주피

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주피

[ periderm ]

주피는 대개 목본식물에서 발견되는 조직으로, 식물의 표피를 대신하여 식물을 보호하는 특정한 구조를 가진 외곽 층을 말한다. 주피의 어원은 ‘주변’을 뜻하는 그리스어 ‘peri’와 ‘피부’를 뜻하는 그리스어 ‘derma’의 합성어에서 유래한다. 수피(나무껍질, bark)의 바깥을 차지하는 조직으로 코르크 세포, 코르크 형성층 및 코르크 피층으로 구성되며, 목본식물이 2기생장으로 부피가 빠른 속도로 증가하면서 줄기와 뿌리의 표피를 대체한다.1)

목차

  1. 1.주피의 역할
  2. 2.주피의 구조와 생성
    1. 2.1.주피의 구조
      1. 2.1.1.코르크 세포층
      2. 2.1.2.코르크 피층
      3. 2.1.3.코르크 형성층
    2. 2.2.주피의 생성
  3. 3.주피의 경제적 활용
  4. 4.참고문헌

주피의 역할

주피의 가장 바깥쪽에 자리한 코르크 세포의 성질로 인하여 표피에 비하여 기계적 충격에 강하고 수분을 통과시키지 않는 성질이 강하므로 2기생장을 하는 목본식물의 내부를 보호하는 데 적합하다. 코르크 세포는 죽은 세포로서 내부에 탄닌이나 수베린과 같이 주피를 견고하게 하고 초식동물에 대항할 수 있도록 하는 후형질을 가지고 있어 식물체 보호에 중요한 역할을 한다. 최근에는 세균이나 진균류에 의한 감염으로부터 식물을 보호하는 역할을 한다는 것이 알려졌다. 또한, 주피의 코르크층은 단열효과가 크기 때문에 식물체의 온도를 일정하게 유지하는 데 중요하다.

사과나무 줄기의 주피 (붉은 색으로 염색된 표피를 포함한 부분) (출처: Getty Image Korea)

주피의 구조와 생성

주피의 안쪽에 분열조직인 코르크 형성층이 있어 바깥쪽으로는 코르크 세포를 만들고 안쪽으로는 코르크 피층을 생성한다.2)

딱총나무(Sambucus nigra) 주피의 구조 (출처: Getty Image Korea)

주피의 구조 코르크 세포층

코르크조직(phellem)으로 불리는 부분으로 코르크 형성층의 분열로 생성되어 바깥쪽에 자리하며, 세포 간극이 없이 조밀하고 죽은 세포로 구성되어 있다. 코르크 세포층의 특징으로는 세포벽이 목전화(suberinization)되어 있으며 두께가 일정하지 않다는 점을 들 수 있다.

코르크 피층

코르크 형성층의 안쪽에 자리한 코르크 피층(phelloderm)은 살아있는 세포로 구성된 유조직이다. 코르크 피층 세포는 피층의 유세포와 거의 유사하여 위치에 따라서만 구분할 수 있다.

코르크 형성층

코르크 형성층(phellogen)은 관다발형성층보다 단순한 구조로 되어 있다. 잎에는 주피가 형성되지 않지만 겨울 눈을 감싸는 비늘 잎에 주피가 형성되는 경우가 있다. 1년생 초본성 쌍떡잎식물의 경우에는 드물게 줄기와 뿌리의 가장 오래된 부분에 주피가 형성되기도 한다.

주피의 생성3)

잎이나 가지가 떨어져 나가 내부가 노출된 부위를 따라 주피가 발달하는 것을 볼 수 있는데, 주피의 생성은 기계적 손상이나 기생체의 침입으로 상처를 입었거나 죽은 조직 주변에 보호층을 만드는 필수적인 과정이라고 할 수 있다. 쌍떡잎식물 중 일부는 줄기나 뿌리 일부가 떨어져 나감에 따라 생겨난 물관부의 상처 주위에 주피를 만들기도 한다. 일부 식물의 코르크 세포는 목전화되지 않은 채 보강세포로 분화하여 보호 기능을 유지하는 예도 있다.

주피의 경제적 활용

병마개용으로 흔히 사용되는 코르크층 세포는 세포벽이 얇고 세포 내부가 공기로 가득 차 있다. 이 코르크 세포는 불투수성이며 기름 성분에 강하다. 주피의 코르크 세포는 가볍고 열을 차단하는 능력이 큰 한편, 압축력과 복원력도 크다. 특히 불투수성과 기름에 대한 내구성은 상업적으로 매우 중요한 성질이므로 코르크의 활용도를 높이는 원인이 된다. 코르크는 낚시 도구 제작에도 활용되는데, 비중이 작으므로 낚싯대 손잡이나 부표 또는 찌를 만드는 데 사용된다. 이외에도 공기 흐름을 막을 수 있는 성질로 인하여 플루트, 클라리넷 등의 목관악기에도 사용된다. 최근에는 우주선 내부의 연료탱크를 보호하기 위한 단열재로 사용되기도 한다. 코르크 나무로 알려진 코르크 참나무(Quercus suber)에서는 약 십 년 간격으로 코르크층을 수확할 수 있다. 코르크를 조심스럽게 제거하고 나면 코르크 형성층에서 코르크 세포를 다시 생산하기 때문이다.

참고문헌

1. Esau K (1977) Anatomy of Seed Plants 2nd ed. John Wiley & Sons, Inc. 183-196
2. Serra O, Figuera M, Franke R 등 (2010) Unraveling ferulate role in suberin and periderm biology by reverse genetics. Plant Signaling and Behaviour 5: 953-958
3. Ginzberg I (2008) Wound-Periderm formation. Induced Plant Resistance to Herbivory. Springer Science Business Media. 131-146