Acidic soil significantly reduces crop productivity mainly due to aluminum (Al) toxicity. Alfalfa (Medicago sativa L.) roots were exposed to aluminum stress (Al3 +) in calcium chloride (CaCl2) solution (pH4.5) and root growth, physiological and antioxidant enzyme responses were investigated. The root growth (length) was significantly inhibited after 48 h of aluminum stress imposition. Histochemical staining with hematoxylin indicated significant accumulation of aluminum in Al stress-treated root tissues. Histochemical assay were also performed to detect superoxide anion, hydrogen peroxide and lipid peroxidation, which were found to be more in root tissues treated with higher aluminum concentrations. The enzymatic activity of CAT, POD and GR in root tissues was slightly increased after Al stress treatment. The result suggests that Al stress alters root growth in alfalfa and induces reactive oxygen species (ROS) production, and demonstrates that antioxidant enzymes involved in detoxification of Al-mediated oxidative stress.

은행나무 줄기와 뿌리의 해부학적 관찰에서 횡단면의 가도관의 접선직경, 세포면적, 세포벽 두께 및 방사열에서 세포층수는 산성비의 pH가 낮아짐에 따라 감소되었다. 은행나무의 절선면에서 관찰한 줄기와 뿌리의 방추형 시원세포의 길이와 방사조직 시원세포의 길이는 산성비 처리에 의해 짧아지는 경향을 나타내었다. 곰솔의 줄기와 뿌리의 횡단면에서 가도관의 접선직경, 세포면적, 세포벽 두께 및 방사열에서 세포층수 역시 산성비 처리에 의해 pH가 낮아짐에 따라 감소되었

토마토‘Sunroad’품종을‘Anchor-T’, ‘Kagemushia’,‘Joint’및 Vulcan’등 4가지 다른 대목에 접목하여 뿌리썩음시들음병(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. jycopersici Snyder et Hansen, race J3)이 만연한 포장에 재배하여 이병율, 수량 및 과실의 품질을 조사하였다. 그리고 질소비료의 시용수준(10, 20 및 30kg.ha-1)에 따른 생장, 과실의 성분 및 식물체의 무기성분함량의 변화도 아울러 조사하였다. 접목묘는 무접목에 비하여 제 1번 화방의 개화가 촉진되었다. 접목은 초장을 증가시켰고 질소 소비량이 증가할수록 초장과 줄기 직경은 더욱 증가하였다. 접목한 토마토는 이병 되지 않았으나 ‘Anchor-T’ 대목에 접한 것은 64.7%의 이병율을 나타내었다. 접목한 토마토는 기형과, 발육불량과 및 잿빛곰팡이병과의 발생비율이 무접목구에 비하여 현저히 감소하였다. 접목과 무접목 사이에 있어서 가욕성고형물, 당함량, ascorbic acid 및 organic acid의 함량차이는 없었다. 질소 사용량의 증가에 따른 변화도 없었으나 ascorbic acid는 질소함량이 증가할수록 감소하였다. 잎과 줄기의 무기성분함량은 대목의 종류 및 질소 사용량에 따른 차이를 보이지 않았다. 다만 질소 105당 30kg 시용구에서는 접목한 것이 잎의 N, Ca 및 Mg 함량이 현저히 높았다.

This study was carried out in order to investigate the early growth and root development characteristics of Peucedanum japonicum container seedlings. The experiment was performed by containers (128 and 200 cavities containers) and shading levels (0%, 35%, 50% and 75% shading). Germination rate of P. japonicum seeds was getting higher in the lower shading level and the highest in the full sunlight (71.9%). Plant height was the highest under 50% shading of all containers. Fresh weight and dry weight of the shoot (leaves + stem) were the highest under 50% shading of all containers, too. Meanwhile, fresh weight and dry weight of the root per plant were the highest under the full sunlight of 128 cavities container such as 0.34 g and 0.03 g, respectively. Total root length, root project area and root surface area were higher under the full sunlight of 128 cavities container such as 234.5 cm, 6.6cm2 and 20.8cm2, respectively and the next higher was under 35% shading such as 201.7 cm, 5.9cm2 and 18.4cm2, respectively. A case of root volume was the highest with 0.15cm3 under the full sunlight. As a result of the surveying the whole experiment, it is concluded that the shoot and root of P. japonicum seedling grow nicely by maintaining 35% shading.

This study was carried out in order to investigate the early growth and root development characteristics ofAtractylodes japonica container seedling. Experiment was performed by light intensity (100%, 60%, 25% and 10% of fullsunlight). Height was surveyed well under 25% of full sunlight (overall 11.013.0%). Root collar diameter was the highest inthe full sunlight (7.52㎜). It was the highest fresh weight (1.52g, 0.92g, 0.90g and 3.34g) under 25% of full sunlight, rootdry weight was getting higher in the higher light level and the highest in the full sunlight (0.13g). Total root length, rootproject area, root surface area and root volume were the highest under 25% of full sunlight (434.7㎝, 17.4㎠, 54.7㎠,0.55㎤, respectively) and the lowest under 10% of full sunlight. As a result of surveying the whole experiment, A. japonica isjudged nicely by maintaining 25% of full sunlight, excepting 10% of full sunlight. And light levels during the early growthare overly important to improve early growth.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

생열귀나무의 번식에 관한 연구로 숙지, 녹지, 반녹지삽 및 근삽등의 삽목번식체계를 확립하기 위하여 실시된 실험 결과는 다음과 같다. 1. 생열귀나무의 숙지, 녹지, 반녹지삽으로 삽목실험을 한 결과 숙지삽에 대한 결과는 각각의 생장 조절물질 및 상토조건에서 발근이 전혀되지 않았으며 반녹지삽, 녹지삽, 근삽의 순으로 양호한 발근율을 나타내어 생열귀 삽목시 숙지삽이나 반녹지삽을 이용하는 것보다 녹지삽을 채취하거나 근삽을 이용하여 삽목하는 것이 양호하였다. 2.녹지삽의 경우 무처리 식물체가 전혀 발근이 되지 않은 반면 rooton-F를 처리하는 것이 가장 양호한 발근율을 나타내었으며 NAA 처리시는 저농도에서 발근율 및 캘러스형성율이 증가하였고 IAA를 처리한 경우는 고농도일수록 발근율 및 캘러스형성율이 양호하였다. IBA는 IAA, NAA보다는 저조한 결과를 나타냈었다. 3. 녹지삽에서는 vermiculite와 perlite의 혼합토양에 삽목하는 것이 가장 양호한 발근율을 나타내었으며 그 다음으로 점토, 사토 순으로 나타났다. 녹지삽에 rooton-F를 처리하였을 때 근장에 있어서는 사토가 더 우수한 반면 근수는 점토에서 더 우수하여 점토와 사토에서 근수와 근장이 서로 상반된 차이를 보였다. 4. 반녹지삽에 rooton-F를 분의처리한 경우 녹지삽에서 결과가 좋았던 vermiculite+perlite에서는 10%정도만 유기되고 점토에서 양호한 발근효과를 나타내었다.

The toxic effects of aluminium (Al) on growth, chlorophyll content, δ-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD) activity and anatomy of root and shoot were investigated in 7-day-old azuki bean (Vigna angularis) seedlings. Significant depressions in root elongation was observed in the low concentrations of Al (50, 100 ㎛) and increasing Al concentrations caused a sharp decline of root and shoot growth. The degree of inhibition was dependent upon Al supply. Exposure to 50 ㎛ Al or more inhibited root elongation within 1 day. In the 50 ㎛ Al treatments, a recovery of root growth was seen after 7 days exposure. In contrast, lateral root initials was little affected by Al exposure. Al toxicity symptoms and growth responses were more well developed in the roots than in the shoots. Analysis of Al localization in root cells by hematoxylin staining showed that Al entered root apices and accumulated in the epidermal and cortical cells immeadiately below the epidermis. There was a good positive correlation between the level of chlorophyll and ALAD activity. Increasing Al concentrations caused a decrease in total chlorophyll contents, accompanied by proportional changes in ALAD activity, suggesting a coordinated reduction of a photosynthetic machinery. Al exerted specific influence on the morphology of root and shoot. At higher concentrations of Al the roots induced drastic anatomical changes. The epidermal cells were disorganized or destructed while the cortical cells exhibited distortion of cell shape and/or disintegration. The diameter of root and transectional area of cortical cells decreased considerably with Al treatment. In the shoot Al also enhanced reduction of diameter of shoot and cell size. Gross anatomy of leaves treated with Al did not differ significantly from the controls, except for fewer and smaller chloroplast. Our results indicate that toxic effect of Al appear to be manifested primarily in roots and secondarily on shoots, and changes in root morphology are related to changes in the root growth patterns. Results are further discussed in relation to the findings in other plant species, and it is concluded that Al causes morphological, structural and, presumably, functional damage to the roots of the species investigated.

본 시험은 톨페스큐의 엽과 뿌리생장 및 탄수화물의 저장이동 양상과 관련하여 뿌리 생장부위의 횡적 해부구조 고찰을 통해 표피세포, 피층세포, 및 통도조직세포들의 횡적 신장과 이들 세포의 생리적 생장반응에 대한 질소효과를 구명하고자 수행하였다. 공시품종은 경당 수량성이 높은 HYT 품종과 경당 수량성이 낮은 LYT 품종이었으며, 이들은 잎과 뿌리신장 및 분얼성등 생리적 특성이 다른 품종이었다. 1. 뿌리 생장부위의 횡적 신장은 첨단 뿌리 생장점으로부터 약 1.0 mm이내에서 표피세포, 통도조직세포, 및 특히 피층세포에 의해 횡적신장이 이루어지며, 1.0mm이후에는 서서히 이루어지다가 3.0 mm 부위에서 제2차 횡적신장이 이루어졌다. 2. 뿌리의 제2차 횡적 신장은 주로 피층세포의 신장에 의해 이루어졌으며, HYT와 LYT품종간에는 뚜렷한 차이가 없었으나 질소수준간에는 차이를 보여 200 ppm N 수준에서 뿌리의 횡적신장이 뚜렷하였다. 3. 뿌리의 횡적 신장에 가장 크게 영향을 미치는 피층세포의 경우, 뿌리 생장점으로부터 0.5 mm 이후 횡적 세포분열이 발견되지 않아 피층세포의 횡적 분열보다는 주로 횡적 신장에 의존됨을 알 수 있었다. 또한 뿌리 생장점으로부터 3 mm 이후 피층세포들이 서로 합쳐져 큰 피층세포들을 생성되었는데, 6 mm 부위에서는 아주 큰 피층세포들이 외부층에 많이 생성되었다. 4. 통도조직세포의 경우 뿌리 생장점으로부터 1 mm부위까지 급격한 횡적 신장을 보였으며, 그 이후 3 mm까지는 감소하다가 다시 서서히 증가하였다. 뿌리 생장점으로부터 1mm 부위까지 급격한 횡적 신장시 품종과 질소수준간에 차이를 보여 HYT품종은 50 ppm N 수준에서, LYT품종은 200 ppm N 수준에서 높은 횡적 신장을 보였으나, 3 mm 이후에서는 두 품종 모두 200 ppm N 수준에서 넓은 통도조직세포를 가졌다. 5. 뿌리 생장점으로부터 약 6 mm부위까지 뿌리의 횡적 신장에 관여하는 세포들의 비율을 조사한 결과, 표피세포는 약 10∼18 %, 피층세포는 약 67∼79%, 그리고 통도조직세포는 약 10∼22 %가 뿌리 직경에 관여하는 것으로 나타났다.

본 시험은 톨페스큐의 잎과 뿌리신장 및 동화산물의 생장점부위의 종적인 해부학적 고찰을 통해 세포분열, 신장, 그리고 성숙속도등 세포역학 및 세포의 생리적 반응에 대한 질소의 효과를 연구하고자 수행하였다. 공시품종은 경당 수량성이 높은 HYT 품종과 경당 수량성이 낮은 LYT 품종이었으며, 이들은 엽신장 및 분얼성 등 생리적 특성이 다른 품종이다. 1. 근관, 표피세포, 피층세포, 도관세포로 크게 구분되는 뿌리생장부위는 약 3.2mm로 잎생장부위(약 25~30 mm)보다 훨씬 짧았으며, 근관부위는 약 0.4~0.5 mm였다. 2. 근관세포의 경우 분열시 크기는 약 5 um, 최종크기는 약 40 um였으며 피층세포와 도관세포의 분열시 크기는 각가 8.5 um와 13.0 um, 최종 크기는 각각 120um와 650um로 큰 차이가 있었다. 3. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 분열 직후 또는 최종크기는 질소시용수준에 영향을 받지 않았으나, 세포신장속도는 질소시용수준에 영향을 받아 높은 질소수준(200ppm)에서 보다 낮은 질소수준(50ppm)에서 약 2배 정도 빨랐다. 4. 뿌리세포의 분열속도는 질소의 영향을 받아 피층세포의 경우 50ppm N 수준에서 시간당 약 4.5 세포, 200ppm N 수준에서는 시간당 약 2.3 세포였으며, 도관세포의 경우는 각각 시간당 0.9 세포와 0.6 세포였다. 5. 뿌리세포가 분열 후 최대로 신장하기까지는 시간은 피층세포의 경우 50ppm N에서 약 21 시간, 200ppm N에서 약 43시간이 소요되었으며, 도관세포의 경우는 각각 약 37 시간과 73 시간이 소요되었다. 6. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 비율을 조사한 결과, 세포 분열부위에서는 1:1이었으나, 세포신장부위에서는 그 비율이 증가해 생장점으로부터 1.0 mm 위치에서 5:1로 증가해 계속 유지되었다. 7. 뿌리생장에 대한 질소의 효과를 분석해 볼 때, 질소는 뿌리세포의 크기보다는 세포분열과 세포신장속도에 크게 영향함을 알 수 있었다.