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풍성한 잎을 가진 관상용 잎 식물은 매우 인기가 높습니다. 이를 얻는 한 가지 방법은 다음과 같습니다.식물 생장 조절제식물 생장 관리 도구로서. 본 연구는 관상용 잎 식물인 셰플레라 드워프에 엽면 살포 처리를 한 후 진행되었다.지베렐린산미스트 관개 시스템이 설치된 온실에서 지베렐린산과 벤질아데닌 호르몬을 처리했습니다. 벤질아데닌은 15일 간격으로 3단계에 걸쳐 0, 100, 200 mg/l 농도로 난쟁이 셰플레라 잎에 분무했습니다. 실험은 4반복의 완전 무작위 배치법을 적용한 요인 설계로 진행했습니다. 200 mg/l 농도의 지베렐린산과 벤질아데닌 병용 처리는 잎 수, 잎 면적, 식물 높이에 유의미한 영향을 미쳤습니다. 또한, 이 처리에서 광합성 색소 함량이 가장 높게 나타났습니다. 더불어, 가용성 탄수화물과 환원당의 비율은 벤질아데닌 100 mg/L 및 200 mg/L 처리, 그리고 지베렐린산과 벤질아데닌 200 mg/L 병용 처리에서 가장 높게 나타났습니다. 단계적 회귀 분석 결과, 뿌리 부피가 모델에 가장 먼저 포함되는 변수로, 전체 변동의 44%를 설명했습니다. 다음 변수는 생체 뿌리 질량이었으며, 이변량 모델은 잎 수 변동의 63%를 설명했습니다. 잎 수에 가장 큰 긍정적 영향을 미친 것은 생체 뿌리 질량(0.43)이었으며, 이는 잎 수(0.47)와 양의 상관관계를 보였습니다. 연구 결과, 200mg/l 농도의 지베렐린산과 벤질아데닌은 튤립나무의 형태적 생장, 엽록소 및 카로티노이드 합성을 유의하게 향상시키고 당류 및 가용성 탄수화물 함량을 감소시키는 것으로 나타났습니다.
쉐플레라 아르보레센스(하야타) 메르는 두릅나무과에 속하는 상록 관상용 식물로 중국과 대만이 원산지입니다.1 이 식물은 실내 화초로 흔히 재배되지만, 한 곳에서는 한 포기만 자랄 수 있습니다. 잎은 5~16개의 소엽으로 이루어져 있으며, 각 소엽의 길이는 10~20cm2입니다. 왜성 쉐플레라는 매년 대량으로 판매되지만, 현대적인 원예 방법은 거의 사용되지 않습니다. 따라서 원예 작물의 생장과 지속 가능한 생산을 향상시키기 위한 효과적인 관리 도구로서 식물 생장 조절제의 사용에 더 많은 관심이 필요합니다. 오늘날 식물 생장 조절제의 사용은 크게 증가했습니다.3,4,5 지베렐린산은 식물 수확량을 증가시킬 수 있는 식물 생장 조절제입니다.6 지베렐린산의 잘 알려진 효과 중 하나는 줄기와 뿌리의 신장 및 잎 면적 증가를 포함한 영양 생장 촉진입니다.7 지베렐린의 가장 중요한 효과는 마디 사이 길이 증가로 인한 줄기 높이 증가입니다. 지베렐린을 생산하지 못하는 왜소 식물에 지베렐린을 엽면 살포하면 줄기 신장과 식물 높이가 증가합니다.8 꽃과 잎에 500mg/l 농도의 지베렐린산을 엽면 살포하면 식물 높이, 잎의 개수, 너비 및 길이가 증가할 수 있습니다.9 지베렐린은 다양한 활엽수의 생장을 촉진하는 것으로 보고되었습니다.10 소나무(Pinus sylvestris)와 가문비나무(Pice aglauca)의 잎에 지베렐린산을 살포했을 때 줄기 신장이 관찰되었습니다.11
한 연구에서는 백합(Lily officinalis bend)의 측지 형성에 대한 세 가지 사이토키닌 식물 생장 조절제의 효과를 조사했습니다. 계절적 영향을 연구하기 위해 가을과 봄에 실험을 진행했습니다. 그 결과, 키네틴, 벤질아데닌, 2-프레닐아데닌은 추가 가지 형성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 그러나 500ppm의 벤질아데닌을 처리했을 때, 가을과 봄 실험에서 각각 12.2개와 8.2개의 측지가 형성되었는데, 이는 대조군 식물의 4.9개와 3.9개에 비해 훨씬 많은 수치입니다. 연구에 따르면 여름철 처리가 겨울철 처리보다 더 효과적입니다.12 또 다른 실험에서는 피스 릴리(Peace Lily var. Tassone) 식물을 직경 10cm 화분에 0, 250, 500ppm의 벤질아데닌으로 처리했습니다. 그 결과, 토양 처리는 대조군 및 벤질아데닌 단독 처리 식물에 비해 추가 잎의 수를 유의하게 증가시키는 것으로 나타났습니다. 새로운 추가 잎은 처리 후 4주 만에 관찰되었고, 최대 잎 생성은 처리 후 8주 만에 관찰되었습니다. 처리 후 20주 시점에서 토양 처리 식물은 전처리 식물보다 키 증가량이 적었습니다.13 벤질아데닌 20mg/L 농도가 크로톤의 키와 잎 수를 유의하게 증가시킨다는 보고가 있습니다.14 칼라릴리에서는 벤질아데닌 500ppm 농도가 가지 수를 증가시켰으며, 대조군은 가지 수가 가장 적었습니다.15 본 연구의 목적은 관상용 식물인 셰플레라 드워파의 생장 개선을 위해 지베렐린산과 벤질아데닌의 엽면 살포 효과를 조사하는 것입니다. 이러한 식물 생장 조절제는 상업 재배자들이 연중 적절한 생산 계획을 세우는 데 도움이 될 수 있습니다. 하지만 튤립나무(Liriodendron tulipifera)의 생장 개선에 대한 연구는 아직 수행되지 않았습니다.
본 연구는 이란 질로프트에 위치한 이슬람 아자드 대학교의 실내 식물 연구 온실에서 수행되었다. 높이 25 ± 5 cm의 균일한 뿌리 이식묘(실험 6개월 전에 번식시킨 것)를 준비하여 화분에 파종하였다. 화분은 플라스틱 재질의 검은색 화분으로 지름 20 cm, 높이 30 cm이다.
본 연구에서 사용된 배양토는 피트, 부식토, 세척 모래, 쌀겨를 부피비 1:1:1:1로 혼합한 것이었습니다.16 배수를 위해 화분 바닥에 자갈층을 깔았습니다. 늦봄과 여름철 온실의 평균 주간 및 야간 온도는 각각 32±2°C와 28±2°C였습니다. 상대 습도는 70% 이상이었습니다. 관수는 미스트 분사 시스템을 이용했습니다. 평균적으로 하루에 12회 물을 주었습니다. 가을과 여름에는 한 번에 8분씩, 관수 간격은 1시간으로 했습니다. 식물은 파종 후 2주, 4주, 6주, 8주에 걸쳐 동일한 방법으로 4회 재배했으며, 미량원소 용액(Ghoncheh Co., Iran) 3ppm을 매번 100ml씩 공급했습니다. 영양 용액에는 질소 8ppm, 인 4ppm, 칼륨 5ppm 및 미량 원소인 철, 납, 아연, 망간, 몰리브덴, 붕소가 포함되어 있습니다.
지베렐린산과 식물 생장 조절제인 벤질아데닌(시그마사 구입)을 0, 100, 200 mg/L의 세 가지 농도로 제조하여 15일 간격으로 세 단계에 걸쳐 식물 새싹에 분무하였다.17 용액의 지속성과 흡수율을 높이기 위해 트윈 20(0.1%)(시그마사 구입)을 첨가하였다. 이른 아침, 분무기를 이용하여 튤립나무의 새싹과 잎에 호르몬 용액을 분무하였다. 식물에 증류수를 분무하였다.
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 생체량의 질량, 광합성 색소(엽록소 a, 엽록소 b, 총 엽록소, 카로티노이드, 총 색소), 환원당 및 가용성 탄수화물 함량을 다양한 처리구에서 측정하였다.
어린 잎의 엽록소 함량은 살포 후 180일째 되는 날, 잎의 신선도를 고려하여 오전 9시 30분부터 10시 사이에 엽록소 측정기(Spad CL-01)를 사용하여 측정하였다. 또한, 잎 면적도 살포 후 180일째 되는 날 측정하였다. 각 화분에서 줄기의 위쪽, 중간, 아래쪽에서 각각 잎 세 장씩을 채취하여 무게를 측정하였다. 이 잎들을 A4 용지에 본떠서 무늬를 오려냈다. A4 용지 한 장의 무게와 표면적도 측정하였다. 그런 다음, 도안을 이용하여 잎의 면적을 계산하였다. 뿌리의 부피는 눈금 실린더를 이용하여 측정하였다. 각 시료의 잎 건중량, 줄기 건중량, 뿌리 건중량, 그리고 총 건중량은 72°C 오븐에서 48시간 동안 건조하여 측정하였다.
엽록소와 카로티노이드 함량은 Lichtenthaler 방법¹⁸을 이용하여 측정하였다. 이를 위해 신선한 잎 0.1g을 80% 아세톤 15ml가 담긴 도자기 막자사발에서 갈고, 여과한 후 분광광도계를 이용하여 663.2nm, 646.8nm, 470nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 80% 아세톤을 사용하여 기기를 보정하였다. 다음 식을 이용하여 광합성 색소의 농도를 계산하시오.
여기서 Chl a, Chl b, Chl T 및 Car는 각각 엽록소 a, 엽록소 b, 총 엽록소 및 카로티노이드를 나타냅니다. 결과는 식물체 1ml당 mg 단위로 제시됩니다.
환원당은 Somogy 방법19을 이용하여 측정하였다. 이를 위해 식물 줄기 0.02g을 도자기 막자사발에 증류수 10ml와 함께 넣고 갈아서 작은 유리잔에 붓는다. 유리잔을 끓인 후 Whatman No. 1 여과지를 사용하여 내용물을 여과하여 식물 추출물을 얻는다. 각 추출물 2ml를 시험관에 옮기고 황산구리 용액 2ml를 첨가한다. 시험관을 솜으로 덮고 100°C의 수조에서 20분간 가열한다. 이 단계에서 Cu2+는 알데히드 단당류의 환원에 의해 Cu2O로 변환되며 시험관 바닥에 연어색(테라코타색)이 나타난다. 시험관이 식으면 포스포몰리브덴산 2ml를 첨가하면 파란색이 나타난다. 색이 시험관 전체에 고르게 퍼질 때까지 시험관을 세게 흔든다. 분광광도계를 사용하여 600nm에서 용액의 흡광도를 측정한다.
표준 곡선을 이용하여 환원당 농도를 계산하였다. 가용성 탄수화물 농도는 Fales 방법20으로 측정하였다. 이를 위해 새싹 0.1g을 80% 에탄올 2.5ml와 혼합하고 90°C에서 60분(30분씩 두 단계) 동안 반응시켜 가용성 탄수화물을 추출하였다. 추출액을 여과하고 알코올을 증발시켰다. 생성된 침전물을 증류수 2.5ml에 용해시켰다. 각 시료 200ml를 시험관에 넣고 안트론 지시약 5ml를 첨가하였다. 혼합물을 90°C 수조에서 17분 동안 반응시킨 후 식혀서 625nm에서 흡광도를 측정하였다.
본 실험은 4회 반복을 포함하는 완전 무작위 설계에 기반한 요인 실험이었다. 분산 분석에 앞서 PROC UNIVARIATE 프로시저를 사용하여 데이터 분포의 정규성을 검정했다. 통계 분석은 수집된 원시 데이터의 질을 파악하기 위한 기술 통계 분석부터 시작했다. 방대한 데이터 세트를 단순화하고 압축하여 해석하기 쉽도록 계산식을 설계했다. 이후 보다 복잡한 분석을 수행했다. 데이터 세트 간의 차이를 확인하기 위해 SPSS 소프트웨어(버전 24; IBM Corporation, Armonk, NY, USA)를 사용하여 평균 제곱과 실험 오차를 계산하는 Duncan 검정을 실시했다. 평균 간의 차이를 확인하기 위해 유의 수준 0.05 ≤ p에서 Duncan 다중 비교 검정(DMRT)을 사용했다. 서로 다른 매개변수 쌍 간의 상관관계를 평가하기 위해 SPSS 소프트웨어(버전 26; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하여 Pearson 상관계수(r)를 계산했다. 또한, SPSS 소프트웨어(버전 26)를 사용하여 2년차 변수 값을 기반으로 1년차 변수 값을 예측하기 위한 선형 회귀 분석을 수행했습니다. 한편, p < 0.01 수준에서 단계적 회귀 분석을 실시하여 왜성 셰플레라 잎에 결정적인 영향을 미치는 형질을 식별했습니다. 경로 분석은 모델에서 각 형질의 직접적 및 간접적 효과를 확인하기 위해 수행되었습니다(변동을 가장 잘 설명하는 특성을 기반으로). 위의 모든 계산(데이터 분포의 정규성, 단순 상관 계수, 단계적 회귀 분석 및 경로 분석)은 SPSS V.26 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다.
선정된 재배 식물 샘플은 관련 기관, 국가 및 국제 지침과 이란의 국내 법률을 준수했습니다.
표 1은 다양한 형질에 대한 평균, 표준편차, 최소값, 최대값, 범위 및 표현형 변이계수(CV)의 기술통계량을 보여줍니다. 이러한 통계량 중 CV는 무차원 값이므로 형질 간 비교에 적합합니다. 환원당(40.39%), 뿌리 건중량(37.32%), 뿌리 생중량(37.30%), 당 대 당 비율(30.20%), 뿌리 부피(30%)가 가장 높았고, 엽록소 함량(9.88%)은 가장 낮았습니다. 엽록소 함량과 잎 면적은 지수(11.77%)가 가장 높았으며 CV 값은 가장 낮았습니다. 표 1에서 총 습중량은 범위가 가장 넓지만 CV 값이 가장 높지는 않습니다. 따라서 형질 변화를 비교할 때는 CV와 같은 무차원 지표를 사용하는 것이 좋습니다. CV 값이 높다는 것은 해당 형질에 대해 처리 간 차이가 크다는 것을 의미합니다. 본 실험 결과, 저당 처리구에서 뿌리 건중량, 뿌리 생중량, 탄수화물 대 당 비율, 뿌리 부피에 큰 차이가 나타났습니다.
ANOVA 분석 결과, 대조군과 비교했을 때 지베렐린산과 벤질아데닌 엽면 살포는 식물 높이, 잎 수, 엽면적, 뿌리 부피, 뿌리 길이, 엽록소 지수, 생중량 및 건중량에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
평균값 비교 결과, 식물 생장 조절제가 식물 높이와 잎 수에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 가장 효과적인 처리는 지베렐린산 200mg/l와 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/l였다. 대조군과 비교했을 때, 식물 높이는 32.92배, 잎 수는 62.76배 증가했다(표 2).
모든 변이체에서 대조군에 비해 잎 면적이 유의하게 증가했으며, 지베렐린산 200mg/l 처리 시 최대 증가량인 89.19cm²를 나타냈다. 연구 결과, 생장 조절제 농도가 증가함에 따라 잎 면적이 유의하게 증가하는 것으로 나타났다(표 2).
모든 처리군은 대조군에 비해 뿌리 부피와 길이를 유의미하게 증가시켰다. 지베렐린산과 벤질아데닌의 병용 처리가 가장 큰 효과를 나타냈으며, 뿌리 부피와 길이를 대조군의 절반만큼 증가시켰다(표 2).
줄기 직경과 마디 길이의 최대값은 각각 대조군과 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/l 처리군에서 관찰되었다.
모든 변형에서 엽록소 지수가 대조군에 비해 증가했다. 이 특성의 최고값은 지베렐린산 + 벤질아데닌 200mg/l로 처리했을 때 관찰되었으며, 이는 대조군보다 30.21% 높았다(표 2).
연구 결과에 따르면, 해당 처리는 색소 함량의 유의미한 차이, 당류 및 수용성 탄수화물의 감소를 가져왔습니다.
지베렐린산과 벤질아데닌을 함께 처리했을 때 광합성 색소 함량이 최대치에 도달했다. 모든 변형에서 이 수치는 대조군보다 유의미하게 높았다.
실험 결과 모든 처리가 왜소 쇠뜨기의 엽록소 함량을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 특성의 가장 높은 값은 지베렐린산 + 벤질아데닌 처리에서 관찰되었으며, 이는 대조군보다 36.95% 더 높았습니다(표 3).
엽록소 b에 대한 결과는 엽록소 a에 대한 결과와 완전히 유사했으며, 유일한 차이점은 엽록소 b 함량이 대조군보다 67.15% 증가했다는 점입니다(표 3).
처리 결과, 대조군에 비해 총 엽록소 함량이 유의미하게 증가했습니다. 지베렐린산 200mg/l + 벤질아데닌 100mg/l 처리에서 이 특성의 값이 가장 높게 나타났으며, 이는 대조군보다 50% 높은 수치였습니다(표 3). 결과에 따르면, 대조군과 벤질아데닌 100mg/l 처리에서 이 특성의 비율이 가장 높았습니다. 백합(Liriodendron tulipifera)은 카로티노이드 함량이 가장 높았습니다(표 3).
실험 결과, 200mg/L 농도의 지베렐린산으로 처리했을 때 엽록소 a 함량이 엽록소 b 함량으로 유의미하게 증가한 것으로 나타났다(그림 1).
지베렐린산과 벤질아데닌이 난쟁이셰플레라의 a/b Ch 비율에 미치는 영향. (GA3: 지베렐린산, BA: 벤질아데닌). 각 그림에서 같은 문자는 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 나타냅니다(P < 0.01).
각 처리가 왜성 셰플레라 목재의 생중량과 건중량에 미치는 영향은 대조군보다 유의하게 높았다. 200mg/L의 지베렐린산 + 벤질아데닌 처리가 가장 효과적이었으며, 생중량을 대조군 대비 138.45% 증가시켰다. 100mg/L 벤질아데닌 처리구를 제외한 모든 처리구에서 건중량이 대조군에 비해 유의하게 증가했으며, 200mg/L 지베렐린산 + 벤질아데닌 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다(표 4).
대부분의 변형체는 이러한 측면에서 대조군과 유의미한 차이를 보였으며, 가장 높은 값은 100mg/l 및 200mg/l 벤질아데닌과 200mg/l 지베렐린산 + 벤질아데닌에서 나타났다(그림 2).
지베렐린산과 벤질아데닌이 왜소 쉐플레라의 가용성 탄수화물과 환원당 비율에 미치는 영향 (GA3: 지베렐린산, BA: 벤질아데닌). 각 그림에서 같은 문자는 유의미한 차이가 없음을 나타냅니다 (P < 0.01).
단계적 회귀 분석을 통해 실제 속성을 파악하고 튤립나무(Liriodendron tulipifera)의 잎 수와 독립 변수 간의 관계를 더 잘 이해하고자 했습니다. 모델에 가장 먼저 투입된 변수는 뿌리 부피였으며, 이는 변동의 44%를 설명했습니다. 다음으로 투입된 변수는 뿌리 생중량이었으며, 이 두 변수는 잎 수 변동의 63%를 설명했습니다(표 5).
단계적 회귀 분석 결과를 더 잘 해석하기 위해 경로 분석을 수행했습니다(표 6 및 그림 3). 잎 수에 가장 큰 양의 영향을 미치는 요인은 생체 뿌리 질량(0.43)이었으며, 이는 잎 수(0.47)와 양의 상관관계를 보였습니다. 이는 생체 뿌리 질량이 수확량에 직접적인 영향을 미치는 반면, 다른 형질을 통한 간접적인 영향은 미미하며, 왜성 셰플레라 육종 프로그램에서 선발 기준으로 활용될 수 있음을 시사합니다. 뿌리 부피의 직접적인 영향은 음수(-0.67)였습니다. 뿌리 부피가 잎 수에 미치는 영향은 직접적이며, 간접적인 영향은 미미합니다. 이는 뿌리 부피가 클수록 잎 수가 적다는 것을 의미합니다.
그림 4는 뿌리 부피와 환원당의 선형 회귀 변화를 보여준다. 회귀 계수에 따르면, 뿌리 길이와 가용성 탄수화물이 1단위 변화할 때 뿌리 부피와 환원당은 각각 0.6019단위와 0.311단위 변화한다.
그림 5는 생장 특성 간의 피어슨 상관계수를 나타낸다. 분석 결과, 잎의 수와 식물 높이(0.379*)가 가장 높은 양의 상관관계와 유의성을 보였다.
생장률 상관계수에서 변수 간의 관계를 나타낸 히트맵. # Y축: 1-마디 간격, 2-엽면적, 3-엽수, 4-엽수 길이, 5-줄기 길이, 6-줄기 직경. # X축: A-마디 간격, B-마디 간격, C-엽면적, D-엽수 길이, E-줄기 길이, F-줄기 직경.
습중량 관련 속성에 대한 피어슨 상관계수는 그림 6에 나타나 있다. 결과는 잎 습중량과 지상부 건중량(0.834**), 총 건중량(0.913**), 뿌리 건중량(0.562*) 사이에 상관관계가 있음을 보여준다. 총 건중량은 지상부 건중량(0.790**) 및 뿌리 건중량(0.741**)과 가장 높고 유의미한 양의 상관관계를 나타냈다.
생중량 상관계수 변수 간의 관계를 나타내는 히트맵. # Y축: 1 - 생엽중량, 2 - 생싹중량, 3 - 생뿌리중량, 4 - 총 생엽중량. # X축: A - 생엽중량, B - 생싹중량, CW - 생뿌리중량, D - 총 생중량.
그림 7은 건중량 관련 속성에 대한 피어슨 상관계수를 나타낸다. 결과에 따르면 잎 건중량, 꽃눈 건중량(0.848**), 총 건중량(0.947**), 꽃눈 건중량(0.854**), 총 건중량(0.781**)이 가장 높은 양의 상관관계를 보였으며, 이는 유의미한 상관관계이다.
건중량 상관계수 변수 간의 관계를 나타내는 히트맵. # Y축은 다음을 나타냅니다: 1-잎 건중량, 2-눈 건중량, 3-뿌리 건중량, 4-총 건중량. # X축은 다음을 나타냅니다: A-잎 건중량, B-눈 건중량, CW 뿌리 건중량, D-총 건중량.
그림 8은 색소 특성 간의 피어슨 상관계수를 보여줍니다. 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**), 그리고 총 엽록소와 총 색소(0.984**) 사이에 가장 높은 양의 유의미한 상관관계가 나타났습니다.
엽록소 상관계수 변수 간의 관계를 나타내는 히트맵. # Y축: 1- 채널 a, 2- 채널 b, 3- a/b 비율, 4- 총 채널 함량, 5-카로티노이드 함량, 6-색소 수율. # X축: A-엽록소 a, B-엽록소 b, C- a/b 비율, D-총 엽록소 함량, E-카로티노이드 함량, F-색소 수율.
드워프 셰플레라는 전 세계적으로 인기 있는 관엽식물이며, 그 생장과 발달에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 식물 생장 조절제를 사용한 결과, 모든 처리구에서 대조군에 비해 식물 키가 증가하는 유의미한 차이가 나타났습니다. 식물 키는 일반적으로 유전적으로 조절되지만, 연구에 따르면 식물 생장 조절제를 사용하면 식물 키를 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다. 지베렐린산과 벤질아데닌 200mg/L을 처리한 경우 식물 키와 잎 수가 각각 109cm와 38.25개로 가장 높았습니다. 이전 연구(SalehiSardoei et al.52) 및 스파티필룸23 연구와 마찬가지로, 화분에 심은 금잔화, 알부스 알바21, 데이릴리22, 아가우드, 피스 릴리에서도 지베렐린산 처리로 인한 유사한 식물 키 증가가 관찰되었습니다.
지베렐린산(GA)은 식물의 다양한 생리적 과정에서 중요한 역할을 합니다. GA는 세포 분열, 세포 신장, 줄기 신장 및 크기 증가를 촉진합니다.24 GA는 줄기 정단과 분열조직에서 세포 분열과 신장을 유도합니다.25 잎의 변화에는 줄기 두께 감소, 잎 크기 축소, 더 선명한 녹색 등이 포함됩니다.26 억제 또는 촉진 인자를 사용한 연구에 따르면, 내부 공급원에서 유래한 칼슘 이온은 수수 꽃잎의 지베렐린 신호 전달 경로에서 2차 전달자 역할을 합니다.27 히알루론산(HA)은 XET 또는 XTH, 익스팬신, PME와 같은 세포벽 이완을 유발하는 효소의 합성을 촉진하여 식물 길이를 증가시킵니다.28 이로 인해 세포벽이 이완되고 물이 세포 안으로 들어가 세포가 커집니다.29 GA7, GA3, GA4를 처리하면 줄기 신장이 증가할 수 있습니다.30,31 지베렐린산은 왜소식물에서는 줄기 신장을 유발하고, 로제트형 식물에서는 잎 생장과 마디 신장을 억제합니다.32 그러나 생식 단계에 이르기 전에 줄기 길이는 원래 높이의 4~5배까지 증가합니다.33 식물에서의 GA 생합성 과정은 그림 9에 요약되어 있습니다.
식물에서의 GA 생합성 및 내생 활성 GA 수준, 식물(오른쪽) 및 GA 생합성(왼쪽)의 개략도. 화살표는 생합성 경로를 따라 나타나는 히알루론산(HA)의 형태에 따라 색으로 구분되어 있습니다. 빨간색 화살표는 식물 기관에 국소화되어 GC 수준이 감소함을 나타내고, 검은색 화살표는 GC 수준이 증가함을 나타냅니다. 벼와 수박과 같은 많은 식물에서 GA 함량은 잎의 기부 또는 아랫부분에서 더 높습니다.30 또한, 일부 보고에 따르면 잎이 기부에서 길어짐에 따라 활성 GA 함량이 감소합니다.34 이러한 경우의 정확한 지베렐린 수준은 알려져 있지 않습니다.
식물 생장 조절제는 잎의 수와 면적에도 상당한 영향을 미칩니다. 연구 결과, 식물 생장 조절제의 농도가 증가함에 따라 잎의 면적과 수가 유의미하게 증가하는 것으로 나타났습니다. 벤질아데닌은 칼라 잎 생산량을 증가시키는 것으로 알려져 있습니다.15 본 연구 결과에 따르면, 모든 처리에서 잎의 면적과 수가 증가했습니다. 특히 지베렐린산과 벤질아데닌을 함께 처리했을 때 잎의 수와 면적이 가장 크게 증가했습니다. 실내에서 왜성 셰플레라를 재배할 경우, 잎의 수가 눈에 띄게 증가할 수 있습니다.
GA3 처리는 벤질아데닌(BA) 또는 호르몬을 처리하지 않은 경우에 비해 마디 길이를 증가시켰습니다. 이는 GA가 생장 촉진에 관여한다는 점을 고려할 때 타당한 결과입니다.7 줄기 생장에서도 유사한 결과가 나타났습니다. 지베렐린산(GA)은 줄기 길이를 증가시켰지만 직경은 감소시켰습니다. 그러나 BA와 GA3를 함께 처리했을 때 줄기 길이가 유의미하게 증가했습니다. 이러한 증가는 BA만 처리하거나 호르몬을 처리하지 않은 식물에 비해 더 컸습니다. 지베렐린산과 사이토키닌(CK)은 일반적으로 식물 생장을 촉진하지만, 경우에 따라 서로 다른 과정에서 반대 효과를 나타내기도 합니다.35 예를 들어, GA와 BA를 함께 처리한 식물에서 하배축 길이 증가에 있어 음의 상호작용이 관찰되었습니다.36 반면, BA는 뿌리 부피를 유의미하게 증가시켰습니다(표 1). 외인성 BA에 의한 뿌리 부피 증가는 많은 식물(예: 덴드로비움 및 난초 종)에서 보고되었습니다.37,38
모든 호르몬 처리는 새 잎의 수를 증가시켰습니다. 복합 처리를 통해 잎 면적과 줄기 길이를 자연적으로 증가시키는 것은 상업적으로 바람직합니다. 새 잎의 수는 영양 생장의 중요한 지표입니다. 외인성 호르몬은 백합(Liriodendron tulipifera)의 상업적 생산에 사용된 적이 없습니다. 그러나 균형 있게 적용된 GA와 CK의 생장 촉진 효과는 이 식물의 재배를 개선하는 데 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 특히, BA + GA3 처리의 상승 효과는 GA 또는 BA를 단독으로 투여했을 때보다 더 높았습니다. 지베렐린산(GA)은 새 잎의 수를 증가시킵니다. 새 잎이 발달함에 따라 새 잎의 수가 증가하면 잎의 생장이 제한될 수 있습니다.39 GA는 수용체에서 공급 기관으로의 자당 이동을 개선하는 것으로 보고되었습니다.40,41 또한, 다년생 식물에 외인성 GA를 적용하면 잎과 뿌리와 같은 영양 기관의 생장을 촉진하여 영양 생장에서 생식 생장으로의 전환을 방지할 수 있습니다.42
GA가 식물 건조물량을 증가시키는 효과는 잎 면적 증가로 인한 광합성 증가로 설명될 수 있습니다.43 GA는 옥수수의 잎 면적을 증가시키는 것으로 보고되었습니다.34 연구 결과에 따르면 BA 농도를 200mg/L까지 증가시키면 2차 가지의 길이와 개수, 뿌리 부피가 증가할 수 있습니다. 지베렐린산은 세포 분열 및 신장과 같은 세포 과정에 영향을 미쳐 영양 생장을 촉진합니다.43 또한, HA는 녹말을 당으로 가수분해하여 세포벽을 팽창시키고 세포의 수분 포텐셜을 감소시켜 세포 내로 수분이 유입되도록 하여 궁극적으로 세포 신장을 유도합니다.44
게시 시간: 2024년 6월 11일