• 생물환경조절학회지
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• 제13권1호
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• pp.44-50
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• 2004

본시험은 백침계 오이에 있어 착과기 이후의 저광도 조건이 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토코자 수행되었다. 광도 처리는 무처리를 비롯하여 100, 200, 400 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$로 되도록 하였다. 초장과 측지길이는 광도가 낮았던 처리에서 크게 감소되었으나, 저광도 처리간에는 차이를 보이지 않았다. 엽면적과 근중은 100${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$에서 가장 적었으나, 200과 400 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$처리간에는 차이를 보이지 않았다. 광합성량은 저광도가 될수록 감소되었다. 엽록소 함량과, 근활력 및 일비액 역시 낮은 광도에서 감소하였는데, 200 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$과 400 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$처리간에는 차이를 보이지 않았다. 잎의 기공 관찰 결과 낮은 광도에서 기공세포의 발달이 억제되었고 기공의 개도도 완전하지 않았으며, 기공크기가 작았으나 기공수는 증가하였다. 낮은 광도 하에서 잎에 황화현상과 유과 형태의 비정상과가 발생되었다. 또한 잎의 Mg와 Ca의 흡수량이 광도가 낮아짐에 따라 저하되었다. 수확과수는 자연광에 비하여 400 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$에서 65%, 200고 100 ${\mu}mol\;{\codt}\;m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$에서 각각 80%와 90%의 수량감소를 보였다. 이러한 저광 조건은 처리 후 2주 정도의 초기수량에 크게 영향을 끼쳤으며, 특히 측지 수확과수가 현저히 줄어드는 결과를 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권4호
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• pp.609-615
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• 2011

본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이면서 희귀식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 환경에 식재된 산개나리의 생장과 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 시험구내 광량은 전광의 20%, 60%로 구성되었다. 산개나리의 생리적 특성으로 당년지 길이, 잎 크기 및 무게, 광색소 함량 및 잎 내 질소 함량, 광합성 특성을 분석하였다. 광량이 다른 두 시험구에서 측정한 산개나리의 잎 무게는 전광의 60% 광량을 가진 시험구의 잎이 20% 시험구 잎보다 무거웠으며, 잎 무게와 크기의 비율은 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 1.47배 컸다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 60% 광량을 가진 시험구에서 높게 나타났으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 20% 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리의 두 시험구에서 측정한 광합성 속도는 전광의 60% 광량을 가진 시험구가 20% 시험구보다 2.5배 이상 높았으며, 기공전도도와 증산 속도도 광합성 속도와 마찬가지로 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 각각 2.65배와 1.79배 높았다. 그러나 수분이용효율은 전광의 20% 광량을 가진 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리 잎의 질소 함량에 대한 총 엽록소 함량의 비는 20% 시험구가 60% 시험구보다 1.83배 높았으나, 총 엽록소 함량에 대한 순 광합성 량의 비는 60% 시험구가 20% 시험구보다 2.58배 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 생장과 생리적 특성에 영향을 주는 가장 큰 요인은 광량이며, 광량이 높은 조건에서 산개나리의 생장과 생리적 특성은 개선될 수 있다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2021

본 실험은 수경재배에서의 왕고들빼기 '선향'의 광도와 양액 농도가 광합성과 생육, 기능성 물질함량의 변화를 알아보고자 수행했다. 재배 환경은 온도 25±1℃, 상대습도 60±5%가 조절되는 생장 시스템에서 담액 수경 방식으로 재배하였다. 파종 14일 후, 광도 3수준(PPFD 100, 250, 500µmol·m-2·s-1)과 양액 농도 3수준(EC 0.8, 1.4, 2.0dS·m-1)를 조합하여 어린잎 채소 크기에 도달하였을 때 수확하여 분석하였다. 왕고들빼기 선향의 광합성율, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 광도가 높을수록 증가하였다. 광합성율과 수분이용효울은 PPFD 500-EC 1.4, PPFD 500-EC 2.0 처리에서 가장 높았다. 엽록소 함량은 광도가 높을수록 감소하였며 엽록소 a/b 비율은 광도가 증가할수록 증가하였다. 잎수분함유량(LWC)와 비엽면적(SLA)는 광도가 높을수록 감소하여 부상관(p < 0.001)을 가졌다. 초장은 PPFD 100-EC0.8에서 가장 길었고, 엽수, 생체중, 건물중은 PPFD 500-EC2.0에서 가장 높았다. 기능성 물질인 안토시아닌과 총 페놀화합물은 PPFD 500-EC 1.4, 2.0 처리에서 가장 높았고, 항산화 소거 능력(DPPH)은 PPFD 250, 500에서 높았다. 생육과 기능성물질 함량 증진을 고려했을 때 왕고들빼기 수경재배 시 적정 광도와 EC는 PPFD 500-EC 2.0dS·m-1이며, 저광 조건인 PPFD 100, 250에서는 EC 0.8dS·m-1재배가 적합하였다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.307-317
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• 2021

고온처리가 동화산물의 공급부위인 잎과 수용부위인 종실에 미치는 영향과 그에 따른 기관별 초분광 분석에 의한 식생지수들을 비교해 보았다. 1. 출수 후부터 생리적 성숙기까지 지엽과 최상위엽의 엽녹색도에선 고온처리구가 무처리구보다 높은 값으로 유지되었고, 광합성 성능 지수 및 OJIP-derived parameter에서도 고온처리구 잎이 무처리구 잎보다 높았다. 본 연구 결과, 수잉기 후 고온처리는 잎의 노화를 지연시켰고, 광계II의 능력을 증가시켰다. 지엽과 최상위제2엽의 광합성률은 고온처리구가 무처리구에 비해 저하가 늦게 시작되었다. 증산율과 기공전도도는 고온처리구 잎이 무처리구 잎에 비해 낮았다. 2. 출수 초기에 동화산물 공급부위인 지상부와 이삭축, 영의 건물중은 고온처리구가 무처리구에 비해 높았지만, 시간이 지남에 따라 고온처리구보다 무처리구에서 높았다. 싱크기관인 이삭과 종실의 무게는 고온처리구가 무처리구보다 높았고, 종실 생장률도 고온처리구가 무처리구보다 높았다. 3. 지엽과 최상위엽의 식생지수들 중 엽록소 함량과 잎의 질소 상태와 관련된 식생지수들은 시간이 지남에 따라 고온처리구가 무처리구보다 높아졌고, 광효율과 관련된 PRI은 출수 후 7일부터 무처리구보다 고온처리구에서 높아지기 시작했다. 출수 후 7일에 지상부 건물중과 수분함량, 이삭축 건물중 및 종실 수분함량도 같은 결과를 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.74-81
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• 2022

유채(Brassica napus)는 배추와 양배추의 자연 교잡에 의해 만들어진 이질사배체 작물(AACC, 2n = 38)로, 유채유를 생산하는 기름 작물이다. 본 연구에서는 올레산 함량이 높은 유채 EMS26 계통과 J8634-B-30 계통의 잡종 1세대 소포자를 이용하여 배양을 실시하였고, 재분화 식물체의 배수성을 검정하고 배가반수체 집단을 선발하여 C18 지방산 조성을 분석하였다. 먼저 꽃봉오리의 크기에 따른 소포자 발달 단계를 확인하였으며, 소포자 배 발생 효율이 높은 1핵기 말과 2핵기 발달 단계를 보이는 꽃봉오리 크기는 2.6 ~ 3.5 mm였다. 본 크기의 꽃봉오리만을 이용하여 소포자 배양을 실시하였으며, 배양 10일 후에 구형배와 심장형배가 관찰되었다. 소포자배는 캘러스를 형성하여 2차배로 발달하였으며, 이후 발달된 multilobe로부터 108 계통의 재분화 식물체를 획득하였다. 재분화된 식물체의 배수성은 4배체가 66.7% (72계통)로 다수였으며, 8배체는 27.8% (30계통), 그리고 2배체는 5.6% (6계통)로 확인되었다. 각 배수성에 따른 기공 세포의 크기는 4배체, 8배체, 2배체 각각 25.5 ㎛, 35.6 ㎛, 19.9 ㎛로 나타나, 배수성과 세포 크기는 정의 상관관계를 보였다. 이중 4배체 배가반수체 식물체 62계통을 선별하여 지방산 조성을 분석한 결과, 평균 올레산(C18:1) 함량은 72.3%, 리놀레산(C18:2) 11.8%, 리놀렌산(C18:3) 6.2%로 나타났다. 특히 올레산 함량이 가장 높은 계통은 DH22 계통으로 77.6%였으며, 리놀렌산 함량은 DH19계통에서 13.4%로 가장 높았다. 또한 모부본 보다 높은 올레산과 리놀렌산 함량을 보이는 계통은 각각 5개와 14개로 초월 분리(Transgressive segregation) 현상을 보였다. 이렇게 확보된 배가반수체 유전 집단은 유채의 불포화 지방산 생합성 기작 및 관련 유전자 탐색에 활용 가능하며, 올레산 함유량이 높은 계통들은 고품질 유채유 생산 품종 육종 소재로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.64-71
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• 2023

CAM 식물은 야간에 기공을 열어 CO₂를 흡수하는 식물로 환기하지 않는 야간에 시설 내 발생한 잉여 CO₂를 광합성에 이용할 수 있다. 게발선인장은 다화성으로, 엽상경 수가 많을수록 상품성이 높아진다. 본 연구는 게발선인장의 야간 CO₂ 시비 적용 가능성을 파악하기 위하여 생육 적정 환경인 생육상과 실제 농가의 환경에 따른 온실에서 엽상경별 광합성 특성을 조사하였다. 생육상 내 게발선인장 상위 엽상경은 주간에만 CO₂ 흡수를 하는 C₃ 특성을 보였으며, 2차 엽상경은 주/야간 모두 CO₂ 흡수를 하는 C₃-CAM 특성을 보였다. 온실에서 상위 엽상경은 CO₂ 흡수를 하지 않았으나, 2차 엽상경은 야간에 CO₂ 흡수를 하는 CAM 특성을 보였다. 생육상 내 게발선인장의 기공전도도와 수분이용효율은 온실 내 식물에 비하여 모든 엽상경에서 높은 값을 나타냈다. 게발선인장의 수분이용효율은 생육상과 온실에서 모두 CAM 특성이 나타나는 2차 엽상경에서 상위 엽상경에 비하여 높았다. 일일 총 CO₂ 흡수율은 온실 내 식물에 비하여 생육상 내 식물에서 더 높게 나타났으며, 생육상 내 게발선인장의 2차 엽상경에서 값이 155mmol·m^-2 ·d^-1로 가장 높았다. 게발선인장 '핑크듀'는 성숙한 엽상경에서 야간에 CO₂ 흡수가 활발히 일어나는 CAM 특성을 나타낸다. 다화성으로 시장성이 높은 게발선인장 '핑크듀'는 적정 환경과 성숙한 엽상경에서 효율적인 야간 탄소흡수가 가능한 식물이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권2호
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• pp.172-180
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• 2023

후박나무 묘목의 효율적인 생산을 위해 시비농도에 따른 간장, 근원경, 묘목품질지수, 광합성 반응 측정으로 생장과 생리적 특성을 조사하고 적정 용기묘 생산에 적합한 시비량을 확인하였다. 광합성 특성은 대조구에 비해 시비처리구에서 순광합성속도(A), 순간증산효율(ITE), 내재적 수분이용효율(WUEi), 최대카르복실화속도(Vcmax) 등 높았다. 특히, 시비 농도는 활발한 가스교환을 통해 비교적 높은 A, Vcmax 보였던1000 mg/L과 기공개폐 기작의 조절로 광합성 반응기작을 향상시킨500 mg/L가 적정 수준의 시비로 실험 결과를 보였다. 생장량 또한 대조구보다 시비처리구에서 묘목의 품질지수 등 통계적으로 높은 것으로 나타났다. 특히, 1000 mg/L은 근원경, 간장이 처리구 중 가장 큰 특징을 보였으며, 잎, 줄기, 전체 건중량, 역시 다른 처리구들에 비해 통계적으로 높았고, 묘목의 품질을 나타내는 H/D율 및 T/R율도 건전한 수준인 것을 볼 수 있었다. 500 mg/L 역시 양호한 생육 특성을 보여 경제성을 고려한다면 한 가지 선택지가 될 수 있다고 여겨진다. 그러나 2000 mg/L의 경우, 근원경의 감소로 H/D율은 높아졌고, 지상부에 비해 지하부로의 물질분배가 저조하여 T/R율 역시 증가하는 형태적 특성과 비용 저감을 위한 경제성을 고려하였을 때 2000 mg/L의 시비농도는 과하다고 판단된다. 따라서 후박나무 용기묘의 시비는 500 mg/L 혹은 1000 mg/L이 경제적으로나 식물의 형태적으로 가장 이상적인 시비량이라고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.148-156
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• 2023

본 연구는 오이(Cucumis sativus L.)의 광합성, 생육 및 수분이용효율을 분석하고 생장해석을 통해 생육 온도와 관수 주기가 식물에 미치는 영향에 대해 알아보고자 환경 제어가 가능한 실내 재배상에서 광도(70W·m^-2)와 상대습도(65%)를 동일하게 설정하여 수행하였다. 처리는 주/야간 온도(℃)를 15/10℃, 25/20℃및 35/25℃로 3처리하였고, 각 온도별 관수 주기를 1일 1회 100mL(S), 2일 1회 200mL(L)로 달리 공급하는 처리를 조합하여 총 6개(15S, 15L, 25S, 25L, 35S, 35L) 처리를 하였다. 초장이 0.5cm인 오이묘 '아시아 은천'을 양질사토로 충진한 1L 원형 포트에 정식하여 21일간 처리하였다. 처리 14일째 광합성, 증산율과 기공전도도는 25S에서 가장 높았고, 관수 주기가 짧은 S처리에서 L처리보다 높았다. 처리 기간 중 총 관수량이 2L로 동일하게 공급되었지만 토양함수율은 15S에서 가장 높았고 25S > 15L > 25L, 35S, 35L 순으로 낮았다. 상대습도는 15/10℃(61.1%)와 25/20℃(67.2%)는 비슷한 경향을 보였지만 35/25℃에서는 80.5%로 높았다. 21일째 오이 생육은 25S에서 가장 높았고, 초장, 생체중과 건물중은 관수 주기에 영향을 받았다. 잎끝황화 현상은 온도가 높았던35S, 35L에서 89.9% 발생하였다. 상대생장률(RGR)과 비엽중(SLA)은 25/20℃(25S, 25L)에서 높았고, RGR은 관수 주기가 짧은 S처리, SLA은 L처리에서 높은 경향을 보였다. 수분이용효율(WUE)은 25S, 25L > 15S > 15L, 35S, 35L 순으로 높았다. 이상의 결과 적온인 25/20℃에서 생육과 수분이용효율도 높았다. 그러나 35/25℃(35S, 35L) 처리에서는 토양 함수량이 낮았고, 잎끝 황화현상이 발생하였으며, 15/10℃(15S, 15L)에서 토양 함수율이 높고 광합성과 생장이 낮았다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권1호
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• pp.88-96
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• 2024

본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제9권1호
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• pp.46-55
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• 1989

수도재배지(水稻栽培地)에 생육(生育)하고 있는 벼와 주변(周邊) 잡초(雜草)들의 기공형태(氣孔形態), 크기 및 밀도(密度)를 조사(調査)하기 위해 1988년(年) 영남작물시험장(嶺南作物試驗場) 수도시험포(水稻試驗圃)에서 수도품종(水稻品種) 42종(種)과 잡초(雜草) 30종(種), 보리, 밀 및 콩 각(各) 1종(種)을 공시(供試)하여 조사(調査)하였던 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 기공(氣孔)의 모양은 초종(草種)에 따라 뚜렷한 차이(差異)를 보였는데 구형(球形)에 가까웠던 초종(草種)은 속속이풀, 가래, 소리쟁이, 마디꽃 등(等)이었고, 타원형(楕圓形)에 속(屬)하는 초종(草種)은 민바랭이, 개비름, 자귀풀, 사마귀풀, 벗풀, 물달개비, 여뀌, 여뀌바늘과 피종류(種類)였으며, 장타원형(長楕圓形)에 속(屬)하는 초종(草種)은 보리, 밀, 올챙고랭이, 올방개 및 방동사니류(類)였다. 벼품종(品種)들은 특이(特異)하게 마름모형(形)을 갖고 있었다. 2. 기공(氣孔)의 밀도(密度)와 크기도 토종간(草種間) 차이(差異)가 뚜렷 하였는데 특(特)히 광엽잡초(廣葉雜草)에 속(屬)하는 초종(草種)들에서 더욱 심하였다. 벼품종(品種)들간(間)의 차이(差異)는 잡초(雜草)에 비(比)해서는 상대적(相對的)으로 적었다. 본(本) 시험(試驗)에 사용(使用)된 모든 초종중(草種中)에서 가장 적은 수(數)의 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)은 사마귀풀(표면(表面) 17개(個), 이면(裏面) 54개(個))과 쇠비름(표면(表面) 20개(個), 이면(裏面) 17개(個))였고, 반대(反對)로 가장 많은 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)은 꽃여뀌 (표면(表面) 449개(個), 이면(裏面) 511개(個))였으며 기공(氣孔)크기에 있어서는 콩, 자귀풀, 여뀌바늘(이면(裏面)) 및 고들빼기(이면(裏面)) 등(等)은 대조초종(對照草種)이었던 강피보다 절반이하(折半以下)의 크기였고 반대(反對)로 기공(氣孔)의 크기가 가장 컸던 초종(草種)은 쇠비름과 사마귀풀로써 피보다 6~7배(倍) 더 큰 기공(氣孔)을 갖고 있었다. 3. 대부분(大部分)의 초종(草種)들은 잎이면(裏面)의 기공수(氣孔數)가 잎표면(表面)의 기공수(氣孔數)보다 많았는데, 특(特)히 여뀌바늘과 고들빼기는 잎이면(裏面)에 $mm^2$당(當) 300여개(餘個) 더 많이 분포(分布)하고 있었다. 그러나 잎표면(表面)에 더 많은 기공(氣孔)을 가진 초종(草種)들은 쇠비름, 소리쟁이, 마디풀, 강아지풀, 민바랭이, 돌피 등(等)과 같이 주(主)로 밭에 생육(生育)하는 $C_4$ 식물(植物)과 논에 자라는 여뀌, 밭뚝외풀과 수종(數種)의 벼품종(品種)들이었다(UPLRI-5, 풍산벼, 진흥(振興), 영덕(盈德)벼, 왜도(矮稻)-C). 4. 알방동사니, 금방동사니 및 너도방동사니는 잎표면(表面)에는 기공(氣孔)이 없고, 잎이면(裏面)에만 기공(氣孔)이 분포(分布)되어 있었고, 가래는 반대(反對)로 잎표면(表面)에만 기공(氣孔)이 분포(分布)되어 있으며, 잎이면(裏面)는 극(極)히 드물게 분포(分布)되거나 거의 퇴화(退化)되어 있었다. 5. 벼품종(品種)의 기공수(氣孔數)는 품종간(品種間)의 차이(差異)도 컸지만, 품종유형간(品種類型間) 차이(差異)도 큰 경향(傾向)을 보였는데 전체적(全體的)으로 볼 때 통일형(統一型) 품종(品種)이 가장 많은 수(數)의 기공(氣孔)을 가지고 있었고, 다음은 인도형(印度型) 품종(品種), 일본형(日本型) 품종(品種)의 순(順)이였다. 가장 적은 수(數)의 기공(氣孔)을 가졌던 일본형(日本型) 품종(品種)들도 1960년대(年代) 이후(以後)에 육성(育成), 보급(普及)된 품종(品種)들이 1960년대(年代) 이전(以前)에 재배(栽培)되었던 재래종(在來種)과 도입종(導入種)보다 많은 수(數)의 기공(氣孔)을 가졌다. 기공(氣孔)의 크기에 있어서는 1960년대(年代) 이전(以前)의 재래종(在來種)과 도입종(導入種)이 가장 큰 기공(氣孔)을 갖고 있었다. 전체(全體) 벼품종중(品種中)에서 진흥(振興)은 가장 적은 수(數)(${\fallingdotseq}$ 150개(個))의 기공(氣孔)을 갖고 있었고, 유신(維新)은 가장 많은수(數)(표면(表面) 350개(個), 이면(裏面) 449개(個))의 기공(氣孔)을 가진 품종(品種)이였으며, 이 밖에 $mm^2$당(當) 350개(個) 이상(以上) 분포(分布)된 품종(品種)들은 삼강(三剛)벼, 밀양(密陽) 23호(號), 운봉(雲峰)벼 등(等)이였다.