• Journal of Plant Biology
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• 제38권4호
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• pp.399-407
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• 1995

보리(Hordeum vulgare L.) 유식물의 녹화시기에 따라 오존이 엽록체의 광합성 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 황백화된 보리 유산물을 녹화하는 중에 오존(0.5 ppm과 1.0 ppm)을 4시간 동안 처리하여 엽록소 함량, 광계 I과 II 활성 및 엽록소 형광을 측정하였다. 녹화를 시작하므로 엽록체가 발달되는 초기에 오존이 미치는 영향은 24시간 녹화구에서 엽록소 함량을 많이 감소시켰으나 48시간 녹화한 경우에는 대조구와 유사하였다. 24시간 녹화구에서는 처리한 오존의 농도가 0.5 ppm에서 1.0 ppm으로 증가함에 따라 Fo, Fv, Fm 및 qE가 급격히 감소하였으나 Fv/Fo와 qPsms 감소하지 않았으며, 48시간 녹화구에서는 Fo, Fv, Fm 및 qE가 많이 회복되었다. 엽록체의 발달 증가에 오존이 미치는 영향은 오존의 농도가 0.5 ppm에서 1.0 ppm으로 증가함에 따라 광계 II 활성을 감소시켰으며 광계 I활성은 감소시키지 않았고, Fv와 Fv/Fm 비가 크게 감소하였으며, 형광 소멸 분석에서는 qP와 qR이 특히 많이 감소하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.56-56
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• 2019

본 연구에서는 자생 상록 목본 3종의 실내도입을 위하여 몇 가지 광량조건에서의 식물생육 및 광화학 반응을 조사하였다. 식물재료는 황칠나무[Dendropanax trifidus (Thunb.) Makino ex H. Hara], 먼나무(Ilex rotunda Thunb.), 편백[Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl.]의 2년생 실생묘를 유리온실에 재배하면서 실험에 사용하였다. 실내에 조사되는 광환경을 측정하여 광량 10, 50, 100 및 200 PPFD(${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)를 처리구로 설정하였다. 실내환경은 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$) 및 습도($55{\pm}3%$)를 유지하였으며, 1회/3일 간격으로 관수하였다. 유리온실에서 동일기간 동안 재배중인 식물을 대조구로 사용하였으며, 실험은 8주간 수행되었다. 황칠나무와 먼나무는 200 PPFD의 높은 광량에서 초장, 줄기직경, 엽장, 엽수 등의 생육수치가 우수하였다. 반면 두 종 모두 10 PPFD 광량에서는 재배기간 중 잎이 말라가는 현상이 관찰되었으며 8주차에 모든 식물체가 고사하였다. 이는 10 PPFD 광량에서 재배된 황칠나무와 먼나무의 광화학반응에서도 Fv/Fm (-0.10, -0.08) 및 Fm/Fo (0.91, 0.93)가 낮은 수치로 조사된 반응과 일치하였다. 한편 편백나무는 모든 광량조건에서 대조구에 비해 초장 및 줄기직경 등의 생육이 우수하였으나, 10 PPFD의 낮은 광량에서는 Fv/Fm (0.16) 및 Fm/Fo (1.60)가 타 처리구에 비해 낮은 수치로 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.83-89
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• 2002

고추 종자에 저선량 $\gamma$선을 조사시킨 고추 식물체의 생육과 광합성 능 및 광 스트레스 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 저선량 4 Gy가 조사된 고추 식물체에서 광합성에 의한 산소발생이 대조구에 비해 1.5배정도 높은 것으로 나타났다. 고추 잎에 900 ${\mu}mol/m^2/s$의 빛의 세기로 광저해를 4시간 유도하였을 때 최대 광합성능 (Pmax)이 대조구의 경우 20%정도 감소되는 반면 4 Gy 조사구는 3% 정도의 감소를 보였다. Fv/Fm는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보이며 대조구의 경우 4시간 처리시 Fv/Fm 값이 50% 정도 감소되는 것을 볼 수 있었다. 반면 4 Gy 조사구는 Fv/Fm값이 대략 37%정도 감소되어 대조구에 비해 광 스트레스에 대해 덜 민감한 것으로 나타났다. Fo는 광저해가 진행됨에 따라 거의 변화가 없었으며 대조구나 4 Gy조사구 사이의 차이도 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율인 $\Phi_{PSII}$과 광계II 반응중심에 의한 여기 포획률을 나타내주는 1/Fo-1/Fm 또한 광저해가 진행됨에 따라 감소되었으며 4시간을 처리했을 경우 각각 대조구는 47%, 4 Gy 조사구는 30%의 감소를 볼 수 있었다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보였으나 대조구와 4 Gy 조사구간에 차이는 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma$선이 식물의 광합성을 증대시키고 동시에 광 스트레스에 대한 저해를 감소시키는 것으로 보인다.

• Journal of Photoscience
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 1996

To investigate the chilling sensitivity related injuries in the photosynthetic apparatus of cucumber leaves, the light-chilling induced alterations of chlorophyll fluorescence transients in cucumber leaves were compared with those in pea leaves. As an early effect of light-chilling, an increase in Fp/Fm$^*$ was observed in both pea and cucumber leaves, which was saturated by about 6 h chilling. However, the saturated value of Fp/Fm was almost 1.0 in cucumber, in contrast to about 0.8 in pea. During the recovery period after 24 h chilling, the light-chilling induced changes in pea seemed to be reversed, but those in cucumber leaves were thought to be irreversible, because Fo was increased significantly. Light-chilling caused significant decreases in qQ and qE in cucumber leaves, but qR was increased until 6 h, and decreased thereafter. In both pea and cucumber leaves, Fm was increased by 2 h dark treatment. The Fm from the predarkened pea leaf discs was higher than the value from the preilluminated ones during the whole period of light-chilling (500 $\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$ PAR). However, the predarkened cucumber leaf discs showed a reduction in Fm and an increase in Fo during the 2 h chilling in the light. These results indicate that the causes of chilling sensitivities in photosynthetic apparatus of cucumber leaves are possibly related with the damage in PSI reaction center and the ability of acidification of lumen by PSII.

• 현장농수산연구지
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• 제18권1호
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• pp.71-78
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• 2016

여름철 토마토 시설 재배 시 CO₂ 시용에 의한 고온적응성 향상을 구명하고 그 가능성을 검토하고자 실시하였다. CO₂ 시용 농도별 엽록소 형광을 측정한 결과 Fm/Fo과 Fv/Fm은 1000ppm 처리가 타 처리에 비하여 높았으며, Fo은 낮았다. 이는 1000ppm의 CO₂ 처리는 다른 처리에 비하여 고온 적응성이 높았음을 보여 주고 있다. 동일한 기온 조건하(30℃, 40℃)에서 광합성률은 CO₂ 농도에 따라 증가하였으며, 고온상태인 40℃ 조건하에서도 1000ppm의 CO₂ 시용은 30℃ 조건보다 광합성률은 낮았으나 그 값은 약 18.5μmolm^-2s^-1이였다. 슈퍼 도태랑(모모타로), 미니 찰 두 품종 모두 CO₂ 농도가 높을수록 항산화 효소인 Superoxide Dismutase 와 Peroxidase의 활성은 높았다. 미니찰 품종에서 CO₂ 농도와 온도변화에 따른 엽록소 형광 Fo의 변화양상을 조사하여 고온한계 온도를 추정한 결과 500ppm은 41℃, 1000ppm은 43℃였다.

• Journal of Photoscience
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• 제5권1호
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• pp.17-22
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• 1998

Changes of chlorophyll fluorescence and xanthophyll cycle pigment contents in maize leaves were investigated dunng desiccation in darkness or in the light. In darkness, a drastic dehydration of detached maize leaves down to 50% relative water content (RWC) affected photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and pht)tochemical quenching (qP) only slightly. In contrast, desiccation in the light with a moderate intensity led to a pronounced reduction in Fv/Fm with a Fo quenching when RWC was greater than 70%. This reduction in Fv/Fm could be recovered in darkness under hutrod condition. In leaves with RWC below 70%, significant reduction in Fv/Fm was accompanied by an increase of Fo, which could not be reversed within 5 h in darkness under humid condition. The nonphotochemical quenching increased during desiccation in the light with a concomitant rise in zeaxanthin at the expense of violaxanthin. Pretreatment with dithiothreitol (DTT), an inhibitor of zeaxanthin synthesis, inhibited the development of nonphotochemical quenching and prevented the xanthophyll interconversion during desiccation in the light. These results suggest that even light with a moderate intensity becomes excessive under dehydration and zeaxanthin-associated photoprotection of photosynthetic apparatus against photodamage is involved, but the protection is not complete against severe desiccation.

• 한국환경과학회지
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• 제8권2호
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• pp.255-261
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• 1999

To investigate the effects of strong acidic electrolytic water on the chloroplast, barley leaves were treated with strong acidic electrolytic water(pH 2.5). And to investigate the effects of weak acidic electrolytic water on the chloroplast development, etiolated barley leaves were treated with weak acidic electrolytic water(pH 6.5) during greening period. Chl contents, Fo, Fv, and Chl fluorescence quenching coefficient in barley leaves were measured during and after treatment of acidic electrolytic water. The following results were obtained. Chl a, b, and carotenoid were decreased with treatment of strong acidic electrolytic water. Chl contents were significantly decreased than that of the control after 5 min. These results provide evidence that the strong acidic electrolytic water dissimilate the Chl and so that the value of Fo was slightly increased. The strong acidic electrolytic water damaged PS II because Fo was increased and Fv, Fm, and Fv/Fm ratio were decreased. qP, qNP and qE were decreased. On the other hand qI was increased than that of the control. But Chl content and Chl fluorescence patterns were a little changed as the pH increase over 4.0 Chl a, b, and carotenoid were increased with treatment of weak acidic electrolytic water during greening period. Chl contents were significantly increased than that of control after 12 hours greening. These results provide evidence that the weak acidic electrolytic water accelerated the chlorophyll synthesis. And the weak acidic electrolytic water accelerated PS II development because Fv, Fm, qP and Fv/Fm ratio were increased than that of the control.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.46-55
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• 2021

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)'청춘'(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m-2의 고광, 32℃ 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간(오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽 생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10-10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두SFRR은 광도 170 W·m-2 이상인 오전 8시 ~ 9시간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m-2, 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0℃, 20-10-10kPa에서는 28.5℃였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

• 환경생물
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• 제20권3호
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• pp.197-204
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• 2002

저선량 $\gamma선 조사가 참박의 초기생육과 생리활성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 참박 종자에 $\gamma선을 0-2O Gy 수준으로 조사하여 생육을 관찰하였다. 저선량 $\gamma선에 의한 참박의 초기생육은 대조구에 비해 4-16Gy에서 다소 증가하였고, 생육 조사시 측정한 자엽의 경우 catalase와 Peroxidase 활성이 대조구에 비해 8 Gy 조사구에서 가장 높았으며 본엽은 peroxidase활성이 4 Gy 조사구에서 확연히 증가하였다. 저선량 $\gamma선을 조사한 박 식물체의 광 스트레스에 대한 반응효과는 광계II의 광화학적 효율이 대조구와 8 Gy의 경우 50% 정도 감소되었으나 4 Gy에서는 40% 정도의 감소를 보였다. 반면 Fo는 광저해가 진행됨에 따라 약간의 증가를 보였으나 대조구나 저선량 조사구사이의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율, $\varphi_{PSII}$과 광계II 반응중심의 흥분 포획능, 1/Fo-l/Fm 또한 광저해가 진행되는 동안 감소하여 $\varphi_{PSII}$는 대조구와 8 Gy의 경우 20% 정도 감소를 보인 반면 4 Gy 조사구는 15%의 감소를 보였고, 1/Fo-lF/m은 대조구와 8 Gy는 55%, 4 Gy는 45%의 감소를 나타냈다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 대조구와 저선량 조사구 모두 70% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma선이 참박의 생육을 촉진시키고 4 Gy에서 광 스트레스에 대한 저해가 감소되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1403-1413
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• 2013

The effects of cadmium ions ($Cd^{2+}$) on the Chl a fluorescence of Ricciocarpos natans were investigated in order to determine whether Chl fluorescence can be used as a biomarker to estimate the physiological responses of plants to cadmium stress. In all plants treated with $Cd^{2+}$, the image of Fv/Fm, which represents the maximum photochemical efficiency of PSII, changed as the $Cd^{2+}$ concentration increased, when treated for 48 h or more. Changes of ${\Phi}_{PSII}$ and $Q_P$ images were recognized even at 10 ${\mu}M$ $Cd^{2+}$. The Chl a O-J-I-P fluorescence transient was also affected even at 10 ${\mu}M$ $Cd^{2+}$. The fluorescence yield decreased considerably in steps J, I and P in plants treated with $Cd^{2+}$, although a typical polyphasic rise was observed in non-treated plants. The Chl fluorescence parameters, Fm, Fv/Fo, Sm, SFIabs, PIabs and ETo/CS, decreased as the $Cd^{2+}$ concentration increased, while the Mo and Kn parameters increased. Peroxidase activity decreased significantly and catalase activity increased as the $Cd^{2+}$ concentration increased. Because of its sensitivity to $Cd^{2+}$ Ricciocarpos natans is useful in experiments investigating the responses of plants to cadmium exposure. Several parameters (Fm, Fv/Fo, Sm, SFIabs, PIabs, ETo/CS, Mo and Kn) can be applied to determine quantitatively the physiological states of plants under cadmium stress.