• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권3호
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• pp.257-264
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• 2007

Over-expression of a copper/zinc superoxide dismutase (Cu/ZnSOD) resulted in substantially increased tolerance to cadmium exposure in Arabidopsis thaliana. Lower lipid peroxidation and $H_2O_2$ accumulation and the higher activities of $H_2O_2$ scavenging enzymes, including catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in transformants (CuZnSOD-tr) compared to untransformed controls (wt) indicated that oxidative stress was the key factor in cadmium tolerance. Although progressive reductions in the dark-adapted photochemical efficiency (Fv/Fm) and quantum efficiency yield were observed with increasing cadmium levels, the chlorophyll fluorescence parameters were less marked in CuZnSOD-tr than in wi. These observations indicate that oxidative stress in the photosynthetic apparatus is a principal cause of Cd-induced phytotoxicity, and that Cu/ZnSOD plays a critical role in protection against Cd-induced oxidative stress.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2017년도 추계 학술발표초록집
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• pp.86-87
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• 2017

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.829-838
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• 2015

본 연구는 마늘의 초기생장에 미치는 온도의 영향을 살펴보기 위하여 맹아가 출현된 마늘의 인편을 온도를 달리하여 재배하고, 마늘의 생육특성, 광계II 활성과 항산화효소의 발현 양상을 살펴보았다. 마늘의 생육은 $15-25^{\circ}C$ 조건에서 양호하여 지상부의 생장과 엽수가 빠르게 발달하였다. 특히, 지상부와 인경의 건중량과 전체 건중량이 $20^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 그보다 높은 온도에서는 지상부, 인경과 뿌리의 건중량이, 그리고 낮은 온도에서는 지상부의 건중량이 크게 감소하였다. $F_v/F_o$와 $F_v/F_m$ 또한 $15-20^{\circ}C$에서 높았으며 그 이상의 온도에서 크게 감소하였다. OKJIP 곡선의 패턴에서도 $15-20^{\circ}C$에서 $F_i$, $F_p$가 다소 증가하고, $25^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 점차 감소하였으며, $F_k$와 $W_k$는 $30^{\circ}C$에서 뚜렷하게 증가하였다. 그리고, 항산화효소들 중에 잎의 catalase와 superoxide dismutase, 그리고 뿌리의 peroxidase는 $20-25^{\circ}C$에서 높고 $30^{\circ}C$에서 크게 낮았다. 이러한 결과는 $30^{\circ}C$ 조건이 마늘의 초기생장에 있어 스트레스 요인으로 작용하고 있으며, $20^{\circ}C$ 전후에서 재배하는 것이 바람직함을 나타내 주고 있다. 그리고, $F_v/F_o$, $F_v/F_m$, $F_k$, $ET_o/CS_m$, $PI_{abs}$ 등의 엽록소형광 변수들은 마늘의 전체 건중량과 의미있는 상관을 보여, 마늘 생산성을 사전에 예측하는데 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국조경학회지
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• 제45권3호
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• pp.1-8
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• 2017

이 연구는 염화칼슘이 스트로브잣나무(Pinus strobus)의 생장 및 생리반응에 미치는 영향과 그 중 염화칼슘에 민감하게 반응하는 변수를 알아보고자 실시되었다. 이를 위해 염화칼슘에 처리에 대한 스트로브잣나무의 가시적 피해, 근원경 생장, 식물체 내 수분함수량, 엽록소함량과 구성, 광계 II의 최대 활성, 전자전달율의 변화를 분석하였다. 염화칼슘 처리는 개엽하기 전에 염화칼슘 0.5, 1.0, 3.0% 수용액을 근권부에 관수하였다. 염화칼슘 처리에 의한 가시적 피해로 잎의 갈변과 탈락, 잎 마름이 나타났으며, 이러한 피해 양상은 염화칼슘 농도가 높고, 처리 기간이 길어질수록 가중되어 나타났다. 근원경(밑둥지름) 생장량 그리고 잎의 수분함수량의 감소는 염화칼슘 1.0%와 3.0% 처리에서 유의하게 나타났다. 광색소인 총엽록소함량, 광계 II의 최대 활성, 전자전달율은 염화칼슘 3.0% 처리에서 대조구 대비 유의한 감소를 보였다. 결론적으로 염화칼슘 처리는 엽 내 수분상태에 영향을 주었고, 광수확 능력과 광화학반응 능력의 감소를 초래하였다. 또한, 염화칼슘 농도와 생장 및 생리반응 변수들 간의 상호 연관성을 분석한 결과, 잎의 수분함수량과 엽록소 a와 b의 비율의 회귀식 결정계수가 상대적으로 높아, 스트로브잣나무의 염화칼슘 피해 수준에 민감하게 반응하는 변수로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권2호
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• pp.79-89
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• 2012

본 연구는 광환경 변화에 따른 병풍쌈의 엽록소 함량, 광합성 특성, 엽록소형광반응 그리고 생장 특성을 조사하기 위해 실시하였으며, 실험을 위해 병풍쌈을 무처리구(full sunlight)와 3개의 서로 다른 피음조건(88~93%, 65~75% and 45%~55% of full sunlight)에서 생육시켰다. 병풍쌈은 피음수준이 증가할수록 총 엽록소 함량, 광화학반응효율, T/R율, SLA, LAR, LWR은 증가하고 암호흡은 감소하여, 낮은 광조건에서 빛의 흡수량과 광합성에 대한 이용효율을 높이는 반응을 나타냈다. 5월의 중피음처리구에서 가장 높은 최대광합성속도와 순양자수율을 나타냈으며, 피음처리구보다 전광처리구에서 가장 낮은 최대광합성속도, 광화학반응효율, 엽록소 함량을 나타냈다. 위의 결과에 따라 병풍쌈은 음지식물로 강한 광에 대한 민감성이 매우 높고, 광을 제한하여도 강피음 상태를 지속하게 되면 광합성 능력이 크게 감소될 수 있으며, 건전한 생육을 위해서는 노천광의 65~75%를 차단시킨 광환경 조건이 적합하다고 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권2호
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• pp.198-209
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• 2024

본 연구에서는 차광 수준에 따른 광환경의 차이가 갯활량나물의 생리 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해 차광 처리에 따른 갯활량나물의 엽면적당 건중량, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응 및 광합성 특성을 측정하였다. 갯활량나물의 경우 차광 수준이 높아짐에 따라 엽면적이 증가하고 엽면적당 건중량이 감소하여 낮은 광도 조건에서 광형태형성학적인 적응을 보였다. 생리생태학적 적응 반응은 50% 차광 수준에서 엽록소 함량, 광포화점, 광합성률, 탄소고정효율, 기공전도도, 증산속도, 수분이용효율 등 전반적으로 광합성 기능이 양호했던 반면, 95% 차광 수준에서는 생육에 필요한 최소 광도 조건이 충족되지 못하여 광합성 기능이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이를 통해 갯활량나물의 생육에 있어서는 50% 차광 수준이 가장 적절한 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 갯활량나물의 효과적인 현지외 보전을 위한 적지 선정 및 기반 조성을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이후 차광 처리에 따른 식물 생장에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.390-399
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• 2010

한발과 염 스트레스에 대한 콩의 저항성 검정에 있어서 Non-photochemical quenching (NPQ)을 적용하기 위하여, 저항성 콩 (신팔달콩 2호)와 대조구 콩 (태광콩)을 이용하여 제한적 관수 (50 m/pot/day) 와 염 (200 mmol NaCl) 처리를 한 후, 엽록소 형광반응의 변수, maximum efficiencies of photosystem II photochemistry ($F_v/F_m$), efficiencies of photosystem II photochemistry (${\Phi}_{PSII}$), NPQ와 $CO_2$ 동화율 ($P_N$) 을 측정하였다. 콩 두 품종의 엽 수분포텐셜은 한발처리에서 -0.2 MPa에서 -0.8 MPa로, 염처리에서는 -0.7 MPa에서 -1.7 MPa로 감소하였다. 염처리에서 엽 수분함량의 감소는 신팔달콩 2호에서 적었다. 두 품종 모두 엽의 수분포텐셜이 감소함에 따라 $F_v/F_m$은 변화가 없었으며, ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$는 감소하였다. NPQ의 경우, 신팔달콩 2호은 한발과 염처리에 모두에서 반응이 나타난 반면, 태광콩에서는 한발처리에서만 나타났다. 두 품종의 모든 처리에서 ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$간에 정의 상관 관계를 보였으나, $P_N$의 감소에 대한 ${\Phi}_{PSII}$의 감소 정도가 신팔달콩 2호에서 적었다. 또한 삼투처리에 따른 ${\Phi}_{PSII}$의 감소와 NPQ의 증가는 신팔달콩 2호에서만 나타나 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 간의 부의 관계가 유지된 반면, 태광콩에서는 염처리에서 이들간의 연관성이 없었다. 따라서 본 연구는 삼투 저항성의 검정에 있어서 엽록소 형광반응의 단일변수($F_v/F_m$, ${\Phi}_{PSII}$, 및 NPQ)의 이용보다 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 의 상호관계 분석이 더 유효한 것을 제시하였다.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.98-106
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• 2012

본 연구는 차나무(Camellia sinensis L.)와 동백나무(C. japonica L.), 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.) 잎을 대상으로 엽록소형광과 $CO_2$ 흡수능을 비교 분석하여 탄소흡수원으로서의 가치를 평가하고자 하였다. 차나무의 $CO_2$ 고정율은 같은 과의 동백나무보다 높고 과수작물인 귤나무와 유사하였다. 기공전도도 ($g_s$)는 3종 모두 새벽에는 높고 이후 저녁 시간까지 계속하여 감소하였다. 엽육 내 $CO_2$ 농도 ($C_i$)는 3종 모두 새벽(06:00)에 높고 낮에 감소하였다가 저녁에 다시 증가하는 경향을 보였으며, 잎의 증산율 (E)은 낮 시간에 높아졌다가 저녁에 감소하였다. 차나무에서 광계II의 광화학적 효율(Fv/Fm)은 낮시간에 다소 낮아졌다가 저녁에 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 낮시간의 Fv/Fm 감소는 광억제의 결과로 보이며 그 감소폭이 동백나무보다 적어 빛이나 고온 등에 내성을 가지고 있음을 알 수 있다. 엽면적당 활성상태의 반응중심의 상대적 밀도를 의미하는 RC/CS는 3종 모두 낮시간에 감소하였다. ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC와 DIo/RC는 차나무와 동백나무에서 낮시간에 증가하였으며, 귤나무에서도 낮시간에 증가하였으나 유의성이 없는 것으로 나타났다. 일동화율은 차나무가 $320.1mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 가장 높았으며, 귤나무와 동백나무는 각각 $292.5mmol\;m^{-2}d^{-1}$와 $244.8mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 차나무는 광합성율이 높고 낮 시간의 광억제도 낮을 뿐만 아니라, 귤나무보다 수분요구량이 낮고 수분이용효율은 높아 탄소흡수원으로서 유용한 작물수종인 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.194-203
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• 2022

국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 'Powergaurd', 'IT173773', '20LM'과 대조 품종 'B-blocking'을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 'Red250'을 사용하였다. 작물이 14일간 9-14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 'Powerguard'가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PI_ABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI₀/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 'Powerguard'의 PI_ABS는 3.73으로 높았고 DI₀/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI₀/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PI_ABS와 정의 상관관계를 나타낸 반면, DI₀/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권2호
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• pp.118-126
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• 2009

저서규조류는 하구역 먹이망을 이해하는 데 중요한 생물로서 그들의 광생리 특성에 따라 일차생산력이 크게 변화한다. 본 연구에서는 단기간 온도 변화가 저서규조류 4종(Navicula sp., Nitzschia sp., Cylindrotheca closterium, Pleurosigma elongatum)의 광합성 반응에 미치는 영향을 Diving PAM을 이용한 엽록소 형광 분석법으로 측정하여 광생리 특성을 분석하였다. 6개의 온도 조건(10, 15, 20, 25, 30, $35^{\circ}C$)에서 2시간 간격으로 24시간 동안 엽록소 형광을 측정하여 P-I 곡선을 도출하였다. 제2광계의 유효양자수율($\Phi_{PSII}$)은 대부분의 종에 있어서 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 상대 최대 전자전달율(rETRmax)은 최적 온도까지 증가한 후 급격하게 감소하였다. 최대 빛이용 효율($\alpha$)은 다른 광합성 매개변수에 비해 온도에 덜 민감하였으나, 높은 온도에서는 감소하였으며, 광포화 계수($E_K$)는 상대 최대 전자전달율의 반응과 매우 유사하였다. 종별 광생리 특성을 분석한 결과, Navicula sp.와 Cylindeotheca closterium가 광생리적 조절을 통하여 단시간의 온도 변화에 광순응하는 것을 확인할 수 있었다.