[논문]3 종류의 조경수의 조직 수분 관계 비교

박용목

doi:10.5141/jefb.2006.29.6.581

3 종류의 조경수의 조직 수분 관계 비교
Comparison of Tissue Water Relation Parameters in Three Gardening Tree Species 원문보기

Journal of ecology and field biology, v.29 no.6, 2006년, pp.581 - 584

초록
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냉온대림의 주요 구성종으로 산지에도 분포하며 정원수로도 식재되고 있는 느티나무와 자작나무 그리고 미국에서 도입되어 조경수로 많이 활용되는 백합나무에서 내건성과 관련한 식물의 조직 수분 특성을 비교하였다. 한계원형질분리가 일어나는 점에서의 삼투포텐셜은 느티나무에서 -2.54 MPa로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 백합나무에서 -2.03 MPa로 가장 높은 값을 나타내었다. 잎의 수분포텐셜 변화에 대한 압력 포텐셜의 변화에서도 느티나무가 가장 논은 압력포텐셜을 유지하였다. 세포의 자유수 함량 저하에 대한 압력포텐셜 변화 곡선은 전체적으로는 비슷한 패턴의 곡선을 나타내었지만 세포의 자유수 감소 시, 느티나무와 자작나무는 백합나무보다 높은 압력포텐셜을 유지하였다. 따라서 이들 세 종 중에서는 백합나무가 내건성이 가장 낮았으며, 느티나무는 다른 두 종에 비해 내건성이 가장 강하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The tissue water relation parameters were compared to assess the resistance of representative three gardening tree species to water stress. Zelkova serrata showed a strong resistant characteristics to water stress compared to Betula platyphylla var. japonica and Liriodendron turipifera. Turgor pressure at turgor loss point in Z. serrata was -2.54 MPa, whereas those of 5. platyphylla var, japonica and L. turipifera were -2.24 and -2.03, respectively. In addition, Z. serrata showed less reduction in pressure potential to decrease of free water content in the leaf tissue, indicating effective shrinking of the cell wall compared to others. On the other hand, L. turipifera indicated a weak resistance to water stress, which has low turgor potential at turgor loss point and cell wall elasticity. These results suggest that Z. serrata would be suitable for relatively dry conditions of location and humid conditions of location would be suitable for L. dendronas plantation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

특히, 도시의 기온을 낮추기 위한 숲의 조성이나 조경수의 육종 및 식림의 입지 선정을 위해서는 이들 조경수에 대한 수분 관계 특성 파악이 필요하다. 본 연구에서는 냉온대 림의 주요 구성종으로 산지에 폭넓게 분포하며, 조경수로 이용되고 있는 느티나무(Ze«祯a serrata Makino)와 자작나무(Be诚a platyphylla var. japonica Hara) 그리고 미국에서 도입되어 조경수로 많은 애호를 받고 있는 백합나무(Liriodendron tulipifera L.)를 재료로 하여 각종의 내건 성 특성을 비교함으로써 임목육종과 적지 선정에 대한 기본적인 정보를 제공하고자 한다 .

제안 방법

냉온대림의 주요 구성종으로 산지에도 분포하며 정원수로도 식재되고 있는 느티나무와 자작나무 그리고 미국에서 도입되어 조경수로 많이 활용되는 백합나무에서 내건 성과 관련한 식물의 조직 수분 특성을 비교하였다. 한계원 형질분리가 일어나는 점에서의 삼투포 텐셜은 느티나무에서 -2.
이 가지를 polyethylene bag으로 덮어 씌워 암실에서 12시간 충분히 흡수시킨 뒤 잎을 채취하여 Pressure-volume (P-V) 해석에 이용하였다(Osonubi and Davies 1981, 한 1991). 분석을 끝낸 잎은 80℃에서 48시간 건조시켜 건조 중량을 구하였으며, 이것을 바탕으로 P-V curve를 완성시키고, 이 그래프로부터 내 건성과 관련한 수분 관계 특성을 구하였다(Maruyama and Morikawa 1983).
미리 산소를 제거시킨 물이든 bucket을 준비한 다음, 식물가지를 절단하여 물 속에서 다시 잘라도관 내의 물기 등을 연결시켜 실험실로 운반하였다.이 가지를 polyethylene bag으로 덮어 씌워 암실에서 12시간 충분히 흡수시킨 뒤 잎을 채취하여 Pressure-volume (P-V) 해석에 이용하였다(Osonubi and Davies 1981, 한 1991). 분석을 끝낸 잎은 80℃에서 48시간 건조시켜 건조 중량을 구하였으며, 이것을 바탕으로 P-V curve를 완성시키고, 이 그래프로부터 내 건성과 관련한 수분 관계 특성을 구하였다(Maruyama and Morikawa 1983).

대상 데이터

tulipifera)를 사용하였으며, 실험은 7월에 실시하였다. 모든 실험재료는 흉고 직경이 약 20 cm 전후의 개체로부터 채취하였다. 재료의 채취는 증산이 멈춘 일몰 직후에 실시하였다.
재료 식물은 청주대학교 구내에 식재되어 있는 느티나무(Z. serrata), 자작나무(B. phatyphylla var. japonica), 백합나무(L. tulipifera)를 사용하였으며, 실험은 7월에 실시하였다. 모든 실험재료는 흉고 직경이 약 20 cm 전후의 개체로부터 채취하였다.

성능/효과

25 MPa을 나타내었다. 그 결과 전체적으로는 느티나무가 가장 완만한 곡선을 나타내고, 그 다음이자작나무, 백합나무 순이었다. 따라서 삼투적인 세포용량이 줄어들 때 세포벽이 함께 수죽하는 정도가 백합나무에 비해 느티나무에서 크다는 것을 의미한다.
이러한 결과는 또한 한계원 형질분리점에서의 상대 함수량 결과로부터도 뒷받침되고 있다(Table 1). 그러므로 3 종 중에서는 백합나무가 내건성이 가장 약한 식물이며, 느티나무와 자작나무는 백합나무에 비해 내건성이 강한 식물임을 알 수 있다.이 결과는 토양의 수분 상태가 나빠 수분 스트레스가 발생하기 쉬운 조림지에서 백합나무의 생장 상태가 나쁘다고 보고된 결과와 잘 일치한다(류 등 2003).
그 결과 전체적으로는 느티나무가 가장 완만한 곡선을 나타내고, 그 다음이자작나무, 백합나무 순이었다. 따라서 삼투적인 세포용량이 줄어들 때 세포벽이 함께 수죽하는 정도가 백합나무에 비해 느티나무에서 크다는 것을 의미한다. 이것은 수분 스트레스에 의해 세포의 함수량이 감소할 때 백합나무의 팽압 감소가 느티나무에 비해 크다는 것을 나타낸다.
세포의 자유수 함량 저하에 대한 압력포텐셜 변화곡선은 전체적으로는 비슷한 패턴의 곡선을 나타내었지만 세포의 자유수감소 시, 느티나무와 자작나무는 백합나무보다 높은 압력 포텐셜을 유지하였다. 따라서 이들 세종 중에서는 백합나무가 내건성이 가장 낮았으며, 느티나무는 다른 두 종에 비해 내건성이 가장 강하였다.
이 결과는 토양의 수분 상태가 나빠 수분 스트레스가 발생하기 쉬운 조림지에서 백합나무의 생장 상태가 나쁘다고 보고된 결과와 잘 일치한다(류 등 2003). 또한, 자작나무는 비록 느티나무에 비해서는 내건성이 낮다 할지라도 백합나무에 비해서는 내건 성이 강하며 내건 성의 특성도 느티나무와는 다른 성질로부터 유래되고 있다는 것을 보여주고 있다.즉, 느티나무의 내건성은 낮은 삼투포 텐셜과 세포벽성질에 기인하는데 비해 자작나무의 내건성은 세포벽성질에 기인하는 바가 큰 것으로 보인다(Table 1, Figs 1, 2).
또한 식물에 따라서는 항상 세포 속에 삼투적으로 작용하는 물질을 다량 함유하고 있는 식물이 있으며, 염생식물이 그 대표적인 예가 될 것이다. 본 연구에서는 비록 잎의 수분포텐셜이 감소할 때 느티나무와 백합나무에서 압력포텐셜의 큰 차이가 보여졌다 하더라도 단기적인 삼투조절에 의한 차이는 아닌 것으로 판단된다(Table 1, Fig. 1). Fig.
세포가 수분을 잃고 원형질 분리가 일어나기 시작하는 turgor loss point에서의 삼투포 텐셜은 느티나무에서 -2.54 MPa로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 자작나무에서는 -2.24 MPa, 백합나무에서는 -2.03 MPa로 가장 높은 값을 나타내었다. 일반적으로 내건성이 강한 식물종은 한계원 형질분리점에서의 삼투포텐셜과 충분히 팽윤된 상태에서의 삼투포 텐셜을 낮게 가짐으로서 잎의 함수량이 약간 저하할 때 수분포텐셜이 급격히 저하해서 흡수능력을 높힘과 동시에 상당히 낮은 수분 포텐셜까지 압력포텐셜을 유지하고 있다.
잎의 수분포텐셜 변화에 대한 압력 포텐셜의 변화에서도 느티나무가 가장 높은 압력포텐셜을 유지하였다. 세포의 자유수 함량 저하에 대한 압력포텐셜 변화곡선은 전체적으로는 비슷한 패턴의 곡선을 나타내었지만 세포의 자유수감소 시, 느티나무와 자작나무는 백합나무보다 높은 압력 포텐셜을 유지하였다. 따라서 이들 세종 중에서는 백합나무가 내건성이 가장 낮았으며, 느티나무는 다른 두 종에 비해 내건성이 가장 강하였다.
따라서 수분 스트레스 하에서 식물이 어떻게 팽압을 유지해 가는가 하는 것은 식물의 중요한 적응 전략의 하나로 평가된다(Turner and Jones 1980, Osonubi and Davies 1981). 이런 점을 고려할 때 본 연구에서 보 여진 느티나무와 백합나무에서의 한계 원 형질 분리 점에서의 삼투포 텐셜의 차이는 팽압의 유지능력을 나타낼 뿐만 아니라 수분 스트레스에 대한 저항성의 차이를 나타내준다고 할 수 있다. 일반적으로 내건 성이 강 한 품종은 한계원 형질분리점 과 팽윤 상태에서의 삼투포텐셜을 낮게 가지는 특징이 있다.
이상의 결과로부터 느티나무와 자작나무는 백합나무에 비해내 건성이 강하지만 두 종의 내건 성은 서로 다른 성질에 바탕을 두고 있으며, 이들 결과는 수분 조건이 나쁜 입지에서 생장이 저하된 백합나무의 결과와 일치하였다. 그러나 이들 종에 대한 수분 스트레스에 관한 전체적 적응 특성을 알기 위해서는 두 종의 수분 관계 일변화를 바탕으로 수분 관계 지표들의 계절 변화와 함께 실험실에서의 보다 생리적인 연구도 필요할 것이다.

후속연구

백합나무의 결과와 일치하였다. 그러나 이들 종에 대한 수분 스트레스에 관한 전체적 적응 특성을 알기 위해서는 두 종의 수분 관계 일변화를 바탕으로 수분 관계 지표들의 계절 변화와 함께 실험실에서의 보다 생리적인 연구도 필요할 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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