Since soil salinization imposes various adverse effects on plants, research on how to relieve salt stress from plants is extremely urgent. We synthesized a new type of cerium-doped carbon quantum dots by a hydrothermal synthesis method. Characterization shows that the carbon quantum dots have a small and uniform particle size, high stability, high water solubility and biocompatibility. Mung bean seeds were soaked in CDs:Ce solutions under a concentration gradient (0.25, 0.5, 1, 2, 3 mg/ mL) and germinated under salt stress (150 mM NaCl). Compared with salt stress, the addition of CDs solutions effectively enhanced the ability of plants to relieve salt stress. The relieving effect on mung bean plants was the most significant after treatment with 2 mg/mL CDs:Ce, and the main root length, plant height and leaf length in comparison with the case of salt stress increased by 83%, 80%, and 60%, respectively. Chlorophyll content, peroxidase activity, superoxide dismutase activity and catalase activity, total protein content increased by 90%, 77%, 76%, 77% and 76%, respectively, malondialdehyde and proline The content decreased by 83% and 77%. Inductively coupled plasma mass spectroscopy proved mung bean plants absorbed CDs:Ce, but the absorption of NaCl decreased by 21.8%. Fluorescence imaging showed CDs:Ce was absorbed by roots, and transferred from the vascular system and apoplastic pathways to stems and leaf veins, and mainly aggregated in intercellular gaps, the vascular system, leaf veins, cilia and stomata. Stereomicroscopy showed that CDs:Ce induction increased the stomatal opening by 15.7%, and improved metabolic efficiency and NaCl excretion from the plants. Hence, CDs:Ce shows great potential in protecting crops from abiotic stress.

본 연구에서는 절대적 CAM 식물의 하나인 호접란 ‘Mantefon’ 을 대상으로 기공전도도에 따라 열린 기공 단계, 기공 면적과 너비를 바탕으로 기공개폐 기준을 제시하고자 하였다. 성숙한 기공은 불규칙형 기공(anomocytic stomata)에 해당하였으며, 기공의 모양은 주로 타원형과 원형이 관찰되었다. 잎 뒷면 선 단 부위의 기공 수는 04:00와 16:00에 각각 1mm2 당 약 16.18, 15.98개로 관찰되었다. 기공을 포함한 공변세포의 너 비는 시간 대에 상관없이 약 12㎛로 측정되었다. 기공전도도 는 주간 12:00 ~ 18:00에 음의 값을 보이다가 야간 02:00 ~ 04:00에 0.006㎛olH2O·m-2·s-1까지 증가하였다. 04:00 이후 부터 기공전도도는 급격하게 감소하였으며, 08:00에서 12:00 까지 -0.003 ~ 0㎛olH2O·m-2·s-1의 범위를 나타냈다. 24시 간 동안 기공전도도 패턴은 잎이 명기에서 암기로 이동하면 기공이 열리는 전형적인 CAM 식물을 반영하였다. 기공 면적 은 주간에는 14:00를 제외하고 전반적으로 약 20μm2을 나타 내다가 주간에서 야간으로 바뀌는 22:00 ~ 00:00에 약 52% 증 가하였다. 기공 너비는 주간에 대략 1.9 ~ 2.6μm 범위를 나 타냈으며, 야간이 시작되는 00:00에 기공의 너비가 약 71% 급증하였다. 열린 기공 단계에 따라 열린 기공 기준을 적용할 경우, 열린 기공의 패턴은 전형적인 CAM식물의 특성을 잘 반 영하지 않았으나, 잎의 기공 면적과 너비를 기준으로 할 때, 열린 기공의 패턴은 전형적인 CAM식물의 특성을 반영하였 다. 따라서 호접란 ‘Mantefon’에서 열린 기공 판정 기준은 기 공 면적 약 29μm2 이상, 기공 너비 약 3.3μm 이상으로 판단 되었다.

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.

소맥 품종들에 대한 기공수의 품종간 차이, 엽각부위의 기공분석 및 기공수와 출수기, 간장및 타 광합성 관련형질들과의 관계를 구명코져 조광외 100품종을 공시 조사하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 지엽표면의 기공수는 최저 51(/ extrmmm2 ), 최고90, 이면의 최저는 35, 최고는 65개로서 표면은 이면비해 1.5배가 많았으며, 가장 빈도가 높은 것은 기공수가 표면은 61~75, 이면은 41~50개인 품종들이었다. 2. 기공의 크기는 표면은 38.5~46.6u , 이면은39.4u 48.0u 으로 이면의 기공이 다소컸으며 기공수와 기공의 크기 간에는 표면 -0.63＊＊, 이면 -0.48＊의 상관이 인정되었다. 3. 상위엽의 기공수는 하위엽보다 많고 각 분얼 동신엽의 기공수는 지엽은 고위분얼이 그 하위엽에서는 저위분얼에서 발생한 엽에서 많아지는 경향이었다. 4. 동일엽신내에서는 표면은 선단부나 중앙부가 많고 기부가 적은 반면 이면은 반대의 경향을 나타내었다. 5. 지엽 및 제2엽의 엽초에도 기공수는 상당히 존재하여 제3엽이나 제4엽이면의 기공수보다도 많았다. 6. 지엽표면의 기공수가 많은 품종은 타엽신이나 엽초에도 많았다. 7. 지엽표면의 기공수와 간장, 출수기와는 각각 0.53＊, 0.51＊의 상관이 있었고 엽면적당 건물중(SLW)과는 -0.48＊, 엽록소함량 0.53＊, 엽면적 -0.59＊＊, 기공개도와는 -0.53＊ 의 상관이 인정되었으며, 엽맥수와는 상관이 인정되지 않았다. 따라서 기공수가 많은 품종은 간장이 크고, 출수기는 늦어지는 경향이며, 엽유의 두께나 엽면적은 작고 엽록소함량은 높아지는 경향이었다.65％> Virginia소립 59.2％> Valencia 34.3％>Spanish 33.6％> Virginia 대립 31.4% 순이었으며 무피복재배의 경우는 Valencia 48.6%> Shinpung 43.3%> Virginia 소립 47.8％> Spanish 46.7％>Virginia 대립 25.3% 순으로 피복재배를 함으로써 평균 10.1％ 정도 완숙협 비율이 높았다. 6. 등숙초기(파종 120일후)의 완숙협 비율은 Shinpung> Spanish > Virginia 소립> Valencia > Virginia 대립 순이었으며 완숙협이 현저하게 증가된 시기는 7월 29일∼9월 7일 사이였다. 7. 절위분지별 완숙협의 분포는 전체 완숙협의 63％를 자엽절 2분지가 차지하고 있으며 다음으로 3∼5절 분지에서 34％, 6절위분지 이상에서 3％로 자엽절 2분지의 비중이 특히 컸다.스 접종 8일 후의 중장원동세포내에서 A형 및 B형 봉입체가 형성되었음을 확인하였다. 10. FV감염 중장조직세포의 전자현미경 관찰에서는 바이러스 접종 5일 후에 배상세포의 'cytoplasmic wall'이 비대해지고 그 내부에 virus-specific vesicle이 형성되었으며, 바이러스 접종 8일 후에는 virus-specific vesicle, 바이러스 입자, linear structure, tubular structure 및 전자밀도가 높은 matrix 등의 바이러스 감염에 대한 특이적인 구조물이 배상세포의 세포질에서 관찰되었으며, microvilli내에서 바이러스 입자의 존재도 확정되었다. 특히 virus-specific vesicle 주위에서는 전자밀도가 높은 구형의 바이러스 입자 유사

소맥엽신에 있어서 기공개도의 측정법 및 기공개도의 일변화를 검토하여 광합성연구 및 수분생리 연구의 기초자료를 얻고자 조사하였든 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기공개도의 실측치와 침윤법에 의한 시약순위와는 직선적인 비례관계가 있었다. 2. 침윤법으로 측정한 시약순위 1의 경우 기공개도의 실측 평균치는 0.7± 0.5u 이었으며 순위 6의 경우는 6.3± 0.6이었다. 3. 동일엽신내에서도 엽신의 기부는 선단부보다 기공개도가 현저히 컸다. 4. 지엽과 제1엽 엽신의 기공은 10시경에 제2엽은 12시경에 기공개도가 가장 컸으며, 오후가 되면서 기공개도는 감소하기 시작하여 18시경에는 거의 완전히 폐공하였다. 5. 기공개도의 최대치는 지엽보다 제1엽이 또 세력이 왕성한 분벽의 엽신일수록 큰 경향이었다. 6. 엽신기부의 기공은 선단부에 비하여 모든 엽위와 어는 시각에서도 기공개도가 큰 일변화를 보였다. 7. 이상의 결과로부터 소맥엽신의 기공개도 측정은 침윤법으로 가능하나 품종이나 육종재료들에 대하여 기공개도를 비교할 때는 엽위, 엽신부위 및 분벽간에 차가 있으므로 측정재료 선정에 주의가 필요하리라 본다.

Diurnal changes in leaf stomatal resistances were measured on leaf positions and both surfaces to investigate the stomatal response to irradiance in wheat, var. Chokwang and barley, var. Dongbori 1. Stomatal frequency and size were also determined to explain the control mechanism of gas exchanges in two species. The leaf diffusive resistances of two species decreased, as the sun rose, to minimum at 10 to 11 o'clock a.m. and increased gradually in the afternoon, even faster at sunset. As the adaxial irradiance increased, stomatal resistances decreased sensitively in the range of 30uEm-2 ㆍsec-1 to 150uEm-2 ㆍsec-1 quantum flux density. The stomatal opening of the abaxial surface began at lower irradiance and was completed earlier than the adaxial surface. The adaxial irradiances decreased in order of leaf position, flag, the 2nd, the 3rd leaf, and the stomatal resistances increased in the same order. Even under the same irradiance, the stomatal resistance of lower leaves were higher than those of upper leaves. The stomatal frequencies of lower leaves were less, but the stomatal size was greater than those of upper leaves. Consequently, the relative leaf area occupied by stomatal pores were constant among leaf positions in two species.