Foliar ultrastructure of Korean Orostachys species

한국산(韓國産) 바위솔속(屬) 엽육조직(葉肉組織)의 미세구조(微細構造)

Ultrastructural characteristics were examined with leaves of three species, O. japonicus A. Berger, O. malacophyllus Fisch., and O. sikokianus Owhi that probably have CAM mode. The mesophyll cells of these Orostachys possessed vacuoles with precipitates, myelin-like figures, and plasmalemmasomes, along with typical chloroplasts, microbodies and darkly stained bodies in their thin peripheral cytoplasm. Separation of the plasmalemma from the cell wall, leaving a space between them, was a common phenomenon in these species. A complex array of small to large vacuoles which contain small, membrane-bounded vesicles or vacuole-like structures were frequently found. A well-developed thylakoid system was observed in the chloroplasts and this indicates that the photosynthetic capacity of these mesophyll cells is probably active. A peculiar configuration of cytoplasm, especially around the chloroplasts, was also encountered. The variety of cytoplasmic constituents and vacuoles suggest the water-storing mesophyll cells may be complex in function. Some cellular features detected in this study strongly suggest the possible occurrence of CAM mode in Orostachys species.

CAM대사를 수행하는 것으로 추정되는 한국산 바위솔속식물 3종(난장이바위솔, 바위솔, 둥근바위솔)의 엽육조직이 전자현미경적으로 연구되었다. 다육질성의 이들 엽육조직은 주로 세포의 크기가 큰 수분저장 세포들로 구성되어 있고 세포간극이 잘 발달되어 있다. 세포내 또는 세포간극에는 점액성 분비물질들이 분포하였다. 수분저장 세포에는 하나 또는 여러 개의 큰 액포가 있고 이들이 세포체적의 대부분을 차지하여 세포질은 세포벽 주위에서 매우 적게 분산되어 나타났다. 세포질내에는 다수의 엽록체, 미소체, 미토콘드리아, 소포체, 골지체 등의 전형적인 세포소기관외에 엽록체주변에서 관찰되는 세포질의 특이한 분포양상을 비롯하여 세포벽과 분리되어 나타나는 파상(undulation or invagination)의 세포막과 이중막으로 둘러싸인 원형질막 기원소포(plasmalemmasome)및 수초상구조(myelin-like structure), 액포상구조(vacuole-like structure) 또는 낭상구조(bladder-like structure) 등이 발견되었다. 특히 파상의 세포막 및 액포막의 신장으로 형성된 액포상 또는 낭상구조와 엽록체주변 세포질의 특이한 분포양상 등은 주목할 만한 것으로 이들의 특성 및 구조는 CAM대사와 연계되어 자세히 연구되어야 할 것이다. 이와 같은 엽육조직의 구성 및 미세구조적 특성으로 보아 본 바위솔속 식물들은 CAM대사를 수행하는 식물군으로 사료된다.