Proceedings of the Korean Society of Plant Pathology Conference
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2003.10a
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pp.93.1-93
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2003
A growth chamber fumigation was conducted to evaluate the ozone (O3) on the physiology of three hot pepper, Capsicum annuum L. cultivars, 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun'. Thirty-day old plants were exposed to O3 of 120 nl 1-1 in the chambers for 8 h d-1 for 3 days. Foliar damage due to O3 was different from the varieties, 'dabotab'was most sensitive to O3, 'pochungchun' was medium, and 'buchon' was resistant. Ozone symptom on the leaves was bifacial necorsis. Photosynthesis and stomatal conductance were decreased due to O3 treatment, but they were not much different from the variety. Decreases of net photosynthesis by O3 were 56%, 40% and 35% on 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun', respectively Decreases of stomatal conductance by O3 were 66%, 63%, and 50% on each varieties. Ozone closed the stomata and decrease net photosynthesis on hot peppers regardless of the variety. Light curves on the three varieties were showing similar patterns that O3 damage on net photosynthesis were started at the low levels of light with or without the visible injury, Assimilation-internal CO2 concentration curves of the three cultivars were not different due to the treatment. It means there was not significant biochemical damage Inside the leaves by O3. In conclusion, ozone closed the stomata and damaged light capturing system of the pepper leaves with or without the visible damage. Although visible damage of the leaves could be a good indicator of O3 resistance, the ecophysiological change by O3 were not proportional to the amout of visible injuries
In bioreactor cultures of plants, inoculum density is an important factor affecting growth and proliferation of the plantlets. To maximize shoot growth and proliferation of grape rootstock '5BB' in bioreactors, inoculum density varied at 15, 30, 45 and 60 single nodes in a 3-liter scale balloon type bioreactor, respectively and cultured for 40 days. Results suggested that the growth and the photosynthesis of the plantlet were greatly affected by inoculum density in the bioreactor. The inoculum density of 45 nodes resulted in the greatest growth (910.4 mg/shoot FW, 764.4 mg/root FW) followed by 30 nodes. $CO_2$ assimilation rate, stomatal conductance, transpiration rate of the plantlet were also highest at the inoculum density of 45 nodes. Significant reduces in shoot and root growth (426.5 mg/shoot FW, 248.4 mg/root FW) were observed at the inoculum density of 60 nodes. When the inoculum density decreased by 15 nodes, plantlets were malformed due to hyperhydricity, resulting in the highest transpiration rate and the lowest $CO_2$ assimilation rate. The plantlets stressed by the inoculum density at 15 nodes and 60 nodes showed larger number and irregular shape of stomata compared to the plantlets inoculated with 45 nodes.
These studies were conducted to verify the effect of the supplementary lighting by reflective film mulching and its establishment in the north side of greenhouse on the utility of light at tomato by means of investigating changes of leaf temperatures, stomatal features, transpiration rates and photosynthetic rates. Stomatal density of leaves were high in the reflective film mulching but sizes of stomata were not different. As the osmotic potential in rooting zone was low, the stomatal resistance was high, transpiration rate was low, and leaf temperature was increased by 40.62$^{\circ}C$. And also in the block of reflective film mulching photosynthetic rates were decreased hut chlorophyll contents were not different. Especially, there is an effect of controlling greenhouse whiteflies by treatment of reflective film mulching. It is thought that the reason of high quality or increasing yield at several crops by supplementary lighting, such as reflective film mulching, would be caused by influences of absorption and distribution of nutrients through high transpiration rate and photosynthesis which resulted from increase of stomata.
The microstructure of the leaf epidermis and trichomes of Fallopia sect. Reynoutria are examined using scanning electron microscopy. Fallopia sachalinensis was distinguished from other taxa in this section by its prominent epicuticular wax layer consisting of protruding wax rodlets. In addition, epicuticular rodlets of F. sachalinensis individuals from Ullung Island and Dok Island appear to be thinner than those from other regions, including Japan and Sakhalin. The stomatal size appears to be related to the ploidy level in the sect. Reynoutria, as the hexaploids, octoploids and dodecaploids tend to have larger stomata as compared to tetraploids. Three basic types of trichomes were found in the section; (1) conical unicellular trichomes, (2) uniseriate filiform trichome consisting of 1-8 cells, and (3) peltate glandular trichomes. The trichome types and their distribution appear to be useful in distinguishing the taxa in the section.
This study was carried out to know the effect of air temperature on photosynthesis and growth of Korean Valerian (valeriana fauriei var. dasycarpa HARA). The results are as follows; 1. Photosynthesis of V fauriei had highly significant relation to temperature in a quadratic regression model, from which the optimum temperature for the plant growth were estimated to be $17.7^{\circ}C$. During the daytime in the field condition, the photosynthesis rate was highest at 9 a.m, then reduced to minimum at 2 p.m., and increased again thereafter. 2. Number of stomata was about $25/mm^2$ on the upper side and $85/mm^2$ on the lower side of the leaf, and the size was $21{\sim}30/{\mu}m$ in diameter. 3. A highly significant quadratic regression was noted between temperature and leaf width or root weight of V. fauriei. It was estimated from the regression equation that the optimum temperature for root growth was $20.3^{\circ}C$.
Crop yield is critically related to the physiological responses and disease resistance of the crop, which could be strongly affected by high temperature conditions. We observed the changes in the growth of barley under higher than ambient air-temperature conditions using a temperature gradient field chamber (TGFC) during winter and spring. Before the stem extension stage of barley growth, Cladosporium sp. spontaneously appeared in the TGFC. The severity of disease became serious under warmer temperature conditions. Further, the stomata closed as the severity of the disease increased; however, stomatal conductance at the initial stage of disease was higher than that of the normal leaves. This was likely due to the Iwanov effect, which explains that stressed plants rapidly and transiently open their stomata before longer-term closure. In this study, we tested three optical methods: soil-plant analysis development (SPAD) chlorophyll index, photochemical reflectance index (PRI), and maximum quantum yield (Fv/Fm). These rapid evaluation methods have not been used in studies focusing on disease stress, although some studies have used these methods to monitor other stresses. These three indicative parameters revealed that diseased barley exhibited lower values of these parameters than normal, and with the increase in disease severity, these values declined further. Our results will be useful in efficient monitoring and evaluation of crop diseases under future warming conditions.
ABA and SA showed different effect on stomatal closing on same condition. The addition of 1 M salicylic acid to fully opened stomata resulted in a significant reductionn of 22 % in stomatal aperture. However, 1 mM ABA reduced 73 % of stomatal aperture. The light absorption spectra of the salicylic acid solution showed that SA was degraded within 1 hour. Therefore, SA solution was resupplied % the detached epidermis every 30 min. during incubation and it was found that even at 10 $mu$M SA induced stomatal closing significantly. Its effect was also greatly pH dependent. The reduction of stomatal aperture caused by 1 mM SA was most effective at lower pH (pH 7.2, 5 %: pH 6.2, 40 %; pH 5.2, 78 %). Therefore, if SA was properly treated to the epidermal strips in the medium, the effects of SA on stomatal closing were similar with those of ABA.
ABA and SA showed different effect on stomatal closing on same condition. The addition of 1 M salicylic acid to fully opened stomata resulted in a significant reductionn of 22 % in stomatal aperture. However, 1 mM ABA reduced 73 % of stomatal aperture. The light absorption spectra of the salicylic acid solution showed that SA was degraded within 1 hour. Therefore, SA solution was resupplied % the detached epidermis every 30 min. during incubation and it was found that even at 10 $\mu$M SA induced stomatal closing significantly. Its effect was also greatly pH dependent. The reduction of stomatal aperture caused by 1 mM SA was most effective at lower pH (pH 7.2, 5 %: pH 6.2, 40 %; pH 5.2, 78 %). Therefore, if SA was properly treated to the epidermal strips in the medium, the effects of SA on stomatal closing were similar with those of ABA.
Seong-Wook Kang;Ji-Yoon Han;Chang Hyun Choi;Chon-Sik Kang;Swapan Kumar Roy;Seong-Woo Cho
Korean Journal of Plant Resources
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v.36
no.3
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pp.225-236
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2023
Stomatal traits such as stomata density (SD), aperture length (APL) and width (APW), guard cell length (GCL) and width (GCW), and distance between stomata (DIS) were investigated to identify correlation with agronomic traits for 35 Korean wheat cultivars. Flag leaf width (FLW) of Korean wheat cultivars was the widest in Ol-mil, and the narrowest in Keumkang. SD tended to be higher on the adaxial side than on the abaxial side in Korean wheat cultivars. SD of adaxial and abaxial sides was classified into a cultivar with a significantly different or not. In APL, 18 wheat cultivars showed significant differences according to leaf side, and APL of adaxial was longer than APL of abaxial in 13 wheat cultivars. In APW, 15 wheat cultivars showed a significant difference, and APW of abaxial was wider than APW of adaxial among them. In GCL, 14 wheat cultivars showed a significant difference, and the GCL of abaxial was longer than the GCL of adaxial in 10 wheat cultivars. In GCW, 10 wheat cultivars showed a significant difference, GCW of adaxial was wider than GCW of abaxial and in 6 wheat cultivars. FLW of adaxial and abaxial showed a negative correlation with GCL and a positive correlation with grain number per panicle. FLW of only abaxial showed a positive correlation with DIS. The SD of the adaxial showed a negative correlation with GCL, while the SD of the abaxial showed a negative correlation with APL. APL of both sides of the leaf showed a positive correlation with GCL, and APW of only abaxial showed a negative correlation with GLC. DIS of adaxial showed a negative correlation with tiller number (TN), while DIS of abaxial showed a positive correlation with GNP.
Background: Plant species of the alpine treeline ecotone are highly sensitive to climate change and may adjust their population dynamics, and functional traits in response to changing climate. This study examined regeneration patterns and leaf traits variations in an important treeline ecotone element Rhododendron campanulatum along the elevation gradient in western Nepal to assess its potential adaptive responses to climate change. The distribution range of R. campanulatum (3,400-3,800 m above sea level [a.s.l.]) was divided into five horizontal bands, each with a 100 m elevational range. Eight plots (10 m × 10 m) were sampled in each band, resulting into a total of 40 plots. In each plot, all R. campanulatum individuals and co-occurring tree species were counted. From each elevation, R. campanulatum leaf samples were collected to determine leaf dimensions, leaf density, specific leaf area (SLA), and stomatal density (SD). Results: The density-diameter curve indicated that R. campanulatum was regenerating well, with enhanced regeneration at higher elevation (3,800 m a.s.l.) than at lower. Tree canopy cover appeared to be the major determinant of R. campanulatum regeneration, as indicated by a higher number of seedlings in treeless stands. With increasing elevation, the leaf length, width, SLA, and stomata length decreased but leaf thickness and SD increased. Conclusions: Overall, a higher regeneration and lower SLA with the high SD in the leaves at the upper limit of the species distribution suggested that R. campanulatum is well adapted at its upper distribution range with the possibility of upslope range shift as temperature increases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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