[논문]식물에서 기공 형태에 대한 오해와 진실

김대재; 이준상

doi:10.5352/jls.2017.27.2.241

식물에서 기공 형태에 대한 오해와 진실
Misconceptions and Truths of Morphological Characteristics in Plant Stomata 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.27 no.2 = no.202, 2017년, pp.241 - 246

초록
AI-Helper

공변세포는 선태류, 양치류 그리고 모든 관다발식물의 잎에서 발견되며, 공변세포벽의 특징은 식물에 따라 매우 다양하고 특수하다. 식물에서 공변세포의 형태적 특징은 단자엽식물과 쌍자엽식물에서 관찰할 수 있는 두 종류로 분류되어 왔다. 일반적으로 단자엽식물은 아령형이고 쌍자엽식물은 콩팥형으로 알고 있다. 그러나 많은 단자엽식물의 공변세포는 콩팥형이다. 벼과에 속하는 옥수수와 벼 그리고 사초과의 공변세포는 아령형이다. 아령형의 공변세포를 보이는 식물은 부세포가 있다. 쌍자엽식물의 공변세포는 대부분 콩팥형이며 부세포가 없는 것이 특징이다. 기공은 공변세포와 부세포로 구성되어 있는 것으로 알고 있으나, 대부분의 쌍자엽식물은 부세포가 없다. 이제까지 단자엽식물은 공변세포 모양이 아령형이며 쌍자엽식물은 콩팥형으로 알고 있으나, 결론적으로 공변세포의 모양은 단자엽식물과 쌍자엽식물에 의해 분류되지 않으며 대부분의 벼과와 사초과를 제외하면 단자엽식물의 공변세포도 콩팥형이다. 돌나물은 공변세포가 가늘고 긴 입술형 그리고 자주달개비의 공변세포는 완벽하게 반달형이다. 따라서 콩팥형의 경우는 식물에 따라 그 모양이 모두 다르다고 할 수 있으며, 아령형의 경우는 그 공변세포의 형태가 비교적 일정하다.

Abstract ▼ AI-Helper

The walls of guard cells have many different specialized features. Guard cells are present in leaves of bryophytes, ferns and almost all of the vascular plants. Guard cells show considerable morphological diversities. It is understood that the stomata show two types in terms of morphological characterizations of guard cells. The first type is only found in a few monocots including Poaceae and Cyperaceae. In rice and corn, guard cells have the morphological characteristics of dumbbell shape. The morphological characteristics of dumbbell shape always have subsidiary cells. The other type is found in every dicots and many monocots and they are kidney-shaped guard cells. The plants of kidney-shaped guard cells rarely have subsidiary cells except Commelina communis L. Therefore, it could be concluded that two types of the morphological characteristics of guard cells cannot divide according to monocots or dicots. Every plants in which stomatal characteristic features were all different, most of them belong to kidney-shaped guard cells. However in case of Sedum sarmentosum, guard cells were shown to be long and narrow lips type. In Tradescantia virginiana, the shape of guard cells could be called perfectly to half-moon type. Therefore, it could be concluded that kidney-shaped types are all different in some way, but dumbbell-shaped types are almost constant.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

가설 설정

각 엽육세포에는 약 40~60 개의 엽록체를 가지고 있어서 식물의 광합성은 잎에 있는 엽육세포에서 주로 일어난다는 것을 알 수 있다. 공변세포와 엽육세포에 존재하는 엽록체는 형태와 기능이 일치할까? 공변세포의 엽록체는 엽육세포의 엽록체보다 작으며, 탄소고정능력과 Rubisco의 활성이 낮은 것으로 밝혀졌다[18, 20].

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	쌍자엽식물의 공변세포의 특징은 무엇인가?	아령형의 공변세포를 보이는 식물은 부세포가 있다. 쌍자엽식물의 공변세포는 대부분 콩팥형이며 부세포가 없는 것이 특징이다. 기공은 공변세포와 부세포로 구성되어 있는 것으로 알고 있으나, 대부분의 쌍자엽식물은 부세포가 없다.
	돌나물과 자주달개비 모두 공통적으로 콩팥형 공변세포이나, 공변세포의 형태에 나타나는 차이점은?	이제까지 단자엽식물은 공변세포 모양이 아령형이며 쌍자엽식물은 콩팥형으로 알고 있으나, 결론적으로 공변세포의 모양은 단자엽식물과 쌍자엽식물에 의해 분류되지 않으며 대부분의 벼과와 사초과를 제외하면 단자엽식물의 공변세포도 콩팥형이다. 돌나물은 공변세포가 가늘고 긴 입술형 그리고 자주달개비의 공변세포는 완벽하게 반달형이다. 따라서 콩팥형의 경우는 식물에 따라 그 모양이 모두 다르다고 할 수 있으며, 아령형의 경우는 그 공변세포의 형태가 비교적 일정하다.
	단자엽식물 중 공변세포가 아령형인 식물은?	그러나 많은 단자엽식물의 공변세포는 콩팥형이다. 벼과에 속하는 옥수수와 벼 그리고 사초과의 공변세포는 아령형이다. 아령형의 공변세포를 보이는 식물은 부세포가 있다.

참고문헌 (31)

Al-sady, B., Ni, W., Kircher, S., Schafer, E. and Quail, P. H. 2006. Photoactivated phytochrome induces rapid PIF3 phosphorylation prior to proteasome-mediated degradation. Mol. Cell 23, 439-446.

상세보기
El-Din El-Assal, S., Alonso-Blanco, C., Peeters, A. J., Wagemaker, C., Weller, J. L. and Koorneef, M. 2003. The role of cryptochrome 2 in flowering in Arabidopsis. Plant Physiol. 133, 1504-1516.

상세보기
Fatemeh, Z. 2006. Density, size and distribution of stomata in different Monocotyledon. Parkistan J. Biol. Sci. 9, 1650-1659.

상세보기
Hetherington, A. M. and Woodward, F. I. 2003. The role of stomata in sensing and driving environmental change. Nature 424, 901-908.

상세보기
Kim, D. J. and Lee, J. S. 2007. Current theories for mechanism of stomatal opening. J. Plant Biol. 50, 523-526.

원문보기 상세보기
Kohl, F. G. 1886. Die Transpiration der Pflanzen und ihre Einwirkung auf die Ausbildung pflanzticher Gewebe. Braunschweig.
Kohl, F. G. 1895. Uber Assimilationsenergie und Spaltoffnungsmechanik. Bot. Zbl. 64, 109-110.
Lee, G. B. 2016. Plant morphology. 410 pp., Life Science Co. Korea.
Lee, J. S. 1992. Influence of the mesophyll on stomatal opening. Ph.D Thesis Aberdeen Univ. U.K.
Lee, J. S. 2010. Stomatal opening mechanism of CAM plants. J. Plant Biol. 53, 19-23.

원문보기 상세보기
Lee, J. S. 2013. Do really close stomata by soil drying ABA produced in the roots and transported in transpiration stream? Am. J. Plant Sci. 4, 169-173.

상세보기
Lee, J. S. and Bowling, D. J. F. 1992. Effect of the mesophyll on stomatal opening in Commelina communis. J. Exp. Bot. 43, 951-957.

상세보기
Lee, J. S. and Bowling, D. J. F. 1993. Influence of the mesophyll on the change of electrical potential difference of guard cells induced by red light and $CO_2$ in Commelina communis L. and Tradescantina virginiana L. Kor. J. Bio. 36, 383-389.
Lee, J. S. and Bowling, D. J. F. 1995. Influence of the mesophyll on stomatal opening. Australian J. Plant Physiol. 22, 357-363.

상세보기
Lee, J. S., Kwon, Y. M., Koh, S. C., Kim, J. C., Moon, B. Y., Park, M. C., Park, H. B., Park, I. H., Lee, Y. S., Lee, I. H., Lee, J. B., Lee, C. H., Jun, B. O., Cho, S. H. and Hong, J. B. 2003. New plant physiology. 478 pp., Academy Books. Korea.
Lee, J. S. and Park. C. H. 2016. Morphological characteristics and conceptualization of guard cells in different plants. J. Environ. Sci. Int. 25, 1051-1056.

원문보기 상세보기
Lee, Y. S. 2002. Plant systematics. 575 pp., Usung Co. Korea.
Lu, P., Outlaw, W. H., Smith, B. G. and Freed, G. A. 1997. A new mechanism for the regulation of stomatal aperture size in intact leaves. Plant Physiol. 114, 109-118.

상세보기
Meidner, H. and Mansfield, T. A. 1968. Physiology of stomata. 457 pp., McGgraw Hill Co. U.K.
Outlaw, W. 1996. Stomata, pp. 241-259, In N. R. Baker (ed.), Photosynthesis and the environment. Springer Dordreht, Netherland.
Park, H. D., Park, J. H., Park, S. J. and Jung, B. G. 2006. Plant systematics. 280 pp., World Sci. Korea.
Poffenroth, M., Green, D. B. and Tallman, G. 1992. Sugar concentrations in guard cells of Vicia faba illuminated with red or blue light. Plant Physiol. 98, 1460-1471.

상세보기
Ritte, G., Sakr, S., Rohrig, R. and Raschke, K. 1999. Rates of sugar uptake by guard cell protoplasts of Pisum sativum L. related to the solute requirement for stomatal opening. Plant Physiol. 121, 647-655.

상세보기
Taiz, L. and Zeiger, E. 2010. Plant physiology. 812 pp., Sinauer Associates Inc. Sunderland, United States.
Talboll, L. D., Shimayevich, I. J., Chung, Y., Hammad, J. W. and Zeiger, E. 2003. Blue light and phytochrome-mediated stomatal opening in the npq1 and phot1 phot2 mutants of Arabidopsis. Plant Physiol. 133, 1522-1529.

상세보기
Talboll, L. D. and Zeiger, E. 1998. The role of sucrose in guard cell osmoregulation. J. Exp. Bot. 49, 329-337.

상세보기
Ting, I. P. 1987. Stomata in plants with crassulacean acid metabolism, pp. 353-366, In: Zeiger, E., Faquhar, G.D., Cowan, I.R. (eds), Stomatal function. Stanford University Press, Stanford, CA.
Wallace, R. A., Sanders, J. P. and Perl, R. J. 1991. The science of life. 1074 pp., HarperCollinis Publiishers Inc. New York.
Zeiger, E., Iino, M. M., Shimazaki, K. and Ogawa, T. 1987. The blue light response of stomata, pp. 209-227, In Zeiger, E., Faquhar, G. D., Cowan, I. R. (eds), Stomatal function, Stanford University Press, Stanford, CA.
Zeiger, E. and Talbott, L. D. 1998. The role of sucrose in guard cell osmoregulation. J. Exp. Bot. 49, 329-337.

상세보기
Zeiger, E., Talbott, L. D., Frechilla, S., Srivastava, A. and Zhu, J. 2002. The guard cell chloroplast: a perspective for the twenty-first century. New Phyto. 153, 415-424.

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증