옥신

분자식 C10H9NO2를 갖는 옥신 또는 인돌아세트산은 식물 성장을 촉진하는 것으로 발견된 최초의 호르몬입니다. 영어 단어 "auxin"은 "성장하다"를 의미하는 그리스어 "auxein"에서 파생되었습니다[1]. 인돌아세트산의 순수한 형태는 백색 결정이며 물에는 녹지 않지만 에탄올, 에테르 및 기타 유기 용매에는 녹습니다. 빛을 받으면 쉽게 산화되어 장미빛 붉은색으로 변하며, 생리활성도 감소됩니다. 식물에서 인돌아세트산은 유리 상태 또는 결합 상태로 존재하며, 후자는 대부분 에스테르 또는 펩타이드 복합체로 존재합니다. 식물의 유리 인돌아세트산 함량은 위치와 조직 유형에 따라 생중량 1kg당 약 1~100마이크로그램으로 매우 낮습니다. 성장점, 꽃가루 등 왕성한 성장 조직이나 기관의 함량이 높습니다.

현재까지 4개의 트립토판 의존 합성 경로와 1개의 트립토판 비의존 경로를 포함하여 5개의 옥신 생합성 경로가 제안되었습니다. 옥신은 호박, 일부 십자화과 식물, 토마토에서 발견됩니다. 특히, 옥신은 빛 아래 광산화에 의해 쉽게 분해됩니다. 1947년 Tang Yuwei와 J. Banner는 식물 조직의 일부 산화효소가 인돌 아세트산 산화효소라고 불리는 인돌아세트산을 분해할 수 있음을 발견했습니다.

옥신은 식물에 널리 분포되어 있으며 균일하게 분포되어 있지는 않지만 거의 모든 부분에 존재합니다. 특정 부분의 내용은 특정 시점에 여러 요인의 영향을 받습니다. 옥신의 대부분은 발아초, 새싹 및 뿌리 분열조직, 형성층, 수정 후 난소, 어린 종자 등 활발한 부분에 집중되어 있으며, 노화 조직 및 기관에서는 거의 발견되지 않습니다.

옥신은 주로 식물의 정점 분열조직에서 합성된 후 식물체의 여러 부분으로 운반됩니다. 식물체에서 옥신의 수송은 단방향으로 이루어지며 식물 형태의 상단에서 하단으로만 이동합니다. 한쪽 빛과 같은 단방향 자극이 있을 경우 옥신은 빛이 닿지 않는 쪽으로 이동합니다. 운송 모드가 활성화되어 캐리어와 ATP가 필요합니다. 성숙한 조직에서 옥신은 체관부를 통해 비극성으로 운반될 수 있습니다.

인돌아세트산
주요 성분:IAA

특징:
◆옥신(IAA)은 영양 기관의 세로 성장에 중요한 영향을 미칩니다.
◆옥신은 사이토키닌과 결합하여 세포분열을 일으킬 수 있고, 옥신 단독으로도 세포분열을 일으킬 수 있습니다.
◆기관 발달에 대한 옥신의 가장 확실한 효과는 뿌리 원기 형성과 성장을 촉진하는 것입니다.
◆식물이 꽃이 피고 수정된 후에는 씨방의 옥신 함량이 증가하여 씨방과 그 주변 조직의 확장을 촉진하여 과실 발달을 촉진합니다.

식물에는 두 가지 형태의 옥신이 있습니다. 즉, 생물학적으로 활성이 있는 유리형 옥신과 덜 활동적인 결합형 옥신입니다.
식물체에서 인돌아세트산은 종종 아스파르트산과 결합하여 인돌 아세틸 아스파르트산염을 형성합니다. 또한 이노시톨과 결합하여 인돌 에탄올 이노시톨을 형성하고, 포도당과 결합하여 인돌 아세틸글루코사이드를 형성하고, 단백질과 결합하여 인돌아세트산-단백질 복합체를 형성할 수 있습니다. 결합 옥신은 세포 내 저장된 옥신 형태일 수 있으며, 과잉 옥신을 줄이는 방법이기도 합니다. 올바른 조건(pH 9-10)에서 결합된 옥신은 자유 형태로 변환될 수 있으며, 그런 다음 효과를 위해 작용 장소로 운반됩니다.
자라나는 종자에 옥신의 양도 많지만, 완전히 성숙하면 대부분이 결합된 상태로 저장됩니다. 종자 내에 결합된 상태로 존재하다가 발아할 때 자유로운 형태로 변화한다.

하락
IAA의 분해
(1) 효소적 산화분해: 인돌 아세테이트 산화효소 분해
식물의 옥신은 종종 합성과 분해의 동적 평형 상태에 있습니다. IAA 산화효소는 Fe 함유 헤모단백질입니다. 효소 가수분해 후 IAA는 3-히드록시메틸옥시인돌과 3-메틸옥시인돌을 형성합니다. O2, Mn 및 모노페놀이 보조인자로 존재하면 인돌 아세테이트 산화효소가 활성화됩니다.

(2) 광산화 분해:
X선, 자외선, 가시광선은 모두 IAA에 해로운 영향을 미치며, 분해 생성물도 3-메틸렌옥사이드 인돌과 인돌레알입니다. 그러나 메커니즘은 명확하지 않습니다. 시험관에서는 리보플라빈, 비올락산틴 등과 같은 특정 식물 색소가 다량의 청색광을 흡수하여 IAA의 광산화 분해를 촉진할 수 있습니다.
식물에서 두 가지 형태의 옥신 사이의 전환 또는 인돌 아세테이트 산화효소에 의한 IAA의 산화 분해는 식물에서 옥신 수준의 자동 조절이며 식물 성장 조절에 매우 중요합니다.

적용 분야

성장 촉진

옥신(IAA)은 영양 기관의 세로 성장에 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 농도가 증가하면 기관의 신장이 최대로 증가하고 옥신의 최적 농도에 도달합니다. 최적 농도를 초과하면 장기의 신장이 억제됩니다. 최적의 농도는 기관마다 다르며, 가장 높은 농도는 줄기 끝 부분, 두 번째로 높은 농도는 새싹, 가장 낮은 농도는 뿌리 부분입니다. 뿌리는 IAA(옥신)에 가장 민감한 것으로 관찰할 수 있으며, 매우 낮은 농도에서도 뿌리 성장을 촉진할 수 있으며 최적의 농도는 10-10입니다. 줄기는 뿌리보다 IAA에 덜 민감하며 최적의 농도는 10-4입니다. 새싹의 감도는 중간 수준이며 최적 농도는 약 10-8입니다. 따라서 원줄기의 생장을 촉진할 수 있는 농도는 옆가지와 뿌리의 생장을 억제하는 효과를 갖는 경우가 많다.

차별화 촉진
옥신은 사이토키닌과 결합하여 세포분열을 촉진할 수 있고 단독으로 세포분열을 유도할 수도 있습니다. 예를 들어, 이른 봄에 나무의 형성층에서 세포 분열이 다시 시작되는 것은 끝눈에서 생성된 옥신의 하향 이동에 의해 촉발됩니다.
기관 발달에 대한 옥신의 가장 주목할만한 효과는 뿌리 원기의 형성과 성장을 촉진하는 역할입니다. 묘목 절단은 주로 목본 식물의 새로운 2차 체관부 조직에 의해 분화될 뿐만 아니라 형성층, 혈관 및 속과 같은 다른 조직의 분화에 의해 분화되는 기저부에서 외래성 뿌리를 생성합니다. 인돌부티르산(IBA)은 옥신과 함께 뿌리 형성을 촉진하는 데 가장 중요한 효과가 있습니다. 적용 측면에서 IBA와 나프탈렌 아세트산(NAA)이 인돌아세트산(IAA)보다 더 안정적이고 더 나은 효과를 갖는 것으로 밝혀졌습니다.

귀하의 이점을 유지하십시오
성장하는 식물의 줄기 끝은 측아의 성장을 억제하는 효과를 발휘하는데, 이는 정단 우성으로 알려진 현상입니다. 관절염소나 토핑으로 목화의 정단 성장을 조절한 후, 많은 수의 측면 새싹이 나옵니다.

영역 외부 증가 억제
목화나무와 과일나무에서 새싹이 떨어지는 것은 쌍떡잎식물에서 흔한 현상입니다. 면봉이 떨어지는 것은 영양 공급 및 호르몬 수준과 관련이 있습니다. 새싹 줄기 기저부의 옥신 함량이 높고 근위부 말단의 옥신 함량이 낮을 경우 분리층의 셀룰라아제와 펙티나아제의 활성이 억제되어 분리 세포의 분리와 새싹의 이탈을 방지합니다. 반대로, 근위부 옥신 함량이 높고 원위부 옥신 함량이 낮을 경우, 펙티나제 및 셀룰라제의 활성이 증가하여 분리층의 분리를 촉진하여 발아를 유발한다.

탄력 증진
개화 및 수정 후 난소의 옥신 함량이 증가하여 난소 및 주변 조직의 확장을 촉진하여 과실 발달을 촉진합니다. 암술이 수정되지 않고 난소가 제때에 IAA를 받으면 일부 식물에서는 씨 없는 열매가 형성될 수도 있습니다. 수분 전에 암술머리에 옥신을 뿌리거나 도포하면 고추, 수박, 토마토, 가지, 호랑가시나무, 호박, 무화과에서 볼 수 있듯이 수분 없이 단위결과 열매가 발달할 수 있습니다.

제초제 사용
제초제에는 선택성 및 비선택성 두 가지 유형이 있습니다. 선택적 제초제는 낮은 농도에서는 식물의 성장을 촉진하고, 높은 농도에서는 억제합니다. 쌍떡잎식물은 외떡잎식물보다 옥신 농도에 더 민감하므로 외떡잎식물 밭에서 외떡잎식물을 위한 제초제로 적합합니다. 글리포세이트와 같은 비선택적 제초제는 모든 식물을 죽입니다.

무중력 효과
지구의 중력은 옥신의 불균형한 분포를 유발하여 뿌리의 안쪽 성장과 줄기의 등쪽 성장을 유도합니다. 무중력 공간 상태에서는 중력의 손실로 인해 줄기와 뿌리의 방향성 성장 특성이 손실됩니다. 그러나 줄기 성장의 정점 우세는 그대로 유지되며 옥신의 극성 이동은 중력의 영향을 받지 않습니다.

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