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무성한 외관을 가진 관상용 관엽식물은 높은 가치를 지닙니다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 식물 생장 조절제를 식물 생장 관리 도구로 사용하는 것입니다. 이 연구는 안개 관개 시스템이 설치된 온실에서 지베렐린산과 벤질아데닌 호르몬을 잎에 살포한 관상용 관엽식물인 셰플러라 드워프(Schefflera dwarf)를 대상으로 수행되었습니다. 호르몬은 15일마다 3단계로 0, 100, 200mg/l 농도로 왜소 셰플러라 잎에 살포되었습니다. 실험은 완전 무작위 설계(4회 반복)를 통해 요인 기반 방식으로 수행되었습니다. 지베렐린산과 벤질아데닌을 200mg/l 농도로 병용 투여한 결과 잎 수, 잎 면적, 식물 높이에 유의미한 영향을 미쳤습니다. 또한 이 처리는 광합성 색소 함량을 가장 높게 나타냈습니다. 또한, 가용성 탄수화물과 환원당의 가장 높은 비율은 100 및 200 mg/L 벤질아데닌과 200 mg/L 지베렐린+벤질아데닌 처리에서 관찰되었습니다.단계적 회귀 분석은 뿌리 부피가 모델에 처음 들어온 변수로 변화의 44%를 설명하는 것으로 나타났습니다.다음 변수는 신선한 뿌리 질량으로, 이변량 모델은 잎 수 변화의 63%를 설명합니다.잎 수에 가장 큰 긍정적 효과는 신선한 뿌리 무게(0.43)에 의해 나타났으며, 이는 잎 수(0.47)와 양의 상관관계를 보였습니다.결과는 지베렐린산과 벤질아데닌이 200 mg/L 농도에서 튤립나무의 형태적 성장, 엽록소 및 카로티노이드 합성을 크게 개선하고 당과 가용성 탄수화물의 함량을 감소시켰음을 보여주었습니다.
셰플러라 아르보레센스(하야타) 메르(Schefflera arborescens, Hayata Merr)는 오가피과(Araliaceae)에 속하는 상록 관상용 식물로, 중국과 대만이 원산지입니다.1 이 식물은 관엽식물로 재배되는 경우가 많지만, 이러한 환경에서는 한 종류만 자랄 수 있습니다. 잎은 5~16개의 작은 소엽으로 이루어져 있으며, 각 소엽의 길이는 10~20cm²입니다. 왜성 셰플러라는 매년 대량으로 판매되지만, 현대적인 원예 방법은 거의 사용되지 않습니다. 따라서 원예 제품의 생장 및 지속 가능한 생산을 개선하기 위한 효과적인 관리 도구로서 식물 생장 조절제를 사용하는 데에는 더 많은 관심이 필요합니다. 오늘날 식물 생장 조절제 사용이 크게 증가했습니다.3,4,5. 지베렐린산은 식물 수확량을 증가시킬 수 있는 식물 생장 조절제입니다.6. 잘 알려진 효과 중 하나는 줄기와 뿌리의 신장, 잎 면적 증가 등 영양 생장을 촉진하는 것입니다.7. 지베렐린의 가장 중요한 효과는 마디 사이의 길이를 늘려 줄기의 높이를 증가시키는 것입니다. 지베렐린을 생성할 수 없는 왜성 식물에 지베렐린을 엽면 살포하면 줄기 신장과 식물 높이가 증가합니다.8 500mg/L 농도의 지베렐린산을 꽃과 잎에 엽면 살포하면 식물 높이, 잎의 수, 너비, 길이가 증가합니다.9 지베렐린은 다양한 활엽 식물의 생장을 촉진하는 것으로 보고되었습니다.10 소나무(Pinussylvestris)와 가문비나무(Piceaglauca)의 잎에 지베렐린산을 살포했을 때 줄기 신장이 관찰되었습니다.11
한 연구에서는 백합 officinalis에서 측지 형성에 대한 세 가지 사이토키닌 식물 생장 조절제의 효과를 조사했습니다. 실험은 계절적 효과를 연구하기 위해 가을과 봄에 수행되었습니다. 결과는 키네틴, 벤질아데닌 및 2-프레닐아데닌이 추가 가지 형성에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었습니다. 그러나 500ppm의 벤질아데닌은 가을과 봄 실험에서 각각 12.2개와 8.2개의 보조 가지를 형성한 반면, 대조군 식물에서는 4.9개와 3.9개의 가지가 형성되었습니다. 연구에 따르면 여름 처리가 겨울 처리보다 효과적입니다.12 다른 실험에서 Peace Lily var. Tassone 식물을 직경 10cm 화분에 0, 250 및 500ppm의 벤질아데닌으로 처리했습니다. 결과는 토양 처리가 대조군 및 벤질아데닌 처리 식물과 비교하여 추가 잎의 수를 상당히 증가시켰다는 것을 보여주었습니다. 처리 4주 후에 새로운 추가 잎이 관찰되었고 처리 8주 후에 최대 잎 생산이 관찰되었습니다. 처리 20주 후, 토양 처리된 식물은 전처리된 식물보다 높이 증가가 적었습니다.13. 크로톤에서 20mg/L 농도의 벤질아데닌이 식물 높이와 잎 수를 유의하게 증가시킬 수 있다고 보고되었습니다.14. 칼라 백합에서 500ppm 농도의 벤질아데닌은 가지 수를 증가시켰지만 대조군에서 가지 수가 가장 적었습니다.15. 이 연구의 목적은 관상용 관엽 식물인 Schefflera dwarfa의 성장을 개선하기 위해 지베렐린산과 벤질아데닌의 엽면 살포를 조사하는 것이었습니다. 이러한 식물 생장 조절제는 상업 재배자가 일년 내내 적절한 생산을 계획하는 데 도움이 될 수 있습니다. Liriodendron tulipifera의 성장을 개선하기 위한 연구는 수행되지 않았습니다.
본 연구는 이란 질로프트에 위치한 이슬람 아자드 대학교의 실내 식물 연구 온실에서 수행되었습니다. 높이 25±5cm의 균일한 셰플러라 왜성 뿌리 이식체를 준비하여 (실험 6개월 전에 증식) 화분에 심었습니다. 화분은 검은색 플라스틱으로 지름 20cm, 높이 30cm입니다.
이 연구에서의 배양 배지는 이탄, 부식질, 세척된 모래 및 벼 껍질을 1:1:1:1(부피 기준)16의 비율로 혼합한 것입니다. 배수를 위해 화분 바닥에 자갈 층을 놓습니다. 늦은 봄과 여름에 온실의 평균 주간 및 야간 온도는 각각 32±2°C와 28±2°C였습니다. 상대 습도 범위는 >70%입니다. 관개에는 미스팅 시스템을 사용하십시오. 평균적으로 식물에 하루에 12번 물을 줍니다. 가을과 여름에는 각 물주기 시간은 8분이고 물주기 간격은 1시간입니다. 식물은 파종 후 2, 4, 6, 8주에 미량 영양소 용액(Ghoncheh Co., Iran)을 3ppm 농도로 사용하여 4번, 매번 100ml의 용액으로 관개하여 유사하게 재배했습니다. 영양액에는 N 8ppm, P 4ppm, K 5ppm과 미량 원소인 Fe, Pb, Zn, Mn, Mo 및 B가 포함되어 있습니다.
지베렐린산과 식물 생장 조절제인 벤질아데닌(시그마사 제품)을 0, 100, 200mg/L의 세 가지 농도로 제조하여 15일 간격으로 세 단계로 식물 싹에 살포했습니다. 용액에는 트윈 20(0.1%)(시그마사 제품)을 사용하여 수명과 흡수율을 높였습니다. 이른 아침에 분무기를 사용하여 튤립나무(Liriodendron tulipifera)의 싹과 잎에 호르몬을 살포합니다. 식물에는 증류수를 살포합니다.
식물 높이, 줄기 직경, 잎 면적, 엽록소 함량, 마디 수, 2차 가지 길이, 2차 가지 수, 뿌리 부피, 뿌리 길이, 잎, 뿌리, 줄기 및 건조 신선 물질의 질량, 광합성 색소(엽록소 a, 엽록소 b) 함량(총 엽록소, 카로티노이드, 총 색소), 환원당 및 가용성 탄수화물은 다양한 처리구에서 측정되었습니다.
어린 잎의 엽록소 함량은 엽록소 측정기(Spad CL-01)를 사용하여 오전 9시 30분부터 오전 10시까지(잎의 신선도 때문에) 분무 후 180일째에 측정했습니다. 또한 잎 면적은 분무 후 180일 후에 측정했습니다. 각 화분에서 줄기의 위, 중간, 아래에서 잎 3개의 무게를 측정했습니다. 이 잎들을 A4 용지에 템플릿으로 사용하여 결과 패턴을 잘라냈습니다. A4 용지 한 장의 무게와 표면적도 측정했습니다. 그런 다음 스텐실로 찍은 잎의 면적을 비율을 사용하여 계산했습니다. 또한 뿌리의 부피는 눈금실린더를 사용하여 결정했습니다. 각 샘플의 잎 건조 중량, 줄기 건조 중량, 뿌리 건조 중량 및 총 건조 중량은 72°C에서 48시간 동안 오븐 건조하여 측정했습니다.
엽록소와 카로티노이드 함량은 리히텐탈러법18을 사용하여 측정했습니다. 신선한 잎 0.1g을 80% 아세톤 15ml가 포함된 도자기 유발에 넣고 분쇄한 후, 여과하고 분광광도계를 사용하여 663.2nm, 646.8nm, 470nm 파장에서 광학 밀도를 측정했습니다. 80% 아세톤을 사용하여 기기를 보정했습니다. 다음 방정식을 사용하여 광합성 색소의 농도를 계산하세요.
이 중 Chl a, Chl b, Chl T, Car는 각각 엽록소 a, 엽록소 b, 총 엽록소, 카로티노이드를 나타냅니다. 결과는 mg/ml 식물체 단위로 표시됩니다.
환원당은 Somogy 방법19을 사용하여 측정했습니다.이를 위해 식물 싹 0.02g을 도자기 유발에서 증류수 10ml와 함께 갈아서 작은 유리잔에 부었습니다.유리잔을 끓인 다음 Whatman No. 1 여과지를 사용하여 내용물을 걸러 식물 추출물을 얻었습니다.각 추출물 2ml를 시험관에 옮기고 황산구리 용액 2ml를 첨가했습니다.시험관을 탈지면으로 덮고 100°C의 수조에서 20분 동안 가열했습니다.이 단계에서 알데히드 단당류의 환원에 의해 Cu2+가 Cu2O로 전환되고 시험관 바닥에 연어색(테라코타색)이 보입니다.시험관이 식은 후 인몰리브덴산 2ml를 첨가하면 파란색이 나타납니다.색이 튜브 전체에 고르게 분포될 때까지 튜브를 세게 흔든 다음 분광광도계를 사용하여 600nm에서 용액의 흡광도를 읽습니다.
표준 곡선을 사용하여 환원당 농도를 계산합니다. 가용성 탄수화물의 농도는 Fales 방법20으로 측정했습니다. 이를 위해 새싹 0.1g을 80% 에탄올 2.5ml와 90°C에서 60분 동안 (각 30분씩 두 단계) 혼합하여 가용성 탄수화물을 추출했습니다. 추출물을 여과하고 알코올을 증발시킵니다. 생성된 침전물을 증류수 2.5ml에 녹입니다. 각 시료 200ml를 시험관에 넣고 안트론 지시약 5ml를 첨가합니다. 혼합물을 90°C의 수조에서 17분 동안 방치한 후, 식힌 후 625nm에서 흡광도를 측정합니다.
실험은 4번의 반복을 가진 완전 무작위 설계에 기초한 요인 실험이었습니다. 분산 분석 전에 PROC UNIVARIATE 절차를 사용하여 데이터 분포의 정규성을 검사했습니다. 통계 분석은 수집된 원시 데이터의 품질을 이해하기 위한 기술적 통계 분석으로 시작되었습니다. 계산은 대규모 데이터 세트를 단순화하고 압축하여 해석하기 쉽게 만들도록 설계되었습니다. 이후 더 복잡한 분석이 수행되었습니다. Duncan의 검정은 SPSS 소프트웨어(버전 24; IBM Corporation, Armonk, NY, USA)를 사용하여 평균 제곱과 실험 오차를 계산하여 데이터 세트 간의 차이를 확인하는 데 수행되었습니다. Duncan의 다중 검정(DMRT)은 유의 수준(0.05 ≤ p)에서 평균 간의 차이를 식별하는 데 사용되었습니다. 피어슨 상관 계수(r)는 SPSS 소프트웨어(버전 26; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하여 서로 다른 매개변수 쌍 간의 상관 관계를 평가하는 데 계산되었습니다. 또한, SPSS 소프트웨어(v.26)를 이용하여 선형 회귀 분석을 수행하여 2년차 변수 값을 기반으로 1년차 변수 값을 예측했습니다. 한편, 왜성 셰플러라 잎에 중요한 영향을 미치는 형질을 파악하기 위해 p < 0.01의 단계적 회귀 분석을 수행했습니다. 경로 분석은 변이를 더 잘 설명하는 특성을 기반으로 모델의 각 속성의 직접 및 간접 효과를 파악하기 위해 수행되었습니다. 위의 모든 계산(데이터 분포의 정규성, 단순 상관계수, 단계적 회귀 및 경로 분석)은 SPSS V.26 소프트웨어를 사용하여 수행했습니다.
선정된 재배 식물 샘플은 이란의 관련 기관, 국가 및 국제 지침과 국내 법률을 준수했습니다.
표 1은 다양한 형질에 대한 평균, 표준 편차, 최소값, 최대값, 범위 및 표현형 변동 계수(CV)의 기술 통계를 보여줍니다. 이러한 통계 중 CV는 차원이 없으므로 속성을 비교할 수 있습니다. 환원당(40.39%), 뿌리 건조 중량(37.32%), 뿌리 생체 중량(37.30%), 당 대 당 비율(30.20%) 및 뿌리 부피(30%)가 가장 높습니다. 엽록소 함량(9.88%)과 잎 면적이 가장 높은 지수(11.77%)를 가지며 가장 낮은 CV 값을 갖습니다. 표 1에서 총 습중량이 가장 높은 범위를 가짐을 보여줍니다. 그러나 이 형질은 가장 높은 CV를 갖지 않습니다. 따라서 CV와 같은 차원이 없는 지표를 사용하여 속성 변화를 비교해야 합니다. 높은 CV는 이 형질에 대한 처리 간 큰 차이를 나타냅니다. 이 실험의 결과는 뿌리 건조 중량, 생체 뿌리 중량, 탄수화물 대 당 비율 및 뿌리 부피 특성에서 저당 처리 간에 큰 차이를 보였습니다.
분산 분석 결과, 대조군에 비해 지베렐린산과 벤질아데닌을 엽면에 살포한 경우 식물 높이, 잎 수, 잎 면적, 뿌리 부피, 뿌리 길이, 엽록소 지수, 생체중 및 건물중이 유의미한 영향을 받는 것으로 나타났습니다.
평균값을 비교한 결과, 식물 생장 조절제가 식물 높이와 잎 수에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 가장 효과적인 처리는 200mg/L 농도의 지베렐린산과 200mg/L 농도의 지베렐린산 + 벤질아데닌이었습니다. 대조군과 비교했을 때, 식물 높이와 잎 수는 각각 32.92배와 62.76배 증가했습니다(표 2).
모든 변종에서 잎 면적은 대조군에 비해 유의하게 증가하였으며, 지베렐린산의 경우 200 mg/L에서 최대 증가폭인 89.19 cm²에 도달했습니다. 그 결과, 생장 조절제 농도가 증가함에 따라 잎 면적이 유의하게 증가함을 확인했습니다(표 2).
모든 처리구는 대조군에 비해 뿌리 부피와 길이가 유의하게 증가했습니다. 지베렐린산과 벤질아데닌의 조합이 가장 큰 효과를 보였으며, 뿌리 부피와 길이가 대조군에 비해 절반으로 증가했습니다(표 2).
줄기 직경과 절간 길이의 가장 높은 값은 각각 대조군과 지베렐린산+벤질아데닌 200 mg/l 처리구에서 관찰되었습니다.
엽록소 지수는 모든 변이체에서 대조군에 비해 증가했습니다. 이 형질의 가장 높은 값은 지베렐린산 + 벤질아데닌 200 mg/l로 처리했을 때 관찰되었으며, 이는 대조군보다 30.21% 더 높았습니다(표 2).
연구 결과에 따르면, 이 치료법은 색소 함량에 상당한 차이를 가져왔고, 당과 가용성 탄수화물은 감소한 것으로 나타났습니다.
지베렐린산과 벤질아데닌을 처리한 결과 광합성 색소 함량이 최대치에 도달했습니다. 이 수치는 모든 변이체에서 대조군보다 유의하게 높았습니다.
결과는 모든 처리구에서 Schefflera dwarf의 엽록소 함량이 증가함을 보여주었습니다. 그러나 이 형질의 가장 높은 값은 지베렐린산 + 벤질아데닌 처리구에서 관찰되었으며, 이는 대조군보다 36.95% 더 높았습니다(표 3).
클로로필 b의 결과는 클로로필 a의 결과와 완전히 유사했으며, 유일한 차이점은 클로로필 b의 함량이 증가한 것인데, 대조군보다 67.15% 더 높았습니다(표 3).
처리군에서 총 엽록소 함량이 대조군에 비해 유의미하게 증가했습니다. 지베렐린산 200mg/l + 벤질아데닌 100mg/l 처리군에서 이 형질의 함량이 가장 높았으며, 이는 대조군보다 50% 더 높았습니다(표 3). 결과에 따르면, 대조군과 벤질아데닌 100mg/l 처리군에서 이 형질의 함량이 가장 높았습니다. 튤립나무(Liriodendron tulipifera)가 카로티노이드 함량이 가장 높았습니다(표 3).
실험 결과, 지베렐린산을 200mg/L 농도로 처리하였을 때 엽록소 a의 함량이 엽록소 b로 유의하게 증가하였다(그림 1).
지베렐린산과 벤질아데닌이 a/b Ch에 미치는 영향. 왜소 셰플러(dwarf schefflera)의 비율. (GA3: 지베렐린산, BA: 벤질아데닌). 각 그림에서 동일한 문자는 유의미한 차이가 없음을 나타냅니다(P < 0.01).
각 처리가 왜성 셰플레라 수목의 생중량과 건조중량에 미치는 영향은 대조군보다 유의하게 높았다. 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/L 처리가 가장 효과적이었으며, 대조군 대비 생중량이 138.45% 증가했다. 대조군과 비교했을 때, 벤질아데닌 100mg/L를 제외한 모든 처리에서 식물체 건조중량이 유의하게 증가했으며, 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/L 처리에서 이 형질에 대한 가장 높은 값을 나타냈다(표 4).
대부분의 변종은 이 측면에서 대조군과 상당히 달랐으며, 가장 높은 값은 100 및 200 mg/l 벤질아데닌과 200 mg/l 지베렐린산+벤질아데닌에 속했습니다(그림 2).
지베렐린산과 벤질아데닌이 왜소 셰플러라에서 용해성 탄수화물과 환원당의 비율에 미치는 영향. (GA3: 지베렐린산, BA: 벤질아데닌). 각 그림에서 동일한 문자는 유의미한 차이가 없음을 나타냅니다(P < 0.01).
튤립나무(Liriodendron tulipifera)의 실제 속성을 파악하고 독립 변수와 잎 수 간의 관계를 더 잘 이해하기 위해 단계적 회귀 분석을 수행했습니다. 뿌리 부피는 모델에 처음 입력된 변수로, 변동의 44%를 설명했습니다. 두 번째 변수는 신선한 뿌리의 무게였으며, 이 두 변수는 잎 수 변동의 63%를 설명했습니다(표 5).
경로 분석은 단계적 회귀 분석을 더 잘 해석하기 위해 수행되었습니다(표 6 및 그림 3). 잎 수에 대한 가장 큰 긍정적 영향은 신선한 뿌리 질량(0.43)과 관련이 있었으며, 이는 잎 수(0.47)와 양의 상관관계를 보였습니다. 이는 이 형질이 수량에 직접적인 영향을 미치는 반면, 다른 형질을 통한 간접적인 영향은 미미하며, 이 형질이 왜성 셰플러라 육종 프로그램의 선발 기준으로 사용될 수 있음을 시사합니다. 뿌리 부피의 직접적 영향은 음(-0.67)이었습니다. 이 형질이 잎 수에 미치는 영향은 직접적이며, 간접적 영향은 유의하지 않았습니다. 이는 뿌리 부피가 클수록 잎 수가 적음을 나타냅니다.
그림 4는 뿌리 부피와 환원당의 선형 회귀 변화를 보여줍니다. 회귀 계수에 따르면, 뿌리 길이와 가용성 탄수화물의 단위 변화량은 뿌리 부피와 환원당이 각각 0.6019와 0.311만큼 변화함을 의미합니다.
그림 5는 성장 특성의 피어슨 상관계수를 나타낸 것이다. 그 결과, 잎 수와 식물 높이(0.379*)가 가장 높은 양의 상관관계와 유의성을 가지는 것으로 나타났다.
성장률 상관 계수 변수 간 관계에 대한 열 지도. # Y축: 1-지수 Ch., 2-절간, 3-줄기 길이(LAI), 4-잎 수(N), 5-다리 높이, 6-줄기 직경. # X축: A-높이 지수, B-절간 거리, C-줄기 길이(LAI), D-잎 수(N), E-다리 높이, F-줄기 직경.
습중량 관련 속성에 대한 피어슨 상관계수는 그림 6에 제시되어 있습니다. 결과는 잎 습중량과 지상 건조중량(0.834**), 총 건조중량(0.913**), 그리고 뿌리 건조중량(0.562*) 간의 관계를 보여줍니다. 총 건조중량은 신초 건조중량(0.790**) 및 뿌리 건조중량(0.741**)과 가장 높고 유의미한 양의 상관관계를 보입니다.
신선 중량 상관 계수 변수 간의 관계에 대한 열 지도. # Y축: 1 – 신선 잎의 무게, 2 – 신선 새싹의 무게, 3 – 신선 뿌리의 무게, 4 – 신선 잎의 총 무게. # X축: A – 신선 잎의 무게, B – 신선 새싹의 무게, CW – 신선 뿌리의 무게, D – 총 신선 무게.
건조 중량 관련 속성에 대한 피어슨 상관계수는 그림 7에 나타나 있습니다. 결과에 따르면 잎 건조 중량, 새싹 건조 중량(0.848**) 및 총 건조 중량(0.947**), 새싹 건조 중량(0.854**) 및 총 건조 질량(0.781**)이 가장 높은 값을 갖는 것으로 나타났습니다. 양의 상관관계와 유의한 상관관계가 있습니다.
건조 중량 상관 계수 변수 간의 관계에 대한 열 지도. # Y 축은 다음을 나타냅니다. 1-잎 건조 중량, 2-싹 건조 중량, 3-뿌리 건조 중량, 4-총 건조 중량. # X 축: A-잎 건조 중량, B-싹 건조 중량, CW 뿌리 건조 중량, D-총 건조 중량.
색소 특성의 피어슨 상관계수는 그림 8에 나타나 있다. 결과에 따르면, 엽록소 a와 엽록소 b(0.716**), 총 엽록소(0.968**)와 총 색소(0.954**); 엽록소 b와 총 엽록소(0.868**)와 총 색소(0.851**); 총 엽록소는 총 색소(0.984**)와 가장 높은 양의 상관관계와 유의미한 상관관계를 보였다.
엽록소 상관계수 변수 간 관계에 대한 열 지도. # Y축: 1 - 채널 a, 2 - 채널 b, 3 - a/b 비율, 4개 채널. 총 5개 - 카로티노이드, 6개 - 색소 수율. # X축: A - Ch. aB - Ch. b, C - a/b 비율, D - Ch. 총 함량, E - 카로티노이드, F - 색소 수율.
드워프 셰플러라는 전 세계적으로 인기 있는 관엽식물로, 최근 그 생장과 발달에 많은 관심을 받고 있습니다. 식물 생장 조절제를 사용했을 때 유의미한 차이가 나타났으며, 모든 처리군에서 대조군에 비해 식물 키가 증가했습니다. 식물 키는 일반적으로 유전적으로 조절되지만, 연구에 따르면 식물 생장 조절제를 처리하면 식물 키가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/L로 처리한 식물 키와 잎 수가 각각 109cm와 38.25cm로 가장 높았습니다. 이전 연구(SalehiSardoei et al.52) 및 스파티필룸23과 마찬가지로, 지베렐린산 처리에 따른 식물 키 증가는 화분 금잔화, 알부스 알바21, 데이릴리22, 데이릴리, 아가우드, 스파티필룸에서 관찰되었습니다.
지베렐린산(GA)은 식물의 다양한 생리 과정에서 중요한 역할을 합니다. 세포 분열, 세포 신장, 줄기 신장 및 크기 증가를 자극합니다.24 GA는 순 정단과 분열조직에서 세포 분열과 신장을 유도합니다.25 잎의 변화는 줄기 두께 감소, 잎 크기 감소, 그리고 더 밝은 녹색으로 변하는 것을 포함합니다.26 억제 또는 자극 인자를 이용한 연구에 따르면, 체내 칼슘 이온은 수수 화관의 지베렐린 신호전달 경로에서 2차 전달물질로 작용합니다.27 HA는 XET 또는 XTH, 익스팬신, PME와 같은 세포벽 이완을 유발하는 효소의 합성을 자극하여 식물의 길이를 증가시킵니다.28 이는 세포벽이 이완되고 물이 세포 내로 유입됨에 따라 세포가 커지도록 합니다.29 GA7, GA3, GA4를 처리하면 줄기 신장을 증가시킬 수 있습니다.30,31. 지베렐린산은 왜성 식물에서 줄기 신장을 유발하고, 로제트 식물에서는 잎 생장과 마디 사이의 신장을 지연시킨다.32 그러나 생식 단계 이전에 줄기 길이는 원래 높이의 4~5배까지 증가한다.33 식물에서 GA 생합성 과정은 그림 9에 요약되어 있다.
식물에서의 GA 생합성과 내인성 생리활성 GA의 수준, 식물(오른쪽)과 GA 생합성(왼쪽)의 모식도. 화살표는 생합성 경로에 따라 나타나는 HA의 형태에 따라 색상으로 구분되어 있습니다. 빨간색 화살표는 식물 기관 내 국소화로 인한 GC 수준 감소를, 검은색 화살표는 GC 수준 증가를 나타냅니다. 벼나 수박과 같은 많은 식물에서 GA 함량은 잎의 기부 또는 아랫부분에서 더 높습니다30. 또한, 일부 보고에 따르면 잎이 기부에서 길어짐에 따라 생리활성 GA 함량이 감소합니다34. 이러한 경우의 정확한 지베렐린 수준은 알려져 있지 않습니다.
식물 생장 조절제는 잎의 수와 면적에도 상당한 영향을 미칩니다. 연구 결과, 식물 생장 조절제 농도를 증가시키면 잎 면적과 수가 크게 증가하는 것으로 나타났습니다. 벤질아데닌은 칼라 잎 생산량을 증가시키는 것으로 보고되었습니다.15 이 연구 결과에 따르면, 모든 처리에서 잎 면적과 수가 개선되었습니다. 지베렐린산과 벤질아데닌의 병용 처리가 가장 효과적이었으며, 잎의 수와 면적이 가장 많았습니다. 왜성 셰플러라를 실내에서 재배할 경우 잎 수가 눈에 띄게 증가할 수 있습니다.
GA3 처리는 벤질아데닌(BA) 또는 호르몬 처리 없음에 비해 절간 길이를 증가시켰습니다. 이 결과는 GA가 생장 촉진에 미치는 역할을 고려할 때 논리적입니다.7 줄기 생장도 유사한 결과를 보였습니다. 지베렐린산은 줄기 길이를 증가시켰지만 직경은 감소시켰습니다. 그러나 BA와 GA3를 병용 처리한 경우 줄기 길이가 유의하게 증가했습니다. 이 증가는 BA를 처리하거나 호르몬을 처리하지 않은 식물에 비해 더 컸습니다. 지베렐린산과 사이토키닌(CK)은 일반적으로 식물 생장을 촉진하지만, 경우에 따라 서로 다른 과정에 반대되는 효과를 나타냅니다.35 예를 들어, GA와 BA를 처리한 식물에서 하배축 길이 증가에는 부정적인 상호작용이 관찰되었습니다.36 반면, BA는 뿌리 부피를 유의하게 증가시켰습니다(표 1). 외인성 BA로 인한 뿌리 부피 증가는 많은 식물(예: 덴드로비움 및 난초 종)에서 보고되었습니다.
모든 호르몬 처리는 새잎의 수를 증가시켰습니다. 복합 처리를 통해 잎 면적과 줄기 길이가 자연스럽게 증가하는 것은 상업적으로 바람직합니다. 새잎의 수는 영양생장의 중요한 지표입니다. 튤립풀(Liriodendron tulipifera)의 상업적 생산에는 외인성 호르몬을 사용한 적이 없습니다. 그러나 GA와 CK를 균형 있게 적용하여 생장 촉진 효과를 얻는다면 이 식물의 재배 개선에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 특히, BA + GA3 처리의 상승 효과는 GA 또는 BA를 단독으로 처리했을 때보다 더 높았습니다. 지베렐린산은 새잎의 수를 증가시킵니다. 새잎이 발달함에 따라 새잎의 수를 늘리면 잎의 생장이 제한될 수 있습니다39. GA는 흡수원에서 공급원으로의 수크로오스 이동을 개선하는 것으로 보고되었습니다40,41. 또한, 다년생 식물에 GA를 외인성으로 처리하면 잎과 뿌리와 같은 영양생장의 성장을 촉진하여 영양생장이 생식생장으로 전환되는 것을 방지할 수 있습니다42.
GA가 식물 건물중 증가에 미치는 영향은 잎 면적 증가로 인한 광합성 증가로 설명할 수 있습니다43. GA는 옥수수 잎 면적 증가를 유발하는 것으로 보고되었습니다34. 연구 결과, BA 농도를 200mg/L로 증가시키면 2차 가지의 길이, 수, 그리고 뿌리 부피가 증가할 수 있음을 보여주었습니다. 지베렐린산은 세포 분열 및 신장 촉진과 같은 세포 과정에 영향을 미쳐 영양생장을 개선합니다43. 또한, HA는 전분을 당으로 가수분해하여 세포벽을 확장시켜 세포의 수분 퍼텐셜을 감소시키고, 이로 인해 물이 세포 내로 유입되어 궁극적으로 세포 신장을 유도합니다44.
게시 시간: 2024년 5월 8일