• 제목/요약/키워드: Photosynthesis Characteristics

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착색단고추의 수경재배에 적합한 대체 배지 개발 (Development of Suitable Alternative Substrates in Hydroponics of Sweet Pepper)

  • 배종향;이용범;김호철;차승훈;이혜진
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.138-142
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    • 2008
  • 파프리카 수경 재배에 적합한 대체 배지 개발을 위해 코이어 배지의 종류에 따른 배지의 수분함량 및 배액의 EC 변화, 생육 및 과실 특성을 암면과 비교 시험하였다. 생육 기간 동안 암면에 비교하여 모든 코이어 배지에서 배지 내 수분함량은 높았고 섬유 50% 배지를 제외하고 배액의 EC는 낮았고, 변이계수도 작았다. 특히, 섬유 30%배지에서 수분함량과 배액 EC가 안정되었고 급격한 변화가 없었다. 초장 생육은 섬유 30%에서 다소 높은 편이었으나 큰 차이를 나타내지 않았다. 엽록소 함량과 광합성률은 암면과 섬유 50% 배지에서 높았다. 과중은 배지 종류 간 유의한 차이를 나타내지 않았고, 과형지수와 육안 상 과형은 섬유 50%배지와 암면에서 정사각형에 가까웠다. 따라서 코이어 배지를 이용한 착색단고추의 수경 재배에 있어 섬유가 $30{\sim}50%$ 혼합된 코이어 배지는 암면의 대체 배지로써 충분한 가능성을 갖고 있는 것으로 생각된다.

Reduction of quality of rice due to submergence during ripening stage and identification of its physiological cause

  • Lee, Hyeon-Seok;Back, Jung Seon;An, Sung Hyun;Jeong, Jae-Heok;Jeong, Han-Yong;Hwang, Woon-Ha;Yoon, Jong Tak;Lee, Gun-Hwi;Choi, Kyung-Jin
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.227-227
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    • 2017
  • This study was conducted to analyze the reduction of quality and ripening rate of rice due to submergence during ripening stage and identify the physiological cause. Korean japonica type rice cultivars, Nampyeong was used in the experiment. The following 7, 14 day after heading, they were then moved into submergence treatment facility and we conducted the tests under three different submergence conditions - T1(clear water and overhead submergence), T2(Muddy water and exposure of Flag leaf end ), T3(Muddy water and overhead submergence), and the treatment lasted for 4days. The decrease of ripening rate was most severe in T3 treatment at 7days after heading, and the decrease of head rice ratio was most severe in T3 treatment at 14days after heading. Meanwhile the starch synthesis was inhibited, as the supply of assimilation products was inhibited in grain during the submergence treatment. And in stem, sucrose content was increased because the soluble carbohydrates accumulated before heading were decomposed. These changes may be due to the consumption of respiratory substrate in anaerobic conditions and the inhibition of the production of photosynthetic products by light interception. In order to see what kind of reaction occurs at the molecular level, we examined the degree of RNA expression in grain, stem and leaf. First, the expression of rna associated with starch synthesis in grain was decreased in all submergence treatment. and especially Ospul(DBE) was more decreased in 14days after heading treatment than 7days after heading treatment. This difference can explain the result that the decrease of head rice ratio was more severe at 14days after heading. And in stem, the expression of rna associated with the supply of assimilation products was decreased in submergence treatment. Finally in leaf, the expression of rna(ADH, ALDH) associated with anaerobic respiration was increased, while the expression of rna associated with photosynthesis was decreased. These results of physiological analysis can used to develop the cultivation technique and to offer the information for breeding the cultivars with tolerant characteristics to submergence stress during ripening stage in rice.

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식물공장의 LED 광강도 변화에 따른 식물성장 변화에 관한 연구 (Study on the Plant Growth Variation According to Change of Luminous Flux LED Light in Plant Factory)

  • 홍지완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.304-311
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    • 2020
  • 본 연구는 식물공장 요소 기술의 표준화를 위하여 LED 광원의 광강도에 따른 식물의 성장변화와 최적 LED 광강도 범위를 확인하였다. 1400 lx와 1600 lx 영역에서 비교적 안정적인 성장을 확인하였고 광강도 증가에 따라 성장과 둔화가 반복되며 성장을 지속하지만, 잎의 성장이 없으면 웃자라는 현상과 함께 성장은 둔화하는 것이 확인되었다. 400 lx에서 800 lx까지의 성장 특징은 실험 기간 어느 정도 성장이 지속하였지만, 웃자라는 현상은 7일까지 유지되었고, 잎이 성장하지 않아 일간 평균 성장차가 현저히 낮아진다는 것을 확인하였다. 1,000 lx에서 1,400 lx까지의 성장은 광강도가 높아짐에 따라 잎의 성장과 일별 성장이 확인되었고 성장증가와 성장둔화가 반복되는 것이 확인되었다. 1,600 lx와 1,800 lx는 1,400 lx 영역과 유사한 성장을 보였지만, 잎의 성장은 높았다. 그러나 1,800 lx에서는 1,400 lx보다 높은 성장을 보였고, 시간 경과에 따라 성장이 둔화하는 것이 확인되었다. 또한, 광강도가 강할수록 광원으로부터 발산되는 열로 인하여 식물 주변의 온도상승이 수반되어 잎의 열화현상이 발생한다. 이러한 실험 결과를 토대로 식물의 성장에 따른 재배 트레이의 공간설정과 재배용 광원과의 거리 조절이 필요하며, 광원의 최대강도 사용에 따른 재배공간의 능동적인 공기조화 계획이 필요하다.

고추(Capsicum annuum L.)의 생육단계별(生育段階別) 침수처리(浸水處理)에 따른 생육반응(生育反應);I. 유묘기(幼苗期) 반응(反應) (Effects of Depth and Duration of Flooding on Growth and Yield at Different Growth Stage in Pepper(Capsicum annuum L.);I. Response to Flooding at Seedling Stage)

  • 구자옥;국용인
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.325-334
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    • 1996
  • 고추의 생육단계별 피해정도를 알아보기 위하여 유묘기에 침수깊이를 지면 위 0, 5, 10, 15 cm의 4개 처리에 침수처리시간을 6, 12, 24, 48, 120 시간으로 조합하여 처리하였으며 그 결과는 다음과 같다. 초장, 엽수, 지상부 및 지하부 무게는 침수 시간과 깊이에 관계없이 회복이 불가능하였고, 이들 가운데 지상부 및 지하부 무게는 치명적이었다. 또한, 5 cm 이상의 48 시간 이상 처리에서는 고추가 고사되었다. 낙엽수(落葉數)는 0 cm에서는 대조구와 큰 차이가 없었으나, 5 cm 이상의 깊이로 6 시간 이상의 침수처리에서는 낙엽수(落葉數)가 많았다. 광합성량과 호흡량는 5cm 이상의 24 시간 처리에서 감소되었고, 엽록소 함량 및 근활력는 침수깊이에 관계 없이 12 시간 이상에서는 감소하였다. 침수의 깊이가 깊어지고 시간이 늘어남에 따라 고추 잎의 기공 확산저항성이 증대되었다. 고추의 병발생은 침수깊이와 침수시간이 증대에 비례하여 심한 경향이었고, 살균제 처리에 따른 방제효과는 기대할 수 없었다. 침수피해 회복을 위한 질소 엽면시비의 효과도 인정되지 않았다. 개체당 총과수(總果數)는 침수깊이에 관계없이 12 시간만 되면 무처리보다 60 %가 감소되었고, 침수의 깊이와 시간이 길어질수록 감소가 컸다. 과중(果重)은 0 cm의 $6{\sim}12$시간 처리와 5 cm의 6 시간 처리를 제외하고는 감소하였으나, 개당 평균과중은 증대되는 경향이었다. 5 cm 이상의 48 시간 이상의 침수에서는 고추의 수량을 개대할 수 없었다. 생장 및 수량 특성 등 모든 조사항목들 상호간에는 고도의 유의성이 있는 정의 상관관계를 나타내었으나, 낙엽수(落葉數)와 기공저항(氣孔抵抗)은 부의 상관관계를 나타내었다.

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기포탑 반응기에서 Chlorella HA-1의 $CO_2$ 고정화 특성 ($CO_2$ Fixation by Chlorella HA-1 Cultured in Bubble Columns.)

  • 성기돈;이진석;신철승;김미선;박순철;김승욱
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-6
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    • 1998
  • 수직 관형 반응기(기포탑)에서 담수성 미세조류인 Chlorella HA-1의 $CO_2$고정화 특성을 조사하였다. Chlorella HA-1의 배양액은 균체 자체에 의한 음영효과(self-shading effect)로 균체의 농도가 증가하면 빛의 투과 깊이는 급격하게 감소하는 것으로 밝혀졌다. 기포탑 반응기에서의 균체 생산성은 반응기의 직경에 반비례하여 가장 작은 직경 2 cm 반응기에서 균체 생산성과 $CO_2$고정화 속도가 각각 1.097 g/1와 1048 g CO$_2/\m^2$-day로 가장 높았다. 그러나 직경 2 cm 반응기의 경우 photoinhibition현상이 나타났으며 그 결과 최종 균체 농도는 직경 3.5cm반응기의 7.84g/l에 비해 30%낮은 5.65g/l이었다. 기포탑 반응기의 직경이 2 cm이상이면 $CO_2$ 고정화 속도가 급격하게 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 $CO_2$ 고정화 속도의 감소는 광합성에 필요한 빛이 반응기 내부로 충분히 전달되지 않아 대부분의 미세조류가 $CO_2$ 고정화에 빛을 효율적으로 활용할 수 없었기 때문으로 생각된다. 기포탑 반응기에 공급하는 $CO_2$가스 유량을 증가시키면 미세조류의 생산성이 높아졌으며 반응기의 직경이 커질수록 생산성의 상승 효과는 뚜렷하였다. 이와 같은 균체의 생산성 향상은 균체가 명-암영역으로 활발하게 이동하여 빛의 활용 효율을 높일 수 있었기 때문으로 생각된다. 따라서 반응기내 미세조류가 명-암 영역으로 활발하게 이동하도록 하는 장치 또는 운전기술의 적용이 필요함을 보여준다.

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Salsola collina 엽육조직내 변형된 크란츠구조 (Modified Kranz Structure in Leaves of Salsola collina)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제31권2호
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    • pp.207-214
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    • 2001
  • Salsola callina 엽육조직의 $C_4$ Kranz구조내 세포유형의 발달 및 미세구조 분화특성을 연구하였다. 선형의 다육질성 잎은 표피, 광합성 염육조직, 수분저장조직, 유관속으로 이루어져 있으며, 두 층의 엽육조직은 변형된 Salsoloid Kranz구조를 나타내었다. 내부의 엽육조직층은 전형적인 $C_4$ 구조의 Kranz 유관속초세포의 특성을 보이고, 외부의 엽육세포층은 Kranz 엽육세포의 특성을 보였다. 세포소기관들은 유관속초 세포에서는 구심적으로 배열하였고 엽육세포에서는 세포벽 주위를 따라 분포하였다. 또한 이들 세포유형 사이에는 엽록체 이형현상이 뚜렷하여 유관속초세포의 엽록체는 전분입자가 잘 발달하고 그라나가 거의 형성되어 있지 않았다. 반면, 외부엽육세포의 엽록체에는 그라나와 proteinbody들이 잘 발달되어 있었다. 유관속초세포의 세포벽은 비후되어 있으나 엽육세포의 경우에는 얇고, 특히 이들 두 세포층은 복잡한 구조를 지니는 원형질연락사로 연결되어 있었다. 이러한 구조들은 $C_4$ 광합성과정에서 생성되는 물질이 유관속초세포와 엽육세포 간에 원활하게 수송되고 이동됨을 암시한다. 본 연구에서 밝혀진 Salsola 식물의 미세구조는 $C_4$ 식물의 NADP-ME유형의 구조적 특성과 거의 일치하는 것이며, 구조적 이형현상을 보이는 유관속초와 엽육세포 간의 특성은 엽육조직 분화시 $C_4$ 기능과 밀접하게 연계하여 적응한 결과로 나타난 현상으로 추정된다.

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인삼의 종 및 품종간 광합성 특성비교 (Comparison of Photosynthetic Rates among Panax Species and Cultivars)

  • 이성식;천선용;이종화
    • 한국작물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.157-162
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    • 1987
  • 인삼의 종 및 품종간 생리적 특성을 알기 위하여 볏짚 해가림하의 동일한 환경조건하에서 재배된 Panax ginseng C. A. Meyer 인 자경종, 황숙종, 미마끼, 소련재배인삼 그리고 Panax quinque folium L.인 미국삼을 광도, 온도, 시기별 광합성능력과 기공, 엽록소, 비엽중 및 지상하부 형질들을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광포화점은 자경종, 황숙종, 미마끼 및 미국삼이 15,000 lux 내외였고 소련재배인삼은 10,000 lux 내외였 다. 2. 광합성 최적 온도는 자경종, 황숙종, 미국삼 및 미마끼가 20 $^{\circ}C$ 내외였으나 소련재배인삼은 15$^{\circ}C$ 내외였다. 3. 광합성속도(생육기)는 미국삼이 7.8 mg($CO_2$/dm$^2$/h) 정도로 가장 높았고, 자엽종. 황숙종, 미마끼가 약 6~7mg($CO_2$/dm$^2$/h)였으며 소련재배인삼은 5mg($CO_2$/dm$^2$/h) 정도로 가장 낮았다. 4. 암호흡속도는 온도가 높아짐에 따라 달라지는 영향이었으나 종 및 품종간에는 비슷하였다. 5. 단위 엽면적당 기공수는 미국삼이 가장 많았고 소련재배인삼이 가장 적었으며 기공의 길이는 그 반대였다. 6. 엽록소함량은 미국삼이 가장 많았으며, 비엽중은 미마끼가 가장 높았다. 7. 2년근시 근중은 미국삼이 가장 무거웠고 소련재단인삼이 가장 가벼웠으나, 엽수는 자엽종, 황숙종, 미마끼가 많았고, 미국삼, 소련재배인삼 순으로 적었다. 8. 6년근주 근중은 자엽종, 황숙종, 미마끼가 가장 무거웠고. 미국삼 소련재배인삼 순으로 가벼웠으며, 엽수도 같은 경향이었다.

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"유-그레나"의 명암배양에 따르는 유기질의 이용과 호흡 및 생장에 대하여 (SOME PHYSIOLOGICAL STUDIES ON THE UTILIZATION OF ORGANIC SUBSTRATES BY EUGLENA GRACILIS VAR. BACILLA 10616 IN LIGHT AND IN DARKNESS)

  • Lee, Min-Jai
    • Journal of Plant Biology
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    • 제2권1호
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    • pp.1-12
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    • 1959
  • 1) The comparative studies of the quantitative measurement of growth characteristics and utilization of substrates by Euglena gracilis var. bacilla 10616 in the light and in darkness have been carried out. Eodogenous respiration, effect of respiratory inhibitors and responses to the added substrates for the exogenous respiration are also investigated. 2) All cultures are grown in the open air under the continuous illumination of fluorescent light of 3500 lux at room termperature, the growth rate of the culture in the basal medium added 0.5% lactate is found to be the highest. The growth rate decreases successively for the cultures of 0.5% sucinate, 0.5% Na-acetate, 0.5% malate, and control. There is no growth in the basal meidum added 0.5% butyrate and 0.5% hydroquinone. The similar results are obtained for the mentioned cultures in the darkness. However, the growth rate in basal medium added 0.5% glucose and 0.5% sucrose does seem to increase in the darkness unlike the illumination. 3) The endogenous rate of respiration for the organism cultured photosynthetically is about 12.94ul 02/mg/hr, in basal medium and the respiratory quotient is about 0.84. The rate is decreased by starvations to 6.5ul 02/mg/hr, about to a half, but the respiratory quotient does net change. 4) The oxygen consomption during initial 2 hours in suspending solution ranging from pH 4.5 to pH 9.3 is highest at pH 4.5 in which the algae had grown, at pH 5.5 and at pH 6.9. 5) Endogenous respiration of the cells is strongly inhibited by 0.1M of potassium cyanide, malomic acid, sodium fluoride and iodo-acetic acid. It is also strongly inhibited by 0.01M of potassium cyanide. 6) The respiratory response to added substrates for the exogenous respiration in the organism is coincided with the rate in the basal medium added the substrate in light and in darkness, whether the cells are fed or starved. 7) According to the results of this study, there seems to be the flexibility of the interconversion between photosynthesis and chemosynthesis, heterotropic mode of metabolism, in Euglena gracilis var. bacillaris, and that this organism utilizes the lactate most. It also may be suggested that the enayme systems linked in the each steps of Embden-Myerhof-Parnas path way and TCA cycle seem to exist in this organism.

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임분내 광환경의 차이에 따른 주요 참나무 수종의 생장과 엽록소 함량 변화에 관한 연구 (Studies on Growth and Chlorophyll Contents of Major Oak Tree Seedlings under Different Light Environment in Forest)

  • 권기원;최정호;송호경;강병식
    • 임산에너지
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    • 제22권3호
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    • pp.20-28
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    • 2003
  • 참나무류 주요 수종을 대상으로 다양한 광선 조건에 식재된 실생묘의 활착 및 상대생장량과 광선에 대하여 민감하게 작용하는 엽록소 함량의 계절적인 변화를 조사하기 위하여 상수리나무 1-1묘, 1-0묘, 신갈나무 1-0묘, 졸참나무 1-0묘, 굴찬나무 1-0묘를 상수리나무 임분내에 상층임분 밀도를 자연광의 81%, 34%, 21% 등 3가지로 조절하였다. 조사대상 수종의 묘목을 20m x l0m 크기의 시험구에 100본씩 식재하여 활착율, 상대생장량, 엽록소 함량을 비교하였다. 상수리나무 1-1묘가 평균 73%로 다른 수i종에 비해 높은 활착율을 보였고, 상수리나무 1-0묘가 66%, 신갈나무와 졸참나무가 각각 56%, 45%였으며, 굴참나무는 41%로 이식후 활착율이 가장 낮게 나타났다. 또한 자연광의 81% 실험구에서 대부분의 주요 참나무류 수고, 근원경 생장이 가장 좋은 경향을 보여 주고 있었으며 자연광의 21% 실험구에서는 오히려 광도가 낮아지면서 생장이 상대적으로 저해되는 경향을 보여 주고 있다. 엽록소 함령(a, b, 총엽록소 함향)은 광도가 낮아지면서 엽록소 함량도 낮아지는 것을 알 수 있었다. 그러나 주요 참나무류 수종의 피음 효과에 대한 생장반응은 지속적으로 관찰해야 하며, 엽록소 함량과 생장에 밀접한 관련이 있는 생리적 특성에 대한 연구도 필요할 것으로 생각된다.

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비음처리에 따른 먼나무의 광합성, 엽록소 함량 및 엽 특성 (Photosynthesis, Chlorophyll Contents and Leaf Characteristics of Ilex rotunda under Different Shading Treatments)

  • 한진규;손석규;김세현;김찬수;황석인;변광옥
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.299-303
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    • 2008
  • 4가지 다른 광도조건의 비음처리구에서 2년간 생육한 먼나무 묘목의 총 엽록소 함량은 비음처리 강도가 높아질수록 총 엽록소 함량도 큰 값을 나타냈다. 광합성 특성을 알아보기 위해 조사된 광합성 능력, 엽육내 $CO_2$ 농도, 수분이용효율 모두 무처리에서 가장 높은 광합성 효율을 나타냈으며 비음처리별 비교에서도 광도가 낮아질수록 낮은 광합성 효율을 나타냈다. 특히, 가장 낮은 광도조건인 70% 차광처리구는 높은 광도조건에서 가장 낮은 광합성 효율을 나타냈는데 이는 낮은 광도조건에 순화된 광합성 기구가 높은 광도 조건에 적응하지 못한 결과로 사료된다. 잎의 형태적 특성에서는 광도조건이 낮을수록 큰 엽면적을 나타냈으며 단위면적당 건중량은 무처리에서 가장 큰 값을 나타냈다.