• 제목/요약/키워드: stomata complex

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Leaf Anatomy of Parkia clappertoniana Keay(Mimosaceae)

  • Oladele, F.A.;Fawole, M.O.;Bhat, R.B.
    • Journal of Plant Biology
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    • 제28권1호
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    • pp.21-28
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    • 1985
  • The bipinnate-compound leaf of Parkia clappertoniana has prominent, long petiole with a pulvinal base. The pulvinus has wood, periderm, lenticels and extensive cortical layer. Its vascular bundles are elongated with alternating rays. The vascular bundles of the petiole, rachis and veins are oval, with conspicuous bundle caps. Stomatal complex is predominantly paracytic with occasional occurrence of anomocytic stomata near the midrib. The oval stomata have conspicuous stomatal ledges. Trichomes are unicellular, acicular and restricted to the rachis, petiole and pinnule mid-ribs and margin. Ecological and taxonomic significance of features is discussed.

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눈개승마속(장미과) 잎 표피 미세형태학적 형질 및 분류학적 유용성 (The taxonomic implication of leaf micromorphological characteristics in the genus Aruncus (Rosaceae))

  • 옥민경;송준호;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.143-152
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    • 2018
  • 눈개승마속 2종 5변종등 7분류군의 잎 표피 미세형태학적 형질에 대한 분류학적 유용성을 검토하고자 주사전자현미경(scanning electron microscopy)을 이용하여 관찰하고, 기재하였다. 본 속에 속하는 모든 분류군에서 기공복합체(stomatal complex)는 배축면에만 기공이 존재하는 이면기공엽(hypostomatic type)이었으며, 표피세포는 양면 모두에서 동일하게 파상형(undulate)의 수층벽(anticlinal wall), 매끈하고, 편평한 병층벽(periclinal wall)이 나타났다. 기공복합체의 크기는 $8.95-21.97{\times}7.50-16.99{\mu}m$로 분류군마다 다소 차이를 보이는데, Aruncus dioicus var. astilboides (평균 $18.01{\times}13.47{\mu}m$)가 가장 크게 나타났으며, A. gombalanus (평균 $11.11{\times}8.94{\mu}m$)에서 가장 작게 나타났다. 기공복합체의 형태는 모두 불규칙형(anomocytic)으로 확인되었다. 기공의 빈도는 면적당($0.05mm^2$) 평균 27.54개로, A. gombalanus에서 가장 높은 빈도(60.4개/$0.05mm^2$), A. dioicus var. acuminatus에서 가장 낮은 빈도(11.6개/$0.05mm^2$)로 관찰되었다. 연구된 분류군에서 나타나는 모용의 종류는 크게 2종류로 짧은 자루의 두상선모(short stalked capitate glandular trichome)와 비선모(non-glandular trichomes)가 확인되었고, 비선모는 부세포(subsidiary cells)의 유무와 발달 정도에 따라 세 가지 타입으로 구별되었다. 불규칙형의 기공형태와 이면기공엽, 두상선모의 분포는 본 속을 인식하는 주요형질로 판단되었으며, 기공의 크기와 빈도, 표피세포의 미세형태, 모용의 종류와 분포양상 등은 일부 분류군을 구별하는 인식형질로 유용한 것으로 나타났다. 잎 표피 내 다양한 미세형태학적 형질은 외부형태학적 형질과 더불어 본 속의 분류학적 개정을 위해 보다 유용한 정보를 제공할 것이다.

광의의 미치광이풀속(Scopolia Jacq. s.l., 가지과-Hyoscymeae족)의 잎표피 미세구조와 이의 계통분류학적 중요성 (Leaf epidermal microstructure of the genus Scopolia Jacq. s.l. (Solanaceae-Hyoscymeae) and its systematic significance)

  • 홍석표;백진협
    • 식물분류학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.267-282
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    • 2001
  • 세계산 Scopolia Jacq. s.l.에 포함되는 세 개의 속인 Scopolia s.s., Anisodus, Atropanthe와 근연 군외군으로 선택된 Przewalskia 식물의 잎표피 미세구조를 조사하기 위하여 4속 10종(37개체)의 잎을 광학현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 연구 분류군의 기공은 향축면과 배축면 모두에 존재하는 양면기공엽 (amphistomatic type)으로 밝혀졌다. 공변세포의 크기는 $18-64{\times}11-48{\mu}m$로 속과 종에 따라 다소 차이를 보이는데, 가장 작은 공변세포는 군외군으로 포함시킨 단형속인 Przewalskia tangutica($24-27{\times}16-17{\mu}m$)이었고, 가장 큰 공변세포는 Anisodus carniolicoides ($62-64{\times}43-48{\mu}m$)에서 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분 불규칙형 (anomocytic:Scopolia s.s., Anisodus taxa:A. luridus, A. carniolicoides, A. acutangulus)과 불균등형 (anisocytic:Anisodus tanguticus, Przewalskia, Atropanthe)이 나타난다. 공변세포의 모양은 대부분 초생달 모양의 타원형이나, Przewalskia tangutica에서는 거의 원형으로 나타난다. 부세포의 수충벽(anticlinal wall)은 대부분 파상형 (undulate)이며, Przewalskia tangutica에서는 다소 아치형을 이루었다. 표피세포의 형태는 거의 불규칙한 다각형 (polygonal)으로 수충벽은 다소 또는 심하게 굴곡을 이루는 undulate/sinuate형이었다. 표피세포의 표면은 왁스층이 대부분의 분류군에서는 잘 발달되지 않았고, 일부의 분류군(e.g., Anisodus tanguticus)에서만 기공 주변으로 발달한 양상을 보였다. Scopolia s.s.와 Przewalskia 분류군에서는 독특하게 다세포로 구성된 'elongate-headed' 선모가 존재하였고, Atropanthe 및 Anisodus의 대부분의 분류군은 모용이 존재하지 않았고, 단지 1종(A. luridus)에서는 단순(simple) 또는 가지를 친(branched:dendritic-type) 비선모가 존재하는 것으로 나타났다. 끝으로 조사된 Scopolia s.l.(Przewalskia 포함)의 분류군내의 속간 그리고 종간의 동정과 식별을 위한 잎의 미세형태학적 형질(기공복합체, 모용, 등)의 계통분류학적 또는 생태학적 가치를 검토하였다.

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A REVIEW OF THE MICROBIAL DIGESTION OF FEED PARTICLES IN THE RUMEN

  • McAllister, T.A.;Bae, H.D.;Yanke, L.J.;Cheng, K.J.;Ha, J.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제7권3호
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    • pp.303-316
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    • 1994
  • Microbial digestion of feed in the rumen involves a sequential attack culminating in the formation of fermentation products and microbial cells that can be utilized by the host animal. Most feeds are protected by a cuticular layer which is in effect a microbial barrier that must be penetrated or circumvented for digestion to proceed. Microorganisms gain access to digestible inner plant tissues through damage to the cuticle, or via natural cell openings (e.g., stomata) and commence digestion from within the feed particles. Primary colonizing bacteria adhere to specific substrates, divide to form sister cells and the resultant microcolonies release soluble substrates which attract additional microorganisms to the digestion site. These newly attracted microorganisms associate with primary colonizers to form complex multi-species consortia. Within the consortia, microorganisms combine their metabolic activities to produce the diversity of enzymes required to digest complex substrates (e.g., cellulose, starch, protein) which comprise plant tissues. Feed characteristics that inhibit the microbial processes of penetration, colonization and consortia formation can have a profound effect on the rate and extent of feed digestion in the rumen. Strategies such as feed processing or plant breeding which are aimed at manipulating feed digestion must be based on an understanding of these basic microbial processes and their concerted roles in feed digestion in the rumen.

나도국수나무족(장미과) 잎 표피 미세형태학적 형질의 계통학적 유용성 (The systematic implications of leaf micromorphological characteristics in the tribe Neillieae (Spiraeoideae, Rosaceae))

  • 송준호;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.222-235
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    • 2017
  • 나도국수나무족에 속하는 Neillia속(나도국수나무속) 4종 4변종, Physocarpus속(산국수나무속) 5종, Stephanandra속(국수나무속) 2종을 포함, 총 3속 15분류군의 잎 표피 미세형태학적 형질을 주사전자현미경(scanning electron microscope)을 이용하여 관찰 및 기재하였으며, 형질의 분류학적, 계통학적 유용성을 검토하였다. Neillia속, Stephanandra속에서 기공복합체는 모두 배축면에만 존재하는 이면기공엽(hypostomatic type)이 나타났고, Physocarpus속에서는 P. monogynus, P. opulifolius에서만 양면기공엽(amphistomatic type)이 나타났다. 공변세포의 크기는 $12.02-34.39{\times}10.76-27.13{\mu}m$로 속과 종마다 다소 차이를 보이는데, N. thyrsiflora가 평균 $13.98{\times}12.43(L{\times}W){\mu}m$로 가장 작은 공변세포를 갖는 것으로 나타났으며, N. gracilis가 평균 $26.82{\times}20.67(L{\times}W){\mu}m$로 가장 크게 나타났다. 기공복합체의 형태는 N. affinis에서만 평행형(paracytic)이 나타났고, 대부분 불규칙형(anomocytic)이 확인되었다. 표피세포는 섬국수나무(Physocarpus insularis)에서만 배축면에서 유두상(papillate)이 관찰되어 구별되었으며, N. affinis, S. tanakae의 향축면에서 판형(platelets)의 표피상납질(epicuticular wax)이 나타나 구별되었다. 한편, 연구된 분류군에서 모용은 크게 단세포단모(unicellular non-glandular trichome), 2-5개 가지상 모용(two- to five-armed trichome), 성상모(stellate), 선모(glandular trichome), 총 4종류로 확인되었다. 특히, 섬국수나무를 제외한 Physocarpus속 모든 분류군에서 성상모가 나타나 구별되었다. 끝으로, 잎 표피 미세형태학적 형질 중 기공복합체의 형태, 유두상표피세포의 유무, 성상모의 유무 형질이 분류학적 및 계통학적으로 유용성이 있음을 밝혔고, 본 연구 결과, Stephanandra속의 Neillia속으로의 통합, 섬국수나무(Physocarpus insularis)의 Spiraea속(조팝나무속)으로의 전속을 주장한 이전의 분자계통학적 및 화분학적 연구 결과를 강력하게 지지하였다.

쉬땅나무족(조팝나무아과: 장미과) 잎표피 미세형태학적 형질의 분류학적 유용성 (Taxonomic significance of the leaf micromorphology in the tribe Sorbarieae (Spiraeoideae: Rosaceae))

  • 송준호;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.199-212
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    • 2016
  • 쉬땅나무족(Adenostoma: 3 spp., Chamaebatiaria: 1 sp., Sorbaria: 11 spp., Spiraeanthus: 1 sp.)과 연관분류군인 Gillenia속 2분류군, Lyonothamnus속 2분류군을 포함한 총 20분류군의 잎 표피 미세구조에 대한 분류학적 유용성을 검토하고자 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하고 기재하였다. Adenostoma속, Chamaebatiaria속, Spiraeanthus속에서 기공복합체(stomatal complex)는 향축면과 배축면 모두에 기공이 존재하는 양면기공엽(amphistomatic type)이었고, Gillenia속 Lyonothamnus속과 Sorbaria속에서는 배축면(abaxial side)에만 존재하는 이면기공엽(hypostomatic type)으로 나타났다. 공변세포의 크기는 $7.84-48.7{\times}5.86-38.6{\mu}m$으로 속과 종마다 다소 차이를 보이는데, Sorbaria tomentosa var. tomentosa ($7.84-11.8{\times}6.84-10.5{\mu}m$)가 가장 작은 공변세포로 나타났고, Adenostoma fasciculatum var. obtusifolium ($30.3-48.7{\times}18.8-38.6{\mu}m$)에서 가장 크게 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분 불규칙형(anomocytic)이 우세하며, 불규칙형과 방사형(actinocytic)이 모두 나타나거나 드물게 다륜형(cyclocytic)이 나타나는 분류군이 확인되었다. 부세포 수층벽(anticlinal wall)은 직선형과 곡선형이 동시에 관찰(straight/curved) 되거나 파상형(undulate) 또는 굴곡형(sinuate)이 관찰되었다. 연구된 분류군에서 나타나는 모용의 종류는 크게 4종류로 단세포단모(unicellular non-glandular trichome), 성상모(stellate), 선모(glandular trichome), 농포성 선모(pustular glandular trichome)가 확인되었다. 연구된 분류군 가운데 일부 분류군의 표피세포에서 막성 판(membraneous platelets), 판 모양(platelets)의 표피상납질(epicuticular wax)이 관찰되었다. 비록 잎 표피 미세형태학적 형질 내 본 족의 공유파생형질을 찾을 수 없었지만, 모용의 다양성(트기, 성상모, 선모)과 표피상납질 유무의 분류학적 유용성을 확인하였다. 잎 표피 내 다양한 미세형태학적 형질은 외부형태학적 형질과 더불어 본 족을 이해하는데 보다 유용한 정보를 제공할 것이다.

한국산 팥꽃나무과 잎표피 미세구조의 분류학적 검토 (The taxonomic consideration of leaf epidermal microstructure in Korean Thymelaeaceae Adans)

  • 정은희;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.421-433
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    • 2003
  • 한국산 팥꽃나무과(Thymelaeaceae Adans.)의 5속(팥꽃나무속: 4종, 아마풀속: 1종, 삼지닥나무속: 1종, 피뿌리풀속: 1종, 산닥나무속: 2종)의 잎표피 미세구조를 광학현미경(LM)과 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 연구된 모든 분류군은 이면기공엽(hypostomatic type)으로 밝혀졌다. 공변세포의 크기는 $13.8-34.4{\times}8.7-22.9{\mu}m$로 종에 따라 차이를 보이는데, Diathron linifolium($15.9{\pm}2.6{\times}10.0{\pm}1.3{\mu}m$)가 가장 작은 공변세포를 갖고 있었고, Daphne odora ($32.8{\pm}1.6{\times}20.7{\pm}1.3{\mu}m$)가 다소 큰 공변세포를 가지는 것으로 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분의 분류군에서 불규칙형(anomocytic)으로 나타났다. 다만, Daphne kiusiana의 경우는 불균등형(anisocytic)도 함께 나타났다. 부세포의 수층벽(anticlinal wall)은 직선형 또는 파상형이다. 표피세포의 크기는 $20.7-61.0{\mu}m$으로, 가장 작은 세포는 Stellera chamaejasme($26.0{\pm}1.9{\mu}m$)에서 나타났고, 가장 큰 세포는 Edgeworthia chrysantha($53.6{\pm}3.1{\mu}m$)에서 나타났다. 표피세포의 표변은 표피상납질(epicuticular wax)이 판 모양의 조각(flake-like platelet)들로 박혀있었으며, 표피침적정도에 따라 크게 세 가지 유형으로 구분되었다 - (1) 표피 상납질은 매끄러우며 완전하지 않은 판모양의 조각들이 존재함, (2) 납작한 판 모양의 조각들이 독립적으로 평행하게 산재함, (3) 막질의 판 모양 조각들이 표면으로부터 연결되어 다양한 각도로 조밀하게 산재함. 모용은 일부 분류군에서만 나타났으며, 엽연과 맥에 분포하는 분류군과 옆 전체에 분포하는 분류군으로 구분되었다. 모용이 있는 경우는 크게 두 가지 type으로 구별되었다. 즉, (1) Type I: 유선상이며, 선형단세포모(D. genkwa, E. chrysantha, Wikstroemia ganpi, W. trichotoma)와 (2) Type II: 유두상이며, 3-4개의 절로 구성된 갈고리형 다세포모(Diarthron linifoliuml로 나뉘었다. 끝으로 조사된 분류군내의 속간 그리고 종간의 동정과 식별을 위한 잎 표피 미세형태학적 형질의 분류학적 가치를 검토하였다.

The Effects of Light and $CO_2$ on the Changes of Electrical Potential Difference in Isolated Epidermis and Intact Leaves of Commeina communis L

  • Lee Joon-Sang
    • 환경생물
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    • 제23권3호
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    • pp.221-227
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    • 2005
  • The effects of light and $CO_2$ on the electrophysiological characteristics of guard cells in the intact leaf and isolated epidermis have been investigated. Fast hyperpolarization of guard cell apoplastic PD in the intact leaf was recorded reaching up to around 7 mV and 20 mV in response to light and $CO_2$. Whenever the experiments were attempted with isolated epidermis, there was no response to light and $CO_2$. In order to determine the influence of the mesophyll cells, the apoplastic PD of guard cells in isolated epidermis was measured in the presence of the mesophyll supernatant or the control medium. The apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -7mV, changing from -22mV to -29mV at 40 min. But, when isolated epidermis was incubated with the supernatant from mesophyll cells incubated in the light, the apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -19 mV, changing from -22 mV to -40.5 mV. $CO_2$ also caused a change of 0.1 to 0.3 pH unit in the intact leaf. However, this change was absent in isolated epidermis. A vibrating probe was used to detect the change in electrical currents at the surface of excised intact leaves and isolated epidermis. The reading of excised intact leaves in the dark was $0.5\muA\;cm^{-2},$ remaining steady until illuminated. Light increased the current on the surface of excised leaves to about $0.8\muA\;cm^{-2},$. However, light had no effect in the current on the surface of isolated epidermis. Apoplastic pH changes across the stomatal complex in response to light and dark were measured both in the intact leaves and isolated epidermis over the same time period using pH micro-electrodes. The guard cell wall of intact leaf was acidified to 2.5 pH unit, falling from pH 7.5 to pH 5.0 in the first 10 min. in the light. At the same time the guard cell wall pH of isolated epidermis fell from pH 7.5 to pH 7.0 at 10 min. The guard cell wall pH of isolated epidermis incubated in the mesophyll supernatant fell from pH 7.6 to pH 6.7 at 10 min. Likewise, It could be imagined that an electrical signal, chemicals and hormones propagated from the mesophyll in response to light and $CO_2$ could control a fast stomatal response.