• The Plant Pathology Journal
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• 제28권2호
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• pp.202-206
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• 2012

Root colonization by the rhizobacterium Pseudomonas chlororaphis O6 in Arabidopsis thaliana Col-0 plants resulted in induced tolerance to drought and salinity caused by halide salt-generated ionic stress but not by osmotic stress caused by sorbitol. Stomatal apertures decreased following root colonization by P. chlororaphis O6 in both wild-type and ABA-insensitive Arabidopsis mutant plants. These results suggest that an ABA-independent stomatal closure mechanism in the guard cells of P. chlororaphis O6-colonized plants could be a key phenotype for induced systemic tolerance to drought and salt stress.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.426-433
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• 2024

식물이 가장 쉽게 노출되는 환경적 위험은 수분 스트레스이다. Abscisic acid (ABA)는 환경 스트레스에 적응하기 위해 식물에서 생성되는 식물 호르몬이다. 식물에서 기공의 가장 중요한 역할은 광합성 활성에 크게 영향을 주는 CO₂를 흡수하여 슈크로스의 합성을 활발하게 유도하는 것이다. 또한 기공은 증산작용을 통해 H₂O를 방출하는 통로이며, 식물의 뿌리가 토양에서 물과 무기 물질을 지속적으로 흡수할 수 있도록 수분퍼텐셜의 기울기를 형성하는 기능을 한다. 식물은 수분 스트레스 환경에 노출되면, 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하는 메커니즘을 가진다. 환경에 따른 기공 닫힘 메커니즘들과 관련하여 가장 잘 밝혀진 가설은 수분 스트레스에 대한 기공 반응이다. 식물이 충분한 수분을 공급받은 상태일 때, 기공은 일주기 리듬에 따라 낮에는 열리고 밤에는 닫힌다. 또한 세포간극 안에 CO₂ 농도가 증가하면 기공이 닫힌다. 그러나 일주기 리듬과 세포간극 안의 CO₂ 농도 증가로 인한 기공 닫힘 메커니즘은 명확하게 알려져 있지 않다. 식물이 수분 스트레스에 놓이면, 공변세포 세포질의 ABA 농도 증가는 동일한 세포질 내에 Ca²⁺ 농도 증가를 유도하여 원형질막에서 탈분극이 발생한다. 그 결과, 액포막에 있는 외향성 K⁺-채널과 느린 음이온 채널들인 SLAC1, SLAH3가 활성화되어 K⁺, Cl^-, 그리고 malate^2-를 방출하여 기공이 닫히는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문은 수분 스트레스로 인한 기공 닫힘 메커니즘에 대하여 조사하였다.

• 식물병연구
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• 제24권3호
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• pp.242-247
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• 2018

Pseudomonas chlororaphis O6 induces systemic tolerance in plants against drought stress. A volatile, 2R, 3R-butanediol, produced by the bacterium causes partial stomatal closure, thus, limiting water loss from the plant. In this study, we report that applications of extracellular polymeric substances (EPS) from P. chlororaphis O6 to epidermal peels of leaves of Arabidopsis thaliana also reduce the size of stomatal openings. Growth of A. thaliana seedlings with applications of the EPS from P. chlororaphis O6 reduced the extent of wilting when water was withheld from the plants. Fluorescence measurements showed photosystem II was protected in the A. thaliana leaves in the water stressed EPS-exposed plants. These findings indicate that P. chlororaphis O6 has redundancy in traits associated with induction of mechanisms to limit water stress in plants.

• 한국산림과학회지
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• 제63권1호
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• pp.28-34
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• 1984

본연구(本硏究)는 몇 종(種)의 침엽수(針葉樹)의 지엽(枝葉)에 있어서 P-V 곡선법(曲線法)에 의해 얻은 수분특성인자(水分特性因子)와 기공폐쇄작용(氣孔閉鎻作用)과의 관계(關係)를 측정고찰(測定考察)한 것으로 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. P-V 곡선법(曲線法)에 의해 구(求)한 초기원형질리점(初期原形質離點)의 water potential 값과 완전기공폐쇄점(完全氣孔閉鎻點)의 water potential 값은 거의 일치(一致)하였다. 2) 완전기공폐쇄점(完全氣孔閉鎻)는 잣나무 -21 bar(음엽(陰葉) -17 bar), 리기다 -20 bar, 소나무 -22 bar, 일본잎갈나무 -24 bar 전후(前後)에서 일어났다. 상대함수율(相對含水率)로 나타내면 잣나무 85%(음엽(陰葉) 82%), 리기다 77%, 소나무 85%, 일본잎갈나무 70% 전후(前後)에서 완전기공폐쇄(完全氣孔閉鎻)가 일어났다. 3. 초기기공폐쇄(初期氣孔閉鎻)는 잣나무 -14 bar(음엽(陰葉) -12 bar), 리기다 -10 bar, 소나무 -15 bar, 일본잎갈나무 -6 bar 전후(前後)에서 일어났다. 상대함수율(相對含水率)로 나타내면 잣나무 90%, 리기다 93%, 소나무 90% 일본잎갈나무 93% 전후(前後)에서 초기기공폐쇄(初期氣孔閉鎻)가 일어났다. 4. leaf conductance가 증가(增加)함에 따라 팽압(膨壓)은 증가(增加)하며, 상대함수율(相對含水率)이 증가(增加)함에 따라 팽압(膨壓)은 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였다.

• 한국작물학회지
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• 제30권1호
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• pp.33-38
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• 1985

토양수분, 질소시비량 및 도복의 발생 유무가 소맥엽신의 기공개도에 미치는 영향을 알고져 소맥 조광 품종을 공시하여 침윤법으로 개화기에 기공개도의 일중변화를 조사하였던바 그 결과는 다음과 같다. 1. 기공이 폐공되는 시각은 토양수분 Potential이 낮을수록 빨라졌으며 폐공되는 정도도 컸었다. 2. 기공개도는 하위엽이 상위엽에 비하여 작았고 토양수분 Potential 이 낮을수록 기공개도의 감소정도는 더욱 컸다. 3. 도복된 맥체의 기공개도는 정상 맥체에 비하여 작았는데 그 경향은 토양수분 정도 및 측정시각에 관계없이 동일하였다. 4. 질소 보비구는 소비구에 비하여 기공개도가 큰 일중변화를 하였는데 도복구나 건조구에서도 같은 경향이었다. 5. 도복후 일수가 경과함에 따라 기공개도는 크게 감소하였는데 도복후 6 일에는 무도복구에 비하여 50％이하의 개도를 보였으며 그 감소정도는 하위엽이 더욱 컸으며 일중에서는 오후에 현저하였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제29권1호
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• pp.41-51
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• 1986

The plants of Nicotiana tabacum L. cv. NC2326 were germinated in 10 cm D$\times$20 cm H polyethylene pot, and sand-cultured with Hoagland solution near by the window of laboratory room(26$\pm$5$^{\circ}C$). The growing plants were sprayed with various concentrations of ABA around 9 : 00 a.m. once in every two days for 12 weeks in summer. As the results, frequency of stomatal number, stomatal opening, chlorophyll content, respiration rate, and protein content in the leaves were decreased with the increasing of concentrations of ABA, respectively. The plant growth was inhibited by exogenous ABA, but leaf abscission was not found during the experimental period. The ratio of three to one in chlorophyll a to b was not altered by exogenous ABA. All the stomata were closed within three minutes by 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and within seven minutes by 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA after the spraying of ABA, and then reopended after a few hours in 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and after 24 hours in 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. The polar movement of chloroplast within the guard cells was found in the higher concentrations of 10 and 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but not found in the lower concentrations than 1 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. During the night and weak light, it was fond that the inhibition of respiration rate by the higher concentration of ABA was owing to firstly the stomatal closure by the spraying of ABA and secondly the decrease of stomatal frequency by the inhibition of stomatal development with exogenous ABA for the long period of 12 weeks. In the band number of leaf protein by the electrophoresis, most of the protein bands were disappeared by the higher concentration of 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but were not altered by the lower concentration of ABA in comparison with control.

• 한국농림기상학회지
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• 제6권1호
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• pp.11-17
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• 2004

본 연구는 오존에 노출된 자작나무류의 기공 반응, 광합성 및 내부 $CO_2$ 농도 변화간의 연관성을 밝히고자 수행하였다. 거제수나무, 물박달나무, 박달나무, 자작나무, 사스래나무는 온실에서 양묘하여 포트로 옮겨 심고, 100ppb의 오존 농도에서 하루 8시간씩 5주 동안 오존에 노출시켰다. 순광합성은 오존 노출 초기부터 수종간, 처리간 차이가 있었으나, 기공전도도와 증산량은 오존 처리 3주 후부터 수종간, 처리간 차이가 있었다. 내부 $CO_2$ 농도는 수종간 차이가 없었으나, 처리간 차이는 크게 나타났으며, 물박달나무를 제외한 4개 수종의 내부 $CO_2$ 농도는 오존 처리구가 대조구보다 높았다. 탄소고정효율과 광호흡속도는 수종간 또는 처리간에 큰 차이를 나타냈으며, 모든 수종에서 대조구보다 오존 처리구가 낮았다. 자작나무류는 장기적인 오존 노출로 광합성과 관련된 rubisco 활성이 감소하여, 내부 $CO_2$ 농도가 증가하면서 기공이 eke히는 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.359-364
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• 1999

살리실릭산(SA)이 닭의장풀의 잎의 생장, 엽록소 함량, 광합성능, 기공전도도에 미치는 영향을 조사하였다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀은 잎의 길이, 너비, 면적이 크게 감소하였다. 1 mM SA를 1, 2주 처리 시에 엽면적 생장이 약 10%억제되었으며, 3주 째에는 22%억제하였다. SA는 또한 2주 째는 47%그리고 3주 째는 53%엽록소 함량을 감소시켰다. SA를 처리한 샘플의 엽록소 a/b는 3주 째에 약 3으로 크게 증가하였다. SA를 분리 엽록체에 직접 처리하여 전자전달활성을 직접 측정하였다. PSII＋PSI, PSII 그리고 PSI활성에 SA가 영향을 주지 않았다. 이는 SA가 직접 광합성 기작에는 영향을 주지 않는 다는 것을 나타낸다. 그러나, SA를 오랜 기간 처리하면 광합성의 감소는 매우 뚜렷하게 관찰되었다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀에 다양한 빛 광도(100~1000$\mu$mo1 m­$^2$S­$^1$)를 조사하면 약 23~65%의 광합성능의 저하가 나타났다. 기공전도도가 유사한 반응을 보여주었다. SA처리구의 기공은 거의 닫혔다. 여러 광조건에서 기공전도도가 같다는 것은 SA가 기공의 조절 기능을 상실하게 한 것으로 보여진다. 이들 결과들로부터 광합성능에 대한 SA의 효과는 SA자체에 의한 것이 아니라 간접적인 대사 경로를 통해 매개되는 것으로 추측된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제18권2호
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• pp.255-263
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• 1995

Two poplar clones, I-214 (Populus euramericana) and Peace (P. Koreana × P. trichocarpa), were grown for 21 days in growth chambers at different CO₂concentrations (350, 700 and 2,000 μL·L-1). I-214 has stomata responding to environmental conditions in normal ways and Peace has unresponsive stomata to environmental factors including light, ABA, water stress and CO₂. In both plants, elevated CO₂ stmulated the growth of plant parts, especially leaf dry weight. And a CO₂ enrichment of 700 μL·L-1 CO₂ caused increment of net assimilation rate (NAR). The growth responses of these plants to CO₂ enrichment were different especially at high CO₂ condition (2,000 μL·L-1 CO₂). The total dry weight in Peace increased up to 2,000 μL·L-1 CO₂ but not in I-214. A CO₂ enrichment of 2,000 2,000 μL·L-1 CO₂ had little effect on NAR of I-214 but enhanced NAR of Peace. Although it is uncertain whether the different responses to CO₂ enrichment between I-214 and Peace resulted from the different properties of stomatal responses to long-term CO₂ treatment, the decrease in NAR is probably due in part to CO₂-induced stomatal closure in I-214 but not in Peace.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.143-150
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• 2009

겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.