Abstract
Light energy utilization was investigated in the fallen stems of Opuntia bigelovii. Threshold time for the decreasing steady state of acid accumulation in the palisade tissue of Opuntia stems was 4 hours under 1,000 $\mu Em^{-2}sec^{-1}$ of PAR at $75^{\circ}C$, while stomatal closing throughout the stem stage was illustrated by 256.0-310.4 sec $\textrm{cm}^{-1}$ of stem diffusive resistance and 0.20g $day^{-1}$ of the water loss rate as cuticular resistance. The acid loss rate in the stems per 4 hours was related to tissue water contents and a few acid loss rate could be recognized at the water content rage of 56.4%~46.8%. Endogenous oscillation of tissue acidity due to the diurnal rhythmic phenomena depended on the tissue water content was found in the Opuntia stems with stomatal closing during the normal day/night cycle. The survival rate of 1 segment to survive 2 years old cactus was 22.7% in desert environments. Such a compensation photosynthesis which utilizes light energy and maintains the reassimilation of endogenous gases was interpreted as conceptual model.
지상에 떨어진 Opuntia bigelovii 선인장의 줄기에 있어서 광 energy의 이용한계와 함수량과의 관계를 연구하였다. 이들 떨어진 선인장의 줄기는 주.야로 줄기확산저항이 256.0~310.4 sec $cm^{-1}$인 것으로 보아 기공은 주.야를 통하여 폐공하고 있음을 알 수 있었다. 또한 축적된 산의 감소율은 PAR이 1000${\mu}Em^{-2}sec^{-1}$인 조건 하에서 4시간이면 steady state로 감소하였다. 조직내의 산감소율은 조직의 함수량에 따라 감소하며 그 함수량이 56.4~46.8% 일때에는 4시간 동안의 광조사와 본실험방법으로는 거의 산감소율을 확인할 수 없었다. 일주기 rhythm에 의하여 나타나는 산도의 oscillation도 조직의 함수량으 감소에 따라 감소하였다. 한마디의 선인장줄기가 사막의 땅에 떨어져 두마디의 선인장이 되는 생존율을 22.7%였으며 그동안은 외부로 부터 $CO_2$와 물의 흡수없이 광energy를 이용하여 생존하고 비가 내리자 않는 긴 건조기에도 선인장은 똑같은 방법으로 생활한다는 것은 알 수 있었다. 이와 같이 외부로 부터 들어오는 광과 호흡에 의하여 내생되는 $CO_2$만을 이용하는 보상광합성의 대사과정을 model로 제시하였다.