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축소된 개구리밥 식물체 내 색소체 특성 (Features of Plastids within Reduced Spirodela polyrhiza)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제41권1호
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    • pp.55-60
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    • 2011
  • 부엽성 개구리밥은 엽상체, 연결사, 뿌리로 이루어진 축소된 수생식물로 엽상체는 특정한 시기에 물속에 가라앉는 휴면구조인 잠아를 형성한다. 식물세포의 분화발달에서 중요한 기능을 수행하는 색소체는 개구리밥의 거의 모든 기관에 분포하며, 특히 잠아 형성 및 수중 침강에 있어서 이들 색소체와의 연계성이 보고되어 있다. 본 연구에서는 개구리밥 식물체 내 모든 조직을 구성하는 각각의 세포들을 대상으로 색소체 특성에 초점을 두어 전자현미경으로 연구하였다. 생장 중의 엽상체는 활발한 분열로 개체를 계속 증식시키고, 특정 시기에 잠아원기를 형성하여 엽상체-잠아원기-잠아-엽상체원기-엽상체의 분화과정을 반복한다. 개구리밥 조직에 발달하는 색소체는 전색소체, 엽록체, 전분체로 크게 대별되며, 특히 색소체의 크기, 틸라코이드막계, 녹말입자 형성 등은 엽상체와 잠아 조직 간에 뚜렷한 차이를 보인다. 엽상체 및 잠아원기 엽육세포에는 비교적 작은 전색소체가 세포질에 분산되어 다수 분포하고, 기질 내에는 틸라코이드막계 및 녹말입자가 거의 형성되지 않는다. 반면, 생장 중의 엽상체에는 엽록체들이 중앙의 큰 액포를 따라 위치하고, 기질에는 그라나를 형성하는 틸라코이드막계가 발달한다. 유사한 형태의 엽록체가 근관에 발달하나 뿌리의 피층 및 연결사 색소체에는 녹말입자는 거의 나타나지 않는다. 잠아원기와는 대조적으로 잠아조직에는 매우 큰 전분체들이 축적된다. 이들 전분체는 기질에 내부 막의 분화 없이 당 축적에 의한 거대 녹말입자를 형성하여 무거운 구조가 된다. 이와 같이 엽상체, 연결사, 뿌리조직에 형성된 엽록체로 광합성을 수행하여 생장발달에 필요한 에너지를 생성 활용하는 반면, 잠아는 에너지 생성이나 활용이 아닌 휴면상태 유지에 필요한 독특한 구조로 각각 발달한다. 축소된 개구리밥 식물체 내 색소체 및 각각의 세포와 조직들은 최소한의 구조로 분화되나 기능은 고도로 분업화된 독특한 수생식물이라 할 수 있다.

유자 (Citrus junos SIEB.) 의 발생단계에 따른 미세구조적 특성 (Ultrastructural Characteristics of Developmental Stages During in vitro Regeneration in Citrus junos SIEB.)

  • 박민희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.237-246
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    • 1995
  • 본 연구에서는 유자의 미성숙 배로부터 캘러스 유도와 재분화 및 발생단게별 미세구조적 특성에 관하여 연구하였다. 유자에서는 배양 5-6주 경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며, 배양 6주경의 캘러스 세포에서는 인접하고 있는 작은 액포들이 융합하여 큰 액포를 형성하는 융합현상을 관찰하였다. 배양 12주 경에는 배발생 캘러스의 미분화 세포에서 특이하게 구형의 핵인을 가지고 있는 큰핵과 녹말로 가득차 있는 녹말체를 다수 관찰하였다. 배양 14-16주 경의 배발생 캘러스 세포에서는 활발하게 exocytosis가 일어나므로서 다수의 분배체들이 세포벽쪽에서 관찰되었으며 세포질로부터 작은 입자들이 세포 간극으로 빠져나가는 것을 볼수 있었다. 또한 배양 24주경의 배발생 캘러스에서는 발달된 커다란 구형의 엽록체들이 이중막으로 세포질과 경계되어 있었으며 기질중에 일정하게 전형적인 그라나가 분포되어 있었다. 배양 26주경의 어린 정상 식물체의 미성숙잎에서는 다수의 도관과 반세포들이 관찰되었다. 배양 30주경의 정상식물체의 미성숙잎에는 다수의 작은 반세포들과 사관 그리고 중심액포들이 나타났으며 또한 작은 제2차 액포들이 커다란 중심 액포 속으로 끼어들어가는 현상을 볼 수 있었으며 원형질막 근처에는 신장된 엽록체들이 분포되어 있었다.

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Ansanella granifera gen. et sp. nov. (Dinophyceae), a new dinoflagellate from the coastal waters of Korea

  • Jeong, Hae Jin;Jang, Se Hyeon;Moestrup, Ojvind;Kang, Nam Seon;Lee, Sung Yeon;Potvin, Eric;Noh, Jae Hoon
    • ALGAE
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    • 제29권2호
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    • pp.75-99
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    • 2014
  • A small dinoflagellate, Ansanella granifera gen. et sp. nov., was isolated from estuarine and marine waters, and examined by light microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. In addition, the identity of the sequences (3,663-bp product) of the small subunit (SSU), internal transcribed spacer (ITS) region (ITS1, 5.8S, ITS2), and D1-D3 large subunit (LSU) rDNA were determined. This newly isolated, thin-walled dinoflagellate has a type E eyespot and a single elongated apical vesicle, and it is closely related to species belonging to the family Suessiaceae. A. granifera has 10-14 horizontal rows of amphiesmal vesicles, comparable to Biecheleria spp. and Biecheleriopsis adriatica, but greater in number than in other species of the family Suessiaceae. Unlike Biecheleria spp. and B. adriatica, A. granifera has grana-like thylakoids. Further, A. granifera lacks a nuclear fibrous connective, which is present in B. adriatica. B. adriatica and A. granifera also show a morphological difference in the shape of the margin of the cingulum. In A. granifera, the cingular margin formed a zigzag line, and in B. adriatica a straight line, especially on the dorsal side of the cell. The episome is conical with a round apex, whereas the hyposome is trapezoidal. Cells growing photosynthetically are $10.0-15.0{\mu}m$ long and $8.5-12.4{\mu}m$ wide. The cingulum is descending, the two ends displaced about its own width. Cells of A. granifera contain 5-8 peripheral chloroplasts, stalked pyrenoids, and a pusule system, but lack nuclear envelope chambers, a nuclear fibrous connective, lamellar body, rhizocysts, and a peduncle. The main accessory pigment is peridinin. The SSU, ITS regions, and D1-D3 LSU rDNA sequences differ by 1.2-7.4%, >8.8%, and >2.5%, respectively, from those of the other known genera in the order Suessiales. Moreover, the SSU rDNA sequence differed by 1-2% from that of the three most closely related species, Polarella glacialis, Pelagodinium bei, and Protodinium simplex. In addition, the ITS1-5.8S-ITS2 rDNA sequence differed by 16-19% from that of the three most closely related species, Gymnodinium corii, Pr. simplex, and Pel. bei, and the LSU rDNA sequence differed by 3-4% from that of the three most closely related species, Protodinium sp. CCMP419, B. adriatica, and Gymnodinium sp. CCMP425. A. granifera had a 51-base pair fragment in domain D2 of the large subunit of ribosomal DNA, which is absent in the genus Biecheleria. In the phylogenetic tree based on the SSU and LSU sequences, A. granifera is located in the large clade of the family Suessiaceae, but it forms an independent clade.