• 제목/요약/키워드: 엽록소 형광 반응

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건조스트레스에 의한 오이와 토마토 공정육묘의 광화학적 지표 해석 (The Assessment of Photochemical Index of Nursery Seedlings of Cucumber and Tomato under Drought Stress)

  • 함현돈;김태성;이미현;박기배;안재호;강동현;김태완
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.479-487
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    • 2018
  • 본 연구는 엽록소형광반응 분석을 이용하여 건조스트레스에 의한 공정육묘의 광화학적 활력을 분석하였다. 토마토와 오이 공정육묘를 8일 동안 건조스트레스 처리를 하였다. 엽록소형광반응(OJIP)과 매개변수 분석을 통해 건조스트레스로 인한 작물의 광화학적 변동을 평가하였다. 엽록소 형광반응(OJIP) 분석 결과, 토마토는 처리 후 5일부터 최대 형광량(P)이 감소한 반면 J-I 단계에서는 엽록소 형광량이 증가하였다. 따라서 생리적 활력이 감소한 것을 알 수 있었다. 오이의 경우 처리 후 4일부터 최대 형광(P) 및 변동 형광량($F_V$)이 낮아지고 J-I 단계의 엽록소 형광 수치가 증가하였다. 엽록소 형광 매개변수 분석한 결과 토마토는 처리 후 5일부터 특히 $ET2_O/RC$$RE1_O/RC$가 감소하면서 광계II와 광계I의 전자전달효율이 유의적으로 낮아진 것으로 보인 반면 오이는 처리 후 4일부터 $ET2_O/RC$$PI_{ABS}$가 상당히 변화하였다. 결론적으로 $F_V/F_M$, $DI_O/RC$, $ET2_O/RC$, $RE1_O/RC$, $PI_{ABS}$, $PI_{TOTAL}ABS$ 6개의 지표가 공정육묘의 건조스트레스를 판단하는 지표로 선정되었다. 건조스트레스지수(DFI)를 통해 건조스트레스로 인한 작물별 건전성 평가를 하였고 오이의 경우 토마토에 비해 건조 저항성이 낮은 것으로 판단되었다.

대기 온도와 연령이 구상나무 유묘의 건전도에 미치는 영향 (The Effects of Air Temperature and Age on Soundness of Abies koreana Seeding)

  • 채승범;서한나;임효인
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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    • pp.50-50
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    • 2020
  • 기후변화의 영향으로 자생지에서 고사하고 있는 구상나무 유묘의 대기온도와 연령에 따라 건전도를 파악하고자 지리산 구상나무 실생묘를 대상으로 엽록소형광을 측정하였다. 2020년 7, 8, 9월에 걸쳐 월별 1회씩 연생별(1, 2, 3, 5, 6년생) 20개체를 대상으로 13시, 19시에 개체당 3회 반복 측정하였다. 측정 당시 평균대기온도는 24.6, 26.9, 20.6℃이었으며 잎을 20분간 광을 차단 후 Fv/Fm값을 측정하였다. Fo는 식물이 암적응 된 상태에서 포화광을 조사하기 직전의 형광 초기값이며, Fm은 식물이 암적응 된 상태에서 포화광을 통해 유도된 최대 형광수치를 의미한다. Fv는 Fm-Fo이며, 광화학 반응의 최대 양자수율로 식물의 잎이 광합성을 수행할 수 있는 잠재력을 의미하고 식물의 광합성 활성과 건전도에 대한 지표로 사용된다. 일반적으로 건강한 잎의 Fv/Fm값이 0.8을 기준으로 낮은 값은 광계II의 반응 중심이 손상을 잎은 경우이거나 스트레스 환경에 있는 경우이다. 13시 측정 결과 8월 측정값 중 1년생과 3년생이 0.8 이하로 측정되었고 그 외에는 전부 0.8 보다 높게 나타났다. 19시 측정 결과 8월에 1, 2, 3년생이 0.8 이하로 측정되었으며, 9월에는 1년생의 경우를 제외하고 모두 0.8 보다 높게 나타났다. 1, 2, 3년생은 8월의 높은 온도에 영향을 받아 고산지대에 자생하는 구상나무의 특성상 고온에 대한 스트레스를 받은 것으로 판단되며, 연령이 비교적 높은 5, 6년생은 온도변화에 비교적 안정적인 것으로 나타났다. 따라서 엽록소형광 측정의 결과를 근거로 3년생 이하의 개체는 온도변화에 민감하게 반응하는 반면, 5년생 이상의 개체는 비교적 안정적으로 건전도가 유지된 것으로 판단되었다.

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콩의 광질에 대한 엽 색소 및 엽록소 형광반응 연구 (Response of Leaf Pigment and Chlorophyll Fluorescence to Light Quality in Soybean (Glycine max Merr. var Seoritae))

  • 박세준;김도연;유성녕;김현희;고태석;심명룡;박소현;양지아;엄기철;홍선희;김태완
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.400-406
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    • 2010
  • 서리태콩 (Glycine max Merr. var Seoritae)에서 광원에 따른 엽의 광합성 변화를 구명하기 위하여 콩의 제 1복엽이 완전 전개되었을 때 3일 동안 빛을 차단한 후 UV-B 와 일반광에 노출시켜 색소 함량과 엽록소 형광반응의 변화를 측정하였다. 암처리에서 엽록소 함량은 감소하고, 일반 광에서 회복하였다. 카로티노이드와 안토시아닌 함량은 UV-B 조사한 처리구에서 증가하였다. 엽록소 형광분석을 이용한 광합성 능률을 분석한 결과, 암처리가 진행 됨에 따라 Fv/Fm, F'v/F'm, ${\Phi}_{PSII}$ 및 NPQ는 감소하였다. 모든 변수들은 일반광에 노출되면서 회복하였으나 UV 처리한 것은 암처리 72시간의 수치와 큰 변화가 없었다. 이를 통하여 암처리 48시간 경과함으로 엽록체가 에티오플라스트로 전환되며, 일반광을 조사하였을 시 광합성 관련 광계가 복구되지만, UV-B의 강한 광이 조사되었을 때 광계가 회복되지 못하는 것으로 사료되었다.

LED광질에 따른 분홍장구채(Silene capitata Kom.)의 생리 및 개화 반응 (Effects of the Light Source of LEDs on the Physiological and Flowering Response of Endangered Plant Silene capitata Kom.)

  • 박재훈;이응필;이수인;장래하;안경호;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.821-828
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    • 2016
  • 본 연구에서는 한국 멸종위기식물인 분홍장구채의 보전 및 인공재배를 위해 식물공장 내 인공적인 광 조건에서 일어나는 생리와 개화반응 특성을 알아보았다. 이를 위해 분홍장구채를 식물공장의 각 챔버에 적색광, 청색광, 백색광, 적색+원적색 혼합광, 적색+청색 혼합광 그리고 적색+청색+백색 혼합광 하에서 재배하여 광합성률, 증산률, 기공전도도, 수분이용효율, 엽록소함량, 최소엽록소형광, 최대엽록소형광, 광계II의 광화학적 효율 그리고 잎과 꽃 수를 측정하였다. 그 결과 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 분홍장구채는 가장 많이 개화하였으며, 이 광조건에서는 광합성률, 증산률 그리고 기공전도도는 상대적으로 다른 조건보다 높았으나 수분이용효율은 차이가 없었으며, 엽록소함량은 적었다. 특히 최소 및 최대 엽록소형광과 광계II의 광화학적 효율은 적색 단일광 조건에서 다른 광 조건보다 낮았다. 이러한 결과는 분홍장구채의 꽃의 생산을 위해서는 적색 단일광이나 적색+원적색의 인공광 조건에서 재배하는 것이 효율적이라는 것을 의미한다.

가로수의 이식방법에 따른 수목 활착 평가 - 재배방법별 팥배나무의 광화학적 반응 해석 - (Evaluation of Street Tree Rootage by Transplanting Methods - Photochemical Response Analysis of Different Cultivation for Sorbus alnifolia -)

  • 유성녕;박소현;박청인;김태진
    • 한국조경학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.132-138
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    • 2015
  • 본 연구는 가로 수목의 조기 활착으로 도로로부터 발생하는 탄소를 효과적으로 저감할 수 있는 방안을 모색하고자 컨테이너(용기) 수목의 이식 효율성을 검증하였다. 컨테이너에서 재배된 수목은 이식 활착성을 높이고, 부적기 이식 제한을 극복할 수 있어 도로와 같은 변형된 토양환경에 적합하다. 가로수로서 가치가 높은 팥배나무를 대상으로 컨테이너에서 재배된 수목과 노지에서 재배된 수목을 각기 멀칭 및 제초처리하여 수목의 건전도를 비교하였다. 연구의 방법으로서 엽록소 형광 반응 분석을 이용한 팥배나무의 식재 방법별 광화학 반응 해석을 통해 건전성 평가하였다. 팥배나무의 식재 방법은 노지 멀칭, 컨테이너 제초 및 컨테이너 멀칭 재배로 구분하여 재배하였다. 연구의 결과로서 노지 멀칭 팥배나무에서 최대 형광량(P)이 가장 낮았으며, O-J 전이 과정 중 형광량이 증가하며, 광계 II 전자전달 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 광계 II에서 광계 I까지의 전자전달 에너지 플럭스(RE1o/RC, RE1o/CS) 또한, 노지 멀칭 재배에서 20% 이상 감소하였다. 이와 같은 연구 결과는 도로와 같이 성토 및 절토로 인하여 수목 생장 여건이 불리한 상황에서 수목의 이식 후 조기 활착을 검증한 결과 컨테이너에서 재배된 수목이 노지에서 재배된 수목보다 활착이 빠르고, 수목 건전도가 높은 것으로 평가할 수 있다. 또한 식재 방법도 식재 후 제초에 의한 방법보다 멀칭 처리한 수목이 건전도가 높은 것으로 판단되었다. 도로와 같이 지속적으로 식재 후 관리가 어려운 여건에서는 주기적인 제초 처리보다는 이식 초기에 멀칭처리하는 것이 관리의 용이성 도모하며, 수목 건전도를 높일 수 있다.

실내 광량조건에서 녹나무과 2종의 생육반응 (Growth Responses of Two Lauraceae Species under Indoor Light Intensity)

  • 장보국;이철희;오찬진;조주성
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.55-55
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    • 2019
  • 본 연구에서는 실내에 조사되는 다양한 광량하에서 녹나무과 목본 2종을 재배하면서 생육반응을 조사하였다. 식물재료는 참식나무[Neolitsea sericea (Blume) Koidz.]와 후박나무(Machilus thunbergii Siebold & Zucc.)의 3년생 실생묘를 사용하였다. 실험공간은 광량을 10, 50, 100 및 200 PPFD (${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)로 달리하였으며, 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$), 습도($55{\pm}3%$) 및 관수(1회/3일) 조건이 동일하게 유지되는 밀실로 조성되었다. 각 광량조건 하에서 8주간 재배된 식물의 생육특성 및 광화학반응이 조사되었으며, 유리온실에 동일 기간동안 재배한 식물과 비교하였다. 연구 결과, 참식나무는 광량에 관계없이 초장을 제외한 전반적인 생육반응이 유사하였으며, 엽록소함량(SPAD)은 광량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 최대양자수율(Fv/Fm) 및 스트레스지수(Fm/Fo)는 200 PPFD에서 유의한 차이를 나타냈으며, 이는 대조구와 유사한 경향이었다. 후박나무는 대조구와 비교하여 모든 광량조건에서 초장이 감소하였으며, 특히 10 PPFD에서는 잎의 탈락에 따른 관상가치가 저하되었다. 엽록소함량은 100, 200 PPFD 광량에서 감소하였으며, 대조구도 유사한 경향을 나타냈다. 또한 유리온실의 대조구와 100, 200 PPFD 광량에서 최대양자수율, 스트레스지수 및 PSII 성능지수(Pi_Abs)의 유의한 차이가 확인되었다.

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토양의 수분과 유기물이 멸종위기식물 큰바늘꽃(Epilobium hirsutum L.)의 번식계절 및 생리 반응에 미치는 영향 (Effect of Moisture and Nutrient of Soil on Reproductive Phenology and Physiological Response of Epilobium hirsutum L., an Endangered Plant)

  • 이응필;이수인;한영섭;이승연;유영한;조이연
    • 한국습지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.27-34
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    • 2018
  • 본 연구에서는 멸종위기식물인 큰바늘꽃(Epilobium hirsutum L.)의 효과적인 보전 및 복원을 위한 기초자료를 얻기 위해 토양의 수분함량과 유기물함량이 번식계절과 생리 반응에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 알아보았다. 큰바늘꽃은 다년생식물이지만 모든 구배에서 한 해에 생식생장을 하였다. 꽃봉오리, 꽃 그리고 열매주머니는 수분구배와 영양소구배에서 각각 높은 수분 조건과 높은 유기물 조건에서 가장 이른 시기에 성숙하였다. 그리고 꽃 수와 열매주머니 수는 높은 수분 조건과 높은 유기물 조건에서 더 빨리 증가하였다. 엽록소 함량은 수분구배에서 높은 중간 수분 조건과 높은 수분 조건에서 가장 많았고, 영양소구배에서는 차이가 없었다. 최소엽록소형광 값은 수분구배와 영양소구배 모두 차이가 없었고, 최대엽록소형광 값은 높은 수분 조건과 높은 유기물 조건에서 가장 높았다. 광계 II의 광화학적 효율 값은 모든 수분구배에서 0.75로 차이가 없었고, 영양소구배에서의 경우 높은 유기물 조건에서 0.78로 가장 높았다. 큰바늘꽃은 수분이 증가할수록 엽록소 함량이 많아지고, 유기물이 증가할수록 Fv/Fm 값이 높아졌다. 이상의 연구결과는 토양의 충분한 수분과 유기물 함량은 큰바늘꽃의 번식계절을 앞당겨 주고 생식생장을 촉진한다는 것을 보여준다. 추후 멸종위기종인 큰바늘꽃의 개체군 유지와 서식지를 관리하는데 중요한 정보가 될 것으로 판단된다.