 깨어나 생장을 시작하게 하는 작용도 있으며, 또 어떤 식물에 대해서는 열매를 맺게 하는 효과가 옥신보다 더 강하게 나타난다. 예를 들어, 사과·버찌·복숭아·살구 등에서는 옥신이 전혀 효과가 없지만 지베렐린을 주면 열매의 생장이 촉진된다.

각주편집

  1. “A Century of Gibberellin Research”. 《Journal of Plant Growth Regulation》 34 (4): 740–60. 2015. doi:10.1007/s00344-015-9546-1. PMC 4622167. PMID 26523085. 
  2. “Semidwarf (sd-1), "green revolution" rice, contains a defective gibberellin 20-oxidase gene”. 《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》 99 (13): 9043–8. June 2002. Bibcode:2002PNAS...99.9043S. doi:10.1073/pnas.132266399. PMC 124420. PMID 12077303. 
  3. “Norman Borlaug: A Billion Lives Saved”. 《www.agbioworld.org》. 2018년 5월 11일에 확인함. 
  4. B B Stowe; Yamaki, and T. (1957). “The History and Physiological Action of the Gibberellins”. 《Annual Review of Plant Physiology》 8 (1): 181–216. doi:10.1146/annurev.pp.08.060157.001145. 
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