• 환경생물
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2001

Many researchers have been studied with guard cell protoplasts and detached epidermis as they think that properly stabilized protoplasts and detached epidermis retain many of the properties of intact guard cells. However, some studies have shown that stomata in detached epidermis behave differently, both quantitatively and qualitatively, from those in the intact leaf. Stomata in the intact leaf are very sensitive to environmental factors such as light, $CO_2$ and osmotic stress, but stomata in detached epidermis are less sensitive to these factors than those in the intact leaf. The clearest evidence to suggest the different response between detached epidermis and intact leaf obtained from the experiments with heavy metal, cadmium. 3-weeks old Commelina. communis was transferred to and grown in Hoagland solution in the presence or absence of 5 mM $Cd^{2+}$ for 4 days. The application of $Cd^{2+}$ showed about 70% inhibition of stomatal conductance when measured at various light intensity (100-1,000 $\mu$mole $m^{-2}s^{-1}). However, stomata in detached epidermis floated on an incubation medium containing 100 $\mu$M $Cd^{2+}$ opened to a degree of about 8.38 fm, but the stomata treated with no cadmium opened to 3.74 ${\mu}{\textrm}{m}$. These results were unexpected as the intact leaf grown in a Hoagland solution containing cadmium showed very negative physiological responses. These results showed that stomata in detached epidermis and in the intact leaf could respond reversely. Therefore, it is possible that we now misunderstand how stomata open in real natural condition.

• 한국환경과학회지
• /
• 제15권12호
• /
• pp.1109-1117
• /
• 2006

To investigate the influence of the mesophyll cells on stomatal opening in response to white light, the segments of isolated epidermis were transferred on partly exposed mesophyll cells of a leaf and stomatal apertures were measured. Transferring the isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf caused a marked increase on stomatal apertures while stomata in isolated epidermis incubated in MES buffer hardly opened. Mesophyll infiltration with photosynthetic inhibitors (DCMU, DCCD, $NaN_3$) was performed to elucidate the correlation between stomatal apertures and the degree of photosynthetic activity. It was found that transferring the isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf caused an increase of stomatal apertures depending on the degree of photosynthetic activities. In $NaN_3$ infiltrated leaf discs, transferring the fresh isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf showed no significant effect, but a slight increase on stomatal apertures. Isolated epidermis alone did not respond to the light properly, but if it was closely contacted with mesophyil cells, the stomata regained the ability of the light response. Therefore, it could be suggested that stomatai apertures were related with the degree of photosynthetic activity in the mesophyll cells.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.234-238
• /
• 1980

벼 도열병균의 엽초내균사신전도와 잎표피세포내의 침입율과는 기주가 접종전 같은 온도조건하에서 자랐을 경우 고도의 유의성이 있었으며 또한 이들 두 요인간에는 정의 상관관계가 있었다.

• 환경생물
• /
• 제23권3호
• /
• pp.221-227
• /
• 2005

The effects of light and $CO_2$ on the electrophysiological characteristics of guard cells in the intact leaf and isolated epidermis have been investigated. Fast hyperpolarization of guard cell apoplastic PD in the intact leaf was recorded reaching up to around 7 mV and 20 mV in response to light and $CO_2$. Whenever the experiments were attempted with isolated epidermis, there was no response to light and $CO_2$. In order to determine the influence of the mesophyll cells, the apoplastic PD of guard cells in isolated epidermis was measured in the presence of the mesophyll supernatant or the control medium. The apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -7mV, changing from -22mV to -29mV at 40 min. But, when isolated epidermis was incubated with the supernatant from mesophyll cells incubated in the light, the apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -19 mV, changing from -22 mV to -40.5 mV. $CO_2$ also caused a change of 0.1 to 0.3 pH unit in the intact leaf. However, this change was absent in isolated epidermis. A vibrating probe was used to detect the change in electrical currents at the surface of excised intact leaves and isolated epidermis. The reading of excised intact leaves in the dark was $0.5\muA\;cm^{-2},$ remaining steady until illuminated. Light increased the current on the surface of excised leaves to about $0.8\muA\;cm^{-2},$. However, light had no effect in the current on the surface of isolated epidermis. Apoplastic pH changes across the stomatal complex in response to light and dark were measured both in the intact leaves and isolated epidermis over the same time period using pH micro-electrodes. The guard cell wall of intact leaf was acidified to 2.5 pH unit, falling from pH 7.5 to pH 5.0 in the first 10 min. in the light. At the same time the guard cell wall pH of isolated epidermis fell from pH 7.5 to pH 7.0 at 10 min. The guard cell wall pH of isolated epidermis incubated in the mesophyll supernatant fell from pH 7.6 to pH 6.7 at 10 min. Likewise, It could be imagined that an electrical signal, chemicals and hormones propagated from the mesophyll in response to light and $CO_2$ could control a fast stomatal response.

• 한국잡초학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.46-55
• /
• 1989

수도재배지(水稻栽培地)에 생육(生育)하고 있는 벼와 주변(周邊) 잡초(雜草)들의 기공형태(氣孔形態), 크기 및 밀도(密度)를 조사(調査)하기 위해 1988년(年) 영남작물시험장(嶺南作物試驗場) 수도시험포(水稻試驗圃)에서 수도품종(水稻品種) 42종(種)과 잡초(雜草) 30종(種), 보리, 밀 및 콩 각(各) 1종(種)을 공시(供試)하여 조사(調査)하였던 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 기공(氣孔)의 모양은 초종(草種)에 따라 뚜렷한 차이(差異)를 보였는데 구형(球形)에 가까웠던 초종(草種)은 속속이풀, 가래, 소리쟁이, 마디꽃 등(等)이었고, 타원형(楕圓形)에 속(屬)하는 초종(草種)은 민바랭이, 개비름, 자귀풀, 사마귀풀, 벗풀, 물달개비, 여뀌, 여뀌바늘과 피종류(種類)였으며, 장타원형(長楕圓形)에 속(屬)하는 초종(草種)은 보리, 밀, 올챙고랭이, 올방개 및 방동사니류(類)였다. 벼품종(品種)들은 특이(特異)하게 마름모형(形)을 갖고 있었다. 2. 기공(氣孔)의 밀도(密度)와 크기도 토종간(草種間) 차이(差異)가 뚜렷 하였는데 특(特)히 광엽잡초(廣葉雜草)에 속(屬)하는 초종(草種)들에서 더욱 심하였다. 벼품종(品種)들간(間)의 차이(差異)는 잡초(雜草)에 비(比)해서는 상대적(相對的)으로 적었다. 본(本) 시험(試驗)에 사용(使用)된 모든 초종중(草種中)에서 가장 적은 수(數)의 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)은 사마귀풀(표면(表面) 17개(個), 이면(裏面) 54개(個))과 쇠비름(표면(表面) 20개(個), 이면(裏面) 17개(個))였고, 반대(反對)로 가장 많은 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)은 꽃여뀌 (표면(表面) 449개(個), 이면(裏面) 511개(個))였으며 기공(氣孔)크기에 있어서는 콩, 자귀풀, 여뀌바늘(이면(裏面)) 및 고들빼기(이면(裏面)) 등(等)은 대조초종(對照草種)이었던 강피보다 절반이하(折半以下)의 크기였고 반대(反對)로 기공(氣孔)의 크기가 가장 컸던 초종(草種)은 쇠비름과 사마귀풀로써 피보다 6~7배(倍) 더 큰 기공(氣孔)을 갖고 있었다. 3. 대부분(大部分)의 초종(草種)들은 잎이면(裏面)의 기공수(氣孔數)가 잎표면(表面)의 기공수(氣孔數)보다 많았는데, 특(特)히 여뀌바늘과 고들빼기는 잎이면(裏面)에 $mm^2$당(當) 300여개(餘個) 더 많이 분포(分布)하고 있었다. 그러나 잎표면(表面)에 더 많은 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)들은 쇠비름, 소리쟁이, 마디풀, 강아지풀, 민바랭이, 돌피 등(等)과 같이 주(主)로 밭에 생육(生育)하는 $C_4$ 식물(植物)과 논에 자라는 여뀌, 밭뚝외풀과 수종(數種)의 벼품종(品種)들이었다(UPLRI-5, 풍산벼, 진흥(振興), 영덕(盈德)벼, 왜도(矮稻)-C). 4. 알방동사니, 금방동사니 및 너도방동사니는 잎표면(表面)에는 기공(氣孔)이 없고, 잎이면(裏面)에만 기공(氣孔)이 분포(分布)되어 있었고, 가래는 반대(反對)로 잎표면(表面)에만 기공(氣孔)이 분포(分布)되어 있으며, 잎이면(裏面)는 극(極)히 드물게 분포(分布)되거나 거의 퇴화(退化)되어 있었다. 5. 벼품종(品種)의 기공수(氣孔數)는 품종간(品種間)의 차이(差異)도 컸지만, 품종유형간(品種類型間) 차이(差異)도 큰 경향(傾向)을 보였는데 전체적(全體的)으로 볼 때 통일형(統一型) 품종(品種)이 가장 많은 수(數)의 기공(氣孔)을 가지고 있었고, 다음은 인도형(印度型) 품종(品種), 일본형(日本型) 품종(品種)의 순(順)이였다. 가장 적은 수(數)의 기공(氣孔)을 가졌던 일본형(日本型) 품종(品種)들도 1960년대(年代) 이후(以後)에 육성(育成), 보급(普及)된 품종(品種)들이 1960년대(年代) 이전(以前)에 재배(栽培)되었던 재래종(在來種)과 도입종(導入種)보다 많은 수(數)의 기공(氣孔)을 가졌다. 기공(氣孔)의 크기에 있어서는 1960년대(年代) 이전(以前)의 재래종(在來種)과 도입종(導入種)이 가장 큰 기공(氣孔)을 갖고 있었다. 전체(全體) 벼품종중(品種中)에서 진흥(振興)은 가장 적은 수(數)(${\fallingdotseq}$ 150개(個))의 기공(氣孔)을 갖고 있었고, 유신(維新)은 가장 많은수(數)(표면(表面) 350개(個), 이면(裏面) 449개(個))의 기공(氣孔)을 가진 품종(品種)이였으며, 이 밖에 $mm^2$당(當) 350개(個) 이상(以上) 분포(分布)된 품종(品種)들은 삼강(三剛)벼, 밀양(密陽) 23호(號), 운봉(雲峰)벼 등(等)이였다.

• Journal of Plant Biology
• /
• 제17권2호
• /
• pp.99-105
• /
• 1974

Author has studied and reported on taxonomy of Korean sedges, using gross morphology, anatomy and epidermal patterns of the leaf blades(1969, 1971, 1973, 1974). This paper is the 6th report of epidermal patterns of leaf blade on sedges and includes 5 genera, Eriophorum, Fuirena, Kobresia, Rhynchospora and Scirpus. The author proposed to find epidermal patterns of leaf blades as an important taxonomic characteristic of sedges classification. The result of this study, the elements of leaf epidermis, subsidal cells, silica body, cell wall of long cell, prickles, and arrangement of the elements are considered to be significant characteristics for the identification and classification of sedge.

• Applied Microscopy
• /
• 제42권2호
• /
• pp.95-103
• /
• 2012

연잎효과는 연꽃의 잎에서 규명된 현상으로 표피세포에서 기원하는 미세구조에 의해 물방울이 잎 표면이나 내부조직에 침투하지 않고 경사면으로 흘러내리며 표면 위 먼지나 이물질을 함께 떨어지게 한다. 잎 표면을 항상 깨끗한 상태로 유지하는 자기정화 능력인 연잎효과에 대해서는 여러 영역에서 연구되고 다방면으로 응용되고 있으나 구조적인 측면에서 연잎을 생장단계별 또는 표피조직 부위별로 비교 조사한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 연잎과 줄기를 대상으로 생장단계별, 부위별 표피조직의 미세 표면구조를 연구하여 연잎효과 표면 특성을 조사하였다. 본 연구에서 조사된 연잎효과는 미세돌기와 왁스결정체가 발달한 잎의 상피조직에서만 나타나고, 왁스결정체만 발달한 하피 및 줄기의 표피조직에서는 확인되지 않았다. 이는 미세돌기의 발달이 연잎효과를 나타내는데 가장 중요한 요인이고, 왁스결정체가 돌기표면 위에 축적되면 연잎효과는 더 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.188-195
• /
• 2001

삽주(Atractylodes japonica Koidz. ex Kitam.)와 큰꽃삽주(A. macrocephala Koida.)의 근경 과 측근, 줄기, 잎과 엽병, 자방, 잎의 표피 세포의 형태와 크기에 관한 해부학적형질을 조사하여 이들의 분류학적 가치를 평가하고자 본 연구를 수행하였다. 줄기와 자방의 횡단면 구조는 매우 유사하여 두 종이 구분되지 않았으나, 근경에 분포하는 유관의 크기와 단위면적 당 분포수, 잎과 엽병의 횡단면 형태, 잎 표피 세포의 크기와 기공의 단위 면적당 분포수에서 차이가 있어 두 종을 구별하는 형질로서 가치가 있는 것으로 생각되었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.61-73
• /
• 2003

한국산 용담과 식물중, 덩굴식물인 좁은잎덩굴용담속과 덩굴용담속에는 각기 1분류군씰 분포한다. 이에 대한 외부형태학적 형질을 재검토하였으며, 줄기, 잎, 자방, 악, 자방의 횡단면, 주두, 잎표피, 주맥표면, 화관열편 표면, 밀선, 종피와 화분의 형태를 조사하여 두 속간의 한계 와 유연관계를 재검토하고자 하였다. 두 분류군의 식별형질로는 주로 열매형질(삭과와 장과), 부화관의 유무와 화분형 질(망상과 유선상)로 의존해 왔으나, 조사결과 외부형태형질(뿌리, 잎, 꽃받침, 주두, 약)과 내 부형태형질(꽃받침, 자방) 그리고 미세구조(화피열편의 표면, 잎의표면, 주맥의 표면, 종피)에서도 커다란 차이를 보였다. 두 분류군의 분포는 한반도 육지역에 분포하는 것은 전부 좁은잎덩굴용담이었고 덩굴용담은 해양성기후대인 제주도와 울릉도에서만 발견되었다.

• Applied Microscopy
• /
• 제35권2호
• /
• pp.97-104
• /
• 2005

표피조직은 비교적 분화되지 않은 기본 표피세포와 식물에 따라 특수하게 분화되어 형태와 기능이 매우 다른 여러 이형세포로 발달할 수 있다. 본 연구에서는 약용으로 활용되는 접시꽃 (Althaea rosea)의 엽육 표피조직에 발달하는 모용에 대하여 이들 모용 유형에 따른 분화 발달 양상을 주사전자현미경적으로 연구하였다. 접시꽃 엽육 표피상에 발달하는 모용은 크게 단모(simple hairs), 총생모 (non-grandular tufted hairs)와 분비모 (peltate glandular hairs)로 대별되는데, 총생모는 상, 하피 및 하피의 엽맥을 따라 특히 더 발달하는 장상의 총생모 (longtufted hairs, ${\sim}1000{\mu}m,\;2{\sim}10$ branchlet)와 상, 하피 및 하피의 엽신에 더 밀생 분포하는 단상의 총생모 (shorttufted hairs, ${\sim}210{\mu}m,\;2{\sim}7$ branchlet)로 나뉘어진다. 장상의 총생모는 단순모로부터 시작하여 10개까지 분지되며, 분화 초기에는 비교적 일정한 방향으로 분지되는 양상을 보인다. 반면 분비모는 $1{\sim}2$개의 두정세포(head cell, 직경 $20{\sim}35{\mu}m$), 2개의 자루세포(stalk cell, 길이 $10{\sim}15{\mu}m$), 기저세포 (basal cell)로 이루어진다. 또한, 엽신 전체에 발달하는 총생모와는 달리 분비모는 특히 표피면에서 함몰된 망목극(areole)을 따라 분포한다. 이들 모용 중 총생모는 엽육 표피의 보호 및 방어기능을 주로 수행할 것으로 추측되며, 분비모는 두정세포 내에 함유되어 있는 성분이 유용한 이차대사 물질을 분비하는 기능과 보호기능에도 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다. 일반적으로 모용은 분비기능이 활발한 식물에서 유용한 이차대사 화합물을 생성, 축적하고 분비하는데 중추적인 기능을 수행하는 것으로 알려져 있어 이들에 대한 세포수준에서의 연구 및 분비되는 유용한 물질에 대한 연구는 구조적 정보 및 적응을 위한 방어기작 규명 등에 이르기까지 매우 유용하게 쓰일 것이다.