• 제목/요약/키워드: Stomata size

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Effect of Potassium Silicate on Growth and Leaf Epidermal Characteristics of Begonia and Pansy Grown in Vitro

  • Lim, Mi Young;Lee, Eun Ju;Jana, Sonali;Sivanesan, Iyyakkannu;Jeong, Byoung Ryong
    • 원예과학기술지
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    • 제30권5호
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    • pp.579-585
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    • 2012
  • This study was carried out to investigate the effect of potassium silicate on the growth and leaf epidermal characteristics of horticultural crops viz., begonia (Begonia semperflorens Link et Otto) 'Super Olympia Red' and 'Super Olympia Rose' and pansy (Viola ${\times}$ wittrockiana Hort.) 'Matrix White Blotch' and 'Matrix Yellow Blotch' in vitro. Seeds after germination were grown on a quarter strength MS medium supplemented with potassium silicate ($K_2SiO_3$) at 0, 100, 200, or $300mg{\cdot}L^{-1}$ and were maintained under a photoperiod of 16 hours at $25^{\circ}C$. Growth parameters such as plant height, root length, chlorophyll content, fresh, and dry weights have been recorded after a growth period of 58 days for begonia and 94 days for pansy. In begonia, fresh weight was significantly greatest in the $200mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment in both 'Super Olympia Red' and 'Super Olympia Rose'. In both pansy cultivars, fresh weight was the greatest in the $200mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than other treatments. Chlorophyll content was significantly greater in the $100mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment for both the cultivars of begonia. Leaf area significantly increased with the higher concentrations of $K_2SiO_3$ treatment in both cultivars of pansy. Stomatal structures on the leaf epidermis were observed with scanning electron microscopy (SEM). In begonia 'Super Olympia Rose', the structure of stomata were more compact in size in the $300mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than in the control. Similarly, in pansy 'Matrix White Blotch' the surface of stomata appeared to be smoother in the $300mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than those wrinkled appearance in the control. The surface of the leaf epidermis appeared to be compact due to Si deposition, and thus results indicated that Si positively affected the growth and biomass production of these species. Our data show that the effect of Si on growth parameters is strongly dependent on cultivar of the plant species tested.

우리나라에 분포하는 오미자과 2속 3종의 잎 형질 및 광합성 특성 (Foliar Characteristics and Photosynthetic Efficiency of Three Species of Schisandraceae Trees Distributed in Korea)

  • 김판기;이갑연;김세현;한상섭
    • 한국농림기상학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.90-96
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    • 1999
  • 우리나라에 서식하는 오미자과 2속 3종의 종간 및 종내 변리정도와 생장 특성을 구명하기 위하여, 낙엽 활엽성인 Schisandra속의 오미자와 흑미자(자웅동주, 숫그루, 암그루), 상록활엽성인 Kadsura속 남오미자의 엽형질과 생리적 특성을 조사하였다. 잎의 길이 및 폭은 변이의 폭이 커서 종간의 큰 차이를 볼 수 없었으나, Schisandra속이 Kadsura속보다 짧고 넓은 형태를 하였다. 엽병의 길이는 Schisandra속이 Kadsura속보다 길었으며, 특히 흑오미자의 암그루는 남오미자에 비교하여 2배 이상 길었다. 그러나 엽병의 직경은 Kadsura속이 Schisandru속보다 두꺼웠다. 기공의 크기(폭, 길이)는 Schisandra속이 Kadsura속에 비하여 켰으며, 기공밀도는 Kadsura속이 Schisandra속보다 높은 밀도를 나타냈다. 생육환경에 따른 잎의 형태적 변화는 크게 두드러지지 않았으나, 표고가 높아짐에 따라서 흑오미자의 잎이 길어지는 경향을 나타냈다. 엽록소 함량은 종간 및 종내의 변이 폭이 켰으며, 흑오미자가 남오미자 또는 오미자보다 높았다. 광합성 특성은 Schisandra속이 Kadsura속보다 광보상점 및 광포화점이 낮고, 광포화점에서의 광합성속도도 낮았다. 그러나 Schisandra속은 Kadsura속보다 낮은 호흡률을 나타내어 낮은 광도조건에서 더욱 효율적인 생장활동을 영위함을 알 수 있었다. 그리고 임내의 어두운 곳에서 생장한 개체는 높의 광도에서 생장한 개체에 비교하여 낮은 광도조건에서 더욱 효율적인 광합성작용을 하고 수행하였다.

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한국산 팥꽃나무과 잎표피 미세구조의 분류학적 검토 (The taxonomic consideration of leaf epidermal microstructure in Korean Thymelaeaceae Adans)

  • 정은희;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.421-433
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    • 2003
  • 한국산 팥꽃나무과(Thymelaeaceae Adans.)의 5속(팥꽃나무속: 4종, 아마풀속: 1종, 삼지닥나무속: 1종, 피뿌리풀속: 1종, 산닥나무속: 2종)의 잎표피 미세구조를 광학현미경(LM)과 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 연구된 모든 분류군은 이면기공엽(hypostomatic type)으로 밝혀졌다. 공변세포의 크기는 $13.8-34.4{\times}8.7-22.9{\mu}m$로 종에 따라 차이를 보이는데, Diathron linifolium($15.9{\pm}2.6{\times}10.0{\pm}1.3{\mu}m$)가 가장 작은 공변세포를 갖고 있었고, Daphne odora ($32.8{\pm}1.6{\times}20.7{\pm}1.3{\mu}m$)가 다소 큰 공변세포를 가지는 것으로 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분의 분류군에서 불규칙형(anomocytic)으로 나타났다. 다만, Daphne kiusiana의 경우는 불균등형(anisocytic)도 함께 나타났다. 부세포의 수층벽(anticlinal wall)은 직선형 또는 파상형이다. 표피세포의 크기는 $20.7-61.0{\mu}m$으로, 가장 작은 세포는 Stellera chamaejasme($26.0{\pm}1.9{\mu}m$)에서 나타났고, 가장 큰 세포는 Edgeworthia chrysantha($53.6{\pm}3.1{\mu}m$)에서 나타났다. 표피세포의 표변은 표피상납질(epicuticular wax)이 판 모양의 조각(flake-like platelet)들로 박혀있었으며, 표피침적정도에 따라 크게 세 가지 유형으로 구분되었다 - (1) 표피 상납질은 매끄러우며 완전하지 않은 판모양의 조각들이 존재함, (2) 납작한 판 모양의 조각들이 독립적으로 평행하게 산재함, (3) 막질의 판 모양 조각들이 표면으로부터 연결되어 다양한 각도로 조밀하게 산재함. 모용은 일부 분류군에서만 나타났으며, 엽연과 맥에 분포하는 분류군과 옆 전체에 분포하는 분류군으로 구분되었다. 모용이 있는 경우는 크게 두 가지 type으로 구별되었다. 즉, (1) Type I: 유선상이며, 선형단세포모(D. genkwa, E. chrysantha, Wikstroemia ganpi, W. trichotoma)와 (2) Type II: 유두상이며, 3-4개의 절로 구성된 갈고리형 다세포모(Diarthron linifoliuml로 나뉘었다. 끝으로 조사된 분류군내의 속간 그리고 종간의 동정과 식별을 위한 잎 표피 미세형태학적 형질의 분류학적 가치를 검토하였다.

한국산(韓國産) 단풍나무속(屬)의 잎의 형태(形態) 및 해부학적(解剖學的) 연구(硏究) (A Morphological and Anatomical Study on the Leaves of the Genus Acer in Korea)

  • 박광우;김삼식
    • 한국산림과학회지
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    • 제64권1호
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    • pp.52-63
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 한국산(韓國産) 단풍나무속(屬) 17종류(種類)(12종(種), 5변종(變種))를 잎의 기공형태(氣孔形態), 부위별(部位別) 털의 형태(形態), 엽병(葉柄) 부위별(部位別) 중심주(中心柱)의 형태(形態)와 수적(數的)인 변화형(變化型)에 의해서 식별(識別)을 시도(試圖)한 것이며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 단풍나무속(屬)의 기공형태(氣孔形態)는 부규칙형(不規則J型)으로 길이는 $10.25{\sim}21.00{\mu}$ 이었고, 폭(幅)은 $7.57{\sim}11.83{\mu}$이었다. 2) 단풍나무속(屬) 잎의 부위별(部位別) 털의 형태(形態)는 11가지로서 장유모(長柔毛), 장연모(長軟毛), 견모(絹毛), 단연모(短軟毛), 금모(錦毛), 미모(微毛), 세유모(細柔毛), 선모(線毛), 경직모(硬直毛), 경조모(硬粗毛), 구모(鉤毛)가 있었으며 이는 분류(分類)에 중요(重要)한 거점(據點)이 되었다. 3) 단풍나무속(屬)의 엽병(葉柄) 중심주(中心柱)는 다조형(多條型)으로 진정중심주(眞整中心柱)와 부정중심주(不整中心柱)를 가지며, 엽병(葉柄) 부위별(部位別) 중심주지(中心柱枝)의 수적(數的)인 변화형(變化型)은 6가지로서 기부(基部)>중앙부(中央部)=정부(頂部), 기부(基部)<중앙부(中央部)=정부(頂部), 기부(基部)=중앙부(中央部)=정부(頂部), 기부(基部)>중앙부(中央部)<정부(頂部), 부(基部)>중앙부(中央部)<정부(頂部), 부(基部)=중앙부(中央部)<정부(頂部)가 있었다. 4) 단풍나무속(屬)의 엽병(葉柄) 절단면(切斷面) 형태(形態)는 7가지로서 a, b, c, d, e, f, g형(型)이 있었으며 형태별(形態別) 출현빈도(出現頻度)는 b형(型)이 7개(個) 수종(樹種)에서 나타나서 가장 높은 출현빈도(出現頻度)를 보였으며, a형(型)과 c형(型)은 각각 4개(個) 수종(樹種)에서 나타났으며, g형(型)은 3게종(個種)에서, d, e, f형(型)은 각각 2개(個) 수종(樹種)에서 나타났다. 이상(以上)을 종합(綜合) 결론(結論)하면 한국산(韓國産) 단풍나무속(屬) 12종(種) 5변종(變種)에 대한 엽기공(葉氣孔), 엽모(曄母) 및 엽병(葉柄)의 중심주(中心柱)의 형태적(形態的) 특징(特徵)과 엽병(葉柄) 부위별(部位別) 중심주지(中心柱枝)의 수적(數的)인 변화(變化)에 의해서 분류(分類)할 수 있었다.

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오존이 기린초와 비비추의 광합성, 항산화효소, 해부학적 구조에 미치는 영향 (Photosynthesis, Antioxidant Enzyme, and Anatomical Difference of Sedum kamtschaticum and Hosta longipes to Ozone)

  • 정효정;우수영;이성한;백생글
    • 원예과학기술지
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    • 제28권3호
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    • pp.394-402
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    • 2010
  • 이 연구의 도심 녹화 수종으로 가장 많이 이용되는 기린초($Sedum$ $kamtschaticum$)와 비비추($Hosta$ $longipes$)를 대상으로 오존에 의해 나타나는 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 차이를 구명하기 위하여 수행되었다. 오존을 하루 8시간씩(08:00-16:00) $200{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$ 처리하였다. 대조구를 설정하고 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 특성(기공, 플라스토글로블리의 크기 등)을 조사하였다. 그 결과, 오존처리 후 측정된 순광합성량은 두 식물 종에서 감소하였고 호흡률은 증가하였다. 오존처리 후 비비추의 경우 glutathione reductase의 활성이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 기린초와 비비추는 황화, 백화 및 반점 등의 전형적인 오존 피해 증상을 나타내었다. 오존 처리후 기린초와 비비추의 단위면적당 기공의 수는 증가하였으며, 기공크기는 유의성 있게 감소하였다. 대기오염에 피해 받은 식물에서 관찰 할 수 있는 플라스토글로블리의 수가 기린초와 비비추에 있어 유의성 있게 증가하고 그 직경도 증가하였다.

조림지(造林地)에서 선발(選拔)한 자연(自然) 4배체(倍體) 아까시나무(Robinia pseudoacacia L.)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on a Tetraploid of Robinia pseudoacacia L. Selected in the Planted Forest)

  • 김정석;이석구
    • 한국산림과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.39-44
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    • 1972
  • 당연구소(當硏究所) 북서편(北西便)에 위치(位置)한 칠보산(七寶山)에서 자연생(自然生) 광엽계통(廣葉系統)의 아까시나무를 선발(選拔)하여 몇가지 특성(特性)들을 조사(調査)하였다. 염색체수(染色體數)에 있어서는 역시 2n=40으로 인위(人爲) 4배체(倍體)와 같은 수(數)를 갖이고 있었으며 외부형태(外部形態)은 잎이 크고 농록색(濃綠色)을 나타내며 두터웠다. 그리고 기공(氣孔)의 길이와 단위면적당(單位面積當) 기공(氣孔)의 수(數)에 있어서는 2배체(倍體)와 비슷하였으나 섬유(纖維)의 길이 및 폭(幅)은 2배체(倍體)보다 증대(增大)되였고 생장상황(生長狀況)에 있어서는 인위(人爲) 4배체(倍體) 광엽(廣葉) 아까시나무와 큰 차이(差異)가 없었다.

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Comparison of Yield and Growth Characteristics of Platycodon grandiflorum According to the Ploidy Levels and Growing Conditions

  • Lee, Hee-Doo;Seo, Dong-Yeon;Kwon, Soo-Jeong;Kim, Hyun-Jeong;Cho, Gab-Yeon;Boo, Hee-Ock;Roy, Swapan Kumar;Kim, Hag-Hyun
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.331-338
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    • 2016
  • The present study aimed to compare and investigate the morphological characteristics and yield components according to ploidy level of diploid and tetraploid Platycodon grandiflorum under vinyl-greenhouse and open field conditions. Plant height of diploid and tetraploid P. grandiflorum was 51.3 ㎝, 54.0 ㎝, respectively. The results revealed that the plants grown in the vinyl-greenhouse showed significantly higher growth compared to those grown in the open field. Regardless of the growing place, diploid and tetraploid of P. grandiflorum showed the rapid elongation of internodes after 4 and 3 internodes respectively and elongation tends to be decreased as entering the flower-bud differentiation period. The starting day of flowering in vinyl-greenhouse cultivation was found to be faster than that of the open field cultivation by 2∼3 days and tended to be delayed by about 5∼6 days in tetraploid P. grandiflorum compared to diploid. Fresh weight of roots from the vinyl-greenhouse cultivation showed a high quantity as 34.2g and 49.4g in diploid and tetraploid P. grandiflorum, respectively and especially tetraploid P. grandiflorum was found to be increased by approximately 44.4% compared to other plots.

한국산 향유속(Elsholtzia Willd., 꿀풀과)의 분류학적 연구 (A Systematic Study of Elsholtzia Willd. (Lamiaceae) in Korea)

  • 전윤창;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.309-333
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    • 2006
  • 한국산 향유속 분류군의 분류학적 개정을 위해 영양기관과 생식기관 형질 [외부형태학, 미세형태학, 해부학(엽신, 엽병, 줄기), 화분, 소견과]의 상세한 비교연구를 수행하였다. 한국산 향유속의 화서는 원통형으로 배열되는 분류군도 있으나 대개 꽃이 한쪽으로 치우쳐서 배열하고, 길이는 0.5-10 cm이다. 잎은 난형 혹은 선형으로 길이는 0.2-10 cm이고, 너비는 0.2-6 cm이다. 화서와 잎의 종마다 다른 크기와 모양 등은 종간 구별에 유용한 형질로 나타났다. 식물체의 잎과 포에는 불규칙형(anomocytic)과 교차형(diacytic)의 기공복합체가 관찰되었으며, 소견과의 형태는 난형으로 표면무늬는 다공형이고, 과피는 모두 점액성과피(myxocarpy)의 특징을 가졌다. 화분의 크기는 대부분 중립, 모양은 아장구형, 발아구는 6구형이고, 표면무늬는 전형적인 이중 망상형(bireticulate)이었다. 한국산 향유속 식물에 대한 분류학적 개정을 하였다. 4개의 종이 구별되었고, 각 분류군의 기재문과 검색표를 제시하였다.

Methane Oxidation Potentials of Rice-associated Plant Growth Promoting Methylobacterium Species

  • Kang, Yeongyeong;Walitang, Denver I.;Seshadri, Sundaram;Shin, Wan-Sik;Sa, Tongmin
    • 한국환경농학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.115-124
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    • 2022
  • BACKGROUND: Methane is a major greenhouse gas attributed to global warming partly contributed by agricultural activities from ruminant fermentation and rice paddy fields. Methanotrophs are microorganisms that utilize methane. Their unique metabolic lifestyle is enabled by enzymes known as methane monooxygenases (MMOs) catalyzing the oxidation of methane to methanol. Rice absorbs, transports, and releases methane directly from soil water to its stems and the micropores and stomata of the plant epidermis. Methylobacterium species associated with rice are dependent on their host for metabolic substrates including methane. METHODS AND RESULTS: Methylobacterium spp. isolated from rice were evaluated for methane oxidation activities and screened for the presence of sMMO mmoC genes. Qualitatively, the soluble methane monooxygenase (sMMO) activities of the selected strains of Methylobacterium spp. were confirmed by the naphthalene oxidation assay. Quantitatively, the sMMO activity ranged from 41.3 to 159.4 nmol min-1 mg of protein-1. PCR-based amplification and sequencing confirmed the presence and identity of 314 bp size fragment of the mmoC gene showing over 97% similarity to the CBMB27 mmoC gene indicating that Methylobacterium strains belong to a similar group. CONCLUSION(S): Selected Methylobacterium spp. contained the sMMO mmoC gene and possessed methane oxidation activity. As the putative methane oxidizing strains were isolated from rice and have PGP properties, they could be used to simultaneously reduce paddy field methane emission and promote rice growth.

부추속(Allium L.) 잎 표피의 구조와 이의 분류학적 중요성 (Leaf epidermal structure of the Allium L. and its taxonomic significance)

  • 최혁재;장창기;고성철;오병운
    • 식물분류학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.97-118
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    • 2004
  • 부추속 분류군들에 대한 광학현미경 및 주사전자현미경에 의한 잎 표피의 해부학적 및 미세구조적 연구를 수행하였다. 그 결과를 토대로 종 수준 또는 절이나 아속의 수준에서 각 분류군의 주요형질 및 형질의 변이 한계를 파악하였다. 잎 표피세포의 모양은 장방형에서부터 아주 긴 선형으로 관찰되었고, 크기는 분류군에 따라 다양하였다. 엽신이 넓은 달래절, 산마늘절, 두메부추절 등에 속하는 분류군의 표피세포는 장방형으로 선형을 가지는 다른 절로부터 이들을 구분되었다. 산마늘절의 잎은 이면기공엽으로 관찰되어 양면기공엽을 가지는 나머지 분류군들과는 구분되었다. 기공복합체에서 공변세포 크기는 각 분류군 간에 거의 변이가 나타나지 않았다. 단위면적 당 기공의 수는 표피세포의 크기가 커지면 적어지고, 세포의 크기가 작아지면 많아지는 것으로 관찰되었다. 엽신이 넓고, 표피세포의 모양이 장방형인 산마늘절에서는 다른 선형의 세포를 가진 종에서 보다 아주 적게 나타났다. 관찰된 모든 분류군에서는 불규칙형 기공이 나타났다. SEM에 의한 잎 표피세포의 미세구조 관찰 결과, 표피 외벽의 융기 형태와 wax의 침적 양상이 종간에 다소 다양한 형태로 관찰되었다. 세포 표면이 융기된 돌기물의 형태는 달래절과 산마늘절에서는 나타나지 않았으나 달래절에서는 세포벽의 표면에 주축과 수직인 방향으로 미세무늬가 나타났고 산마늘절에서는 평행인 미세무늬가 나타났다. 세포벽 외부의 돌기물의 구조는 돌추절과 두메부추절에서는 뚜렷한 선모양으로, 노랑부추절에서는 미약한 선모양으로 관찰되었으나, 다른 분류절에서는 관찰되지 않았다. 달래절과 산마늘절의 분류군을 제외한 다른 분류군에서는 왁스가 침적되어 있는 것으로 관찰되었다.