화훼식물의화색과향기 8 장
목차 Page 346-369 1. 화색 1.1. 화색의정의 1.2. 화색표현색소 1.3. 화색발현기구 1.4. 화색의유전 2. 향기 2.1. 향기의정의 2.2. 향기의정체 2.3. 향기의역할
1. 화색
1.1. 화색의정의 Page 346 화색이란? ; 꽃잎에함유되어있는색소에의해일곱가지가시광선중에서흡수되지않고반사되어나오는광스펙트럼차이의시각적특성 색 ; 광 (380~750nm 파장의복사에너지 ) 이눈을자극함에따라생성되는시감각 / 빛의스펙트럼의조성차이에의한성질의차이가인식되는시감각의특성 눈과색의인지 1. ; 시각색소가각파장의광을흡수 전자자극형성 신경자극으로변환 색인지 ; 간상세포 = 빛의파장대를감지하지않으며흑백사진과같은무채색의시각만을형성원추세포 = 빨강 (40), 초록 / 노랑 (20), 파랑 (1) 영역을보는세포로구성
Page 346 눈과색의인지 2. ; 반사된가시광선영역의일부분을인지하는것 ex) 잎에존재하는클로로필이적색 (650nm) 과청색 (450nm) 광을강하게흡수하면, 반사되어나오는광은대부분녹색과황색이다. 또한이들을섞어놓으면짙은녹색을형성한다. 가시광선 ; 전자기파중에서인간이색으로감지하는부분 (380~750nm)... 방사의강도를증가시키면사람의눈이감지할수있는영역은 310~1050nm 까지확대가능 감법혼색 (subtraction color) ; 백색광의연속체로부터좁은파장대의일부가손실되면, 손실된파장대에대한보상적색체로감지되는색
화색이란? Page 346 ; 꽃잎에함유되어있는색소에의해일곱가지가시광선중에서흡수되지않고반사되어나오는광스펙트럼 (380~750nm) 차이의시각적특성... 꽃잎의두께, 구조, 그리고색소의종류나함량에의해조절된다.
1.2. 화색표현색소 Page 347-351
화색표현색소종류 Page 347-351 1. 카로티노이드 (carotenoid) 계색소... 카로틴, 크산토필 2. 플라보노이드 (flavonoid) 계색소... 플라본, 안토시아닌 3. 베탈레인 (betalains) 계색소... 베타시아닌, 베타크산틴 4. 클로로필 (chlorophyll) 계색소 5. 크산톤 (xanthones) 계색소 6. 퀴논 (quinonse) 계색소 7. 파이코빌린 (phycobilin) 계색소 8. 기타색소
1. 카로티노이드 (carotenoid) 계색소 Page 347-351 ; 카로티노이드는동 - 식물계에널리분포하는황색, 주황색, 적색을나타내는색소 세포내카로티노이드는자주색부터녹색까지의빛을흡수한다. 따라서주황색에서빨간색까지가반사되어우리눈에색깔로인지된다.
Page 347-351 ; 카로틴 ( 수소와탄소로만구성된카로티노이드 ) 과크산토필 ( 산소를함유한카로티노이드 ) 의총칭 ; 화학구조 = 40 개의탄소원자로구성, 분자양끝에환상의링크구조를취한다.
Page 347-351 ; 분포 = 세포질내의색소체에결정상 (crystalline) 이나침전상으로존재, 또는지방의일종인리포이드에녹아있거나단백질과결합하여각종막에존재... 꽃잎에서는대부분색소체에함유 ( 이유 ; 대부분의카로티노이드는물이나알코올에녹지않고, 벤젠이나에테르에녹는다.) ; 기타 = 추출된카로티노이드는광, 열, 산등에매우민감하다. = 꽃잎에플라보노이드계색소와함께존재할경우, 색갈이달라지게되며보통안토시아닌과공존할때는갈색을나타낸다. β- catotene
2. 플라보노이드 (flavonoid) 계색소 Page 347-351 ; 산소를포함하는 C 3 unit 가두개의벤젠환 (benzene rings) 을연결시키고있는 2- 페닐크로몬 (2-phenylchromone) 을기본골격으로가지고있는색소들을총칭... 기본골격을중심으로당및유기산이결합되는조합에따라 1000 여가지이상의색소가형성되어다양한화색을나타낸다. 기본골격형태 = 플라본 기본골격을구성하는 3 번탄소에수산기가결합한형태 = 플라보놀 C 3 unit 의산소가양이온형태를취하는경우 = 안토시아니딘 기타 C 3 unit 의변형형태 = 플라바논, 카테킨, 이소플라본 기본골격변형형태 = 챨콘, 오론
1. 플라본 (flavone) 류 Page 347-351 ; 일반적으로무색에서황색을나타내는색소로수산기가증가됨에따라황색이증가한다. 또한가시광선이외의일부자외선영역과반응하여곤충에게매우잘보이는특성을가지고있다.... 플라보노이드계색소중가장많은양을차지하는색소... 백색을나타내는꽃의경우, 많은양의플라본류색소를가지고있는경향이강하다.
2. 안토시아닌 (anthocyanin) 류 Page 347-351 ; 일반적으로적색, 청색, 자색, 흑청색을나타내는색소로, 일반적으로식물조직내에배당체형태로존재한다. 즉, 안토시아닌의가수분해물 (aglycon) 을안토시아니딘 (anthocyanidin) 이라하며꽃에서는 6 가지안토시아니딘이대부분을차지한다.... 꽃에서검출되는대표적안토시아니딘 = 펠라르고니딘 (pelargonidin): 선홍색시아니딘 (cyanidin): 빨간색델피니딘 (delphinidin): 청색또는보라색피어니딘 (peonidin): 분홍색말비딘 (malvidin): 자주색페튜니딘 (petunidin): 청색
Page 347-351 ; 분포 = 꽃잎의앞면표피세포에주로분포하고, 식물의종류에따라뒷면표피세포에존재하기도한다.... 표피세포의발달된액포내에존재 ( 이유 ; 수용성이므로...) 금어초 3. 기타 = 챨콘과오론류는플라보노이드중에서가장선명한황색을나타낸다.
3. 베탈레인 (betalains) 류 Page 347-351 ; 질소를함유한수용성의적색또는황색을나타내는색소 ; 베타시아닌과베타크산틴을총칭 세포내베타시아닌의최대흡수파장은 530~545nm 으로안토시아닌과유사하며, 식물체내에서배양체형태로일반적으로존재한다.
betain 이처음추출된근대 (Beta vulgaris L.) 뿌리 Page 347-351
1.3. 화색발현기구 Page 351-354 화색은색소의종류에따라근본적으로달라지지만색소의함량, 색소의종류별상대적함량, 세포내색소의물리 - 화학적상태, 화판의내부또는표면구조등에따라다양하게나타난다.... 카로티노이드계화색은황색을중심으로형성되며변이가크지않지만안토시아닌계화색은매우복잡하고다양하며, 특히두종류이상의색소가공존할때더욱복잡하고다양한화색이나타난다.
자연계에서관찰되는화색발견기구 Page 351-354 1) 백색화 2) 황색 3) 주황색, 홍적색, 갈색 4) 적색, 분홍색, 파랑색 5) 흑색
1) 백색화 Page 351-354 ; 백색계꽃잎은거의무색이거나매우엷은황색계플라본, 플라보놀또는페놀물질을함유하고있다. 따라서흰색꽃이라하는것은대부분이미색 (cream) 내지는상아색 (ivory) 을나타내며자외선부위의파장을강하게흡수하는특징을가지고있다. 알비노 (albino) ; 세포간공극, 막구조등꽃잎의물리적구조에의한산란내지반사특성에의해희게보이는것
2, 3, 4) 황색 / 주황색, 홍적색, 갈색 / 적색, 분홍색, 파랑색 다알리아 꽃에서검출되는안토시아니딘의종류 : 펠라르고니딘 : 선홍색시아니딘 : 빨간색델피니딘 : 청색 / 보라색피어니딘 : 분홍색말비딘 : 자주색페튜니딘 : 청색 Page 351-354
Page 351-354 코피그멘테이션 (co-pigmentation) ; 안토시아니딘과탄닌, 플라본류가공존할때원래의안토시아니딘 ( 예 ; 시아니딘의기본색 = 빨간색 ) 의색을자주색이나청색의색조를띄게하는현상... 델피니딘이보색소효과를나타낼때 = 맑은가을하늘색과같은청색다른색소들이보색소효과를나타낼때 = 회색빛이도는청색 청색화를표현하는색소 ; 청색을나타내는꽃은모두안토시아닌색소에의해발현되며, 다른색상을나타내는색소분자보다분자량이크고복잡한특징을나타낸다. 자연상태에서시아니딘, 말비딘등도청색계화색을나타내지만델피니딘에의한청색발현이압도적으로많다. 닭의장풀
Page 351-354 금속착체형성 (metal chelating) ; 안토시아닌색소가금속과결합하여안정화되면서본래의색소색깔보다청색화되는현상... Mg ++ 와 Al --- 이온등이관여한다. 수국 ; 알칼리성토양에재배하면 Al --- 이온이흡수되지않아델피니딘이자홍색 ( 자줒빛을띄는붉은색 ) 을나타내며, 반대로산성토양에서재배하면 Al --- 이온이흡수되어금속착제를형성하여청색을나타낸다.
Page 351-354 액포의 ph : 꽃잎이노화될때세포내에존재했던거대분자들이분해되면서암모니아를생성하여액포 ( 건강한액포속의 ph = 2.8~6.2) 에집적시킨다. 이는액포의 ph 를중성에가까워지게하여붉은색꽃이청색을나타내도록한다. 청색화착즙의 ph = 4.2~5.8
5) 흑색 Page 351-354 ; 흑색꽃잎은일반적으로청색계색소가고농도로집적되고카로티노이드가첨가되어검보라색을나타내는경우가많다. 예 ) 흑장미 = 카로티노이드바탕에고농도의시아니딘이집적되어암적색을나타낸경우
anthochlor ; 플라보노이드계색소의일종으로알칼리와반응하면주홍색이되고, 진한황산이나염산에의하여조염발색현상을나타내어빨간색이된다. 용담
1.4. 화색의유전 Page 354-363 1 종의식물로부터유전분석에의해식별된가장많은화색의수는복색화에서약 70 가지색, 단색화에서약 50 가지색이유전되는것으로알려져있다. 75 종피자식물의화색을대상으로한유전분석에서 469 개의화색유전자가밝혀졌으며이중에서키메라성을제외한 380 개의유전인자에대해유사유전자들을통합정리하면아래와같이 6 종류의유전인자로정리할수있다.
Page 354-363 각대립유전자가완전우성을나타낼경우... 유색화 (WW) 와백색화 (ww) 의 F1 은유색화 (Ww), F2 는유색화와백색화가 3:1 로분리 각대립유전자가불완전우성을나타낼경우... 유색화 (WW) 와백색화 (ww) 의 F2 는유색화 (WW) : 중간색 (Ww) : 백색화 (ww) = 1 : 2 : 1 로분리 하디 - 바인베르그식유전자풀에있어서모든유전자형의빈도를더하면 1 이된다.
화색유전자의우성과열성에의한우열관계 Page 354-363
이변성유전자 (mutable gene) ; 화색에관여하는유전자가우성 (A) 일때안토시아닌을합성하고열성 (a) 일때합성하지않는경우, 화판에서색소를합성하는도중 A = a 로매우쉽게변하며, 그빈도가잦은특성을가진유전자... 이변성유전자를가진꽃의화색은균일하지않고안토시아닌으로불규칙하게점을찍어놓은것과같은모자이크상의화색을볼수있다.... 원예분야에서중요한화색육종의목표
Page 354-363 세포내주요색소간의우열관계 ; 유전자의활동에의해표현되는화색은세포내색소의화학구조에의해나타나는물리적성질에의해결정되나, 세포내의존재상태와꽃잎의조직구조에의해색소의발편에차이가나타난다.
화색의분류와육종방향 Page 354-363 분류 1 제 1 군 : 야생종이청색, 자색, 적색등의유색화 ( 드물게는백화 ) 로부터출발한그룹, 순황색결여예 ) 스위트피. 페튜니아, 나팔꽃, 무궁화 2 제 2 군 : 야생종이황색과 orange 색으로부터출발한그룹화색의폭이좁다. 청색, 자색, 적색의화색이결여예 ) 메리골드, 루드베키아, 해바라기 3 제 3 군 : 1 군과 2 군에속하는 2 종류이상의야생종이기원이되어있는그룹화색의폭이넓다. 예 ) 장미, 국화, 프리뮬라, 팬지, 다알리아, 글라디올러스 육종목표 1 제 1 군 : 순황색 2 제 2 군 : 백색, 적색 3 제 3 군 : 특이한화색 자색고구마 황색메리골드 프리뮬라
2. 향기
2.1. 향기의정의 Page 363 향기란? ; 상쾌한냄새 / 꽃, 향, 향수따위에서나는좋은냄새... 꽃의향기는식물체따라천차만별이고동일한향기를지닌식물은없다.
2.2. 향기의정체 Page 364-365 ; 꽃의향기는꽃전체, 특히꽃잎에많이함유되어있는식물정유 (essential oil) 에서얻어진다. 이물질은꽃특유의향기를발산하는휘발성의방향유로석유에테르, 알코올, 지방유등에는쉽게용해되지만물에는녹기어려운성질을가지고있다.... 방향유의주성분은테르펜족, 벤젠족의알코올및알데히드, 케톤및각종에스테르등으로구성되어각종에따라함유된성분이다양하다.... 꽃의향기유무와강약은꽃의종류, 크기, 색체뿐만아니라꽃을둘러싸고있는외적요인 ( 온도, 습도 ) 에도큰영향을받는다. 예 ) 작은꽃 > 큰꽃피기직전 > 만개상태한대나온대지방 > 열대지방낮은공기습도 > 높은공기습도한낮 > 저녁또는야간
2.3. 향기의역할 Page 365 - 수분조장 ; 곤충유인 - 살균효과 ; 꽃과잎등에기생하는미생물의번식방지 - 화학반응조절 ; 방향유에포함되는페놀류와알데히드류의화학반응조절 - 증산작용억제 ; 필요이상의수분증발경감 - 해중과조수의침해방지 - 방부, 보호작용
대표적인꽃의향기 Page 366-368 - 장미향 - 자스민향 - 난향 새우란 자스민 춘란
꽃의향기는단일향성분에의해서나타나는것이아니라수십내지수백의향이조합되어나타난다.... 조향의중요성
감사합니다!!!