19 세기 후반에 영국 진화론의 창시자인 다윈과 그의 아들 프란시스 다윈이 실험을 했다. 그들은 일방적인 빛 속에서 밭기황이라는 식물의 배아집을 키웠는데, 배아칼집이 빛의 방향으로 휘어지는 것을 발견했다. 배아칼집의 윗부분을 자르거나 윗부분에 불투명한 작은 은종이 모자를 덮으면 배아칼집은 빛에 구부러지지 않는다. 배아칼집의 윗부분만 일방적인 빛에 비춰지고 배아칼집의 아랫부분은 비추지 않으면 배아칼집은 여전히 빛으로 휘어진다. 그래서 그들은 1880 에 출판된' 식물 운동의 능력' 이라는 책에서 배아칼집이 빛의 방향으로 휘어지는 것은 어린 묘목이 일방적인 조명 아래 약간의 영향을 받아 위에서 아래로 퍼지면서 백라이트면과 광면의 성장 속도가 다르기 때문이라고 지적했다.
1928 년 네덜란드의 F.W. Winter 는 광광광성작용이 같은 귀리 배아칼집 끝을 잘라서 진지조각에 올려놓았다. 그리고 그는 배아칼집의 윗부분을 제거하고 진지를 작은 조각으로 자른 다음, 이 작은 진지를 윗부분을 자르는 배아칼집 한쪽에 놓고 어두운 곳에 두었다. 실험 결과, 칼집 끝에 놓인 진지는 배아칼집을 한천의 뒷면을 향해 구부릴 수 있지만, 순수한 진지는 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 이 실험은 성장을 촉진하는 작용이 칼집 끝에서 진지로, 그리고 머리를 제거한 배아칼집으로 전달될 수 있다는 것을 증명했다. 윈터는 이 효과가 옥신이라는 화학 물질이어야 한다고 생각한다. 윈터는 또한 오트밀 실험법을 만들어 옥신 함량을 정량적으로 측정하여 식물 호르몬 연구를 크게 촉진시켰다.
1934 년 네덜란드의 F. Kugor 는 옥수수유, 뿌리 곰팡이, 맥아에서 식물의 성장을 자극하는 이 물질을 분리해 순수화하고 화학성분을 감정해 식물호르몬 연구에 큰 걸음을 내디뎠다.
옥신은 인류가 발견한 식물 호르몬 중 하나로, 고등 식물에 광범위하게 분포되어 있으며, 많은 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매, 씨앗, 배아집에 존재한다. 식물 속 성장소의 함량은 매우 적고, 일반적으로 그램 당 신선한 중물질은 10 ng ~ 100 ng 만 함유하고 있으며, 왕성한 성장부위에 많이 집중하여 노화되는 조직기관 중 함량이 매우 적다. 식물의 체내 성장소 수송은 극성으로 식물의 상단 (긴 잎이 있는 끝) 에서 하단 (뿌리가 있는 끝) 으로만 운반할 수 있다.
옥신은 식물의 성장과 발육에 어떤 구체적인 작용을 합니까?
첫째, 옥신은 식물의 성장을 촉진시킬 수 있는데, 이것도 옥신 이름의 유래이다. 수분 후 자방의 성장소 함량이 급격히 상승할 것으로 나타났다. 난소에서 옥신 함량이 증가하면 어떤 작용이 있습니까? 사람들은 과일 발육 초기에 열매의 씨앗을 모두 제거하면 열매가 성장을 멈추고 심지어 떨어지는 작은 실험을 한 적이 있다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 열매명언) 만약 씨앗이 완전히 제거되지 않고 약간의 씨앗을 남기면, 이 씨앗 주위의 열매만 계속 팽창할 것이다. 이 실험은 식물의 씨앗이 성장소를 만들어 열매의 발육을 촉진할 수 있다는 것을 보여준다.
둘째, 옥신은 이상한 성질을 가지고 있는데, 식물에는 많을수록 식물의 성장을 촉진할 수 있다는 것이다. 연구에 따르면 식물 중 저농도의 성장소는 식물 성장을 촉진하고 고농도는 식물 성장을 억제한다. 측백나무나 버드나무 싹에 의해 생긴 성장소 부분은 측아로 옮겨져 측아 속 성장소 농도를 높은 수준으로 유지하고, 측아 싹은 성장을 멈춘다. (윌리엄 셰익스피어, 버드나무, 버드나무, 버드나무, 버드나무, 버드나무, 버드나무) 싹의 성장소가 적당한 수준으로 유지될 때, 싹은 선생이 자랄 것이다. 이런 현상은 일부 식물에서 매우 보편적이어서 사람들이' 최고 우세' 현상이라고 부른다. 농민이 면주를 다듬을 때, 정수리 속 옥신의 압력을 해소하고, 옆싹의 성장을 촉진하여 더 많은 과일 가지를 키우고, 더 많은 솜복숭아를 만들고, 면화 생산량을 늘리는 마음을 꼬집어야 한다.
게다가, 성장소는 꺾꽂이의 뿌리를 촉진하는 능력도 가지고 있다. 원예에서 절단은 식물 번식의 일반적인 방법이다. 실제로, 우리는 종종 동백과 같은 가지를 꽂은 후 뿌리를 내리기가 어려워 생존율이 매우 낮은 것과 같은 어려움을 겪습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 이 문제를 어떻게 해결합니까? 걱정하지 마세요. 동백가지의 하단부를 일정 농도의 성장소 용액에 담갔다가 부드러운 모래로 자르면, 몇 주 후에 뿌리를 내리기 어려운 동백가지도 밑바닥에 새로운 뿌리를 돋우는 것을 발견할 수 있을 겁니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언)
1926 년, 일본인 흑택명은 벼악모병 연구에서 또 다른 식물호르몬인 지베렐린을 발견했다. 일본인들은 논에서 어떤 벼가 광장병에 감염되어 이 식물이 매우 왕성하게 자랐지만, 결실률이 매우 낮다는 것을 발견하였다. 이런 벼는 자체 생장에 많은 비료와 수분을 소모할 뿐만 아니라 주변 벼의 빛, 환기, 영양 흡수에도 영향을 미치기 때문에 썩은 모내기라고 하는데, 식물 간에 전파될 수 있는 이 병해를 썩은 모병이라고 한다. 흑택명 (Hideki Kurosawa) 은 악모병을 앓고 있는 식물을 연구할 때 이 모든 식물들이 적곰팡이라는 병원체 () 에 감염되어, 적곰팡이 () 가 한 가지 물질을 분비하는데, 이 물질이 벼에 들어오면 벼식물이 미친 듯이 자라서 악모병을 일으킬 수 있다는 것을 발견했다. 이 새로 발견된 식물 호르몬은 적곰팡이에 의해 분비되기 때문에 사람들은 이를 지베렐린이라고 부른다.
지베렐린은 다양한 식물에 광범위하게 분포되어 있으며, 고등 식물의 지베렐린 함량은 일반적으로 그램 당 신선한 중식물 1 ng ~ 1000 ng 입니다. 지베렐린은 성장이 왕성한 부위에 많이 분포되어 있으며, 열매와 씨앗 (특히 미성숙한 씨앗) 의 함량은 뿌리, 줄기, 잎보다 수백 배나 높다. 지베렐린은 식물에서의 운송이 비극적이라는 것은 성장소와 뚜렷한 차이가 있다.
지베렐린은 식물의 성장과 발달에 어떤 영향을 미칩니 까? 첫째로, 그것은 식물의 성장을 현저히 촉진시킬 수 있지만, 식물의 광광성을 촉진시킬 수는 없다. 둘째, 화과가 떨어지는 것을 방지하고 좌과율과 생산량을 높일 수 있다. 지베렐린의 또 다른 역할은 맥주 생산에 성공적으로 적용된 특정 식물 종자에서 특정 효소의 형성을 효과적으로 유도할 수 있다는 것이다. 과거 맥주 생산은 보리 싹을 원료로 하여 보리가 발아한 후 나오는 디아스타제를 이용하여 전분당화와 단백질 분해를 촉진시켰다. 그러나 보리의 발아는 많은 양의 영양소를 소비하고 더 많은 인력과 장비가 필요하기 때문에 생산주기와 비용이 이상적이지 않다. 지베렐린은 보리 배아에서 α-아밀라아제의 형성을 유도 할 수 있기 때문에 지베렐린을 첨가하여 보리에 아밀라아제를 형성하여 종자 발아없이 당화를 완료 할 수 있습니다. 이렇게 하면 대량의 식량을 절약하고, 원가를 낮추고, 생산주기를 단축할 뿐만 아니라, 맥주의 품질에 악영향을 미치지 않는다. 게다가, 지베렐린은 식물의 휴면을 깨는 능력을 가지고 있다.
1955 년, F.Skoog 등은 키네틴이라는 세포 분열을 촉진하는 물질을 발견했습니다. 흥분소가 발견된 후 과학자들은 다양한 흥분소 생리 활성성 물질을 발견했는데, 천연적이고 합성된 물질이 있다. 나중에 사람들은 이 물질을 세포분열소라고 불렀다.
세포분열소는 세균, 곰팡이, 조류, 고등식물에 광범위하게 존재한다. 고등 식물에서 세포 분열소는 주로 줄기 끝, 뿌리 끝, 미성숙한 씨앗, 싹트는 씨앗 등과 같은 세포 분열 부위에 존재한다. 일반적으로 세포 분열소의 함량은 그램 당 신선한 무거운 물질 1 ng ~ 1000 ng 로 식물에서의 운송도 비극적입니다.
세포분열소는 기능이 다양하여 유명한' 다방면수' 라고 할 수 있다. 식물 단성이 강하고 과일 성장을 자극 할 수 있습니다. 그것은 성장소와 밀접하게 협조하여 배양된 식물 조직이 뿌리를 내리는지 묘목이 되는지를 통제할 수 있다. 또한 식물이 노화되는 것을 방지하고 채소 (예: 셀러리, 배추) 의 저장 시간을 연장할 수 있다. 과일나무의 생리낙과를 방지하고 과일나무 생산량을 늘릴 수 있다. 세포 분열소의 가격이 비교적 높기 때문에 현재 생산에 널리 활용되지 않고 있다.
1964 년, 미국 과학자 F.T. Edcott 등은 미성숙한 면복숭아에서 면 복숭아의 탈락을 촉진하는 호르몬을 추출하여 탈락 II 라고 불렀다. 마찬가지로 영국의 문서 등도 단풍잎에서 새싹 휴면을 촉진하는 호르몬을 추출하여 휴면소라고 명명했다. 나중에 과학자들은 탈피소 II 와 휴면소가 사실 일종의 물질이며 1967 에서 탈착산으로 명명되었다는 것을 증명했다.
탈락산은 이불식물, 알몸식물, 고사리 식물에 존재한다. 탈착산의 함량은 일반적으로 10 ng ~50 ng/g 의 신선한 무게로, 매우 적고, 식물 체내에서의 운송도 비극적이다.
탈락산은 식물에서 가장 중요한 성장 억제제로 잎, 꽃, 과일의 탈락을 촉진한다. 잎 잎자루에 abscisic acid 를 바르면 잎이 떨어지고, 인접한 처리되지 않은 잎도 떨어지며, 때로는 전체 잎이 떨어지기도 한다. 또한 abscisic acid 는 많은 다년생 우디 식물과 종자의 휴면을 촉진 할 수 있으며 저온, 고온, 가뭄, 얼룩, 염화 및 기타 나쁜 환경 조건에 대한 식물의 적응력을 향상시키는 데 매우 중요한 역할을합니다.
Abscisic acid 는 식물 성장을 효과적으로 통제하고, 스트레스 저항성을 높이고, 휴면을 촉진하며, 농업에서 시급히 해결해야 할 중요한 문제입니다. 그러나 탈락산은 가격이 비싸 현재 생산에 대규모로 사용되는 경우는 거의 없다.
에틸렌은 성장 조절제로 러시아 식물 생리학자들이 190 1 년 첫 보도했다. 영국의 고은은 1934 에서 에틸렌이 식물의 천연산물이라는 것을 처음으로 증명했다. 미국의 크루코 등은 에틸렌이 과일 최숙성 호르몬이라고 생각한다. 1965 에서 Bogo 는 에틸렌이 식물 호르몬이라는 점을 지적해 나중에 인정받았다.
에틸렌은 고등 식물의 모든 기관이 에틸렌을 생산할 수 있는 기체이다. 에틸렌은 광범위한 생리 기능을 가지고 있는데, 그 중 하나는 열매의 성숙을 촉진하는 것이다. 우리 모두 알고 있듯이, 푸르고 딱딱한 바나나는 향기롭지 않을 뿐만 아니라 떫어서 전혀 먹을 수 없다. 하지만 익은 사과나 배 몇 개를 녹색 바나나 한 박스에 넣고 뚜껑을 덮는다. 곧 녹색 바나나 전체가 맛있는 익은 바나나로 변할 것이다. 왜 그럴까요? 익은 사과가 에틸렌을 방출할 수 있고 에틸렌은 바나나의 성숙을 촉진할 수 있기 때문이다. 우리나라 국민들은 일찍이 스모키 방법으로 배의 성숙을 촉진하는 것도 연기에 에틸렌이 존재하기 때문이라는 것을 알고 있었다.
에틸렌은 숙성을 재촉하는 것 외에도 잎과 열매의 탈락을 촉진하고, 휴면을 풀고, 일부 식물이 암컷을 형성하도록 유도한다. 에틸렌은 일종의 기체로 생산과 응용에 매우 불편하기 때문에, 사람들은 액체 화합물 에틸렌으로 바꾸었다. 에틸렌은 pH 값이 4. 1 보다 높을 때 분해되어 에틸렌을 생성하는 특징이 있다. 물론 식물 체내의 pH 는 일반적으로 4. 1 보다 높다. 그래서 에틸렌이 세포에 들어가면 에틸렌가스를 방출하고 역할을 합니다. 따라서 에틸렌은 "액체 에틸렌" 이라고도 불린다. 현재 에틸렌은 토마토, 바나나, 사과, 포도, 감귤 등 과일의 최숙, 고무나무의 유즙 분비, 면화의 토솜, 결종 등과 같은 농업 생산에 널리 사용되고 있다. 이들 중 어느 것도 에틸렌과 분리 할 수 없습니다.
지금까지 인간은 다섯 가지 식물 호르몬을 발견했는데, 그것들은 모두 각자의 특정한 생리작용을 가지고 있다. 전체 식물의 개인 발육 시기에 각종 호르몬이 함께 작용하여 식물의 체내에서 각종 생명활동의 정상적인 진행을 유지한다. 그 작용기, 생리 기능 및 그것들 사이의 관계를 연구하는 것은 농업 생산에서 중요한 현실적 의의를 가지고 있다. 제초제, 성장억제제, 성장지연제의 개발과 활용이 가장 좋은 표현이다. 예를 들어, 2.4-D, 화본과 작물에 쓰이는 밭은 쌍자엽 잡초를 죽일 수 있으며, 합성된 옥신 물질이다. CCC 는 일반적으로 난쟁이, 농업 생산에 자주 사용 되는 안티-gibberellin 에이전트, 식물 높이, 컴팩트 한 식물 유형을 줄일 수 있으며, 과도 한 성장을 방지 합니다.
현재 우리 인류는 이 다섯 가지 식물 호르몬에 대해 아직 완전히 이해하지 못했다. 예를 들어, 과학자들은 abscisic acid 의 생합성 경로에 대해 잘 알지 못하며, 많은 호르몬의 작용 메커니즘은 아직 추측과 탐사 단계에 있습니다. 우리는 사람들이 식물 호르몬에 대해 더 많이 알게 됨에 따라, 사람들이 더 나은 개발 이용을 할 것이며, 이러한 식물 성장 조절제가 인류에게 더 많은 이익을 가져다 줄 것이라고 믿습니다.