๐ŸŒฑ์‹๋ฌผ ํ‚ค์šฐ๊ธฐ์˜ ๋น„๋ฐ€: ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜๊ณผ ์Šค๋งˆํŠธํ•œ ์ธ๊ณต ์กฐ๋ช… ํ™œ์šฉ๋ฒ•๐ŸŒž

์‹๋ฌผ์„ ํ‚ค์šฐ๋ฉด์„œ ์ค‘์š”ํ•œ ์š”์†Œ๋ฅผ ๊ผฝ์ž๋ฉด ๋ฌผ๊ณผ ํ† ์–‘, ์˜์–‘, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๋น›์„ ๋“ค ์ˆ˜ ์žˆ์ฃ . ํŠนํžˆ ‘๋น›’์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์‹๋ฌผ์ด ์‚ด์•„๊ฐ€๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์—๋„ˆ์ง€ ์ œ๊ณต์˜ ์—ญํ• ๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ์‹๋ฌผ์ด ๊ณ„์ ˆ ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ๊ฐ์ง€ํ•˜๊ณ  ๊ทธ์— ๋”ฐ๋ผ ์„ฑ์žฅ๊ณผ ๊ฐœํ™” ์‹œ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •์ง“๋Š” ์ค‘์š”ํ•œ ์—ญํ• ์„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ์ด๋ฅผ ‘๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜(photoperiod mechanism)’์ด๋ผ ๋ถ€๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿผ ์ง€๊ธˆ๋ถ€ํ„ฐ ์‹๋ฌผ์˜ ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜๊ณผ ์ธ๊ณต ์กฐ๋ช… ํ™œ์šฉ๋ฒ•์— ๋Œ€ํ•ด ๊นŠ์ด ์žˆ๊ณ  ์ƒ์„ธํ•˜๊ฒŒ ์•Œ์•„๋ณผ๊นŒ์š”?

๐ŸŒฟ ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ: ์‹๋ฌผ์˜ ์ƒ์ฒด ๋ฆฌ๋“ฌ ์‹œ๊ณ„

์‹๋ฌผ์€ ์ผ๋ชฐ๊ณผ ์ผ์ถœ์ด๋ผ๋Š” ์ž์—ฐ์  ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ์„ฑ์žฅ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ณผํ•™์ž๋“ค์€ ์ด๋ฅผ ์ตœ์ดˆ๋กœ ๋ฐœ๊ฒฌํ•œ 1920๋…„๋Œ€ ๋ฏธ๊ตญ ๋†๋ฌด๋ถ€์˜ Wightman Garner์™€ Henry Allard ์—ฐ๊ตฌ ๋“ฑ์„ ํ•„๋‘๋กœ ๋ฐœ์ „์‹œ์ผœ ์™”์Šต๋‹ˆ๋‹ค.[1] ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ๋ž€ ์‹๋ฌผ์ด ๋ฐค๊ณผ ๋‚ฎ์˜ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ธ์ง€ํ•˜์—ฌ ์ƒ๋ฆฌ์ , ํ˜•ํƒœ์  ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ์ผ์œผํ‚ค๋Š” ํ˜„์ƒ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฐ ์‹๋ฌผ์˜ ํŠน์„ฑ์€ ๊ฝƒ์ด ํ”ผ๋Š” ์‹œ๊ธฐ๋ฅผ ์ •ํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ๋‚™์—ฝ ํ˜•์„ฑ ๋ฐ ํœด๋ฉด ์‹œ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๋Š” ๋ฐ ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์นฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‹๋ฌผ์˜ ํฌ๊ฒŒ ์„ธ ๊ฐ€์ง€ ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ์œ ํ˜•:

์œ ํ˜• ํŠน์„ฑ ๋Œ€ํ‘œ ์‹๋ฌผ
์žฅ์ผ์‹๋ฌผ(Long-day plants) ๋‚ฎ์ด ๊ธธ์–ด์ง€๋ฉด ๊ฐœํ™” ์‹œ๊ธˆ์น˜, ์ƒ์ถ”, ์นด๋„ค์ด์…˜ ๋“ฑ
๋‹จ์ผ์‹๋ฌผ(Short-day plants) ๋‚ฎ์ด ์งง๊ณ  ๋ฐค์ด ๊ธธ์–ด์งˆ ๋•Œ ๊ฐœํ™” ๊ตญํ™”, ํฌ์ธ์„ธํ‹ฐ์•„, ๋ฒผ ๋“ฑ
์ค‘์ผ์‹๋ฌผ(Day-neutral plants) ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ์˜ํ–ฅ์—†์ด ์„ฑ์ˆ™ํ•˜๋ฉด ๊ฐœํ™” ํ† ๋งˆํ† , ์˜ค์ด, ๋ฏผ๋“ค๋ ˆ ๋“ฑ

๐Ÿ’ก ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๊ฐ์ง€๋ฅผ ๋‹ด๋‹นํ•˜๋Š” ๊ด‘์ˆ˜์šฉ์ฒด์˜ ์›๋ฆฌ

์‹๋ฌผ์ด ๋‚ฎ๊ณผ ๋ฐค์˜ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ตฌ๋ถ„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋น„๋ฐ€์€ ๋ฐ”๋กœ ‘ํ”ผํ† ํฌ๋กฌ(phytochrome)’์ด๋ผ ๋ถˆ๋ฆฌ๋Š” ๊ด‘์ˆ˜์šฉ์ฒด์— ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ ํ”ผํ† ํฌ๋กฌ์€ ์ ์ƒ‰๊ด‘(660 nm)๊ณผ ์›์ ์ƒ‰๊ด‘(730 nm)์„ ํก์ˆ˜ํ•˜๋Š” ์—ญํ• ์„ ํ•˜๋ฉฐ, ๋‚ฎ๊ณผ ๋ฐค์˜ ๊ต๋Œ€์™€ ๊ทธ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์‹๋ฌผ์—๊ฒŒ ์•Œ๋ ค์ค„ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.[2]

phytochrome

์ด๋ฏธ์ง€ ์ถœ์ฒ˜: Research Outreach ๋ฐ”๋กœ๊ฐ€๊ธฐ๐Ÿ”—

๐Ÿ”ฆ ์‹๋ฌผ ์ƒ์œก์„ ์œ„ํ•œ ํšจ๊ณผ์ ์ธ ์ธ๊ณต ์กฐ๋ช… ํ™œ์šฉ๋ฒ•

์ตœ๊ทผ ์—ฐ๊ตฌ์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด, ๊ฐ€์ • ๋˜๋Š” ์‹ค๋‚ด ์žฌ๋ฐฐ๊ณต๊ฐ„์—์„œ ์ธ๊ณต๊ด‘์›์„ ํ™œ์šฉํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์‹๋ฌผ์˜ ์„ฑ์žฅ ์†๋„ ํ–ฅ์ƒ๊ณผ ๊ฐœํ™”, ํ’ˆ์งˆ ํ–ฅ์ƒ์— ํฐ ๋„์›€์„ ์ค๋‹ˆ๋‹ค.[3] ํŠนํžˆ LED ์กฐ๋ช…์˜ ๋ฐœ์ „์€ ์‹๋ฌผ์— ์ ์ ˆํ•œ ํŒŒ์žฅ๋Œ€์˜ ์กฐ๋ช…์„ ์ œ๊ณต, ๊ด‘ํ•ฉ์„ฑ์„ ์ตœ์ ํ™”ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋กํ•˜๋ฉฐ ์ „๊ธฐ์—๋„ˆ์ง€ ์†Œ๋ชจ๋ฅผ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ์ค„์—ฌ์ค๋‹ˆ๋‹ค.

๋‹ค์Œ์€ ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ์กฐ์ ˆ ์‹œ ์ธ๊ณต ์กฐ๋ช…์˜ ์ถ”์ฒœ ํŒŒ์žฅ๋ฒ”์œ„์™€ ๊ทธ ํšจ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์š”์•ฝํ‘œ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

ํŒŒ์žฅ ํšจ๊ณผ ์ถ”์ฒœ ์‹๋ฌผ ์˜ˆ์‹œ
430~470 nm (์ฒญ์ƒ‰๊ด‘) ์ƒ์žฅ์ด‰์ง„, ์ด˜์ด˜ํ•˜๊ณ  ํŠผํŠผํ•œ ์žŽ ์„ฑ์žฅ ์ƒ์ถ”, ํ—ˆ๋ธŒ๋ฅ˜ ๋“ฑ ์žŽ ์ฑ„์†Œ
640~680 nm (์ ์ƒ‰๊ด‘) ๊ฐœํ™” ์ด‰์ง„, ๊ด‘ํ•ฉ์„ฑ ๋†’์ž„ ํ† ๋งˆํ† , ๊ณ ์ถ” ๋“ฑ ์—ด๋งค ์ฑ„์†Œ
700~750 nm (์›์ ์ƒ‰๊ด‘) ํ”ผํ† ํฌ๋กฌ ํ™œ์„ฑํ™”, ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ์กฐ์ ˆ ์šฉ์ด ๊ตญํ™”, ํฌ์ธ์„ธํ‹ฐ์•„ ๋“ฑ ๋‹จ์ผ์‹๋ฌผ

๐Ÿ€ ์‹ค๋‚ด ์‹๋ฌผ ๊ด€๋ฆฌ ์‹œ ์œ ์˜์‚ฌํ•ญ

  • ์‹๋ฌผ์ด ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๋Š” ๊ด‘์ฃผ๊ธฐ์— ๋”ฐ๋ผ ํƒ€์ด๋จธ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์กฐ๋ช…์˜ ์‹œ๊ฐ„์„ ์ •ํ™•ํžˆ ๊ด€๋ฆฌํ•ด์ฃผ์„ธ์š”.
  • ๊ด‘์›์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์‹๋ฌผ๊นŒ์ง€ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ์ ˆํ•˜๊ฒŒ ์œ ์ง€ํ•ด ์ˆ˜๋ถ„์†์‹ค ๋ฐ ์—ด ํ”ผํ•ด ์˜ˆ๋ฐฉ์ด ํ•„์š”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
  • ์กฐ๋ช…์˜ ๊ด‘๋„๋ฅผ ์กฐ์ ˆ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์กฐ๋ช…์„ ์„ ํƒํ•˜๋ฉด ๋”์šฑ ํšจ์œจ์ ์ธ ๊ด€๋ฆฌ๊ฐ€ ๊ฐ€๋Šฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๐ŸŒŸ ๊ธ€์„ ๋งˆ์น˜๋ฉฐ

๊ด‘์ฃผ๊ธฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์„ ์ž˜ ์ดํ•ดํ•˜๊ณ  ํšจ์œจ์ ์ธ ์ธ๊ณต์กฐ๋ช…์„ ํ™œ์šฉํ•˜๋ฉด ์‹ค๋‚ด์—์„œ๋„ ์•„๋ฆ„๋‹ค์šด ๊ฐœํ™”์™€ ํ’์„ฑํ•œ ์ƒ์œก์„ ์ฆ๊ธธ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋” ์ด์ƒ ๋‚ ์”จ๋‚˜ ๊ณ„์ ˆ์— ๊ตฌ์• ๋ฐ›์ง€ ์•Š๊ณ  ๊ธด ์‹œ๊ฐ„๋™์•ˆ ์‹๋ฌผ์„ ์‚ฌ๋ž‘ํ•˜๊ณ  ๊ณ์— ๋‘˜ ์ˆ˜ ์žˆ๊ธธ ๋ฐ”๋ž๋‹ˆ๋‹ค!


๐Ÿ”— ์ฐธ๊ณ ์ž๋ฃŒย 

[1] Encyclopรฆdia Britannica: Photoperiodism

[2] Nature Scientific Reports: Phytochrome roles in photoperiodism

[3]

์‹๋ฌผ์„ ์‚ฌ๋ž‘ํ•˜๋Š”, ์‹๋ฌผ๊ณผ ํ•จ๊ป˜ํ•˜๋Š” ์‚ถ!!

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๋‹ต๊ธ€ ๋‚จ๊ธฐ๊ธฐ

์ด๋ฉ”์ผ ์ฃผ์†Œ๋Š” ๊ณต๊ฐœ๋˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ํ•„์ˆ˜ ํ•„๋“œ๋Š” *๋กœ ํ‘œ์‹œ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค