식물체는 기관에 따라 조직 및 세포의 종류와 배열이 분화 초기단계에 이미 정해져 특징적인 형태를 갖게 되나 여러 요인에 의해 변형되기도 한다. 줄기에 덩굴손이 변형되어 부정근인 흡착근을 형성하는 담쟁이덩굴은 벽면 등의 피착면에 착생하는 식물로 이들의 흡착근은 특징적인 구조를 지닌다. 본 연구에서는 착생에 따른 담쟁이덩굴의 흡착근 표피조직의 분화양상을 전자현미경적으로 추적하여 연구하였다. 흡착근은 분화 초기에 경정단 분열조직으로부터 포에 둘러싸여 발달한다. 초기의 어린 흡착근은 곤봉형으로 상 하피 구별이 되지 않으나 활발히 생장하는 흡착근은 구형으로 상 하피가 뚜렷이 분화된다. 최외층의 표피는 장방형의 세포로 구성되며 이들 표피세포는 세포벽에 얇은 각피층을 지닌다. 착생 전 흡착근은 볼록한 평철형이 되고 표피세포내 액포에는 전자밀도가 매우 높은 물질이 다량 축적된다. 착생 직전 및 직후 흡착근의 상 하피조직은 빠르게 변형되어 액포에 축적된 물질이 분비되면서 피착면에 더욱 밀착되고 수분이 소실된 흡착근은 세포사멸의 과정을 거친다. 이 시기 하피조직에서의 변화는 상피조직에 비해 급격히 일어나며, 분비물질은 벽면에 강력히 흡착되어 착생의 기능을 수행하게 된다. 특히 착생을 전후로 급격한 하피조직의 변화가 일어나 흡착근 하피조직의 외곽면이 먼저 피착면에 접촉하고 전자밀도가 높은 물질이 분비되어 오목한 상태를 유지하던 중앙부위도 물질이 분비되면서 흡착근 전체가 부착되게 된다. 즉, 전자밀도가 높은 물질의 분비와 수분소실에 의한 흡착근의 피착면으로의 밀착 등이 담쟁이덩굴 흡착근의 착생에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다. 매년 이와 같은 방법으로 흡착근은 분화 초기단계에서부터 노화에 이르기까지 여러 단계를 거치며 신속한 형태적, 구조적 변화를 수반하면서 강력한 착생기능을 수행하게 된다.
The present study examined the epidermal changes of adhesive disks which occur during attachment in Parthenocissus tricuspidata using scanning and transmission electron microscopy. Several adhesive disks, each covered with a bract, develop from the shoot apical meristem during early development. In the initial stage, the adhesive disks are club-shaped and their upper and lower epidermis are indistinguishable. However, in the actively growing stage, they become spherical and both epidermis are clearly differentiated into the adventitious roots. Prior to wall attachment, the adhesive disks exhibit adaxial convex and abaxial concave shapes, and electron-dense substances are abundant in the vacuoles of epidermal cells. The peripheral area of the adhesive disk is adhered first to the wall surface, while the central area is drawn inward in a vacuum-like state during attachment. As the attachment progresses and the electron-dense substances continue to discharge, the upper and lower epidermis rapidly undergo deterioration and the disks shrink considerably. At this stage, structural changes of the lower epidermis occur much faster than in the upper one. The discharged substance is accumulated on the wall surface, and this aids the attachment of adhesive disks on the wall for long periods. In this manner, the shape and structure of the adhesive disk epidermis change drastically from initial growth to the mature stage. Further, the role of electron-dense substance and shrinkage of the disk during attachment has been discussed in Parthenocissus tricuspidata.
