식물의 생활주기를 조절하는 다른 호르몬에 대해 알아보겠습니다.
옥신은 싹이 트는 유식물의 방향을 조절합니다.
새롭게 자라는 배아는 씨껍질을 뚫고 밖으로 나오는데 새롭게 자란 유식물은 빛과 중력에 대해 반응하여 뿌리는 아래 방향으로 향하게 하고 줄기는 위쪽 방향으로 향하여 자라게 합니다. 이러한 방향성을 갖는 상태를 굴성이라고 합니다. 이는 특정한 환경자극에 대해 같은 방향으로 자라게 하거나, 반대 방향으로 자라게 하는 운동을 말합니다. 굴성은 세포 분열의 속도에 영향을 줄 필요 없이 세포 신장을 증진시키거나 혹은 억제 할 때 일어나는 현상입니다. 옥신은 줄기와 뿌리에서 굴지성(중력 방향에 대한 반응)과 굴광성(빛의 방향에 대한 반응)에 중요한 역할을 합니다.
줄기와 뿌리는 중력에 대한 반대 방향으로 반응합니다.
옥신은 줄기의 정단부위에서 합성되어 줄기의 아래쪽을 거쳐 뿌리 쪽으로 이동합니다. 유식물에서 줄기가 위로 향하고 있고, 뿌리가 아래쪽을 향하고 있다면 옥신은 줄기나 뿌리의 측면에 축적되지 않고 각각 위쪽과 아래쪽으로 똑바로 자라게 됩니다. 그러나 만약 유식물이 한 쪽만을 향하게 된다면 옥신은 줄기와 뿌리 모두에서 아래쪽에 축적됩니다. 뿌리의 아래 부분에 있는 세포에서는 억제 현상이 일어나면서 뿌리는 중력이 끌어당기는 방향으로 굽게 되는데 이러한 반응을 양성굴지성이라고 합니다. 반대로 옥신이 줄기의 아래 부위에 축적되면 이 부위의 줄기세포는 빠르게 신장하여 줄기가 중력의 반대 방향으로 굽게 되는데 이러한 반응을 음성굴지성이라고 합니다.
줄기와 뿌리는 빛에 대해서 서로 반대 방향으로 반응합니다.
옥신은 빛에 대한 방향성을 갖는 반응인 굴광성도 일으킵니다. 뿌리와 줄기에 있는 광수용체 분자가 빛을 인지하여 빛이 비치는 방향과는 반대쪽에 옥신을 축적시킵니다. 굴지성에서처럼 옥신은 줄기 세포의 신장을 일으키지만 뿌리 세포에서는 정상적인 신장을 억제합니다. 한 쪽면에서 빛이 비치면 줄기는 빛이 오는 방향으로 줄기가 굽어 자라지만(양성굴광성), 뿌리는 빛의 반대 방향으로 굽어 자라게 됩니다 (음성굴광성). 만약 식물을 창틀에 놓으면 식물의 행동에서 양성 굴광성을 볼 수 있습니다.
평형석은 식물의 줄기와 뿌리 끝세포가 중력을 인지하도록 하여 중력의 방향에 따라 옥신을 축적하도록 영향을 주게 됩니다. 지베렐린은 줄기가 신장하도록 합니다. 에틸렌은 식물이 토양 밖으로 나오면서 뿌리와 줄기의 신장은 느리게 하고 두껍게 되도록 촉진합니다.
옥신와 시토키닌이 줄기와 뿌리의 분지를 조절합니다.
줄기가 자라면서 뿌리도 적절한 지탱력, 물, 영양분 등을 공급할 수 있도록 충분하게 생장하도록 식물의 줄기와 뿌리의 크기는 균형을 이루어야만 합니다. 줄기의 정단분열조직에 서 생성되는 옥신과 뿌리의 정단분열조직에서 생성되는 시토키닌이 이러한 균형을 촉진합니다.
옥신은 줄기 분지를 억제하지만 시토키닌은 줄기 분지를 촉진합니다.
줄기의 정단분열조직에서 생성되는 옥신은 줄기의 아래쪽으로 이동하여 발달하고 있는 측아에서 가지로 형성되는 것을 억제하는데 이 현상을 정단우성이라고 합니다. 옥신의 농도가 줄기 끝으로부터 멀어지면서 점차 감소하게 되어 충분히 낮아지면 측아가 분지를 형성하게 됩니다. 자라고 있는 줄기의 끝을 순치기를 해주어 옥신을 생성하는 정단분열조직을 제거하면 많은 측아가 발아하여 식물이 풍성하게 자라도록 해줍니다.
뿌리의 분지는 옥신에 의해 촉진되고, 시토키닌에 의해서는 억제됩니다.
옥신은 줄기의 정단분열조직에서 생성되어 아래에서 뿌리의 내초 세포가 분열하여 곁뿌리를 형성하도록 자극합니다. 합성된 옥신 분말도 역시 이러한 효과를 갖고 있습니다. 정원사들은 줄기의 끝을 옥신 분말에 담가 새로운 뿌리를 발달시킵니다. 반대로 뿌리의 정단분열조직에서 생성된 시토키닌은 뿌리의 분지를 억제합니다. 뿌리 끝에 가까울수록 더 많은 양의 시토키닌을 받고, 더 적은 양의 옥신을 받기 때문에 곁뿌리 생성이 억제됩니다. 줄기에 가까운 곳에 있는 뿌리일수록 곁뿌리 생성이 촉진되고, 뿌리 끝에서는 억제됩니다. 뿌리의 분지는 더 많은 옥신을 받고, 더 적은 시토키닌을 받는 부위인 줄기에 가까울 수록 촉진됩니다.
이상으로 생장하고 있는 식물들의 생활주기를 조절하는 호르몬의 종류에 대해 알아보았습니다.