Growth Hormones DNA  RNA  Protein( 효소 )  Physiological Response Hormones Regulators

생장 Hormone (Plant Hormone) An organic compound synthesized at one plant part and translocated to anther part, where in very low concentrations it causes significant physiological response. Auxin, Gibberellin, Cytokinin ABA(Abscisic Acid), Ethylene 생장조절물질 (Plant Growth Regulator) Physiologically active compound, including Growth Hormones  Synthetic Compounds.

Auxins (IAA, 2,4-D) First Went (1926)

천연 및 합성 Auxin

Auxin 의 생리작용 1.Tropism Phototropism : 지상부 Geotropism : 지하부 2. 세포분열, 발근 촉진 조직배양 ( 분열 + 근 분화 ) 루톤 : 부정근 (Adventitious Root) 발생촉진 3. 정아 우세 현상 하부 액아에 축적 → 생육억제 4. 이층형성 억제 (ABA 와 길항 ) 낙엽, 낙과억제 5. 개화유도 Pineapple - NAA 10-50ppm ( 제초제ㅡ Herbicide)

Gibberelin(GA 3 ) T. Yabuta and T. Hayashi (1930)

GA 현재 GA 의 이용

Cytokinin (Kinetine) 발견 : Skoog (1953) 조직배양을 위한 천연물질이용 : Coconut milk 등.DNA ( 청어의 정자 ) 효과 Cytokinin 발견 합성 : 식물의 뿌리에서 합성 이용 : 물관 (Zylem) 을 통한 이동 ( 뿌리 건전도 ↔ 지상부 생육 ( 노화 )) 생리작용 : 세포분열촉진, 노화억제 (Metabolic Sink)

Regeneration of potato shoots from internode explants Callus

Cytokinin 의 생리작용 1. 세포분열 + 기관분화 보상조직 (Callus) 형성촉진 기관분화 (Shoot 분화촉진 ) cf. IAA - 뿌리분화촉진 Kinetin Concentration IAA Concentration

Abscisic Acid(ABA) = Dormin 발견 Addicott (1964) - 목화탈삭연구 ( 미국 ) - ABA Warring (1964) - 감자휴면연구 ( 영국 ) - Dormin 합성부위 Chloroplast 이전 Zylem, Phloem, 유세포간 이동

ABA 의 생리작용 1. 이층형성 Abscisim layer → 낙엽, 낙과 2. 휴면유기 감자수목액아 ( 동아 ) 종자발아억제 (GA 와 길항 ) 3. 기공개폐 ABA → H + 증가, PH↓ → 삼투압증가 → 기공폐쇄 4. 경화작용 (Acclimation) → Stress H. Stress ( 저온, 염류, 수분 ) → 증대 → 방어기작

Ethylene 발견 : Gane (1934) + → 합성부위생장점, 노화엽, 성숙중인 과일 Ethylene : CH 2 =CH 2 (Gas 체 ) Ethephone : Cl - CH 2 - CH 2 - P - OH Orange Apple 장미 Banana 장미 - 노화 바나나 - 부패 수 송수 송 OH O

Ethylene Deficient Mutant Ethylene 합성 저해제 - 화훼노화억제 - AVG (Aminoethoxyvinylglycine) - AOA (Aminooxyacetic acid) - STS (Silverthiosulfate) Normal EDM EDM+ Ethylene

Growth Regulator 의 이용 제초제 생육촉진 생육억제 착 ( 낙 ) 과 조절 성숙조절 ( 대사조절, 생산성 증대 )

제초제의 작용기작에 따른 분류 1. Hormone 작용 ( 교란 ) 형 2. 광합성 저해형 : PS II, 전자전달 저해, 광 산화형 3. 호흡작용 저해형 4. 아미노산 합성 저해형 : ALs, Gs, EPSPs 5. 핵산대사 및 단백질 합성 저해형 6. 지질 합성 저해형 7. 색소 합성 저해 형 : Chl. P 9, Carotinoids. 8. 생장 및 발육 저해형

한국과 일본의 식물생장조절제 이용비교 구분대상작물약제수 사용량 (ton) 금액 ( 억원 ) 일본 , 한국 비율 (%)

Pesticides ( 농약 ) Þ Fungicide, Insecticide, Herbicide · DDT 의 합성  Paul M ü ller (1940) · 2,4-D 의 합성  Porkerny (1941) · 안정성의 증대 DDT  2,4,5-T  Quinclolac · 신농약의 개발 -Random Selection -use of lead compound -Design · 생장조절제의 발전 · 수량 ( 생산성 ), 품질, 효율 ( 생산 )

천 연 물 화 학 식물유래 화학물질의 이용 – 의약품 : 해열, 항암, 항균, 항산화제 –Stimulants : 인삼, 오가피 – 향료, 색소, 감미료 : 장미, 홍화,stevia – 농약 : 제충국, Pyretheroids 유용성 : 신약개발, 안전성 생산기술 : 직접추출, 조직배양, 형질전환 미생물, 화학합성

Research for Tomorrow 1. Photosynthesis. improving conversion of sun energy. 2. Nitrogen fixation. 3. Growth Regulators. 4. Disease and Insect Resistant plant. 5. Plant Microbes. 6. Technique to improve plant characteristics. 7. Biochemicals and Allelopathy. 8. Biological control. 9. Resistance to Agricultural pesticides. 10. Soilless culture. 11. Use of Algae. 12. Bio-electronics

Few scientists think of Agriculture as the chief, or model of science. Many, indeed, do not consider it a science at all. Yet it was the first science-mother of science : it remains the science which makes human life possible. It may well be that before long, the success or failure of science as a whole will be judged by the success or failure of Agriculture. Andre and Mayer(1993) 학문의 중심, 첨단과학, 고 부가가치, 중요성 증대, 공익적 과학