에틸렌은 탄소 2개와 수소 4개로 구성된 기체 식물호르몬으로 화학식은 C2H4이다. 이 기체는 과일 숙성을 촉진하고 노화 과정을 가속화하는 주요 역할을 한다는 점이 특징이다. 문제에서 에틸렌을 다른 호르몬과 구분할 때는 숙성·노화 촉진이라는 작용을 중심에 두고 판단해야 한다.
에틸렌의 생합성 경로는 아미노산 메티오닌에서 시작하여 S-아데노실메티오닌을 거쳐 ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid)로 전환된 후 최종적으로 에틸렌이 생성되는 계통이다. 따라서 생합성의 전구물질은 메티오닌으로 정리할 수 있다. 이 경로는 호르몬별 전구체를 묻는 문제 유형에서 중요한 근거가 된다.
시험 문항에서는 에틸렌과 옥신·지베렐린·시토키닌·아브시스산(ABA) 등 다른 호르몬의 기능을 비교하는 문항이 출제될 수 있다. 옥신은 굴광성·생장 방향 조절, 지베렐린은 줄기 신장 촉진, 시토키닌은 세포 분열 촉진 및 노화 지연, ABA는 수분 스트레스 시 기공 폐쇄로 내건성 부여라는 점을 기준으로 오답을 가릴 수 있다.
현장 응용에서는 에틸렌의 숙성 촉진 효과를 이용하여 과일의 성숙 관리를 하거나, 반대로 저장 중 에틸렌 발생을 억제하여 저장성을 유지하는 기법이 있다. 시험에서는 에틸렌의 기본 성질과 생합성 전구체, 역할 구분을 묻는 기본 문제가 핵심으로 출제된다는 점을 기억해야 한다.
예제
기초 문항 예시는 다음과 같다. 에틸렌의 화학식을 묻는 문제에서는 C2H4를 정답으로 고른다. 생합성 전구물질을 묻는 문제에서는 메티오닌을 선택한다. 에틸렌을 옥신이나 지베렐린의 기능과 혼동하여 숙성 대신 줄기 신장이나 측지 발생 관련 선택지를 고르면 오답 처리된다.
주의할 점은 에틸렌이 숙성과 노화를 촉진한다는 점만으로 세부 상황을 과도하게 확대 해석하지 않는 것이다. 예컨대 기공 폐쇄나 건조 스트레스 대응 같은 기능은 ABA의 영역이므로 해당 키워드가 나오면 ABA를 우선 고려해야 한다.
대표 기출 3문항
씨감자(절단편)의 휴면타파를 위하여 2ppm 지베렐린 수용액에 침지하는 적당한 시간은 ?
30 - 60분
3 - 4시간
5시간
7시간
정답과 해설 보기
정답 ① · 씨감자의 휴면을 타파하기 위하여 지베렐린(GA) 처리를 하는데, 일반적으로 0.5~2ppm 농도의 수용액에 침지합니다. 2ppm 농도를 사용할 경우 적절한 침지 시간은 30분에서 1시간 정도가 표준으로 알려져 있습니다.
2ppm 지베렐린 처리 시 휴면타파 적정 침지시간은 30~60분이다.
감자의 휴면타파 기술로 가장 적합한 것은?
1000 ~ 2000ppm의 MH-30 수용액에 침지하여 파종한다.
2ppm의 지베렐린 수용액에 침지하여 파종한다.
0.5 ~ 1%의 과산화수용액에 침지하여 파종한다
100ppm의 에스텔 수용액에 침지하여 파종한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 감자의 휴면을 타파하고 촉진시키기 위한 가장 대표적인 생장조절제는 지베렐린(Gibberellin)입니다. 일반적으로 감자를 파종 전 2ppm 농도의 지베렐린 수용액에 일정 시간 침지하면 휴면이 효과적으로 타파되어 싹이 빨리 틉니다.
정답 ④ · 식물이 수분 스트레스를 받을 때 기공을 닫아 수분 증발을 막는 호르몬은 아브시스산(Abscisic acid, ABA)입니다. 아브시스산은 낙엽을 촉진하고 휴면을 유도하는 역할도 하지만, 특히 내건성(Drought resistance)을 부여하는 주요 호르몬으로 알려져 있습니다.