• 제목/요약/키워드: 인공광합성

검색결과 97건 처리시간 0.025초

야간 고온에 의한 사과 후지 품종의 생리반응 및 과실품질 변화 (Physiological Responses and Fruit Quality Changes of 'Fuji' Apple under the High Night Temperature)

  • 류수현;권용희;도경란;한점화;한현희;이한찬
    • 생물환경조절학회지
    • /
    • 제24권3호
    • /
    • pp.264-270
    • /
    • 2015
  • 최근 지구 온난화로 인해 열대야 발생 빈도가 증가하고 있으며, 야간 저온의 감소에 의한 사과의 착색 불량이 예상된다. 따라서 본 연구는 생육기 후반의 야간 고온이 '후지' 사과에 미치는 영향을 구명하기 위해 성숙기 과실 품질과 시기별 안토시아닌 생합성 유전자의 발현량을 조사하였고, 잎과 과실 내 당 함량을 비교하여 야간 고온에 의한 생리반응을 구명하고자 실시하였다. 야간온도는 7월부터 10월까지 인공기상실 내부에서 처리하였고, 대기온도 대비 $-4^{\circ}C$, $+4^{\circ}C$ 로 각각 설정하였다. 야간 고온은 과실의 횡경, 과중, 당도에 영향을 미치지 않았고 과피의 착색을 불량하게 하였지만, 착색 시기의 안토시아닌 생합성 유전자의 발현량을 변화시키지 않았다. 또한, 야간 고온에 의해서 잎의 sorbitol, glucose 함량과 과실의 sorbitol, sucrose 함량이 대조구에 비해 감소하였고, 잎 조직을 구성하고 있는 책상, 해면 등의 광합성 조직에는 차이가 나타나지 않았지만 광합성 조직 내의 전분 함량이 감소하였다. 따라서 야간 고온은 '후지' 사과의 과실 품질에는 영향을 미치지 않았지만, 잎과 과실의 당 조성을 변화시켰으며, 안토시아닌 생합성 유전자의 발현과는 관계없이 과피의 착색을 억제하였다.

온도 증가와 건조 스트레스가 백합나무의 생장, 광합성 및 광색소 함량에 미치는 영향 (Effects on Growth, Photosynthesis and Pigment Contents of Liriodendron tulipifera under Elevated Temperature and Drought)

  • 김길남;한심희
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.75-84
    • /
    • 2015
  • 본 연구는 국내 주요 조림수종인 백합나무 유묘의 온도 증가와 건조 스트레스에 따른 생장 및 생리 반응변화를 알아보고자 실시하였다. 온도 제어는 국립산림과학원 산림유전자원부(경기도 수원시 권선구 온정로 39)의 환경제어실 인공 광 챔버를 이용하였다. 처리 온도는 Fig. 1과 같이 최근 30년 동안(1981-2010) 우리나라 전국 월 평균을 기준으로 $-3^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $+3^{\circ}C$, $+6^{\circ}C$로 설정하였다. 건조 처리는 6월부터 대조구와 건조 처리구로 구분하여 대조구는 충분히 관수하여 최저 -0.1 MPa 이상의 토양 수분 포텐셜을 유지시켰고, 건조처리구는 유묘의 잎에 초기위조 현상이 나타날 때까지 관수를 하지 않았다. 온도 증가 및 건조 스트레스에 따른 백합나무 유묘의 근원경과 수고의 상대생장율은 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 높은 상대 생장율을 나타냈으며, 대조구와 건조 처리간에는 차이가 없었다. 또한 백합나무 유묘의 엽면적과 총 건중량을 측정한 결과, 근원경 및 수고 생장과 같은 경향으로 온도가 증가할수록 엽면적과 총 건중량이 증가하였다. 근원경, 수고, 엽면적 및 총 건중량 모두 건조 처리구 내 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내 백합나무 유묘는 온도 증가보다 저온에 의해서 피해를 입는 것으로 생각된다. 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도 및 증산속도도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 증가하였고, 저온 처리구인 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 보였다. 그러나 수분 이용효율은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 총 엽록소 및 카로테노이드 함량도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 함량이 증가하였다. 결론적으로, 온도 증가는 백합나무 유묘의 생리적 반응에 긍정적인 영향과 함께 생장을 촉진시키는 것으로 판단된다. 그러나 온도 감소는 백합나무 유묘의 생장 및 생리적 반응에 부정적인 영향을 미쳐, 생장이 저하되는 것을 알 수 있었다.

중력이상을 이용한 한반도 모호면 추출에 관한 연구

  • 김정우;조진동;김원균;민경덕;황재하;이윤수;박찬홍;황종선
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.258-264
    • /
    • 2003
  • 중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다 중력이상값은 인공위성고도레이더 관폭값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 Kim et al. [2000a]에 의해 제안된 스펙트럼 대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각근형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 푸리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km 이며, 최소, 최대 심도는 20.3, 36.6km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.에는 관련성을 갖고 있으며, 이는 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII

  • PDF

부유식물과 침수식물이 습지의 주요 수 환경에 미치는 영향 (Effects of Floating and Submerged Plants on Important Water Environments of Wetland)

  • 이근주;성기준
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.289-300
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 습지식물의 유형에 따라 습지의 주요 수 환경에 미치는 영향을 파악하고자 부유식물로는 부레옥잠(Eichhornia crassipes)을 침수식물로는 붕어마름(Ceratophyllum demersum)을 인공습지 실험구에 도입한 후 pH, 용존산소, 수온, 산환환원전위, 영양물질 농도 등 주요 수 환경의 변화를 조사하였다. 수 표면에 주로 존재하는 부유식물은 빛이 수체내로 투과하는 것을 막아, 다른 처리구에 비해 수온이 낮게 나타났으며 주 야 모두 상 하층 수온의 차이도 관찰되었다. 오염물 유입 후 모든 실험구에서 용존 산소가 일시적으로 감소하였다가 다시 회복되었는데 특히 수중에서 광합성을 하는 침수식물 처리구에서 주기성을 가지면서 증가하였고 상승폭 또한 가장 큰 것으로 나타났다. pH 또한 침수식물 처리구에서 주기성을 가지면서 변동하는 것으로 나타나 용존산소의 경우와 같이 광합성의 영향임을 보여주었다. 본 연구에서 습지토양의 산환환원전위가 수생식물의 유무나 유형에 따라 영향을 받을 수 있음이 관찰되었으며 이와 관련된 생지화학적 기작에도 영향을 줄 수 있는 것으로 판단되었다. 수체 내 총질소와 총인의 농도는 물만 있는 대조구 <물과 토양이 있는 대조구 < 부유식물 처리구 < 침수식물 처리구의 순으로 감소한 것으로 나타나 식물이 영양물질 제거에도 효과적임을 보여주었다. 부유식물과 침수식물 모두 조류발생을 억제하는 것으로 나타났는데 특히 부유식물의 경우 더 효과적인 것으로 나타났다.

외생균근(外生菌根)이 수분결핍(水分缺乏)된 루브라 오리나무 묘목(苗木)의 생리활동(生理活動)에 미치는 영향(影響) (Ectomycorrhizal Effect on Physiological Activities of Water-Stressed Nodulated Alnus rubra Seedlings)

  • 구창덕
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제89권4호
    • /
    • pp.513-521
    • /
    • 2000
  • 루브라 오리나무 (Alnus rubra Bong.) 묘목에 질소고정균, Frankia를 접종하고, 이 묘목의 반을 외생균근균, Alplva diplophloeus 포자로 접종하여 인공생장상에서 16주 동안 길렀다. 그 결과, 외생균근 형성묘는 비균근묘보다 직경생장, 칠고정뿌리혹 형성 그리고 지상부 생체량에서 6~16% 더 켰다. 이들 묘목에 대하여 30시간 동안 수분결핍 처리를 하여 균근이 루브라 오리나무의 수분생리에 미치는 영향을 조사하였다. 이 수분 결핍동안 균근은 잎의 수분 포텐셜, 광합성, 그리고 질소고정활동에 영향을 미치지 않았다. 이 결과는 외생균근균 A. diplophloeus는 수분이 부족하지 않은 경우에는 루브라오리나무 묘목의 생장을 촉진시키지만 수분결핍 상태에서는 생리활동에 영향을 미치지 않음을 나타낸다.

  • PDF

인공위성 데이터 기반의 두 공간 증발산 산정 모형 비교 분석 (An intercomparison of two satellite data-based evapotranspiration approaches)

  • 서찬양;최민하
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.471-479
    • /
    • 2011
  • 증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성으로 인해 발생하는 증산 작용을 포함한 수문 기상인자로 수문 순환과정에서 중요한 역할을 차지한다. 현재 국내외에서는 증발산을 산정하고 공간적인 거동을 파악하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 특정 지역에서의 토지 피복의 차이나 식생으로 인해 거동을 이해하는데 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 고해상도의 영상을 제공하는 Landsat 위성이 기반이 되는 원격탐사 기반 에너지 수지 모형인 Mapping EvapoTRanspiration with Internalized Calibration (METRIC) 모형과 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 위성 기반의 Penman-Monteith 알고리즘으로 산정된 증발산의 공간 분포를 비교하였다. 토지 피복별로 분류한 후 두 공간 분포를 비교하여 침엽수림과 활엽수림에서 가장 높은 상관관계를 갖는 것을 확인하였고 두 모형에 대한 적용성이 높음을 알 수 있다. 본 연구를 바탕으로 원격탐사 기반 고해상도 증발산 지도를 제작하여 시공간적 변동성과 계절 변화에 따른 거동을 파악할 수 있을 것이다.

시안세균 수화의 세균학적 조절 (Bacteriological Control of Cyanobacterial Bloom.)

  • 김철호;권오섭;이진애
    • 미생물학회지
    • /
    • 제40권2호
    • /
    • pp.115-120
    • /
    • 2004
  • 시안세균(Anabaena cylindrica)의 생장을 효과적으로 억제하는 세균을 분리하여 NG-2로 구분하였다. 이 세균은 그람 음성의 막대형 세균으로서 1.3∼$1.8{\times}0.35{\mu}m$ 정도의 크기를 보였으며, 카탈라제와 옥시다제 양성 반응을 나타내었고, 35∼$40^{\circ}C$아 pH 9.0의 적정생장 조건을 보였다. A.cylindrica의 NG-2를 JM 배지에서 혼합배양할 경우 두 미생물군은 서로 반비례적으로 성장하였으며, 24시간 이내에 A. cylindrica의 영양세포가 거의 완전히 소멸하였다. NG-2는 빛이 있는 조건에서만 효과적으로 A. cylindrica를 분해하였는데, 이는 NG-2의 A. cylindrica 분해활성이 숙주의 광합성 작용에 매우 의존적임을 의미한다. 분리세균의 A. cylindlica 분해작용을 현미경으로 관찰한 결과 NG-2는 숙주세포에 부착하지 않고 배지 내에 산재한 상태에서 영양세포를 분해하였으며, 이형세포는 분해되지 않았다. 또한 영양세포의 세포벽이 분해되면 분해세균들이 filament 주위에 집중적으로 부착하는 콜로니를 형성함으로써 A. cylindrica를 완전히 분해하는 것이 확인되었다. A. cylindrica에 대한 NG-2의 분해활성은 인공배지 뿐만 아니라 강물에서도 유사한 결과를 나타내었다. 또한 발포 polystyrene 재질의 bead에 세균을 부착함으로써 A. cylindrica 분해 효율을 더 상승시킬 수 있었다.

인공광하에서 접목묘의 증발산속도에 미치는 상대습도와 광합성유효광량자속의 효과 (Evapotranspiration Rate of Grafted Seedlings Affected by Relative Humidity and Photosynthetic Photon Flux under Artificial Lighting)

  • 김용현;박현수
    • Journal of Biosystems Engineering
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.379-384
    • /
    • 2001
  • To enhance the smooth graft-taking of grafted seedlings, the excessive evapotranspiration from grafted seedlings just after grafting should be avoided. A measurement system of the evapotranspiration rate of grafted seedling under artificial lighting was set up to investigate the effect of physical environment on the evapotranspiration and graft-taking characteristics of grafted seedlings quantitatively. The evapotranspiration rate of grafted seedlings affected by relative humidity and light intensity were analyzed using the measurement system. The hypocotyl of watermelons (Citrullus vulgaris cv. Sweetdew, Hungnong Seed Co.) was slantly cut and then inserted into a hole on the stem of rootstock (Lagenaria siceraria cv. FR-King, Hungnong Seed Co.). Grafted seedlings were healed and joined for 5 days under cool-white fluorescent lamps (FL20SEX-d/18, Keumho Electric Co.) with photoperiod of 12h$.$d$\^$-1/ except dark period for one day after grafting in a closed graft-taking enhancement system developed by Kim(2000). The evapotranspiration rate and graft-taking of grafted seedling at air temperature of 23$\^{C}$ and air current speed of 0.1m$.$s$\^$-1/ was highly affected by relative humidity. But light intensity showed higher effect on the stem length of scion than relative humidity. In conclusion, it was suggested that relative humidity should be controlled at higher than 90% with photosynthetic photon flux of 50$\mu$mol$.$m$^2$$.$s$\^$-1/ to increase the survival of grafted seedlings and to produce healthy seedlings.

  • PDF

조류를 이용한 인공하수의 재처리 (Retreatment of Arificial Wastewater by using Microalgae)

  • 이영준;이수형
    • 생태와환경
    • /
    • 제35권2호통권98호
    • /
    • pp.133-140
    • /
    • 2002
  • 본 연구는 실험실규모의 산화지 공법을 적용하였다. 체류시간 변화 및 산화지 형태가 처리율에 미치는 영향을 조사하였다. 조류의 광합성에 대한 유기물 제거율과 용존산소와의 상관관계는 야간에 비해 주간의 상관성이 더 높은 것으로 나타났고, 단일지의 경우는 체류시간 15일의 경우가 5일에 비해 상관성이 더 높은 것으로 조사되었다. 시간대별 DO변화는 체류시간 5일의 경우 다단산화지 내의 DO농포는 $42{\sim}19.8\;mg/l$를 나타내었고, 첫번째 조에 비해 후단으로 갈수록 높아졌다. 유기물 처리효율은 체류시간 5일이고, 4단 직렬식 다단 산화지 시설에서 제거효율이 더 높았다. 유기물 제거효율로 $TBOD_5$ 평균 제거율은 $49{\sim}83%$를 나타내었고, $SBOD_5$의 경우는 $87{\sim}92%$의 높은 처리율을 나타내었다. 또한 산화지내 조류생성량을 일정 농도로 유지시켜 주는 것이 산화지 공법의 처리율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

LED광원을 활용한 미세조류의 배양 (Microalgae Cultivation Using LED Light)

  • 김대근;최윤이
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제52권1호
    • /
    • pp.8-16
    • /
    • 2014
  • 미세조류는 이산화탄소를 제거하고 산업적으로 유용한 다양한 이차 대사물질을 생산해 내는 광합성 미생물로 생물산업분야에서 주목 받고 있는 유용한 자원이다. 이러한 미세조류를 실내에서 효과적으로 배양하기 위해서는 무엇보다도 효율적인 광원이 필수적이다. 최근 발달하는 LED광원은 광원의 크기가 작고, 에너지 효율이 우수하며, 특정 파장만 조사할 수 있다는 점 등의 다른 인공광원과 차별되는 많은 장점을 가지고 있다. LED광원을 미세조류의 배양에 적용하는 연구는 최근에 와서야 점차 시도되고 있는 실정이며, 아직까지 실험실 규모의 실험과 대표적인 특정 종 위주의 결과들만 나오고 있어, LED광원을 미세조류의 산업적인 배양에 적용하기 위해서는 더 많은 세부적인 연구 결과가 요구된다. 하지만 LED 조명을 미세조류 배양 분야에 적용하는 것은 효과적인 접근으로 생각되며, BT(Bio Technology) 산업에 새로운 지평을 열 것으로 생각된다. 따라서 본고에서는 최근 연구되고 있는 LED광원을 이용한 미세조류의 배양 현황 및 그 가능성에 대해서 조사하고, 향후 나아갈 방향에 대해서 기술해 보았다.