Stomatal pore is an important physiological trait that is closely linked to photosynthesis and transpiration as carbon dioxide and water vapor move through it between the atmosphere and plants. The present study investigated stomatal traits, such as stomatal density, index and size, of herbaceous native and alien plant species living in a riparian park on the Nakdong River to understand how those traits vary and to know if successful settlement of alien plants is attributed to those traits. There was no difference in stomatal density, index and size between native and alien plants with kidney-shaped stomata, suggesting that an empty ecological niche is not an essential prerequisite for the successful settlement of alien plants. Stomatal density showed a negative correlation with leaf thickness and leaf dry weight content (LMDC), but there was no correlation with Specific leaf area (SLA). All plants with kidney-shaped stomata had amphistomatous leaves, and the density and size of dumbell-shaped stomata were lower than those of kidney-shaped stomata.

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/ plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수 량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며(r2=0.999), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x − 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화 탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양 수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산 되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 6.5μmol·m-2·s-1 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구 (500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 r2=0.913로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식 초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연 되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

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.

CO2는 기공 메커니즘에 어떤 영향을 주는가? 햇빛에 의해 유도된 기공 열림에서 독립적인 CO2의 효과를 분리해서 본다는 것은 어려운 일이기 때문에, CO2에 의한 기공 열림 메커니즘은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 실정이다. 기공은 또한 CO2 농도에 따라 다르게 반응 할 수 있다. 기공 열림과 닫힘의 식물의 생체적인 리듬도 관여하므로, CO2의 반응에 대한 해석은 많은 요소들을 고려해야 한다. 세포간극 내강 (Ci)의 감소된 CO2에서는 기공을 열린다는 것이 일반적으로 정해진 사실이다. 기공 열림의 정도를 결정하는 것은 삼투 물질이고, CO2가 삼투 물질의 수송에 영향을 준다고 가정하는 것이 CO2가 기공 메커니즘에 영향을 주는 유일한 방법이다. 그러나 CO2가 어떻게 공변세포 내의 삼투물질 농도에 영향을 주는지 그 메커니즘은 불분명하다. 지금까지, CO2는 공변세포의 삼투퍼텐셜을 증가시키는 이온과 유기물이 어떻게 공변세포 막을 통한 수송 메커니즘이 이루어지는지는 알려진 것이 없다. 따라서 이 연구에서는 CO2에 의한 삼투물질들의 공변세포 막 투과성에 대해 초점을 두었다. 잎을 일정한 농도의 CO2에 노출할 때 CO2–관련 된 반응들이 나타난다. 빛에 의한 기공 열림의 가설은 K+, Cl-, 슈크로스 그리고 말산2-를 포함하는 공변세포 내 삼투물질 농도의 증가에 있다. CO2가 H+를 세포 밖으로 방출하는 것을 나타내는 막의 과분극 (hyperpolarization)을 유도했다는 보고가 있다. 이는 CO2가 막 투과성에 관련된 첫 번째 증거이다. 온전한 잎에서 CO2는 빛에 의해 유도된 막의 과분극 보다 3∼4 배까지 공변세포의 막 과분극을 유도했다. 이러한 결과들은 CO2가 막 투과성에 영향을 주는 인지질 이중층과 수송단백질의 물리적인 특성에 변화를 초래한다는 것을 의미한다.

25수종의 식물로부터 기공 및 생화학적 인자분석을 통한 내건성 식물을 선발하였다. 25수종의 기공의 수는 맑은대쑥이 120개로 가장 많았고, 매듭풀, 뽕나무, 꽃향유 순으로 나타났다. 기공의 둘레와 기공 의 면적은 기공의 수와 상반되는 경향을 보였다. 소리쟁이, 개기장, 새는 기공의 수가 적었지만 기공둘 레와 면적이 큰 것으로 나타났다. 엽육세포조직을 관찰한 결과 내건성 수종인 참느릅나무 잎은 건조민 감성인 까실쑥부쟁이에 비해 책상조직이 발달한 모양이었다. 내건성이 강한 수종인 참느릅나무는 까실 쑥부쟁이에 비해 큐티클층이 잘 발달된 형태였다. 건조 고사일수가 가장 길었던 비수리는 건조 전 후의 proline함량은 약간 증가하였지만, 각시취는 건조처리 전의 함량(0.122mg/0.1g FW)에 비해 건조 후의 함량(0.563mg/0.1g FW)이 크게 증가하였다. 환원당 함량도 건조에 따라 증가하였는데, 꽃개오동이 가 장 높았고, 차풀, 참느릅나무, 도깨비바늘 순이었다. 기공과 엽육조직형태, proline과 환원당과 같은 생 화학적 인자는 내건성 수종을 선발하는 지표임이 판명되었다. 본 연구에서 선발된 수종은 훼손지 복원 등에 널리 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

The effects of light and darkness on stomatal aperture and guard cell apoplastic pH in the intact leaf and in the isolated epidermal strips of Commelina communis have been investigated. Stomata in the intact leaf opened wide in the light. In contrast, sto

Many researchers have been studied with guard cell protoplasts and detached epidermis as they think that properly stabilized protoplasts and detached epidermis retain many of the properties of intact guard cells. However, some studies have shown that stom

Cd2+이 닭의장풀의 분리표피와 온전한 잎의 기공개폐에 미치는 영향을 조사하였다. Cd2+을 분리표피에 처리하였을 때 기공열림이 촉진되었다. 100μMCd2+처리시 기공은 8.38μm까지 열렸으나, 대조구는 3.74μm였다. 대조구의 기공 크기는 일반적으로 작게 열렸다. 따라서, 분리표피가 생리적으로 건강한지를 조사하기 위해, 살리실릭산(SA)과 앱시스산(ABA)을 분리표피

본 연구에서는 반사필름 멀칭과 북측면의 반사판설치에 의한 보광이 토마토의 광이용에 미치는 영향을 밝히기 위해 토양 및 수경재배를 통해 토마토의 엽온변화, 기공특성, 증산.광합성속도 등의 변화들을 중심으로 검토하였다. 보광 처리에 의해 토마토엽의 기공밀도는 증가하였으나 기공의 크기와 면적은 차이가 얼었다. 근권부의 삼투포텐셜이 낮으면 광반사에 의한 기공저항이 컸고 증산속도는 낮았으며 엽온은 40.62℃까지 상승했다. 또한 보광에 의해 광합성속도도 저하했으나 엽록소 함량에는 차이가 없었다. 반사필름 멀칭으로 온실가루이의 기피효과는 있었다 약광기 동절기에 반사필름 멀칭 등의 보광처리에 의한 증수나 품질향상은 엽의 기공밀도의 증가로 활발한 증산 .광합성작용으로 체내의 물질대사나 생장에 영향을 주고 그 결과 간접적으로 무기성분의 흡수나 분배에 영향을 주어 생육 및 수량 둥이 양호했다고 생각된다.

생육후기(生育後期)의 환경조건(環境條件)에서 토양수분함량(土壤水分含量)이 수수류(類)의 광합성(光合成), 증산(蒸散), 기공저항(氣孔抵抗)의 일변화(日變化)에 미치는 영향(影響)을 비교(比較)할 일적(日的)으로 1985년도(年度) 축산시험장(畜産試驗場)의 포장(圃場)에서 대형(大型) 콘크리트 폿트에 토양수분(土壤水分)을 포장용수량(圃場容水量)의 100, 80, 60 및 40%가 유지되도록 조절(調節)하고 수수와 수수×수단그라스교잡종(交雜

수수류의 광합성(光合成), 증산(蒸散), 기공저항(氣孔抵抗)과 건물수량(乾物收量)에미치는 토괴수분(土壞水分)의 영향(影響)을 구명(究明)하고자 수수(Pioneer 931), 수수×수단그라스 교잡종(交雜種)(Pioneer 988)을 포장용수량(圃場容水量)의 100, 80, 60, 40%로 조절(調節)된 대형콘크리트 폿트(길이 14m, 폭 1m, 깊이 1m)에 생육(生育) 시킨후 쾌청한 날을 택(擇)하여 초여름인 6월(月)20일(日), 6월(月

Stomata are natural pores of plants and constitute the entry points for water during transpiration. However, they also facilitate the ingress of potentially harmful bacterial pathogens. The phytohormone abscisic acid (ABA) plays a pivotal role in protecting plants against biotic stress, by regulating stomatal closure. In the present study, we investigated the mechanism whereby ABA influences plant defense responses to Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst) DC3000, which is a virulent bacterial pathogen of Arabidopsis, at the pre-invasive stage. We found that overexpression of two ABA receptors, namely, RCAR4/PYL10-OX and RCAR5/PYL11-OX (hereafter referred to as RCARs), resulted in ABA-hypersensitive phenotypes being exhibited during the seed germination and seedling growth stages. Sensitivity to ABA enhanced the resistance of RCAR4-OX and RCAR5-OX plants to Pst DC3000, through promoting stomatal closure leading to the development of resistance to this bacterial pathogen. Protein phosphatase HAB1 is an important component that is responsible for ABA signaling and which interacts with ABA receptors. We found that hab1 mutants exhibited enhanced resistance to Pst DC3000; moreover, similar to RCAR4-OX and RCAR5-OX plants, this enhanced resistance was correlated with stomatal closure. Taken together, our findings demonstrate that alteration of RCAR4- or RCAR5-HAB1 mediated ABA signaling influences resistance to bacterial pathogens via stomatal regulation.

To investigate the influence of the mesophyll cells on stomatal opening in response to white light, the segments of isolated epidermis were transferred on partly exposed mesophyll cells of a leaf and stomatal apertures were measured. Transferring the isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf caused a marked increase on stomatal apertures while stomata in isolated epidermis incubated in MES buffer hardly opened. Mesophyll infiltration with photosynthetic inhibitors (DCMU, DCCD, NaN3) was performed to elucidate the correlation between stomatal apertures and the degree of photosynthetic activity. It was found that transferring the isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf caused an increase of stomatal apertures depending on the degree of photosynthetic activities. In NaN3 infiltrated leaf discs, transferring the fresh isolated epidermis on partly exposed mesophyll cells of a leaf showed no significant effect, but a slight increase on stomatal apertures. Isolated epidermis alone did not respond to the light properly, but if it was closely contacted with mesophyll cells, the stomata regained the ability of the light response. Therefore, it could be suggested that stomatal apertures were related with the degree of photosynthetic activity in the mesophyll cells.