식물생장조절제는 식물체 내에서 자연 합성되는 천연 호르몬과 인공적으로 처리하는 합성 물질을 포함한다는 점을 이해해야 한다. 주요 호르몬은 옥신, 지베렐린, ABA(앱시식산), 사이토키닌, 에틸렌 등으로, 각 물질은 생장·발달·스트레스 반응에서 서로 다른 역할을 가진다. 농업 현장에서는 천연 호르몬의 작용을 이용하거나 합성 물질을 처방하여 발근, 휴면 타파, 화성유도, 가뭄 저항성 유도 등 목표 생리반응을 얻는다.
옥신 계열에는 자연 합성물인 IAA와 인공 합성물인 NAA, 2,4-D 등이 있다. 옥신은 신장 생장과 발근에 영향을 주며, 발근촉진제로는 IBA가 주로 이용된다. 삽수의 발근 촉진은 IBA가 대표적이라는 사실을 기억해야 한다.
지베렐린(GA)은 줄기 신장을 촉진하고 휴면을 깨우며 단위결과를 유도하는 등 생장 촉진 작용을 담당한다. 일부 작물의 경우 저온(춘화)이나 장일 조건을 대신하여 화성유도를 촉진할 수 있으므로, 저온·장일의 대체 수단으로 지베렐린을 사용하는 점을 염두에 둔다. 다만 지베렐린 처리에서는 농도와 시간을 적정히 관리해야 하며, 감자 발아 촉진에는 저농도(2~5ppm) 단시간(30~60분) 처리가 권장된다는 자료가 있다.
ABA(앱시식산)는 스트레스 반응과 휴면 조절에 관여하는 호르몬이다. 가뭄 시 기공을 닫아 증산을 억제함으로써 수분 손실을 줄이고, 휴면을 형성하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 가뭄 저항성·휴면과 관련된 보기는 ABA와 연결하여 판단한다.
에세폰(Ethephon)은 합성 물질로 식물체 내에서 에틸렌을 방출하여 숙성 등을 촉진한다는 점에서 천연 호르몬과 구별된다. 농업 약제에서는 특정 작물의 생장 억제나 곁순 억제 등 목적에 따라 접촉성 제초제나 생장 조절제를 선택하는데, 예를 들어 담배의 곁순 억제에는 지방알코올(Fatty alcohol)이 효과적인 처리로 알려져 있다.
시험에서는 천연과 합성, 호르몬별 주요 생리작용, 그리고 호르몬 처리 시의 농도·시간과 같은 실무적 제약을 묻는 문제가 자주 출제되므로 이러한 매칭을 중심으로 학습해야 한다.
예제
지베렐린을 감자 발아에 이용할 때 고농도나 장시간 처리하면 도장(연약화)이나 기형 유발 위험이 있으므로, 제시된 선택지 중에서 2~5ppm, 30~60분 처리와 같이 '약한 농도·짧은 시간' 조건을 고르는 것이 옳다.
천연 옥신과 인공 옥신을 구분하는 문제에서는 IAA를 자연 옥신으로, NAA·2,4-D를 인공 합성 옥신으로 분류하는 방식으로 소거하면 정답을 찾기 쉽다.
가뭄과 호르몬을 연결하는 문제에서는 ABA가 기공 폐쇄를 유도한다는 사실을 떠올려 선택지를 판단하면 된다.
대표 기출 3문항
식물체내에서 합성되는 옥신과 비슷한 활성을 나타내는 인공 합성물질은?
indole - 3 - acetic acid
α - phenylacetic acid
α - naphthaleneacetic acid
3 - indoleacetonitrile
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 자연 옥신과 유사한 인공 합성물질을 고르는 문제이다. 인돌-3-아세트산(IAA)은 자연적으로 합성되는 주요 옥신이며, 나프탈렌아세트산(NAA)은 인공 합성 옥신으로 옥신과 유사한 생리활성을 나타낸다.
옥신의 인공 합성물질로는 나프탈렌아세트산(NAA)이 대표적이며, 옥신과 유사한 생리 활성을 가집니다.
위조저항성 및 휴면아 형성과 관련 있는 호르몬은?
ABA
GA
Etylene
Auxin
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 위조저항성 및 휴면 형성과 관련된 식물 호르몬을 묻는 것이다. ABA(앱시스산)는 스트레스 반응과 휴면 유도, 기공 폐쇄를 통해 가뭄 내성 및 휴면 형성에 주요하게 관여하는 호르몬이다.
ABA(앱시식산)는 식물의 스트레스 호르몬으로 위조 저항성과 휴면 형성을 조절하며, 다른 호르몬들은 주로 생장을 촉진한다.
지베렐린을 이용한 감자 발아촉진 방법으로 가장 알맞은 것은?
절단 후 250~500ppm 지베렐린 수용액에 24시간 침지
절단 후 250~500ppm 지베렐린 수용액에 30~60분 침지
절단 후 2~5ppm 지베렐린 수용액에 24시간 침지
절단 후 2~5ppm 지베렐린 수용액에 30~60분 침지
정답과 해설 보기
정답 ④ · 감자의 휴면타파 및 발아촉진을 위해 지베렐린을 처리할 때는 일반적으로 2~5ppm의 낮은 농도 수용액을 사용합니다. 고농도(250~500ppm)를 사용하면 도장하여 연약하게 자라거나 기형이 발생할 위험이 있습니다.
지베렐린은 고농도 시 도장이나 기형 유발 위험이 있으므로 감자 발아촉진에는 저농도(2~5ppm) 단시간(30~60분) 처리가 적정하다.