• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.22-22
• /
• 2019

Green stem disorder (GSD) of soybean (Glycine max (L.) Merr.) is characterized by delayed senescence of stems with normal pod ripening and seed maturation (Hobbs, 2006). GSD complicates harvesting of soybeans by significantly increasing the difficulty in cutting the affected plants. There is also the potential for moisture in the stems to be scattered on the seed, reducing the grade and storability of the seed. Not only the cause of GSD is yet unknown, but also GSD cannot be evaluated until maturity, therefore the method to evaluate GSD in early growth stage with high sensitivity is necessary. In previous studies, it has been reported that vegetative storage protein (VSP) accumulates and the syndrome of GSD appears in soybean after depod treatment (Fischer, 1999). Soybean VSP is a storage protein which is abundant in young sink leaves and degraded during seed fill (Wittenbach, 1982). Hence, we have established a system to quantify VSP of high sensitivity by using standard protein made by genetically transformed E. coli and specific antibody against VSP, and studied the relationship between VSP and GSD, by depod experiment and drought/excess wet experiments. The result of depod experiment with the cultivar 'Yukihomare' was the same with the previous studies, VSP accumulated much more than control and the syndrome of GSD appeared in soybean in depod treatment. Drought and excess wet had different impact on GSD. Excess wet caused GSD of the cultivar 'Tachinagaha (GSD susceptible)', while drought caused a little syndrome of GSD in the cultivar 'Touhoku 129 (GSD resistant)'. The accumulation of VSP differed between the two cultivars over time. In conclusion, the accumulation of VSP came along with the emergence of GSD. Different cultivars showed different response to drought and excess wet. In the future, it is expected that the dynamics of VSP will be elucidated in detail, leading to the development of early diagnosis technology for green stem disorder and the elucidation of mechanism of soybean GSD.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
• /
• 제21권
• /
• pp.1-9
• /
• 2003

본 실험은 염과 건조 스트레스를 받은 벼 식물체의 생리학적 반응을 잎의 수분 보유적인 측면에서 조사하여, 벼의 내성품종과 비내성품종을 효율적으로 선발하기 위한 critical level을 밝혀 내성품종 육성에 응용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. NaCl 및 PEG 처리에 의한 벼 식물체의 반응은 일차적으로 뿌리 신장의 억제가 NaCl 처리에 의해 관찰되었으나, PEG 처리에서는 벼 식물체의 뿌리가 PEG 처리 농도를 증가함에 따라 증가하는 경향이 보였다. 2. NaCl 및 PEG 처리에 의한 벼 식물체의 잎의 RWC와 LWP 사이의 상관관계를 조사한 결과, 40 mM NaCl ($r=0.871^{**}$)와 80 mM NaCl 처리구 ($r=0.934^{**}$) 에서 RWC와 LWP사이에 높은 상관관계가 확인되었으나, PEG 처리에 의한 RWC와 LWP 사이에는 8% PEG 처리구($r=0.789^{**}$)에서만 상관관계를 보였다. 3. RWC와 LWP사이에 높은 상관의 결과로부터 측정방법이 까다로운 LWP보다 간단하게 측정할 수 있는 RWC를 이용하여 염 및 건조 스트레스에 대한 내성 품종을 선발하는 것이 효율적이라 사료된다. 4. 염에 대한 벼 내성품종을 선발할 경우에는 80 mM NaCl을 처리한 후 48시간째에 선발하는 것이 적합하고, 한발에 대한 내성품종 선발에는 8% PEG를 처리한 후 96시간째에 선발을 하는 것이 효율적이라 사료된다.

• 원예과학기술지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.18-25
• /
• 2014

본 연구는 탱자에 접목한 온주밀감을 대상으로 멀칭 및 점적 관수 처리 시 과실의 내외부 형질에 미치는 수분 관계를 알아보고자 전기간 타이벡 멀칭구(WM), 멀칭 후 10월 22일부터 수확기까지 점적관수(MT) 그리고 무멀칭구(NM) 3그룹으로 나누어 시험하였다. 점적관수 기간 중 TM 내 토양수분함량은 평균적으로 WM 내의 수분함량보다 낮았다. 엽수분포텐셜(${\Psi}max$)은 멀칭 처리구에서 -1.5MPa에서 -2.5MPa까지 수준을 유지한 반면 관수로 인해 점진적으로 증가하였다. 사양 내 수분 및 삼투포텐셜은 건조에 의해 감소하였으나 멀칭 후 관수의 결과로 다시 증가했다. 과즙 내 가용성 고형물 함량은 건조에 의해 증가되었으나 건조 후 수분 공급에 의해 그 효과는 사라졌다. 적정 산함량은 건조에 의해 증가 하였으나 건조 후 관수에 의해 계속적으로 감소하여 1% 수준에 다다랐다. 총 가용성 고형물의 축적은 적극적 삼투조절에 따른 보상이며 감소된 산함량은 건조 후 관수에 의한 빠른 호흡과 수분 흡수의 결과임을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.820-828
• /
• 2015

본 연구는 여름철 배추재배시 안정적인 생산을 위한 몇가지 조건을 알아보기 위하여 춘화처리, 재배 기간 동안 온도처리, 토양수분 결핍 처리에 따른 배추의 엽육조직, 생장 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 토양수분 결핍 2주 처리구에서는 울타리조직과 해면조직의 세포구조를 확인할 수 있었으나, 토양수분 결핍 4주 처리구에서는 세포조직이 완전히 붕괴되었다. 토양수분 결핍 처리가 가장 배추의 생장에 통계적으로 유의하게 영향을 크게 미쳤고, 배추의 생장은 토양수분 결핍 4주 처리구들에서 전반적으로 낮은 경향을 보였다. 토양수분 결핍처리는 배추의 상대생장률, 단위 엽건물중 증가율, 엽면적비율 및 비엽중, 및 엽중률에서 통계적으로 유의하게 효과가 인정되었다. 배추의 수량은 춘화처리 후 고온에서 충분히 관수한 처리구에서 가장 많았으며, 토양수분 결핍 4주 처리구들의 수량이 다른 처리구들에 비하여 유의하게 적었다. 배추 수확시 결구력은 토양수분 결핍 처리구에서 중이하로 나타나 심한 가뭄에 의한 식물체내 수분 부족은 결구력을 약화시키는 것으로 나타났다. 배추에서 문제가 되는 추대는 정식 초기에 저온처리후 고온으로 관리하여도 추대가 발생하지 않았다. 여름철 고온기 배추재배시 2주 동안 가뭄이 지속되면 엽육조직이 붕괴가 시작되고 생장이 지연되어 수확량이 줄어들기 때문에 적극적으로 관수해야 할 것으로 판단된다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.412-420
• /
• 2020

Background: Measurement of chlorophyll fluorescence (CF) is useful for detection the ability of plants to tolerate environmental stresses such as drought, and excessive sunlight. Cnidium officinale Makino is highly sensitive to water stress and excessive sunlight. In this study, we evaluated the effect of soil water and shade treatment on the photosynthesis and leaf temperature change of C. officinale. Methods and Results: C. officinale was cultivated under uniform irrigation for 1 week drought stress (no watering) for 6 days. A significant decrease in CF was observed on the 5th day of withholding water (approximately 6% of soil water content) regardless of shading. Notably, the Rfd_lss parameter (CF decrease rates) with and without shade treatment was reduced by 73.1% and 56.5% respectively, at 6 days compared with those at the initial stage (0 day). The patterns of the degree of CF parameters corresponded to those of the soil water content and difference between leaf temperature (Ts) and air temperature (Ta). Meanwhile, CF parameters recovered to the 3 - 4 days levels after re-watering, while the soil water potential was completely restored. The suitable soil water content for C. officinale optimal growth was between -5 kPa and -10 kPa in this experiment. Conclusions: Lack of soil water in the cultivation of C. officinale, even with shading, decreased latent heat cooling through transpiration. As a result, heat dissipation declined, and the plant was subjected to drought stress. Soil water content plays a major role in photosynthesis and leaf temperature in C. officinale.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.311-318
• /
• 2022

살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온·건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H₂O₂ 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온·건조 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제36권4호
• /
• pp.255-265
• /
• 2013

This study was conducted to determine the extent of drought resistance based on physiological responses of Calystegia soldanella under water deficit. In order to investigate the changes of plant growth, stomatal density, photosynthesis, chlorophyll fluorescence, the contents of chlorophyll and carotenoid, osmolality, total ion contents, the contents of carbohydrate and proline, C. soldanella was grown under well watered and drought stressed conditions for 12 days. In this study, water-deficit resulted in remarkable growth inhibition of C. soldanella. The effect of water-deficit on plant growth was associated with low osmotic potential of soil. On day 12 after drought treatment, dry weight, relative water contents, number and area of leaves and stem length were lower than those of control. The stomatal conductance and net photosynthetic rate were significantly reduced in water stressed plant to regulate inner water contents and $CO_2$ exchange through the stomatal pore. Chlorophyll fluorescence and chlorophyll contents were not different in comparison with the control, indicating that the efficiency of photosystem II was not affected by drought stress. This results could be explained that water-deficit in C. soldanella limits the photosynthetic rate and reduces the plant's ability to convert energy to biomass. A significant increase in total ion contents and osmolality was observed on day 7 and day 12. Accumulation of proline in leaves is associated with the osmotic adjustment in C. soldanella to soil water-deficit. Consequently, this increase in osmolality in water stressed plant can be a result in the increase of ion contents and proline.

• 한국작물학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.168-172
• /
• 1996

콩품종 타치나가하(Tachinagaha)를 공시하여 토양수분조건에 따른 식물체내의 수분상태 즉 잎의 수분 potential, 광합성 및 생육에 미치는 영향을 검토하고자 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광량자밀도가 1,000$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하로 낮아질 때 광합성 속도는 점차 저하하였고, 토양수분 조건에 따른 광합성 속도는 건조구와 과습구는 적습구보다 떨어졌다. 2. 생육시기에 관계없이 광합성 속도와 기공 conductance와는 정의 상관 관계가 인정되었다. 3. 광합성 속도와 기공 conductance는 토양수분 부족에 매우 민감하게 반응하였다. 4. 잎의 수분 potential은 적습구가 과습구 또는 건조구보다 높았으며, 광합성 속도와도 밀접한 관련이 있었다. 5. 잎의 신장은 토양수분에 민감한 반응을 보여 건조구에서 엽면적이 가장 낮았으나 엽록소 함량은 높았다. 6.식물체의 총 건물중은 적습구 > 과습구 > 건조구 순이었으나 건물중에 대한 뿌리의 비율은 건조구에서 높게 나타났다

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.261-268
• /
• 2019

한발 발생이 갈수록 증가하고 있는 가운데, 작물의 생리생화학적 기작과 광합성능을 효율적으로 진단 및 평가 할 수 있는 방법을 찾는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 연구를 통해 광화학 반사 지수인 PRI가 콩의 한발 스트레스에 대하여 고온과 고CO₂ 등 미래 기후 변화 환경에서도 유의미한 생육 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다. PRI와 대표적 한발 생육지표들(군락 광이용효율, 건물중 변동율, 엽록소 형광, 기공전도도)과의 밀접한 관계를 통해 한발 스트레스 하에서 콩의 광합성 활성과 생장량을 원격으로 모니터링할수 있는 진단 모델 개발의 가능성을 볼 수 있었다. 다만 향후 고온, 고CO₂ 등 기후변화 조건에서 PRI의 성능에 대한 지속적인 평가와 함께 민감도 향상을 위한 광학지표 개발 및 모델 개선 연구가 선행되어야 할 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.232-242
• /
• 2002

Mycorrhiza 접종이 페레니얼 라이그라스가 가뭄 스트레스 저항성에 대한 효과를 검증하기 위해 mycorrhiza 접종구(AM)와 mycorrhiza를 접종하지 않은 비접종구 (non-AM)를 정상적 토양 수분 (-0.04Mpa) 및 가뭄 스트레스 (-0.12MPa)를 각각 처리한 후 0.14 및 28일에 잎의 수분포텐셜, 인의 함량, 작물의 성장 및 탄수화물 농도를 분석하였다. 가뭄 스트레스구에서 잎의 수분포텐셜, 클로로필, 인의 함량 및 잎의 성장이 유의적으로 감소되었다. 가뭄에 의한 이러한 생리적 장해요인들은 mycorrhiza 접종에 의해 완화되었다. 가뭄 스트레스하에서 잎의 soluble sugar 농도는 감소 되었으며, AM 처리구는 non-AM 처리구보다 soluble sugar 농도는 높게 나타났다. 가뭄 스트레스하에서 지상부의 starch와 fructan의 축적은 가뭄 스트레스 하에서 감소되는 반면 뿌리에서는 증가하였다. 가뭄 스트레스 하에서 뿌리에서 starch의 농도는 non-AM 처리구에서 AM처리구보다 더 높게 나타났다. 가뭄 스트레스 하에서 잎의 fructan 농도는 약간 감소하였으나 뿌리에서는 현저히 증가하였다. 가뭄 스트레스 하에서 처리 후 28일째 fructan의 농도는 정상적 수분공급구와 비교해 볼 때 non-AM과 AM 잎에서 각각 18.7% 와 13.3% 낮았다. 뿌리에서 가뭄스트레스에 의한 fructan의 축적은 mycorrhiza 접종에 의해 약 14% 감소되었다. 이상의 결과들은 mycorrhiza 접종은 잎의 수분 포텐셜과 인의 함량을 더 높게 유지하게 하고, soluble sugar의 함량을 더 많이 보유하게 함으로써 작물의 가뭄에 대한 내성을 증가 시킴을 잘 보여 주었다.