식물 씨앗도 잠에 들고 깨어난다?
씨
겉씨식물과 속씨식물
배주(난세포가 둘러싸인 구조)가 노출 -> 겉씨 식물(핵상 배 2n, 배젖 n)
배주가 씨방(ovary)안에 갇혀 있음 -> 속씨식물 (중복수정, 핵상 배 2n, 배젖 3n)
선태식물
씨의 발아
씨를 잘 말린 후 심어야 발아한다.
산불이 씨 발아를 촉진한다.
야생 산딸기 씨는 새가 먹은 후에야 발아를 한다.
오래된(700년, 1200년, 2000년) 연꽃, 야자 씨가 발아
애기장대 씨의 발아
씨가 발아한다는 것은?
분자생화학적 활동시작
뚫고 나오는 힘
줄기 및 뿌리 생장점에서 세포분열 시작
씨의 발아 : 2 종류 식물 호르몬의 밸런스 게임
씨의 발아 조건
메타카오스 : 씨에서 활성산소 축적과 시간이 여관되어 있다는 사실이 흥미롭다. 살펴보면 유체꽃은 늘 봄에만 꽃이 피고 국화꽃은 가을에만 꽃이 핀다. 마치 식물이 시간의 흐름을 아는 듯 하다. 식물은 어떻게 시간의 흐름을 알아차리는 걸까?
식물이 시간의 흐름을 아는 방법 : 모래시계 모델
DOG1 단백질의 양이 줄어드는 방법
생체시계 (Sockadian clock) : 생체 리듬처럼 조건과 sine 곡선의 특정 위치를 볼 수도 있을 것으로 예측
서울대 이일화 교수님(꽃 피는 것) 강연 다음에 참고
식물이 절대 시간을 아는가? 6시간이라는 시간을 절대적인 값으로 알 것으로 생각됨
빛은 이중 본딩이 이성질화 되면서 빛을 확인할 수 있다.
온도는 물리적이기 때문에 단백질 구조가 바뀌면서 온도계로 작동할 수 있음
시간을 측정하는 좋은 기구가 있을 것으로 보임.
씨를 산소포화도가 높은 곳에 두면 DOG1이 더 빨리 줄어든다.
DOG1이 증가하기도 하는가? DOG1 발현 조건이 시간 외에는 어떤가?
A: 온도를 낮추면 DOG1이 올라가기도 함.
숲이 타면서 "카르키닌"의 양이 씨의 발아를 촉진할 수 도 있음
씨앗들끼리 어떻게 씨가 모여있는지 알까?
식물이 옆에 있는 식물이 있음을 아는 방법 (빨간색 빛을 흡수한 위쪽 식물을 확인)
씨가 굉장히 촘촘하면 발아가 잘 안될 것인가?
A : 에틸렌과 같은 가스가 호르몬을 작동해서 발아 조절 가능 : "밀도에 따라 씨가 조절된다면 "--> 실험을 해보기로 함.
식물도 감정이 있나?
A : 식물이 받는 스트레스 (가뭄, 병, 벌레)
플라스틱통, 비닐봉지에 보관 : 공기 (산소 부족)
A : 실리카겔을 씨 넣어 냉동실에 보관하면 오래 살 수 있음
식물 씨앗도 잠에 들고 깨어난다?
씨
생장점, 떡잎, 배, 배젖배축, 씨껍질
씨는 수분함양이 20%이하로 떨어져 있어 생장이 멈춘다.(냉동실에 넣어줘도 됨)
겉씨식물과 속씨식물
배주(난세포가 둘러싸인 구조)가 노출 -> 겉씨 식물(핵상 배 2n, 배젖 n)
배주가 씨방(ovary)안에 갇혀 있음 -> 속씨식물 (중복수정, 핵상 배 2n, 배젖 3n)
선태식물
포자(spore) : 이배체(2n) 세포가 감수분열을 거쳐 형성된 반수체(n) 단세포의 한 형태
씨의 발아
씨를 잘 말린 후 심어야 발아한다.
산불이 씨 발아를 촉진한다.
야생 산딸기 씨는 새가 먹은 후에야 발아를 한다.
오래된(700년, 1200년, 2000년) 연꽃, 야자 씨가 발아
애기장대 씨의 발아
1mm보다 작은 씨
24hr 뿌리가 트고, 48hr뿌리털, 56hr 떡잎이 나옴
씨가 발아한다는 것은?
분자생화학적 활동시작
에너지(ATP) 생성
유전자 발현
뚫고 나오는 힘
세포벽 분해 효소
물리적 힘
줄기 및 뿌리 생장점에서 세포분열 시작
씨의 발아 : 2 종류 식물 호르몬의 밸런스 게임
ABA (Absisic Acid) 아브시스산
Gibberellic Acid, GA) 지베렐산
씨의 발아 조건
물, 공기(산소)
온도 (온도가 높아짐(22->34)에 따라 ABA양이 늘어나고 GA양이 적어짐을 볼 수 있음)
(고려대 안지훈 교수 : 온도에 따른 발아 연구)
빛
FR 730 파장에서는 발아가 안됨(자연의 나무그늘의 빛임으로), R670파장을 주면 발아함 (광합성을 하기에 충분한 빛)
Far-red -> Red : ABA양 줄어듬, GA 양은 늘어남
크기가 큰 씨나 벼나 콩 같은 작물의 씨는 많은 경우 빛이 필요 없음
발아에 필요한 빛은 에너지원이 아닌 정보를 담고 있는 신호로 작동한다.
파이토크롬(광수용체 단백질)
pif1 (돌연변이체) : 싹이 틈, PIF1 : 발아를 억제(GA 억제, ABA 촉진)
씨의 휴면(종자휴면)
발아하기 좋은 조건에서도 발아하지 않은 씨의 내적 상태
휴면은 씨가 이미 식물로부터 떨어져 멀리 퍼질 수 있도록(어미 식물과 떨어져 영양분 경쟁을 안할 수 있음) 해주고, 특정 계절에 싹이 나도록 해준다. -> 내부 시계?
씨를 받은 후 시간이 지나면 휴면이 깨진다. (DOG1-OX)
DOG1 단백질은 붉은 빛 (대부분은 투명)
흡광도(어떤 파장을 흡수하는지 측정) 측정해보면 400nm 아래를 많이 흡수하고, 녹색을 잘 흡수함
헤모글로빈 빨간 이유는 Fe3+ 때문임으로DOG1단백질은 heme(헴 스스테인97, 히스티딘245와 결함)과 결합된 단백질
시간이 지나면 씨 속에 NO 나 H2O2와 같은 활성산소(산화, 산패)가 증가된다.
과산화 수소(H2O2)를 DOG1에 한 방울 떨어뜨리면 heme이 파괴되면서 DOG1 단백질 억제
NO는 히스티딘 아미노산 대신 자기가 가서 결합하면서 heme이 깨진다.
메타카오스 : 씨에서 활성산소 축적과 시간이 여관되어 있다는 사실이 흥미롭다. 살펴보면 유체꽃은 늘 봄에만 꽃이 피고 국화꽃은 가을에만 꽃이 핀다. 마치 식물이 시간의 흐름을 아는 듯 하다. 식물은 어떻게 시간의 흐름을 알아차리는 걸까?
식물이 시간의 흐름을 아는 방법 : 모래시계 모델
DOG1 단백질의 양이 줄어드는 방법
생체시계 (Sockadian clock) : 생체 리듬처럼 조건과 sine 곡선의 특정 위치를 볼 수도 있을 것으로 예측
서울대 이일화 교수님(꽃 피는 것) 강연 다음에 참고
식물이 절대 시간을 아는가? 6시간이라는 시간을 절대적인 값으로 알 것으로 생각됨
빛은 이중 본딩이 이성질화 되면서 빛을 확인할 수 있다.
온도는 물리적이기 때문에 단백질 구조가 바뀌면서 온도계로 작동할 수 있음
시간을 측정하는 좋은 기구가 있을 것으로 보임.
씨를 산소포화도가 높은 곳에 두면 DOG1이 더 빨리 줄어든다.
DOG1이 증가하기도 하는가? DOG1 발현 조건이 시간 외에는 어떤가?
A: 온도를 낮추면 DOG1이 올라가기도 함.
숲이 타면서 "카르키닌"의 양이 씨의 발아를 촉진할 수 도 있음
씨앗들끼리 어떻게 씨가 모여있는지 알까?
식물이 옆에 있는 식물이 있음을 아는 방법 (빨간색 빛을 흡수한 위쪽 식물을 확인)
씨가 굉장히 촘촘하면 발아가 잘 안될 것인가?
A : 에틸렌과 같은 가스가 호르몬을 작동해서 발아 조절 가능 : "밀도에 따라 씨가 조절된다면 "--> 실험을 해보기로 함.
식물도 감정이 있나?
A : 식물이 받는 스트레스 (가뭄, 병, 벌레)
플라스틱통, 비닐봉지에 보관 : 공기 (산소 부족)
A : 실리카겔을 씨 넣어 냉동실에 보관하면 오래 살 수 있음