• 제목/요약/키워드: stomatal apparatus

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Cuticle Micromorphology of Korean Gymnosperms I. Cycadaceae, Ginkgoaceae, Taxaceae and Cephalotaxaceae

  • Sung Soo Whang
    • Journal of Plant Biology
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    • 제38권2호
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    • pp.181-193
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    • 1995
  • Cuticle micromorphology of four families of Korean gymnosperms, Cycadaceae, Ginkgoaceae, Taxaceae, and Cephalotaxaceae, were studied with scanning electron microscopy. The outer and inner features of abaxial and adaxial cuticles were described in details; the absent or present of Florin ring, orifice, trichome, and plug and their shape, the shape and periclinal and anticlinal wall sculpture of epidermal cells, the shape of cuticular flange of epidermal cell, guard cell, and subsidiary cell, the number of stomatal bands and rows, and stomatal apparatus including the shape of polar extension, number of subsidiary cells, the sculpture of guard cell and subsidiary cell. Most of these features have not been sufficiently substantiated by the previous reprots. Furthermore, all the species investigated showed distinctive cuticle morphology with morphological and taxonomical informations.

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벼속(Oryza) 잎의 식물규소체 표징형질 (Some opal phytoliths diagnostic characters of Oryza leaves)

  • 황성수;김경식
    • 식물분류학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.321-341
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    • 2001
  • 벼속(Oryza) 잎의 식물규소체에 대한 분류학적 연구의 일환으로 표징형질을 정립하고 검색표를 작성하고자 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하였다. 벼의 잎에서 가장 다양한 형태의 규소체를 형성했던 기공장치규소체, 장세포규소체 그리고 단세포규소체 등을 대상으로 엽신 배축면의 동일한 위치에 형성된 종류를 집중적으로 조사하였다. 이들 규소체의 특징은 속내 분류체계의 설정과 종을 동정하는데 유용하게 사용될 수 있었다. 기공장치규소체는 공변세포와 부세포 상의 유두상돌기 유래 규소체의 발달 유무와 배열 양상의 특징이 다양하게 나타났고, 이들의 특징은 절 및 계열 수준에서 기존 분류체계와 일치하였다. 장세포규소체는 표면에 유두상돌기의 발달 유무, 배열양상 및 형태 등에 따라 다양한 형태가 확인되었다. 그러나 확인된 특징이 본 속내 기존 분류체계와 일치하기보다는, 종의 동정에 유용한 것으로 생각되었다. 단세포규소체는 모두 형판규소체로 십자형, 안장형, 이완형 그리고 3완형 등이 확인되었으며, 이들의 특징은 절 및 계열 수준에서 계통학적으로 의의가 있었다. 또한 단세포규소체가 맥상표피역에 밴드를 형성하는 종류와 밴드를 형성하지 않는 종류, 유관속 종류에 따른 맥상표피역 규소괴의 밴드 수 그리고 맥간표피역에 안장형 규소체의 발달 여부 등에 따라 다양한 종류가 확인되었으나, 이들의 특징이 속내 분류체계와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 조사된 기공장치규소체, 장세포규소체 그리고 단세포규소체 등의 특징에 따라 각각 검색표를 작성하였고, 각 형질의 특징과 속내 분류계급과 비교하여 계통학적 의의를 논의하였다.

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Eco-physiological Responses of Two Populus deltoides Clones to Ozone

  • Yun, Sung-Chul;Kim, Pan-Ki;Hur, Jae-Seoun;Lee, Jae-Cheon;Park, Eun-Woo
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제24권2호
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    • pp.93-100
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    • 2001
  • One-year-old cottonwood (Populus deltoides Bartr.) clones, which were classified as sensitive or tolerant, were exposed to 150 n1/1 ozone (O$_3$) over 8 days for 8 hours each day under glass chamber conditions with natural sunlight. The leaves of the sensitive clone had black stipple and bifacial necrosis after $O_3$ treatment. Photosynthesis and stomatal conductance were measured before, during, and after the $O_3$ treatment. The photosynthetic rates due to $O_3$ treatment were decreased 51 percent and 34 percent on the sensitive and tolerant clone, respectively. The stomatal conductance of the sensitive clone was more than 40 percent higher than that of the tolerant clone regardless of the $O_3$ treatment. As light intensity increased, the $O_3$ effect on photosynthesis was clear. Compared to the previous growth chamber studies, our natural light exposure system was able to maintain a stable photosynthetic responses of the control treatment throughout the fumigation period. In addition, changes in assimilation versus intercellular $CO_2$ concentration (A/C curves) showed that $O_3$ decreased the slope and asymptote of the curves for the sensitive clone. This indicates that $O_3$ decreases the biochemical capacity of photosynthesis on the sensitive clone. Chlorophyll contents and fluorescence of the two clones were analyzed to examine the $O_3$ effects on photosystem 11, but $O_3$ did not impact these variables on either clone. Although the tolerant clone did not show any foliar injury, we could not find any ecophysiological defensive responses to $O_3$ treated. Stomatal conductance of the tolerant clone was originally much lower than that of the sensitive one. Thus, the mechanisms of the tolerant clone in this system are to narrowly open stomata and efficiently maintain photosynthesis with a more durable biochemical apparatus of photosynthesis under $O_3$ stress. The sensitive clone has higher photosynthetic capacity and more efficient light reaction activity than the tolerant one under charcoal filtered condition, but is not as resilient under stress.

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염화칼슘 처리가 산딸나무 잎의 광합성 기구, 기공전도도 및 형광이미지 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcium Chloride (CaCl2) on the Characteristics of Photosynthetic Apparatus, Stomatal Conductance, and Fluorescence Image of the Leaves of Cornus kousa)

  • 성주한;제선미;김선희;김영걸
    • 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.

벼속(Oryza) 식물규소체 검색표와 기재 (Description of the phytoliths of the genus Oryza, with a key to species)

  • 황성수
    • 식물분류학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.199-215
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    • 2009
  • 벼속 17 분류군 엽신의 식물규소체에 대해 주사전자현미경의 후반사전자상을 사용하여 조사하고 검색표와 기재를 실시하였다. 검색표는 향축면 및 배축면에 대해 중륵위와 수적세포 규소괴, 유두상돌기, 유혁모, 대모, 미모, 기공장치 등 유래의 식물규소체의 특징에 따라 작성되었으며, 종 수준의 동정이 가능하였다. 본 속 식물의 상세한 규소체 기재와 함께 제공된 후반사전자상 사진 그리고 검색표는 식물의 동정과 고고학적 잔존물에서 출토된 식물규소체를 동정하는데 대조 자료로 사용될 것으로 평가된다.

Foliar Micromorphological Response of In Vitro Regenerated and Field Transferred Plants of Oldenlandia umbellata L.: A Medicinal Forest Plant

  • Jayabal, Revathi;Rasangam, Latha;Mani, Manokari;Shekhawat, Mahipal Singh
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제35권1호
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    • pp.54-60
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    • 2019
  • Plant tissue culture techniques offer quick methods of regeneration of plants of medicinal importance but the survival chances of such plants are always questionable when shifted to the in vivo conditions. The present study enumerates the micromorphological developments in the leaves of in vitro regenerated and field transferred plantlets of Oldenlandia umbellata. The leaves developed in vitro after $4^{th}$ subcultures of multiplication phase and after 6 weeks of field transferred plants were used. Statistically significant differences in the number of stomata, veins, raphides, crystals and trichome density per square mm were observed. The improvements in stomatal apparatus and density (decreased from 41.85 to 32.20), developments in leaf architectural parameters and emergence of defense mechanism through increased numbers of raphides (8 to 15), crystals and trichomes (13.5 to 18.2) proved acclimation of tissue culture raised plantlets from in vitro to the in vivo environments lead to 100 % success in field establishment of the plantlets. The in vitro induced foliar abnormalities (changes in stomata, venation pattern, vein density, trichomes, crystals etc.) were repaired while hardening of plantlets in the greenhouse and finally in the field. The observed micromorphological response of leaves under altered environmental conditions could help in determination of proper stage of field transfer and prediction of survival percentage of in vitro regenerated O. umbellata plantlets.

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.

한국에 서식하는 고라니($Hydropotes$ $inermis$) 먹이식물의 미세조직분석법 적용 가능성 연구 (Potential for Application of Microhistological Analysis in Diet Plants of Korean Water Deer($Hydropotes$ $inermis$))

  • 김의경;박영철;김원명;김종국
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.192-199
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    • 2012
  • 본 연구는 2006년 9월부터 10월까지 고라니가 주요하게 섭식하는 먹이식물에 대한 정보를 얻는데 있어 배설물에 포함된 식물세포의 미세조직분석 방법의 적용 가능성에 대해 조사하였다. 고라니 먹이식물의 미세조직분석을 위해 배설물로부터 고구마, 딸기, 콩, 칡 등 4가지 식물의 배설물 식물세포를 준비한 후 이들의 세포를 대조식물세포의 세포와 비교하여 검증하였다. 배설물 식물세포의 4가지 식물종의 세포는 모용의 기저 세포의 형태와 선단의 모양, 표피세포의 형태, 기공복합체의 구성 및 세포 모양, 장세포의 나열 형태와 세포에 포함되어 있는 결정체의 유무로 식물의 동정이 가능하였다. 배설물 식물세포와 대조식물세포를 비교 분석한 결과 배설물에서 나온 식물의 세포와 대조 식물세포에서 발견된 식물의 세포는 모용, 표피세포, 기공, 장세포가 모두 동일한 형태를 지니고 있었다. 이러한 방법을 적용하여 고라니의 섭식 식물종과 연관된 세포 도감을 작성한다면 향후 고라니 및 유사 초식동물들의 식이습성을 및 기후변화에 따른 행동생태 연구에 유용할 것이다.

PEG농도에 따른 사시나무의 내건성과 광합성 특성의 변화 (Changes of Drought Tolerance and Photosynthetic Characteristics of Populus davidiana Dode According to PEG Concentration)

  • 오창영;한심희;김용율;이재천
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.296-302
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    • 2005
  • 건조 스트레스에 의한 광합성 기구의 피해 양상을 파악하기 위하여 사시나무를 대상으로 광합성 특성의 변화를 조사하였다. 사시나무의 뿌리를 채취하여 근 맹아를 유도하고 각 개체를 증식한 후 실험에 사용하였다. 건조처리는 PEG농도를 무처리구인 대조구와 $0\%,\;2\%,\;5\%,\;and\;10\%$ 처리구로 구분하여, 주1회 300ml씩 관수하여 4주 후 광합성 특성과 광화학계 및 탄소고정계를 분석하였다 수분스트레스의 강도가 증가함에 따라 사시나무의 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 모두 감소하는 경향을 보였다. 광화학계에서 PEG 처리농도의 증가는 PSII의 양자수율을 감소시켰으며, 이러한 전자에너지 전달의 감소는 순양자수율도 감소시켰다. 한편 호흡속도는 PEG 처리 농도가 증가함에 따라 감소하였으나, 탄소고정계의 광호흡속도는 반대로 증가하였다. 결론적으로 사시나무는 건조스트레스를 받으면 광합성관련 기구가 매우 민감하게 반응하며, 그들의 민감성은 수분스트레스의 강도에 좌우된다. 한편 사시나무는 수분이용효율의 증가와 같은 수분스트레스에 대한 내성 조절 능력을 보여준다.

태백제비꽃과 근연분류군의 분류학적 연구 (Taxonomic study on viola albida var. albida and its related taxa)

  • 장수길;이우철;유기억
    • 식물분류학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.163-187
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    • 2006
  • 태백제비꽃파 근연 분류군인 단풍제비꽃과 남산제비꽃의 종간 유연관계를 알아보기 위하여 극단적인 형태를 보이는 7개 집단에 대해 외부형태학적, 화분학적, 해부학적 형질에 대한 분류학적 연구와, 국내에 분포하는 분류군을 비롯하여 유럽, 중국과 일본에 분포하는 근연 분류군을 포함한 28개 집단에 대한 핵 DNA의 ITS와 V. pinnata를 제외한 27집단에 대한 엽록체 DNA의 trnL-F 지역에 대한 분자계통학적 연구를 수행하였다. 외부형태학적 형질에서 엽연 거치의 수, 화피의 크기, 주두와 종자의 형질 등은 형태가 유사하거나 중복되는 형질을 갖는 것으로 나타나 구분이 불가능 하였으나 잎의 모양에 의해서는 두 그룹으로 유집되었다. 화분은 단립으로 극면입상은 반각형이었고, 발아구는 3공구형이며, 표면의 돌기는 미립상, 표면무늬는 난선상으로 집단간 유사한 특징을 보였다. 화분입상은 5개 집단이 장구형으로 관찰된 반면 단풍제비꽃 type 1과 남산제비꽃 type 3은 아장구형으로 나타났다. 해부학적 형질에서 엽병, 화경, 뿌리와 주맥의 횡단면을 관찰한 결과는 7개 집단이 유사한 형태로 나타나 차이점을 찾을 수 없었으며, 기공은 모두 잎의 아랫면에만 존재하였고, 단위 면적당 기공의 수는 결각이 심할수록 많은 것으로 나타났다. 핵 DNA의 ITS지역에 대한 염기서열 분석 결과 V. pinnata와 V. dissecta는 단계통을 형성하였고 군외군으로 부터 가장 먼저 분지되어 독립된 분계조를 형성하면서 나머지 분류군들을 위한 자매군으로 유집되어 태백제비꽃과 근연 분류군을 위한 조상형으로의 가능성을 제시하였다. 그러나 태백제비꽃의 종내분류군과 V. eizanensis가 포함된 그룹은 뚜렷한 분계조를 형성하지 않았다. 이러한 결과는 엽록체 DNA의 trnL-F 지역에 대한 결과에서도 유사한 경향올 보였다. 이상의 결과에서 잎의 모양을 제외한 나머지 형질들은 태백제비꽃과 근연 분류군들을 구별하는데 유용하지 않은 것으로 확인되어 단풍제비꽃과 남산제비꽃은 태백제비꽃의 종하 분류군으로 취급하는 것이 타당할 것으로 판단된다.