Trichome Type and Development in Leaves of Althaea rosea

Plant epidermis consists of relatively unspecialized cells and more specialized cells of various structure and function. Trichomes are specialized cells originated from the epidermis and much attention has been paid to the plants developing trichomes with peculiar structure and function. The present study has been undertaken to examine the trichome type noticed in the leaf epidermis of Althaea rosea using scanning electron microscopy. Four types, namely simple, short-and long-tufted, and glandular hairs, were detected in their epidermis. Their Distribution, frequency and structure varied by the development and epidermal surface. The most frequently distinguished type was the tufted ones growing in young leaves of the abaxial epidermis, while the simple hairs were rare throught the examination. The short-tufted hairs branched up to seven times having each branchlet about $160{\sim}210{\mu}m$ in length at maturity. The long-tufted hairs exhibited up to ten branchlets, where branchlets could reach up to $900{\sim}1,000{\mu}m$ long when fully expanded. Glandular trichome was the peltate type comprising $1{\sim}2$ secretory head cells, 2 stalk cells and a basal cell. The short peltate glandular hairs, usually not exceeding $40{\mu}m$, differentiated more along the areoles in the adaxial epidermis. The function of these trichomes in A. rosea has been still obscure, but it has been speculated that they probably play a role in protection; non-glandular ones possibly providing a defense against insects and secretory glandular type participating in chemical defense. Structural features of these trichomes at cellular level will be discussed in the following study of transmission electron microscopy.

접시꽃 (Althaea rosea) 엽육표피에서의 모용의 분화 발달

표피조직은 비교적 분화되지 않은 기본 표피세포와 식물에 따라 특수하게 분화되어 형태와 기능이 매우 다른 여러 이형세포로 발달할 수 있다. 본 연구에서는 약용으로 활용되는 접시꽃 (Althaea rosea)의 엽육 표피조직에 발달하는 모용에 대하여 이들 모용 유형에 따른 분화 발달 양상을 주사전자현미경적으로 연구하였다. 접시꽃 엽육 표피상에 발달하는 모용은 크게 단모(simple hairs), 총생모 (non-grandular tufted hairs)와 분비모 (peltate glandular hairs)로 대별되는데, 총생모는 상, 하피 및 하피의 엽맥을 따라 특히 더 발달하는 장상의 총생모 (longtufted hairs, ${\sim}1000{\mu}m,\;2{\sim}10$ branchlet)와 상, 하피 및 하피의 엽신에 더 밀생 분포하는 단상의 총생모 (shorttufted hairs, ${\sim}210{\mu}m,\;2{\sim}7$ branchlet)로 나뉘어진다. 장상의 총생모는 단순모로부터 시작하여 10개까지 분지되며, 분화 초기에는 비교적 일정한 방향으로 분지되는 양상을 보인다. 반면 분비모는 $1{\sim}2$개의 두정세포(head cell, 직경 $20{\sim}35{\mu}m$), 2개의 자루세포(stalk cell, 길이 $10{\sim}15{\mu}m$), 기저세포 (basal cell)로 이루어진다. 또한, 엽신 전체에 발달하는 총생모와는 달리 분비모는 특히 표피면에서 함몰된 망목극(areole)을 따라 분포한다. 이들 모용 중 총생모는 엽육 표피의 보호 및 방어기능을 주로 수행할 것으로 추측되며, 분비모는 두정세포 내에 함유되어 있는 성분이 유용한 이차대사 물질을 분비하는 기능과 보호기능에도 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다. 일반적으로 모용은 분비기능이 활발한 식물에서 유용한 이차대사 화합물을 생성, 축적하고 분비하는데 중추적인 기능을 수행하는 것으로 알려져 있어 이들에 대한 세포수준에서의 연구 및 분비되는 유용한 물질에 대한 연구는 구조적 정보 및 적응을 위한 방어기작 규명 등에 이르기까지 매우 유용하게 쓰일 것이다.