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C$_3$ 식물과 CAM 식물에서 수분 스트레스의 효과
The Effects of Water Stress on C$_3$ Plant and CAM Plant 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.26 no.4, 2008년, pp.271 - 278  

안두환 (충북대학교 생물교육학과) ,  김용택 (충북과학고등학교 과학부) ,  김대재 (충북대학교 생물교육학과) ,  이준상 (충북대학교 생물교육학과)

초록
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본 연구는 C$_3$식물인 닭의장풀과 CAM식물인 돌나물수분스트레스에 대해 어떠한 생리적인 반응의 차이를 보이는가를 살펴본 것이다. 식물은 정상적인 환경 조건하에서 보여주는 대표적인 특징은 생장이다. 닭의장풀은 수분스트레스에 처해졌을 때 생장이 거의 멈추었으나 돌나물은 생장에 커다란 영향을 받지 못하였다. 닭의장풀의 수분함유량의 변화는 3주 째 12% 감소하였다. 수분 함유량의 변화는 식물의 고사와 밀접하게 관련되어 있다. 돌나물의 수분함유량의 변화는 거의 없었다. 이는 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 반응을 보여주었으나 닭의장풀은 그렇지 못했다는 것을 의미한다. 이어진 실험에서도 비슷한 양상이 나타났다. 엽록소 함량의 변화, 광합성 II의 활성을 나타내는 형광 Fv/Fm 비율수치는 닭의장풀에서 심각한 감소가 일어났다. 아울러 기공의 형태적인 특성과 생리적인 반응도 두 종이 다른 양상을 보여주었다. 따라서 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 능력을 가지고 있으나 닭의장풀은 수분 스트레스에 취약했다. 수분 스트레스 전 닭의장풀의 수분 함유량은 돌나물보다 약 6% 많으며, 생장률이 매우 빠르며 열매를 맺는다. 반면에 돌나물은 생장이 느리며, 줄기의 길이 증가도 닭의장풀에 비해 작았다. 잘 성숙된 닭의장풀은 키가 1m에 이르는 것도 있으나, 돌나물은 포복경의 특성으로 인해, 실제 줄기의 생장은 30cm를 넘지 못한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The differences of several kinds of physiological responses between Commelina communis (C$_3$ plant) and Sedum sarmentosum (CAM plant: Crassulacean Acid metabolism) when both plants were exposed to water stress for 3 weeks were investigated. In case of Commelina it was shown a clear loss ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 식물이 뿌리로부터 물과 무기물을 공급받지 못하는 심각한 경우 고사하게 된다. 따라서 광합성, 증산작용 및 수분 상태를 조사함으로써 식물이 수분스트레스에 대해 어떠한 내성을 보이는지 추측할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 특이한 광합성회로를 가지는 C3 식물과 C4 식물이 수분 스트레스에 대해 어떠한 생리생태적 반응을 보이는 지를 관찰하여 그로부터 수분 부족에 대한 내성기작을 고찰하려 한다.
  • 본 연구는 C3 식물인 닭의장풀과 CAM 식물인 돌나물이 수분스트레스에 대해 어떠한 생리적인 반응의 차이를 보이는가를 살펴본 것이다. 식물은 정상적인 환경 조건하에서 보여주는 대표적인 특징은 생장이다.
  • 따라서 광합성, 증산작용 및 수분 상태를 조사함으로써 식물이 수분스트레스에 대해 어떠한 내성을 보이는지 추측할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 특이한 광합성회로를 가지는 C3 식물과 C4 식물이 수분 스트레스에 대해 어떠한 생리생태적 반응을 보이는 지를 관찰하여 그로부터 수분 부족에 대한 내성기작을 고찰하려 한다. 그를 위해 한국에 자생하는 CAM 식물 인돌 나물과 C3 식물인 닭의장풀을 이용하여 수분 스트레스에 대한 광합성과 증산 작용의 변화를 관찰하기 위하여 광계II 반응중심의 활성, 엽록소 함량, 기공 개폐, 수분함유량, 기공의 형태학적 특징 등 비교 조사하였다.
  • 사막의 우점종 인선 인장과 같은 다육식물인 돌나물의 출현 빈도와 밀도가 증가하는 것으로 보아 돌나물은 어떠한 서식지를 선호하는지 조사하여 돌나물의 생리 . 생태적 특성을 보고자 하였다.

가설 설정

  • Fig. 5(b)를 보면 공변세포 가장자리에 둥그런 원들이 배열되어 있는데, 이들이 엽록체 이다. 반면에 돌나물 (c) 은공변세포 내에 엽록체가 없었으며 기공의 모양과 빈도도 큰 차이를 보여주었다.
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