• 제목/요약/키워드: Chlorophyll Fluorescence

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Photosynthetic Responses to Dehydration in Green Pepper(Capsicum annuum L.)Leaves

  • Lee, Hae-Yeon;Jun, Sung-Soo;Hong, Young-Nam
    • Journal of Photoscience
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    • 제5권4호
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    • pp.169-174
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    • 1998
  • Photosynthetic responses to dehydration were examined by the simulataneous measurement of O2 evolution and chlorophyll (Chl) fluorescence in green pepper leaves. Dehydration was induced by immersing the plant roots directly in the Hoagland solution containing varying concentration (2-30%) of polyethylene glycol(PEG-6000) . Water potential of the leaf was decreased time-and concentation -dependently by PEG-treatment. The decrease in water potential of leaf was correlated with the decrease in both the maximal photosynthesis (Pmax) and quantum yield of O2 evolution, but Pmax dropped more rapidly than quantum yield at all water deficit conditions tested. However, Chl fluorescence parameters were not affected much. Dehydration did not change the initial fluorescence (Fo) and maximum photochemical efficiency(Fv/Fm) of photosystem(PS) II. Both the photochemical quenching (qP) and non-photochemical quenching(NPQ) were not changed by dehydration under low PFR(50 $\mu$mols m-2s-1 ). In contrast, under high PFR(270$\mu$mols m-2s-1)qP was slightly decreased while NPQ was greatly increased. The fast induction kinetics of Chl fluroecence showed no change in Chl fluorescence pattern by dehydration at high PFR (640 $\mu$mols m-2s-1 ), but exhibited a significant drop in peak level(Fp)at low PRFR (70$\mu$mols m-2s-1 ). PS I oxidation and reduction kinetics revealed normal reduction but delayed oxidation to P-700+, suggesting no lesionin electron flow from PSII to PSI , but impaired electron transport to NADP+,These results suggest that water stress caused by PEG-treatment results in the reduction of photosynthesis, promarily due to the reducted electron trasport from PSI to NADP+ or hampered subsequent steps involving Calvin Cycle.

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염화칼슘 처리가 산벚나무 엽의 엽록소형광반응과 광합성기구에 미치는 영향 (Effect of Calcium Chloride($CaCl_2$) on Chlorophyll Fluorescence Image and Photosynthetic Apparatus in the Leaves of Prunus sargentii)

  • 성주한;제선미;김선희;김영걸
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권6호
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    • pp.922-928
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    • 2010
  • 겨울철 제설제로 사용되고 있는 염화칼슘($CaCl_2$)이 산벚나무(P. sargentii) 가로수에 미치는 영향을 조사하기 위해서, 염화칼슘 농도가 다른 수용액을 2회 처리 후 엽록소형광이미지와 광반응-광합성속도와 같은 광합성기구의 반응, 엽과 근원경 생장을 조사하였다. 3년생 산벚나무를 대상으로 개엽 전에 염화칼슘 0.5%(9 mM), 1.0%(18 mM), 3.0%(54 mM)를 2(1 L)회 뿌리둘레 부위에 처리하였다. 염화칼슘의 처리결과, 염화칼슘의 농도가 짙어짐에 따라 대조구에 비해 염화칼슘처리구의 총엽록소함량과 엽록소 a/b, 광합성속도, 양자수율, 암호흡이 감소하였다. 반면 광보상점은 염화칼슘의 농도가 높아짐에 따라 증가였다. 광합성과 양자수율, 암호흡, 광보상점과의 상관관계에서 양자수율과 광보상점에서 유의성이 나타났다(p<0.05). 한편, 최대형광($F_M$)과 최소형광($F_0$)의 차이인 Fv값의 형광이미지를 통해 빛을 이용하는 능력의 차이가 처리구와 대조구간에 확실하게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 광계의 활성(Fv/$F_M$과 비광화학적 소멸(NPQ)의 처리 80일째 값이 모든 처리구에서 대조구에 비해 급격히 감소하였다. 이와 같은 결과로 염화칼슘 수용액에 의해서 산벚나무의 광합성, 동화기관 및 비대생장이 장애를 받고 있음을 알 수 있었다.

농도가 진한 매질에서 광증감제에 의한 광학적 파라미터측정에 관한 연구 (A Study on the Measurements of Optical Parameters in Photosensitizer by Light Scattering)

  • 김기준;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.102-108
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    • 2011
  • The study of wave propagation and scattering in biological media has become increasingly important in recent years. The propagation of light within tissues is an important problem that confronts the dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. In the clinical application of photodynamic therapy(PDT) and in photobiology, the photon deposition within a tissue determines the spatial distribution of photochemical reactions. Scattered light is measured as a function of the distance (r) between the axis of the incident beam and the detection spot. Consequently, knowledge of the photosensitizer(Chlorophyll-a) function that characterizes a phantom is measured. To obtain the results of scattering coefficients(${\mu}s$) of a turbid material from diffusion described by experimental approach. It was measured the energy fluency of photon radiation at the position of penetration depth. From fluorescence experimental method obtained the analytical expression for the scattered light as the values of $(I/I_o)_{wavelength}$ vs the distance between the center of the incident beam and optical fiber in terms of the condition of "in situ spectroscopy(optically thick)" and real time by fluorometric measurements. The result was compromised with transport of intensities though a random distribution of scatters.

In Vitro에서 광증감제에 의한 광학적 영향에 관한 연구 (A Study on the Optical Influence by Photosensitizer in Vitro)

  • 김기준;성기천
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.182-190
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    • 2005
  • The propagation of light radiation within tissues is an important problem that confronts the dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. In the clinical application of photodynamic therapy(PDT) and in photobiology, the photon deposition within a tissue determines the spatial distribution of photochemical reactions. Scattered light is measured as a function of the distance (r) between the axis of the incident beam and the detection spot. Consequently, knowledge of the photosensitizer(Chlorophyll-a) function that characterizes a phantom is important. To obtain the results of scattering coefficients(${\mu}s$) of a turbid material from diffusion described by experimental approach. It was measured the energy fluency of photon radiation at the position of penetration depth. From fluorescence experimental method obtained the analytical expression for the scattered light as the values of $(I\;/I_o)_{wavelength}$ vs the distance between the center of the incident beam and optical fiber in terms of the condition of "in situ spectroscopy(optically thick)" and real time by fluorometric measurements.

Development of the Bio-Optical Algorithms to Retrieve the Ocean Environmental Parameters from GOCI

  • Ryu, Joo-Hyung;Moon, Jeong-Eon;P., Shanmugam;Min, Jee-Eun;Ahn, Yu-Hwan
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.82-85
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    • 2006
  • The Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) will be loaded in Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS). To efficiently apply the GOCI data in the variety of fields, it is essential to develop the standard algorithm for estimating the concentration of ocean environmental components (, , and ). For developing the empirical algorithm, about 300 water samples and in situ measurements were collected from sea water around the Korean peninsula from 1998 to 2006. Two kinds of chlorophyll algorithms are developed by using statistical regression and fluorescence technique considering the bio-optical properties in Case-II waters. The single band algorithm for is derived by relationship between Rrs (555) and in situ concentration. The CDOM is estimated by absorption coefficient and ratio of Rrs(412)/Rrs(555). These standard algorithms will be programmed as a module of GOCI Data Processing System (GDPS) until 2008.

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정지궤도 해색탑재체(GOCI) 해수환경분석 알고리즘 개발 (Development of Ocean Environmental Algorithms for Geostationary Ocean Color Imager (GOCI))

  • 문정언;안유환;유주형
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.189-207
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    • 2010
  • GOCI(정지궤도 해색센서) 해수환경분석 알고리즘들은 해양 광 특성 현장관측 자료들을 이용하여 개발되었다. 사용된 자료는 1998년부터 2009년까지 한반도 주변 해역에서 총 1348개 정점에서 얻어진 엽록소 농도(Chl-a), 부유물 농도(SS), 용존유기물의 흡광계수($a_{dom}$), 원격반사도($R_{rs}$) 현장자료들이다. GOCI 엽록소 농도 산출 알고리즘(GOCI Chl-a)은 부유물과 용존유기물의 영향을 모두 고려하고 네 개의 원격반사도 밴드비를 이용하여 개발하였다. GOCI Chl-a 알고리즘은 다른 알고리즘들보다 현장관측자료에 근사한 엽록소 농도 값을 산출하였다. SeaWiFS 영상자료에서 GOCI Chl-a 알고리즘은 SeaWiFS 표준 엽록소 산출 알고리즘들보다 평균 46 % 정도 보정된 엽록소 농도 값을 산출하였다. GOCI 부유물 농도 산출 알고리즘(GOCI SS)은 보편적인 두 개의 원격반사도 밴드비를 사용하지 않고, Ahn et al.(2001)의 원격반사도 단일밴드 방법을 사용하여 개발하였다. GOCI 용존유기물 산출 알고리즘(GOCI $a_{dom}$)은 원격반사도 밴드비 $R_{rs}(412)/R_{rs}(555)$$a_{dom}(\lambda)$)의 상관관계를 이용하여 개발하였다. GOCI 엽록소 형광 알고리즘과 GOCI 적조분석 알고리즘은 Ahn and Shanmugam(2007)와 Ahn and Shanmugam(2006)의 연구들에 의해 각각 개발되었다. 2010년 6월경에 GOCI의 성공적인 발사가 이루어지면 추후 GOCI 자료의 검보정 연구를 통해 개발된 알고리즘들의 문제점을 분석하고, 한반도 주변 해역의 해양 광 특성 현장자료의 지속적인 업데이트를 통한 알고리즘들의 개선작업이 이루어질 것이다.

답압이 한국잔디의 생육에 미치는 영향 (Effects of Trampling on Growth and Development in Zoysia japonica)

  • 서진열;정종일;김민철;정정성;심두보;송선화;오지현;심상인
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제4권3호
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    • pp.256-261
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    • 2015
  • 답압스트레스는 골프장 등에 한국잔디(Zoysia japonica)로 조성된 잔디밭에서 인간의 이동, 농기계나 차량의 이동 등에서 종종 발생한다. 본 연구는 잔디의 생육에 답압 스트레스가 미치는 영향을 알아보기 위하여 무답압(0 J $day^{-1}$), 약답압(1,570 J $day^{-1}$), 중답압(4,710 J $day^{-1}$), 강답압(9,420 J $day^{-1}$) 4수준의 답압조건에서 지상부와 지하부 길이, 광합성 능력, 엽수, 건물중, 2-DE 단백질 분석을 실시하였다. 지상부 길이는 답압을 주게 되면 답압을 하지 않은 무처리구 비해 급격하게 줄어들었고, 답압의 충격량이 증가할수록 길이가 짧아지는 경향을 나타냈다. 지하부 길이는 답압을 한 처리구가 답압을 하지 않은 무처리구 보다 길이가 길었고, 그 중 약답압을 한 처리구에서 가장 길었다. 광합성 능력은 답압을 주게 되면 답압의 충격량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 엽수는 답압을 하지 않은 무처리구에서 가장 많이 나왔고, 답압의 충격량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 지상부 건물중은 답압이 증가할수록 감소하는 것으로 확인 되었고, 중답압과 강답압에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 한국잔디에 답압을 주게 되면 그에 따른 스트레스에 적응하기 위해 반응하는 단백질이 발현되었다. 단백질 변성을 막아주는 heat shock 70 kDa protein 10와 광합성에 관련된 Oxygen-evolving enhancer protein 1이 발현이 증가 되었다. 이상 종합해보면 답압 조건에 따른 한국잔디의 생육에 차이가 있었으며, 일정수준의 답압이 잔디 생육에 있어서 지상부 생육은 답압하지 않은 것보다 저조 하였으나 지하부 생육은 다소 촉진되었다.

염화칼슘 처리가 산딸나무 잎의 광합성 기구, 기공전도도 및 형광이미지 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcium Chloride (CaCl2) on the Characteristics of Photosynthetic Apparatus, Stomatal Conductance, and Fluorescence Image of the Leaves of Cornus kousa)

  • 성주한;제선미;김선희;김영걸
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.143-150
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    • 2009
  • 겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.

시비처리에 따른 상동나무 용기묘의 생장 및 생리특성 (Growth and Physiological Characteristics of Containerized Seedlings of Sageretia thea at Different Fertilization Treatments)

  • 어현지;손용환;박성혁;박광훈;이경철;손호준
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권2호
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    • pp.189-197
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    • 2021
  • 본 연구는 다양한 효능·효과가 최근에 입증된 상동나무를 대상으로 다목적 수용성 복합비료를 농도(0.5 g·L-1, 1.0 g·L-1, 1.5 g·L-1, 2.0 g·L-1)처리에 따른 생장특성(간장, 근원경 및 H/D율)과 생리특성(광합성, 엽록소 함량 및 형광반응)을 정량화하여 적정 시비 수준을 알아보고자 실시하였다. 간장생장은 시비농도가 1.5 g·L-1까지 높아짐에 따라 생장량이 증가했으나 2.0g·L-1 시비처리에서는 낮아졌다. 근원경 생장은 시비농도가 높아짐에 따라 생장량은 유의하게 낮아졌다. 광합성 반응은 1.5 g·L-1 시비처리에서 엽육세포 내 CO2 반응곡선, 최대광합성효율, 최대 카르복실화 속도가 가장 높았다. 엽록소 형광반응과 엽록소 지수는 무처리구에 비해 시비처리구에서 유의적으로 광합성 기구의 효율을 높이고 있음을 확인하였다. 따라서 우량한 묘목품질의 상동나무를 생산하기 위한 시비 수준은 1.0~1.5 g·L-1 농도라고 판단된다.

Different Susceptibilities to Low Temperature Photoinhibition in the Photosynthetic Apparatus Among three Cultivars of Cucumber (Cucumis sativus L.)

  • Oh, Kwang-Hoon;Lee, Woo-Sung;Lee, Choon-Hwan
    • Journal of Photoscience
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    • 제8권3_4호
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    • pp.105-112
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    • 2001
  • Susceptibility to low temperature photoinhibition in photosynthetic apparatus was compared among three cucumber cultivars, Gahachungjang (GH), Banbaekjijeo (BB) and Gaeryangsymji (GR). By chilling in the light for 6 h, a sustained decrease in the potential quantum yield (Fv/Fm) and the oxidizable P700 contents was observed, and the decrease was less in GH than in BB and GR. Although the difference was small, some $\Phi_{PSII}$ remained in GH after light-chilling for 6 h indicating that a few electrons can flow around photosystem II(PSII). As a consequence, the primary electron acceptor of PSII, $Q_{A}$, was reduced slowly and was not fully reduced after light-chilling for 6 h in GH. Although the amplitude was small, the development of NPQ was also faster in GH, indicating a higher capacity for non-photochemical energy dissipation. The relative fraction of a fast relaxing component of NPQ (qf) was higher in GH. After light-chilling for 5 h, the values of qf in BB and GR became much smaller than that in GH, indicating BB and GR suffered more significant uncoupling of ATPase and/or irreversible damages in PSII. When fluorescence induction transients were recorded after chilling, significant differences in quenching coefficients (qQ and qN) were observed among the three cultivars.

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