• 한국작물학회지
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• 제59권2호
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• pp.181-187
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• 2014

화석연료의 연소나 유류 오염 등으로 인해 발생하는 PAHs는 우리 주변 어디에서나 존재하는 위험한 오염물질 중 하나로, 생태계에 영향을 끼치며 작물 생육에도 영향을 준다. PAHs는 작물에서도 흡수가 가능하기 때문에, 작물생육에 대한 저해 효과를 알아보기 위해 콩과 벼에 대한 영향을 유묘기부터 검정하였다. PAHs가 처리된 토양에서 자란 벼와 콩의 초장과 건물중은 다소 감소하였고, 벼보다 콩에서 생장 저해가 강하게 발생되었다. 토양에 100 ppm 농도에서 처리된 경우 콩의 초장은 58.9 cm로 처리되지 않은 콩의 87.2% 값을 보였다. 벼의 경우, 처리 후 80일 100 ppm에서 자란 벼가 처리되지 않은 벼의 96.0% 값을 보여, 초장에 있어서 저해 효과가 낮게 나타났다. 광합성과 관련된 엽록소 함량과 엽록소 형광은 PAHs 처리 후 20일부터 70일까지 저해가 약간 되었지만, 출수기 이후는 저해 정도가 약하게 나타났다. 어린 유묘의 한천 배지 실험은 100 ppm phenanthrene 농도일 때, 성숙한 작물의 폿트 실험과 비교시 유묘 길이와 생체중의 저해가 높게 나타났다. 벼에서는 유묘 길이와 생체중이 각 각 54.2%, 33.3% 감소하였고, 콩에서는 각 각 27.9%, 13.2% 감소되었다. 이러한 결과를 통하여 PAHs은 성숙기보다 영양 생장 초기에 저해가 높게 발생하며, 영양생장기의 피해는 콩보다 벼에서 저해가 높게 발생하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권4호
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• pp.209-216
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• 2004

본 연구에서는 폐쇄형 식물 생산시스템 내에서 생체정보에 의한 최적 환경제어와 식물의 환경스트레스 판단을 위하여 엽록소형광 분석법으로 광합성효율 모델을 만들었으며, 광합성효율 모델에 유전알고리즘을 적용하여 재배환경 최적화 프로그램의 응용성을 평가하였다. 6가지 미기상 요인 중 5가지는 고정하고 1가지씩만 변화시켜 가며 측정한 Fv'/Fm'이 최대가 되는 환경조건은 기온 $21^{\circ}C,\;CO_2$농도 $1,200\~1,400ppm$, 상대습도 $68\%$, 기류속도 $1.4m{\cdot}s^{-1}$, 배양액온도 $20^{\circ}C$이었으며 PPF가 $140{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 보다 증가할수록 광합성 효율은 감소하였다. 광합성효율모델의 오차는 평균 $2.5\%$였다. 재배환경 최적화 프로그램으로부터 계산된 밀폐형식물 생산시스템내에서 상추의 최적재배환경조건은 기온 $22^{\circ}C$, 배양액온도 $19^{\circ}C,\;CO_2$농도 1,400ppm, 기류속도 $1.0m{\cdot}s^{-1}$, PPF $430{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 상대습도 $65\%$이다. 이상의 연구 결과로부터 광합성 효율 모델을 이용하여 식물 생산시설의 환경모니터링 시스템과 식물 생체정보에 의한 최적제어시스템의 개발이 가능함을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권1호
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• pp.47-52
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• 2006

This studies were carried out in summer season to increase high temperature tolerance using hydrogen peroxide treatments on cucumber in greenhouse. The water stress of cucumber in greenhouse by the hydrogen peroxide treatments showed as control>250 mM>500 mM treatments in order. The photosynthesis rate of cucumber at $30^{\circ}C$ did not show difference with each hydrogen peroxide treatment in temperature controlled greenhouse. However, the photosynthesis rate of cucumber in the control and hydrogen peroxide treatments at $40^{\circ}C$ was significantly different. The photosynthesis rate of cucumber in combined treatment with 1,000 $mg{\cdot}L^{-1}\;CO_2$ supply and hydrogen peroxide was also higher than control, however, there was no different of photosynthesis in 250 mM and 500 mM treatment. The value of $F_v/F_m$ and $F_m/F_o$ of chlorophyll fluorescent in 500 mM hydrogen peroxide treatment at $40^{\circ}C$ was highest. Also the activity of POD, the antioxidant enzyme, was higher with high hydrogen peroxide concentration than the other treatments. The high temperature limits for growth were $43^{\circ}C$ in the control, $44^{\circ}C$ in the 250 mM and $46^{\circ}C$ in the 500 mM according to analyze chlorophyll fluorescent $F_o$. The high temperature tolerance in cucumber increased approximately $3^{\circ}C$ by the hydrogen peroxide treatments under this experiment conditions.

• 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.

• 환경생물
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• 제23권1호
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• pp.47-51
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• 2005

3주간 정상적으로 생장한 닭의장풀을 Hoagland 용액 (대조구, 100 μM Cd/sup 2+/, 100 μM Cd/sup 2+/ + 100 μM ABA, 100 μM Cd/sup 2+/+50 mM KCl)에서 1주간 수경재배 한 후 생장, 엽록소 함량, 엽록소 형광, 수분 스트레스와 Cd/sup 2+/의 축적을 조사하여 Cd/sup 2+/ 축적과 식물의 생리적 반응과의 연관성을 찾고자 하였다. 식물의 생장에서 Cd/sup 2+/과 Cd/sup 2+/+ABA 처리구는 대조구에 비해 각각 71%와 81%생장이 감소하였고, Cd/sup 2+/+KCl 처리구는 Cd/sup 2+/ 처리구와 생장에 큰 차이가 없었다. 엽록소 함량은 Cd/sup 2+/, Cd/sup 2+/+ABA, Cd/sup 2+/+KCl 처리구에서 대조구에 비해 각각 32%, 41%, 29% 억제되었다. 엽록소 형광 측정의 경우 Cd/sup 2+/ 처리구는 대조구에 비해 모든 광도에서 Fv/Fm 비율이 14∼20% 감소하였다. Cd/sup 2+/+ABA 처리구는 Fv/Fm 비율이 23% 내외에서 감소하였으며, Cd/sup 2+/+KCl 처리구는 Cd/sup 2+/ 처리구와 Fv/Fm 비율에 큰 차이가 없었다. 수분 스트레스에 대한 Cd/sup 2+/과 ABA 처리 효과는 Cd/sup 2+/ 처리구에서 대조구에 비해 2.5배, Cd/sup 2+/+ABA 처리구에서 3배, Cd/sup 2+/+KCl 처리구에서 2.25배 각각 수분 스트레스가 증가하였다. Cd/sup 2+/ 수송에 대한 ABA의 효과를 살펴보면, Cd/sup 2+/+ABA 처리구에서 ABA는 Cd/sup 2+/ 수송을 억제하거나 촉진시키지는 않았지만 Cd/sup 2+/의 뿌리 축적을 약 13% 심화시켰다. 반면에 KCl은 뿌리 내 Cd/sup 2+/ 축적을 약 60% 억제시켰다. 따라서 대표적인 스트레스 내성 호르몬 ABA는 Cd/sup 2+/축적으로 인해 발생된 식물의 생리적 독성을 완화시켜 주지 못했으며. 오히려 독성을 증가시켰다.

• 한국작물학회지
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• 제48권6호
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• pp.506-515
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• 2003

이 논문은 한발저항성이 다른 6개 보리 품종의 한발에 따른 생장, 잎의 수분포텐셜(leaf water potential, LWP), 상대함수량(leaf relative water content, RWC), 삼투압(leaf osmotic potential, OP), 삼투조정(osmotic adjustment, OA), 팽압(leaf turgor pressure, LTP), 순광합섬, 기공전도도, 엽육전도도, 엽록소형광 등의 변화를 조사하여 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 한발 처리시 토양수분포텐셜은 -0.05㎫이었고. 종료시에는 -0.29㎫로 저하하였다. Dicktoo-S 동보리 1호, Dicktoo-L, Dicktoo-T, 수원쌀보리 365호, 탑골보리 품종의 한발처리구 건물중은 각각 대조구(처리기간종 -0.05㎫ 유지)에 비하여 68%, 69%, 70%, 86%, 55%, 37%를 나타내어 Dicktoo 계통과 동보리1호의 한발저항성이 강하였고, 수원쌀보리 365호와 탑골보리는 한발저항성이 약하였다. 2. 한발저항성이 강한 품종은 삼투조정능력이 커서 한발처리에 따른 RWC와 LWP의 저하가 작았고 팽압유지능력이 컸다. 3. 한발처리에 따라 순광합성이 저하하였고 그 저하정도는 한발저항성이 큰 품종이 작았는데, 이는 한발저항성이 큰 품종이 기공전도도, 엽육전도도 및 PSII 최대양자수율(Fv/Fm)의 저하가 적었기 때문이었다. 4. 결론적으로 저항성이 큰 품종은 삼투조정에 의한 수분유지능력이 크고 이에 따라 광합성저하가 적어 상대적으로 생장의 감소가 적은 것으로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제36권2호
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• pp.117-123
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• 2018

본 연구는 야간조명 하에서 수목이 효율적으로 생장하는 방법을 모색하고자 LED 색온도에 따른 광합성 전자전달 효율을 검증하였다. 가로수와 조경수로 도시환경에 많이 식생하는 겹벚나무를 대상으로 White 색온도를 비춘 수목과 Warmwhite 색온도를 비춘 수목, 그리고 무처리 수목을 대상으로 건전도를 비교하였으며, 연구방법으로는 엽록소 형광반응(OJIP)을 활용해 LED광원 색온도 조건에 따른 광 스트레스 광생리지표 분석을 통해 광화학반응 해석과 건전성 평가를 하였다. 엽록소 형광반응(OJIP)을 분석한 결과는 모든 처리구에서 처리 후 115일인 생육후기로 갈수록 낮아졌으며, White 광처리구와 Warmwhite 광처리구에서 J-I구간의 전이 과정 중 생육후기의 형광량이 증가하여 광계I전자전달효율은 감소된 것을 알 수 있었다. 따라서 전자전달효율인 $RE1_O/CS$ 및 RE1o/RC 모두 감소되었다. 이 중 White 광처리구는 Warmwhite 대비 형광량의 증가폭이 컸으며, $PI_{TOTALABS}$는 처리 전 무처리에 비해 가장 높은 수치였지만, 115 DAT에는 가장 낮은 수치로 감소된 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 White 광을 비춘 수목은 전자전달효율 및 건전도가 낮은 것으로 판단되었으며 상대적으로 Warmwhite 광처리구의 스트레스가 더 낮은 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.257-265
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• 2002

남조류에 의해 생성되는 anatoxin-a의 양과 환경요인과의 관계를 알아보기 위해 대청호에서 2001년 6월부터 2001년 11월까지 조류 및 물 시료를 채취하였다. 환경요인 중 물리적 요인은 현장에서 측정하였고, 생물${\cdot}$화학적 요인은 실험실에서 측정하였다. 조류 및 물 시료에 존재하는 anatoxin-a의 양은 fluorescence detector를 이용하여 HPLC로 측정하였고, 조류 시료와 물 시료의 경우 각각$0.61-8.68\;{\mu}g/g\;dry wt$,$0.01-0.08\;{\mu}g/L$로 측정되었다. 음용수의 안전을 고려한 anatoxin-a의 권고기준 농도는 $1\;{\mu}g/L$로 제안되고 있다. 조류세포와 물 시료에서 anatoxin-a농도가 가장 높게 검출된 시기는 7월이었다. 독소 생성에 중요한 요인을 확인하기 위해 환경요인과 anatoxin-a농도와의상호관계를 살펴보았다. 조류 시료내 anatoxin-a농도는 nitrate,총질소와 총인 비율, 총용존질소(P<0.05)및 총입자성질소와 총입자성인 비율(P<0.05)과 높은 상관관계를 나타내었고, 물 시료내anatoxin-a 농도는 수온, 전기전도도(P<0.01), 수소이온농도, phycocyanin, phycocyanin과 엽록소 a비율 (P<0.01)과 높은 상관관계를 나타내었다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.158-161
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• 2002

UV-B radiation gives harmful effects on plants, such as production of several types of DNA lesions, and growth inhibition. On the other hand, plants have some protective mechanisms, including filtering effect due to accumulation of phenolic compounds in epidermal cells and reactivation of DNA lesions, which are enhanced by UV-B irradiation. We have investigated the mechanism of UV-B effects on plants using cucumber seedlings as plant materials. Cucumber plants were cultivated in an artificially lit growth chamber. Supplemental UV-B irradiation, of which intensity was almost equal to the level of natural sunlight, retarded the growth of first leaves. The growth retardation must result trom the inhibition of cell division and/or cell growth. Microscopical observation of leaf epidermis suggested that the growth retardation might be mainly caused by cell growth inhibition. The retardation was, however, restored within 2 or 3 days after the termination of UV-B irradiation. It is known that UV-B irradiation lowers the activity of photo system II (PS II). In the present experimental conditions, however, UV-B irradiation has little effect on PS II activity as estimated by chlorophyll fluorescence. The stomatal conductance, a major factor determining photosynthetic rate, of first leaves increased during the growth. The increase of stomatal conductance was suppressed by UV-B irradiation and restored by termination of the irradiation. It has not been clear, however, what mechanisms are involved in the suppression of increase of stomatal conductance.

• ALGAE
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• 제29권4호
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• pp.321-331
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• 2014

Vertebrata lanosa is an abundant and obligate red algal epiphyte of Ascophyllum nodosum that forms part of a complex and highly integrated symbiotic system that includes the ascomycete, Mycophycias ascophylli. As part of ongoing studies to resolve interactions among species in the symbiosis, we used pulse amplitude modulation fluorimetry of chlorophyll a fluorescence, from photosystem II (PSII), to measure the maximum quantum yield ($F_v/F_m$) of PSII [$QY(II)_{max}$] and relative photosynthetic electron transport rates (rETR), as a function of light intensity, in order to evaluate the photosynthetic capacity of the two algal symbionts in the field and in the laboratory under different treatments. Our primary question was 'Is the ecological integration of these species reflected in a corresponding physiological integration involving photosynthetic process?' In the laboratory we measured changes in $QY(II)_{max}$ in thalli of V. lanosa and A. nodosum over one week periods when maintained together in either attached or detached treatments or when maintained separated from each other. While the $QY(II)_{max}$ of PSII of A. nodosum remained high and showed no significant variation among treatments, V. lanosa showed decreasing performance in the following conditions: V. lanosa attached to A. nodosum, V. lanosa in the same culture, but not attached to A. nodosum, and V. lanosa alone. These results are consistent with observations in which rETR was reduced in V. lanosa maintained alone versus attached to A. nodosum. Values for $QY(II)_{max}$ in V. lanosa measured in the field in fully submerged thalli were similar to those measured in the laboratory when V. lanosa was attached to it obligate host A. nodosum. Our results provide evidence of a physiological association of the epiphyte and its host that reflects the known ecology.