• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권2호
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• pp.105-112
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• 2005

Environmental factors such as light and low $CO_2$ concentrations trigger events which may result in stomatal opening. Stomatal aperature is largely controlled by the solute contents of guard cells, but not exclusively, by through changes in their content of potassium salts, with $K^+$ balanced either by $Cl^-$ or malate, depending on the species and conditions. However, how these signals are sensed and how they are transduced into driving the ion fluxes that control stomatal movements is not still fully understood. The basic role of stomata is regulating transpiration and photosynthesis. Photosynthesis plays a central role in the physiology of plants and an understanding of its response to light is, therefore, critical to any discussion of how plants sense and respond to light. It had been proposed that the evidences pointed three possible mechanisms for the light response. Firstly, there is a direct response of stomata to light. Secondly. there is an indirect response of stomata to light through the effect of $CO_2$. Lastly, there are some evidences for a third effect of light on stomata. However, attempts to investigate how these three possible mechanisms explained in detail in response to light have not been made. Therefore, this study is examined the differences among these three possible mechanisms.

• 환경생물
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• 제20권1호
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• pp.78-84
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• 2002

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, stomata in the isolated epidermal strips did not respond clearly to light. To eucidate the relationship between the stomatal aperture and the guard cell apoplastic pH, apoplastic pH was measured. In the light the guard cell wall of intact leaf was acidified by pH 1.9 units, falling from pH 7.3 to pH 5.4 in the first 10 minutes. On the contrary, apoplastic pH of isolated epidermal strips changed slowly from pH 7.3 to pH 6.9 at 20 min. Stomata in the intact leaf closed rapidly in the dark. On the other hand, stomata in the isolated epidermal strips failed to close in dark. There was a slow increase in apoplastic pH on transfer to the dark after incubation for 1.5 h in the light and the level observed before the experiment was regained after around 40 min. When the isolated epidermal strips were transferred to the dark, apoplastic pH maintained a uniform level of around pH 7.2-7.4. These results indicate that the mechanism of stomatal opening and closing from isolated epidermal strips and intact leaves could be different.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권1호
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• pp.130-134
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• 2016

$CO_2$는 기공 메커니즘에 어떤 영향을 주는가? 햇빛에 의해 유도된 기공 열림에서 독립적인 $CO_2$의 효과를 분리해서 본다는 것은 어려운 일이기 때문에, $CO_2$에 의한 기공 열림 메커니즘은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 실정이다. 기공은 또한 $CO_2$ 농도에 따라 다르게 반응 할 수 있다. 기공 열림과 닫힘의 식물의 생체적인 리듬도 관여하므로, $CO_2$의 반응에 대한 해석은 많은 요소들을 고려해야 한다. 세포간극 내강 ($C_i$)의 감소된 $CO_2$에서는 기공을 열린다는 것이 일반적으로 정해진 사실이다. 기공 열림의 정도를 결정하는 것은 삼투 물질이고, $CO_2$가 삼투 물질의 수송에 영향을 준다고 가정하는 것이 $CO_2$가 기공 메커니즘에 영향을 주는 유일한 방법이다. 그러나 $CO_2$가 어떻게 공변세포 내의 삼투물질 농도에 영향을 주는지 그 메커니즘은 불분명하다. 지금까지, $CO_2$는 공변세포의 삼투퍼텐셜을 증가시키는 이온과 유기물이 어떻게 공변세포 막을 통한 수송 메커니즘이 이루어지는지는 알려진 것이 없다. 따라서 이 연구에서는 $CO_2$에 의한 삼투물질들의 공변세포 막 투과성에 대해 초점을 두었다. 잎을 일정한 농도의 $CO_2$에 노출할 때 $CO_2$-관련된 반응들이 나타난다. 빛에 의한 기공 열림의 가설은 $K^+$, $Cl^-$, 슈크로스 그리고 말산$^{2-}$를 포함하는 공변세포 내 삼투물질 농도의 증가에 있다. $CO_2$가 $H^+$를 세포 밖으로 방출하는 것을 나타내는 막의 과분극 (hyperpolarization)을 유도했다는 보고가 있다. 이는 $CO_2$가 막 투과성에 관련된 첫 번째 증거이다. 온전한 잎에서 $CO_2$는 빛에 의해 유도된 막의 과분극보다 3~4 배까지 공변세포의 막 과분극을 유도했다. 이러한 결과들은 $CO_2$가 막 투과성에 영향을 주는 인지질 이중층과 수송단백질의 물리적인 특성에 변화를 초래한다는 것을 의미한다.

• 한국작물학회지
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• 제29권3호
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• pp.267-274
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• 1984

질소의 추비가 소맥엽신의 기공개도에 어떠한 영향을 미치는가를 검토하기 위하여 소맥 조광 품종을 공시하여 질소추비와 무추비구로 처리하여 침윤법으로 최고분얼기, 절간신장기, 수잉기, 개화기, 등숙중기에 기공개도를 측정하였던바 그 결과는 다음과 같다. 1. 소맥엽신의 기공개도는 생육이 진전됨에 따라 증가하여 개화기경에 최대에 달하였으며 그 이후는 저하하였다. 2. 1 일중 기공개도가 최대로 되는 시각은 각시기 모두 정오경이었으며 오후 6시경에는 상당히 폐공 되었으나 이는 생육단계에 따라 다소 상이하였다. 3. 질소의 추비는 엽신의 기공개도를 증가시켰는데 그 정도는 생육이 왕성한 수잉기와 개화기에 특히 큰 경향이었다. 4. 상위엽은 하위엽에 비하여 모든 생육단계에서 큰 기공개도를 나타내었으며, 질소추비에 의한 기공개도의 차이도 상위엽이 하위엽에 비하여 크게 나타나는 경향이었다. 5. 엽신의 질소함량과 1 일중 기공개도의 최대치간에는 고도의 정상관(r=0.66＊＊) 관계가 있었는데, 상위엽과 하위엽 모두 같은 경향이었다. 6. 각 엽기의 엽위간 기공개도의 차는 완전 전개한 최상위엽이 최대치를 나타내었고 전개중인 미성숙엽이나 엽의 노화가 진전된 하위엽일수록 기공개도는 작았다. 7. 각 엽신의 함수중, 근중 및 근의 활력은 질소의 추비에 의하여 증가되었는데 이는 기공개도를 증대시친 한 요인으로 작용한 것으로 추찰되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제29권1호
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• pp.41-51
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• 1986

The plants of Nicotiana tabacum L. cv. NC2326 were germinated in 10 cm D$\times$20 cm H polyethylene pot, and sand-cultured with Hoagland solution near by the window of laboratory room(26$\pm$5$^{\circ}C$). The growing plants were sprayed with various concentrations of ABA around 9 : 00 a.m. once in every two days for 12 weeks in summer. As the results, frequency of stomatal number, stomatal opening, chlorophyll content, respiration rate, and protein content in the leaves were decreased with the increasing of concentrations of ABA, respectively. The plant growth was inhibited by exogenous ABA, but leaf abscission was not found during the experimental period. The ratio of three to one in chlorophyll a to b was not altered by exogenous ABA. All the stomata were closed within three minutes by 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and within seven minutes by 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA after the spraying of ABA, and then reopended after a few hours in 1-10 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA and after 24 hours in 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. The polar movement of chloroplast within the guard cells was found in the higher concentrations of 10 and 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but not found in the lower concentrations than 1 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA. During the night and weak light, it was fond that the inhibition of respiration rate by the higher concentration of ABA was owing to firstly the stomatal closure by the spraying of ABA and secondly the decrease of stomatal frequency by the inhibition of stomatal development with exogenous ABA for the long period of 12 weeks. In the band number of leaf protein by the electrophoresis, most of the protein bands were disappeared by the higher concentration of 100 $\mu\textrm{g}$ ml-1 ABA, but were not altered by the lower concentration of ABA in comparison with control.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1996년도 한국생물과학협회 국제학술대회
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• pp.187.1-187
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• 1996

No Abstract, See Full Text

• 한국작물학회지
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• 제40권5호
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• pp.556-561
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• 1995

등숙기간중 벼의 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물농도의 내생리듬을 알아보기 위하여 자연상태의 광주기 조건에서 재배된 벼를 일정한 환경조건으로 옮긴 다음 지엽을 대상으로 이들의 반응을 관찰하였다. 자연상태의 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화율은 약 24시간을 1주기로 하여 일정한 진폭으로 변화되었으며, 정오에 최고에 달하고 한밤중에 최저에 이르나 72시간이 경화할 때 쯤 변화의 폭은 점차적으로 줄어 들어 120시에는 최고, 최저에 도달하는 시각이 바뀌어 정오에 최저에 달하고 한밤중에 최고에 이르는 현상을 나타내었다. 이와 같은 반응은 기공전도도에서도 찾아볼 수 있어 이들 관계는 매우 밀접함을 보였다. 반면, 개화 후 14일 동안 낮과 밤 모두 일정한 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화도율과 기공전도도의 반응은 전자와 같이 주기적인 폭의 변화를 찾아볼 수 없었다. 잎내의 수용성 탄수화물 농도의 변화 또한 탄소동화율과 기공전도도의 변화에서 나타나는 현상과 일치하는 경향을 보였다. 이상에서 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물의 내생림듬은 작물에 부분적으로 중요한 역할을 하고 있음을 시사하며, 또한 이들은 광주기(photoperiod)에 의존적이기 때문에 광주기가 탄소동화작용 및 수용성 탄수화물 형성에 중요한 조절 요인으로 작용하고 있음을 시사한다.

• 환경생물
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• 제19권1호
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• pp.1-6
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• 2001

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 stomata in detached epidermis behave differently, both quantitatively and qualitatively, from those in the intact leaf. Stomata in the intact leaf are very sensitive to environmental factors such as light, $CO_2$ and osmotic stress, but stomata in detached epidermis are less sensitive to these factors than those in the intact leaf. The clearest evidence to suggest the different response between detached epidermis and intact leaf obtained from the experiments with heavy metal, cadmium. 3-weeks old Commelina. communis was transferred to and grown in Hoagland solution in the presence or absence of 5 mM $Cd^{2+}$ for 4 days. The application of $Cd^{2+}$ showed about 70% inhibition of stomatal conductance when measured at various light intensity (100-1,000 $\mu$mole $m^{-2}s^{-1}). However, stomata in detached epidermis floated on an incubation medium containing 100 $\mu$M $Cd^{2+}$ opened to a degree of about 8.38 fm, but the stomata treated with no cadmium opened to 3.74 ${\mu}{\textrm}{m}$. These results were unexpected as the intact leaf grown in a Hoagland solution containing cadmium showed very negative physiological responses. These results showed that stomata in detached epidermis and in the intact leaf could respond reversely. Therefore, it is possible that we now misunderstand how stomata open in real natural condition.

• 농업과학연구
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• 제9권2호
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• pp.453-460
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• 1982

개나리에 있어서 $AgNO_3$ 용액살포(溶液撒布)가 $SO_2$가스의 피해경감(被害輕減)에 미친는 효과(效果)를 시험(試驗)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. $AgNO_3$ 용액(溶液)은 살포농도(撒布濃度)가 200 ppm 이상으로 되면 잎의 뒷면에 미세(微細)한 흑색반점(黑色斑點)을 발생(發生)시켰으며 100ppm으로 처리(處理)되었을 때 $SO_2$가스 피해(被害)로 일어나는 낙엽현상(落葉現狀)과 가시피해(可視被害)를 현저(顯著)히 경감(輕減)시켰다. 2. $AgNO_3$ 용액살포(溶液撒布)는 $SO_2$가스 피해(被害)로 발생(發生)되는 pH의 저하(低下)와 chlorophyll 함량(含量)의 감소현상(減少現狀)을 억제(抑制)시켰으며, peroxidase의 활성(活性)을 증가(增加)시켰다. 3. $AgNO_3$ 용액(溶液)의 살포(撒布)는 $SO_2$가스의 흡수(吸收)와 기공(氣孔)의 개폐(開閉)에 영향(影響)을 미치지 않았다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권2호
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• pp.178-187
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• 2019

Plants are exposed to biotic stresses caused by pathogen attack and complex abiotic stresses including heat and drought by dynamic climate changes. To alleviate these stresses, we investigated two bacterial stains, H26-2 and H30-3 in two cultivars ('Ryeokkwang' and 'Buram-3-ho') of Chinese cabbage in plastic pots in a greenhouse. We evaluated effects of bacterial strains on plant growth-promotion and mitigation of heat and drought stresses; the role of exopolysaccharides as one of bacterial determinants on alleviating stresses; biocontrol activity against soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum PCC21. Strains H26-2 and H30-3 significantly increased fresh weights compared to a $MgSO_4$ solution; reduced leaf wilting and promoted recovery after re-watering under heat and drought stresses. Chinese cabbages treated with H26-2 and H30-3 increased leaf abscisic acid (ABA) content and reduced stomatal opening after stresses treatments, in addition, these strains stably colonized and maintained their populations in rhizosphere during heat and drought stresses. As well as tested bacterial cells, exopolysaccharides (EPS) of H30-3 could be one of bacterial determinants for alleviation of tested stresses in Chinese cabbages, however, the effects were different to cultivars of Chinese cabbages. In addition to bacterial activity to abiotic stresses, H30-3 could suppress incidence (%) of soft rot in 'Buram-3-ho'. The tested strains were identified as Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 based on 16S rRNA gene sequence analysis. Taken together, H26-2 and H30-3 could be candidates for both plant growth promotion and mitigation of heat and drought stresses in Chinese cabbage.