• Environmental Engineering Research
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• 제17권3호
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• pp.167-174
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• 2012

In situ particle size spectra are obtained from two sequent cruises in order to evaluate the physical consequences of suspended particulate matters caused by episodic storm runoff from the Santa Ana River watershed, an urbanized coastal watershed. Suspended particles from various sources including surface runoff, near-bed resuspension, and phytoplankton are identified in empirical orthogonal function (EOF) analysis and an entropy-based parameterization (Shannon entropy). The first EOF mode is associated with high turbidity and fine particles as indicated by the elevated beam attenuation near the Santa Ana River and Newport Bay outlets, and the second EOF mode explains the suspended sediment dispersal and particle coarsening at the near-surface plume. Chlorophyll particles are also distinguished by negative magnitudes of the first EOF mode, which is supported by the relationship between fluorescence and beam attenuation. The integrated observation between the first EOF mode and the Shannon entropy index accentuates the characteristics of two different structures and/or sources of sediment particles; the near-surface plumes are originated from runoff water outflow, while the near-bottom particles are resuspended due to increased wave heights or mobilizing bottom turbidity currents. In a coastal pollution context, these methods may offer useful means of characterizing particle-associated pollutants for purposes of source tracking and environmental interpretation.

• 한국초지조사료학회지
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• 제20권2호
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• pp.97-102
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• 2000

To increase thennotolerance of forage crops, transgenic rice plants as a model for transformation of monocots were generated. A cDNA encoding the chloroplast-localized small heat shock protein (small HSP) of rice, Oshsp21, was introduced into rice plants via Agrobacterium-mediated gene transfer system. Calli induced from scutella were co-cultivated with a A. tumefaciens strain EHAlOl canying a plasmid, pIGhsp21. A large number of transgenic plants were regenerated on a medium containing hygromycin. Integration of Oshsp2l gene was confirmed by PCR and Southern blot analyses with genomic DNA. Northern blot and immunoblot analyses revealed that the Oshsp21 gene was constitutively expressed and accumulated as mature protein in transgenic plants. Effects of constitutive expression of the OshspZl on thermotolerance were first probed with the chlorophyll fluorescence. Results indicate that inactivation of electron transport reactions in photosystem I1 (PSII), were mitigated by constitutive expression of the Oshsp21. These results suggest that the chloroplast small HSP plays an important role in protecting photosynthetic machinery during heat stress. (Key words : Thermotolerance, Rice, Transgenic, cDNA)

• Journal of Ecology and Environment
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• 제31권4호
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• pp.317-325
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• 2008

P. glehnii, an evergreen conifer found in northern areas, is known as a cold-resistant species. In this experiment, we measured the water content, PSⅡ efficiency, chlorophyll fluorescence, pigments of the xanthophyll-cycle and activity of enzymes of the ascorbate-glutathione cycle during cold acclimation and at subsequent low-temperature conditions to examine the importance of acclimation to cold tolerance. P. glehnii showed a decrease in PSⅡ efficiency (especially in Fv) during cold acclimation and at subsequent low temperatures. However, cold-acclimated needles showed higher PSⅡ efficiency at low temperatures than nonacclimated needles. In addition, 0-YON (first-year needles) showed an increase in $\beta$-carotene and lutein, while 1-YON (one-year-old needles) immediately developed an antioxidant mechanism in the ascorbate-gluthathione cycle as soon as they were exposed to low temperature and both 0-YON and 1-YON showed increased zeaxanthin and de-epoxidation ratios at continuous low temperature. Based on our results, we suggest that P. glehnii maintain PSⅡ efficiency at low temperature by effectively protecting the photosynthetic apparatus from photo-damage by rapid induction of an antioxidant mechanism in 1-YON and dissipation of excess energy by $\beta$-carotene and lutein in 0-YON.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.39-44
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• 2007

The effect of inabenfide was investigated in rice seedlings subjected to salt stress in relation to changes in chlorophyll fluorescence(${\Delta}F/Fm'$), lipid peroxidation, salicylic acid(SA) content, and catalase(CAT) activity. A reduction in shoot growth of rice seedlings by 120 mM NaCl treatment was significantly alleviated by pretreatment with 30 ${\mu}M$ inabenfide. Sodium ion content was not affected by pretreatment with inabenfide, suggesting that alleviation was not due to a reduction in sodium ion uptake by the rice seedlings. At three days after NaCl treatment, the rice seedlings pretreated with inabenfide showed a higher ${\Delta}F/Fm'$(30%) and lower lipid peroxidation(28%) compared with the rice seedlings treated with NaCl alone. After NaCl treatment, CAT activity in the third leaf of rice seedlings decreased significantly but alleviated by pretreatment with inabenfide. Furthermore, pretreatment with inabenfide also reduced the level of SA which accumulated drastically in the third leaf of rice seedlings within a day after exposure to salt stress. These results suggest that inabenfide prevents SA accumulation in rice seedlings under salt stress which eventually induces the alleviation of salt stress damage.

• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-6
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• 2008

Biological and chemical sensors are the two most frequently used sensors to monitor the water resource. Chemical sensor is very accurate to pick up the types and to measure the concentration of the chemical substance. Drawback is that it works for just one type of chemical substance. Therefore a lot of expensive monitoring system needs to be installed to determine the safeness of the water, which costs too much expense. Biological sensor, on the contrary, can judge the degree of pollution of the water with just one monitoring system. However, it is not easy to figure out the type of contaminant with a biological sensor. In this study, an endeavor is made to identify the toxicant in the water using the shape of the chlorophyll fluorescence induction curve (FIC) from a biological monitoring system. Wem-tox values are calculated from the amount of flourescence of contaminated and reference water. Curve fitting is executed to find the representative curve of the raw data of Wem-tox values. Then the curves are digitalized at the same interval to train the neural network model. Taguchi method is used to optimize the neural network model parameters. The optimized model shows a good capacity to figure out the toxicant from FIC.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권4호
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• pp.465-471
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• 2010

We assessed whether the cow1 mutant defects are associated with growth of Tos17 and T-DNA insertional rice in blue light (BL). Growth of oscow1 mutants which encoded a member of the YUCCA protein family was retarded in BL. Root to shoot ratios of the mutants were reduced about 2 times lower in the absence of NAA and about 2.5 times lower in the presence of NAA; the shoot growth was not significantly changed by NAA addition. Photosynthetic activity of the mutants was however inhibited in high light. Pigment analysis showed significant difference between wild-type (Chl a:b = 3.02) and mutants (3.84). Carotenoid contents of the mutants were also decreased considerably, implying the involvement of cow1 in pigment formation. These findings lead us to suggest that the growth retardation of oscow1 mutant plants by BL results from the difference of photosynthetic activity in part.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.44-44
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• 2021

본 연구는 제주지역의 골프 코스에서 하절기 고온기간에 온도의 상승을 비롯한 다양한 환경변화로 인하여 생육 장애가 심한 한지형 잔디인 perennial ryegrass (Lolium perenne L.), Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.), creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds.) 3종에 대하여 엽록소형광과 엽록소지수를 측정하여 골프 코스와 스포츠 필드에서 잔디 선정과 관리를 위한 기본적인 정보를 얻기 위하여 수행하였다. F_o 값은 3종 모두 하절기 초기에는 낮고 후기에 다소 증가하는 양상을 보였다. 그러나, perennial ryegrass의 경우는 하절기 초기와 후기 간의 F_o 값의 변화가 컸으며, 특히, 후기에 F_o 값은 다른 2종 월등하게 보다 높았다. F_m 값은 3종 모두 하절기 초기에는 낮고 하절기 후기에 증가하였으나 3종 간의 차이는 크지 않았다. 광계 II의 광화학적 효율의 척도인 F_v/F_m 값은 3종 모두에서 하절기 초기에 낮고, 후기에 다소 증가하는 양상을 보였으나, 하절기 후기에 Kentucky bluegrass와 creeping bentgrass는 perennial ryegrass에 비해 F_v/F_m 값이 다소 높아 하절기 고온에서도 보다 더 잘 적응하는 것으로 보인다. 엽록소지수는 perennial ryegrass와 Kentucky bluegrass에서는 뚜렷하게 하절기 초기에는 낮고 후기에 높은 양상을 보였으나, creeping bentgrass는 조사기간 내내 낮은 상태를 유지하였다. 이상의 결과로부터 Kentucky bluegrass가 하절기 후기의 고온이나 빈번한 강우에 의한 습한 조건에 가장 강하고, perennial ryegrass가 가장 취약한 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.67-76
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• 2016

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템 내에서 광질과 광주기에 따른 씀바귀(Ixeris dentata Nakai)의 생육 증진을 위한 적정 생육환경 조건을 구명하고자 수행되었다. 씀바귀 종자는 240구 플러그 트레이에 파종하였고, 밀폐형 식물생산시스템에서 LED(R:B:W = 8:1:1)하에서 24시간 광주기로 3일간 발아 하였다. 묘는 $230{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광도의 3종류의 광질(R:B:W = 8:1:1, R:W = 3:7, R:B = 8:2)과 4종류의 광주기[24/0, 16/8, 8/16, 4/20 (명기/암기)]하에서 $20cm{\times}20 cm$의 재식밀도로 난괴법으로 배치 하였다. 씀바귀는 정식 후 온도 $21{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $70{\pm}10%$ 조건에서 40일 동안 재배 되었다. 관수는 담액식 양액 재순환 방식을 이용하였다(pH 7.0, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$). 24/0(명기/암기)의 광주기 처리와 RW 광질 처리에서 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 엽장, 엽면적은 가장 우수했다. 16/8(명기/암기)의 광주기 처리와 RB 광질에서 엽수는 가장 많았으며, 잎끝마름 발생률은 24/0(명기/암기)의 광주기 처리에서 다른 처리보다 높게 나타났다. 엽록소 값은 16/8(명기/암기) 광주기 처리에서 가장 높았으며 광질에 따른 차이는 없었다. 엽록소형광은 24/0(명기/암기) 광주기 처리에서 다른 처리구에 비해 현저히 낮은 값을 보였다. 결과적으로, 밀폐형 식물공장 시스템 안에서 씀바귀 재배의 경제적인 실현가능성과 생산적인 측면에서 16/8(명기/암기) 광주기 처리, RW의 광질에서 씀바귀를 재배하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국육종학회지
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• 제43권4호
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• pp.233-240
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• 2011

식물 피노믹스 분야에서 초고속 대량선발이 가능하도록 만든 화상기술(imaging technology)을 온실자동화 기술, 이미지 촬영 및 분석기술 등으로 분류하여 개념을 정리하고, 화상기술을 개발 및 응용하고 있는 주요 연구기관의 현황을 소개하였다. 연구동향 파악을 위해 작물의 내재해성 검정, 병해충진단, 종자활력 검정, 수확후 관리, 생체리듬 연구 등 다양한 분야에서 응용되고 있는 사례들을 살펴보았다. 향후 열 화상, 형광 화상 기술을 UV-induced blue green fluorescence, hyperspectral imaging 등과 상호 보완해서 multi-sensor 개념으로 발전시켜 나간다면, 식물의 생산량 증대를 위한 스트레스 내성자원 선발의 효율성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 파장대의 영상정보로부터 각 스트레스의 특징을 catalogue화하는 것이 가능하여 다양한 스트레스를 정확히 진단하고 정량화할 수 있을 것으로 보이며, 나아가 각종 스트레스에 대한 조기 경보시스템으로도 활용할 수 있을 것이다. 호주 Plant Phenomics Centre에서는 온실과 포장을 포함한 Phenomics 기술의 종합적 개념도를 그림 4와 같이 제시하고 각 부문별 필요기술을 개발 중에 있는데, 종합기술로 완성된다면 현재의 작물 품종개량 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 호주는 그 동안 분자생물학, 식물생리학 분야에서는 기술력을 확보해 왔지만 BT, IT 등 융복합농업기술분야에서는 다른 나라에 비해 역량을 결집하지 못하고 뒤쳐져 있었다고 볼 수 있는데, 연구개발의 궁극적인 목표인 실용화 단계에서의 기술우위를 선점함으로써 그간의 약세를 만회하고자 Phenomics 연구시설을 설치하였다고 한다. 이점은 BT 후발주자이면서 국제적 경쟁력을 확보하려는 우리에게 시사하는 바가 크다. Phenomics 연구는 생명공학기술을 통해 창출된 GM 식물체, 전통육종을 통해 육성된 육종재료 등 모든 유용 유전자원을 평가, 검정할 수 있는 신품종 육성의 기본 기술로 부상하고 있다. 지난 수년간 정체되어 있는 국내 종자시장을 고부가 수출산업으로 육성하기 위해서는 유용 유전자원, 농업생명공학산물의 실용화를 가속화하여야 하며, 이를 위해 피노믹스 기술 확보 및 시설 인프라 구축을 전략적으로 신중히 검토해봐야 할 시점이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.123-133
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• 2011

본 연구에서는 E. pellita와 A. mangium 용기묘를 대상으로 시비 처리에 따른 광합성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량 등의 생리적 특성 및 생장 특성 변화를 조사 분석하여 열대림 두 수종에 대한 시설양묘과정에서의 최적 시비 조건을 구명하고자 연구를 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 시비처리에 따른 E. pellita의 광합성 능력, 광화학 효율 및 엽록소 함량은 $1g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수하였으며, $2g{\cdot}l^{-1}$에서는 과량 시비로 인한 생육저하 현상으로 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. A. mangium은 $2g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수한 광합성 능력, 광화학 효율 및 엽록소 함량을 보이면서 시비수준이 높을수록 우수한 능력을 나타냈다. 두 수종 모두 적정 시비 조건에서 높은 엽록소 함량과 광화학 효율에 의해 활발한 광합성 활동이 이루어졌다. 즉, 양분 조건에 따라 광합성 기구가 유동적으로 변하는 것을 알 수 있다. 근원경과 간장 생장 및 물질생산량 또한 E. pellita는 $1g{\cdot}l^{-1}$, A. mangium은 $2g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수하였으며, 생리적 특성과 같은 경향을 보였다. H/D율과 T/R율은 시비 처리구가 무시비 처리구보다 높은 값을 보였지만, 시비 처리 간 유의적 차이는 나타나지 않았다. 묘목품질지수는 두 수종 모두 위 결과와 같이 수종별로 적정 시비 처리구에서 가장 높았으며, 적정 시비 처리에 의해 생산 된 묘목 우수한 형질을 나타낸 것이다. 본 연구 결과를 종합해 보면, 열대 수종인 E. pellita와 A. mangium의 용기묘 양묘 시 시비 처리에 따른 양분 조건에 의한 생리 및 생장 특성의 변화를 볼 수 있었다. 양분 부족은 광합성 기구의 활동 감소에 의한 생장 저하가 초래되어 불량한 묘목이 생산되는 과정을 볼 수 있다. 즉, 양묘과정에서 수종별 양분 요구도에 맞는 생육환경조절은 시설양묘시업에 의한 건전한 묘목을 대량 생산함과 동시에 조림과정에서도 높은 활착과 생장으로 우수한 조림성과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 일률적인 시비를 실시하는 것이 아니라, 기간별 상대생장량을 조사하여 수종별 생장패턴에 따라 기간별로 양분 요구량에 맞는 집중, 효율적인 시비를 실시할 수 있을 것으로 기대된다. 이에 띠라 양묘과정에서의 환경적 측면과 함께, 비용 측면에서 이점이 있어 경제적으로도 묘목 생산비를 절감할 수 있을 것으로 판단된다.