벼 등숙기간중 $CO_2$ 동화율, 기공전도도 및 수용성 탄수화물 농도의 내생 리듬 = Endogenous Rhythms of $CO_2$ Assimilation, Stomatal Conductance and Soluble Carbohydrate Concentration during Grain Filling in Rice

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Persisent circadian rhythms in carbon assimilation, stomatal conductance and soluble carbohydrate concentration were investigated during grain filling period in rice plant transferred from a natural photoperiod to constant conditions. A weak rhythm in photosynthesis, measured as carbon assimilation, and stomatal opening, as conductance to water vapor, with a period of approximately 24-hours, occurred under constant condition. Carbon assimilation and stomatal conductance reached maximum values near noon and minimum values near midnight during the early stage (until 72-hour) after transferring to constant condition, and then the amplitude and phase were changed slowly, the rhythms with little damping, reaching maximum values near midnight and minimum values near noon during 96~120-hours after transferring. However, photosynthesis in plants grown for 14days after anthesis under constant moderate light(day and night) did not oscillated in constant condition unlike plants grown under a cycle of light and darkness. These phenomenon was observed in soluble carbohydrate concentration in flag leaves as well. Evidences from several approaches indicate that endogenous rhythms of $CO_2$ assimilation, stomatal conductance and soluble carbohydrate concentration are closely couped with each other and particularly important to plants, which depend on the natural day-night cycle as a external signal.

국문 초록 (Abstract)

등숙기간중 벼의 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물농도의 내생리듬을 알아보기 위하여 자연상태의 광주기 조건에서 재배된 벼를 일정한 환경조건으로 옮긴 다음 지엽을 대상으로 이들의 반응을 관찰하였다. 자연상태의 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화율은 약 24시간을 1주기로 하여 일정한 진폭으로 변화되었으며, 정오에 최고에 달하고 한밤중에 최저에 이르나 72시간이 경화할 때 쯤 변화의 폭은 점차적으로 줄어 들어 120시에는 최고, 최저에 도달하는 시각이 바뀌어 정오에 최저에 달하고 한밤중에 최고에 이르는 현상을 나타내었다. 이와 같은 반응은 기공전도도에서도 찾아볼 수 있어 이들 관계는 매우 밀접함을 보였다. 반면, 개화 후 14일 동안 낮과 밤 모두 일정한 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화도율과 기공전도도의 반응은 전자와 같이 주기적인 폭의 변화를 찾아볼 수 없었다. 잎내의 수용성 탄수화물 농도의 변화 또한 탄소동화율과 기공전도도의 변화에서 나타나는 현상과 일치하는 경향을 보였다. 이상에서 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물의 내생림듬은 작물에 부분적으로 중요한 역할을 하고 있음을 시사하며, 또한 이들은 광주기(photoperiod)에 의존적이기 때문에 광주기가 탄소동화작용 및 수용성 탄수화물 형성에 중요한 조절 요인으로 작용하고 있음을 시사한다.