• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.452-462
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• 2021

Pretilachlor (PRE)는 전 세계적으로 사용되는 아세트아닐리드계 제초제이며 수생 광영양생물에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서 해양 와편모조류 P. minimum를 대상으로 PRE의 생리적, 분자적 독성 영향을 평가하였다. 그 결과, PRE는 P. minimum의 성장률, 색소, 광합성 지표를 유의하게 감소시켰다. 또한, 광합성 관련 유전자 PmpsbA, PmpsaA 및 항산화 단백질 PmGST의 상대적 유전자 발현율과 세포 내 ROS 증가가 유의하였다. 이는 PRE가 P. minimum의 광합성 효율 저하 및 광계 손상을 야기하며, GST가 세포 내 산화 스트레스 및 PRE의 무독화에 관여함을 보여준다. 본 연구 결과는 PRE를 비롯한 아세트아닐라이드계 제초제가 해양 와편모조류의 세포 독성을 야기하며, 광합성 저해가 스트레스의 주요 원인임을 제시한다. 다른 아세트아닐라이드계 제초제가 비표적 광영양 생물에게 미치는 독성 영향은 아직 연구가 부족하므로, 향후 연구에서 다양한 생물종을 대상으로 추가 연구가 필요하다.

• 한국조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.110-117
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• 2012

본 연구는 우리나라 자생종 굴거리나무에 대한 실내조명 하에서 광적응성을 조사해 보고 실내조경공간으로 도입할 때, 도입방안을 제시해 보고자 수행되었다. 공시수종인 굴거리나무는 제주도 농가에서 1년생을 구입한 후, 경남과학기술대학교 종합농장 유리온실에서 40일간 순화시킨 후 2010년 2월 15일에서 2010년 11월 15일까지 실험하였다. 첫째, 형광등의 경우, 100lux에서 500lux까지 식물이 고사하거나 잎이 지는 현상을 보여 생육상태가 좋지 못하였으며, 1,000lux부터 원활한 생육 및 생장을 보였다. 엽수나 수형, 체내 광합성률, 관상가치 등을 토대로 살펴볼 때, 형광등 1,000lux에서 가장 양호한 생장을 하여 최적광도인 것으로 조사되었다. 둘째, LED등의 경우,100lux에서 1,000lux까지 고사현상을 보여 생육상태가 불량하였으며, 광도가 높을수록 원활한 생장을 보였다. 2,000lux에서 가장 원활한 생육 및 생장을 하였다. 셋째, 삼파장의 경우,1,000lux까지 고사현상이 심하여 도입한 4개의 광원 중 생육상태가 가장 좋지 않아 전반적으로 삼파장은 굴거리나무 생육에 부적합한 것으로 파악되었다. 2,000lux에서 가장 원활한 생육 및 생장을 하였다. 넷째, 광섬유의 경우 100lux하에서도 식물 전체가 고사하는 현상은 보이지 않아 생육이 가능하여 도입광원 중 생육 및 생장상태가 가장 양호하였다. 대체적으로 광도가 높을수록 생장률이 높았으나,2,000lux보다 1,000lux하에서 엽수의 출엽률 및 수형이 흐트러지지 않아 관상가치가 더 좋았으며, 체내 광합성률도 높아 1,000lux를 조명해 주는 것이 가장 효과적인 것으로 파악되었다. 광적응성을 고려하여 굴거리나무를 실내조경공간으로 도입할 때, 광섬유, 형광등, LED등의 순으로 도입하는 것이 적합하며, 삼파장 등은 부적합한 것으로 파악되었다. 광원별 최적광도는 광섬유와 형광등을 도입할 경우 1,000lux, LED등을 도입할 경우 2,000lux를 조명해 주는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 자생종 굴거리나무는 외래종인 대엽홍콩을 대체할 수 있는 수종으로 실내조경식물로 도입이 가능하며, 중심목으로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다.

• 원예과학기술지
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• 제32권3호
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• pp.318-329
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• 2014

본 연구는 온도구배터널에서 자라는 배추의 잎에서 광합성적 $CO_2$ 교환과 엽록소형광을 분석함으로써 배추의 생장에 미치는 고온의 영향을 정량적으로 분석하였다. 결구가 형성되기 전의 생육초기에는 대기온도보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 생장한 배추가 엽수의 증가와 엽길이의 신장이 두드러지게 나타났다. $CO_2$ 고정률은 대기온도 $+4^{\circ}C$에서 자란 배추의 잎에서 $25.8{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 다소 높았으나, 생육 온도에 따라 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 반면에 호흡률은 대기온도에서 다소 높았으며 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 낮았다. 기공전도도와 증산률은 대기온도에서보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 증가하고 수분이용효율은 감소하였다. 그리고, OKJIP 곡선의 패턴에서도 상승온도에서 $F_J$, $F_I$, $F_P$가 크게 낮아지고, 고온에서 특이적으로 나타나는 $F_K$의 증가와 $F_V/F_O$값의 감소 등을 확인할 수 있었다. RC/CS는 대조구에 비해 온도가 높아지면 크게 감소하였으며, ABS/CS, TRo/CS와 ETo/CS도 온도가 높아짐에 따라 점차 줄어들었다. 이에 반해 DIo/CS는 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 그리고 대조구인 대기온도에서는 정식 후 7주, 9주, 10주째에 수확한 배추 내부에서 병징이 나타나지 않았으나, 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 재배기간이 길어질수록 점차 무름병에 의한 피해가 두드러지게 나타났다. 이러한 결과는 급격하게 변화하는 미래의 기후 환경 하에서 배추가 고온 스트레스에 노출될 가능성을 암시하고 있다. 따라서 배추의 안정적인 생산을 위해서는 고온 적응성 품종, 특히 결구 시점에서 내고온성이 강한 품종을 육성하거나 고온의 피해를 최소화할 수 있는 재배기술이 확립되어야 할 것으로 보인다. 그리고 결구형성 시 고온 스트레스의 영향을 조기감별하기 위해서 OKJIP 곡선에서 $F_K$의 증가를 비롯하여 기존에 사용되고 있는 변수인 $F_O$, $F_V/F_M$와 $F_V/F_O$ 이외에도 $M_O$, $S_M$, RC/CS, ETo/CS, $PI_{abs}$, $SFI_{abs}$ 등의 형광변수들이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.484-492
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• 2012

본 연구는 정자기장 처리가 실내 관엽식물의 생육 및 생리적 특성에 미치는 영향과 그 작용 메커니즘을 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 스파티필름(Spathiphyllum spp), 산호수(Ardisia pusilla DC.), 싱고니움(Syngonium podophyllum), 홀리아페페(Peperomia pereskiifolia) 및 필레아(Pilea cadierei)의 5종 관엽식물을 대상으로 안쪽 바닥면에 표면자속밀도 3,500G의 이방성 NdFeB계 원형 소결영구자석을 장착하여 자성처리한 화분에서 6개월간 생육시켜 나타난 변화를 관찰하였다. 자성처리화분에서의 생육은 스파티필름, 산호수 및 필레아에서 유의성 있는 생육증대를 유도하였으며 대부분의 식물종에서 조직 내 함수율을 증대시키는 것으로 나타났다. 스파티필름은 광합성률 또한 유의성 있게 증대되었으나 산호수 및 필레아의 경우 광합성률의 유의성 있는 증가가 나타나지 않았는데 이는 자성처리화분이 동화산물에 대한 정상적인 대사과정에서의 수요를 감소시킴으로써 생물량 축적에 보다 유리한 조건을 제공하는 것으로 해석된다. 그러나 홀리아페페의 경우 생육이나 광합성에 있어 별다른 차이가 유도되지 않았기 때문에 자성처리화분의 이와 같은 효과는 식물종에 따라 차이를 보일 것으로 생각된다. 실험에 사용된 대부분의 식물종에서 자성처리에 따른 엽 내 질소 및 엽록소 함량과 엽록소 a/b 비율에 유의성 있는 증가가 나타났다. 이와 같은 결과들은 식물종에 따른 제한은 있으나 적절한 자기장 처리를 통해 환경변화에 대한 관엽식물의 잠재적 적응능력을 높이고 실내 환경개선을 위한 실내식물의 활용도를 증대시킬 수 있는 가능성을 제시한다.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.38-45
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• 2017

본 연구에서는 온도구배터널을 이용하여 기온상승이 우리나라 주요 노지 채소인 월동무의 광합성, 무기성분 조성, 생장에 미치는 영향을 조사하여 겨울철 기온상승이 월동무의 생육에 미치는 영향을 예측하였다. 월동무의 생육(지상부와 뿌리의 생체중과 건물중, 초장, 뿌리의 길이와 직경)은 겨울철 대기온도에서 보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 증가하였다. 그리고, 겨울철 온도가 높아졌을 때 월동무 뿌리에서는 Cu 함량이 감소하지만 K, Ca, Mg, Fe 함량은 증가하였으며, 지상부에서는 N, P, Ca, Mg, Fe의 함량이 증가하였다. 최대광합성률은 겨울철 대기온도에서 $9.7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 낮은데 반하여 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 각각 $22.1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 $22.9{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 대기온도에서보다 2배 이상 높았다. 반면에 수분이용효율은 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 대기온도에서보다 감소하였다. 이러한 결과는 미래의 겨울철 온도 상승이 무기염류의 흡수와 광합성의 증가를 유도하여 월동무의 생육에 우호적으로 작용하여 생산성을 높이지만 수분 요구도가 높아질 수 있음을 나타내 주고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.373-381
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• 2011

본 연구는 피음처리에 따른 1년생 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응을 탐구하고자 수행되었는데, 피음처리는 전광 및 전광의 35%, 55%, 75%의 수준으로 실시하였다. 가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다. 피음처리 후 가장 높은 H/D율은 4.31을 기록한 35% 피음이었으며 가장 낮은 값은 3.63을 기록한 75% 피음이었다. 또한 피음처리후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음, 그 다음으로는 35% 피음이었는데, 부위별로도 이 두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다. T/R율은 75% 피음에서 1.76으로 가장 낮게 나타났고 55%에서 2.41로 가장 높게 나타났으며 35%에서는 2.38로 조사되었다. Leaf dry weight ratio(LWR)의 경우, 피음처리 후 가장 높은 값은 55% 피음의 0.53, 다음은 35%의 0.52이었으며, root dry weight ratio(RWR)은 피음수준이 가장 높은 75%에서 0.36으로 가장 높은 것으로 조사되었다. 피음이 강해질수록 엽록소 a 함량과 총 엽록소(a + b) 함량은 높아지는 경향을 보였지만 엽록소 b의 경우에는 피음처리에 따른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 광합성률과 증산율은 전광에 비해 피음이 높을수록 증가하였으나, 가장 높은 피음인 75%보다는 35% 및 55% 피음에서 더 높았다. 본 실험에서 피음처리에 따른 광 조건이 다른 환경에서 생육한 묘목들이 보인 생장과 광합성 반응 결과는 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는 자료로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-71
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• 2024

기후변화조건에서 구상나무의 생태적 변화를 파악하기 위해 5년 동안 대조구(야외)와 RCP 4.5에 근접하게 온도 및 CO2를 상승시킨 기후변화처리구에서 생육 및 생리적 반응을 분석하였다. 그 결과, 기후변화처리구에서 구상나무의 년생별 가지 길이는 시간이 지날수록 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 기후변화 조건은 구상나무 잎의 형태적 차이에는 큰 영향을 주지 않지만, 잎의 생물량에는 영향을 주어, 기후변화가 진행될수록 구상나무의 잎 생산성이 저하될 것으로 예상되었다. 한편, 기후변화 조건에서 구상나무의 엽록소 함량은 기후변화처리구에서 높은 반면, 광합성률, 기공전도도, 증산율, 그리고 수분이용효율은 대조구가 더 높게 나타났다. 이는 온도와 CO2가 상승된 환경이 기공밀도 증가에 영향을 줄 수 있으나, 광합성 반응에는 부정적 영향을 주는 것으로 예상된다. 향후 이를 확인하기 위해 각각의 환경 처리에서 기공 밀도에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 잎의 생물량 변화만 관찰하였기 때문에 기후변화 조건 하에서 구상나무의 생물량 변화에 대한 추가적인 실증 연구가 고려되어야 할 것으로 사료된다. 결과적으로 장기간 상승된 온도와 CO2에서 구상나무의 환경 적응력은 약화될 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권1호
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• pp.88-96
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• 2024

본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.196-205
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• 2011

국내 해조류 양식종인 다시마(Saccharina japonica (Laminaria japonica Areschoug))의 영양염 및 무기탄소 흡수율과 광합성 특성을 살펴보기 위해, 부산시 기장군 일광해역 양식장에서 2011년 l월부터 5월동안 시료를 채집하여 실내 배양하였다. 배양 시료의 엽장과 엽폭 범위는 각각 46~288 cm, 4.8~22.0 cm였으며, 이들의 용존산소 평균 생산율은 $6.9{\pm}5.8{\mu}mol\;g^{-1}$ fresh weight(FW) $h^{-1}$, 질산염과 인산염 흡수율은 각각 $175.6{\pm}161.1\;nmol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$, $12.7{\pm}10.1\;nmol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$ 그리고 용존무기탄소 흡수율은 $8.9{\pm}7.9{\mu}mol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$이었다. 다시마 엽장에 따른 이들 성분의 생산/흡수율은 로그함수 관계를 보여, 엽장 100~150 cm 이상부터는 다시마의 광합성 및 생장율이 다소 둔화되는 것으로 나타났다. 용존 산소 생산율과 질산염, 인산염, $TCO_2$ 흡수율은 각각 음의 선형관계를 보였으며, 특히 용존산소 생산율과 $TCO_2$ 흡수율은 높은 상관관계 ($r^2$=0.94)를 나타내어 서로에 대한 간접 지표가 될 수 있음을 의미한다. 다시마의 최대양지수율($F_v/F_m$)과 용존산소 및 무기탄소 생산/흡수율사이에 선형관계가 나타났으며, 양자수율이 높을수록 활발한 광합성작용으로 용존산소 생산이 활발함을 증명하였다. 광합성 형광특성 중 최대상대전자전달률은 비교적 엽체가 생장할수록 증가하였으며, 엽체의 부착부에 비해 상부 말단으로 갈수록 증가하였다. 이는 다시마가 생장할수록 광합성활성 조직 비(단위 면적당 습중량)가 증가하여 나타난 결과로 사료된다. 기장해역에서 다시마에 의한 연간 무기탄소 흡수량은 $1.0\sim1.7{\times}10^3C$ ton으로 추정되며, 이는 부산시 이산화탄소 배출량의 0.02~0.03%에 해당한다. 따라서 해조류에 의한 연안의 탄소 및 물질순환과 지구시스템에서의 역할을 파악하기 위해 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제10권2호
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• pp.180-186
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• 1986

Photosynthesis and respiration of leaf and root of field grown Panax ginseng were investigated according to aerial part sensecence. No apparent photosynthesis activity was detected in senescenced leaf(less than 0.7mg total chlorophyll/g FW) and leaf dark respiration was consistent relation with senescence. Leaf respiratory Q$_{10}$ consistently increased with senscence. Root respiration and Q$_{10}$ tended to decrease with aerial part senescence only in the range of optimum temperature of leaf growth. Apparent photosynthesis or respiration of leaf was negatively or positively correlated, respectively with the increase of air temperature. Root respiration with temperature was well accordance with Arrhenius plot which was not consistent with aerial part senescence. Accelerated senescence may be recommendable for better root yield unless any reserve in stem or leaves contributes to root through translocation.