• 제목/요약/키워드: Photosynthetic

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Effects of future climate conditions on photosynthesis and biochemical component of Ulva pertusa (Chlorophyta)

  • Kang, Eun Ju;Kim, Kwang Young
    • ALGAE
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    • 제31권1호
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    • pp.49-59
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    • 2016
  • Ulva pertusa, a common bloom-forming green alga, was used as a model system to examine the effects of elevated carbon dioxide (CO2) and temperature on growth and photosynthetic performance. To do this, U. pertusa was grown under four temperature and CO2 conditions; ambient CO2 (400 μatm) and temperature (16℃) (i.e., present), elevated temperature only (19℃) (ET; i.e., warming), elevated CO2 only (1,000 μatm) (EC; i.e., acidification), and elevated temperature and CO2 (ET and EC; i.e., greenhouse), and its steady state photosynthetic performance evaluated. Maximum gross photosynthetic rates (GPmax) were highest under EC conditions and lowest under ET conditions. Further, ET conditions resulted in decreased rate of dark respiration (Rd), but growth of U. pertusa was higher under ET conditions than under ambient temperature conditions. In order to evaluate external carbonic anhydrase (eCA) activity, photosynthesis was measured at 70 μmol photons m−2 s−1 in the presence or absence of the eCA inhibitor acetazolamide (AZ), which inhibited photosynthetic rates in all treatments, indicating eCA activity. However, while AZ reduced U. pertusa photosynthesis in all treatments, this reduction was lower under ambient CO2 conditions (both present and warming) compared to EC conditions (both acidification and greenhouse). Moreover, Chlorophyll a and glucose contents in U. pertusa tissues declined under ET conditions (both warming and greenhouse) in conjunction with reduced GPmax and Rd. Overall, our results indicate that the interaction of EC and ET would offset each other’s impacts on photosynthesis and biochemical composition as related to carbon balance of U. pertusa.

벼 자포니카와 통일형 품종간 광전역에 따른 엽신의 광합성특성 차이 (Effect of Light Pretreatment on Photosynthetic Characteristics of Leaf Blade in Japonica and Tongil Type Rice)

  • 허훈;류경열
    • 한국작물학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.307-316
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    • 1994
  • 광전역이 수도엽신의 광합성에 미치는 영향을 구명코져 일반형 2품종(추청벼, 화진벼)과 통일형 2품종(삼강벼, 칠성벼)에 대하여 분얼기에서 출수기에 이르는 기간동안 무처리, 30%, 70% 차광처리하여 분얼기와 출수기에 고저 광도 조건하에서 광합성 특성 및 이와 관련한 생리, 생태적 특성을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 차광처리에 의한 건물중의 감소는 70% 차광처리구에서 많았으며, 분얼기보다 출수기가 현저하였고, LAR 및 SLA도 출수기에 높았다. 2. 분얼기 저광도(5Klux)하의 개체의 광합성 능력은 낮은 편이며, 무처리<30%<70% 차광처리의 순이었고, 고광도(33Klux)하에서는 무처리구 보다 30% 차광처리구가 가장 높았다. 3. 출수기에 단엽의 광합성 능력은 무처리에 비하여 70%차광처리구가 오히려 높았다. 4. 광합성에 대한 호흡비율(Respiration/Photosynthesis${\times}$100)은 무처리구에 비하여 차광처리구에서 전반적으로 낮았다. 5. CGR, RGR, NAR은 무처리구에 비하여 차광정도가 높을수록 감소하였다. 6. 차광처리는 수량 구성요소중 특히 1수 영화수를 감소시켜 정조수량이 감소되고, 따라서 수확지수도 저하되었다.

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광도 저하에 대한 5개 활엽수의 생리적 응답 반응 (Physiological Responses of the Five Deciduous Hardwood Seedlings Growing Under Different Shade Treatments)

  • 조민석;권기원;김길남;김판기
    • 한국산림과학회지
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    • 제97권6호
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    • pp.680-689
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    • 2008
  • 본 연구에서는 층층나무, 물푸레나무, 박달나무, 개벚나무, 고로쇠나무를 대상으로 차광처리를 통해 4가지 수준(상대 차광률; 전광처리구, 전광대비 65~72%, 29~40%, 7~12%)으로 광도 조건을 달리하여 광합성 특성을 조사하였다. 그 결과, 층층나무, 물푸레나무 및 박달나무는 차광처리에 의하여 광합성 능력과 엽록소 형광이 저하하여, 내음성 수준이 낮음을 시사하였다. 개벚나무는 조사 시기별 차이는 있었으나, 강피음 처리구를 제외한 나머지 세 처리구에서 좋은 광합성 능력을 나타내, 보통 수준의 내음성을 보였다. 한편 고로쇠나무는 전광대비 29~40% 처리구에서 가장 높은 광합성 능력과 엽록소 형광을 나타내, 내음성 수준이 공시수종 중에 가장 높음을 시사하였다.

돈분침출수 처리에 의한 이태리포플러와 현사시나무의 생리적 특성 및 항산화효소 활성 (Physiological Characteristics and Antioxidant Enzyme Activity of Populus euramericana and Populus alba x Populus glandulosa under Livestock Waste Leachate Treatment)

  • 제선미;우수영;구영본;우관수;여진기;양수진
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권3호
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    • pp.369-375
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    • 2007
  • 이태리 포플러와 현사시를 대상으로 야외에서 돈분침출수를 관수하고 광합성특성, 엽록소함량, 증산량, 세포내 이산화탄소농도, ascorbate peroxidase, glutathione reductase 효소의 활성을 조사, 분석하였다. 이태리 포플러의 경우 엽록소 함량, 광합성률, 증산률, 기공전도도, 엽육세포내 $CO_2$ 농도가 돈분침출수 처리구가 대조구에 비해 높은 경향을 보였다. 또한 현사시의 엽록소 함량은 돈분처리구에서 대조구와 비슷하였지만 광합성률과 증산률, 기공전도도가 돈분침출수 처리구에서 대조구에 비해 약간 감소하는 경향을 보였다. 이로 미루어 이태리포플러를 돈분침출수가 유출되는 지역의 phytoremediation으로 활용하면 좋을 것으로 판단된다.

혼합 미생물이 식물(Salvia)의 생장에 미치는 영향 (Effect of Plant (Salvia sp.) Growth Using Mixed Microorganisms)

  • 최경민;박응로;주홍신;양재경;서정근;이성택;박창희
    • 유기물자원화
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    • 제4권2호
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    • pp.27-33
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    • 1996
  • 광합성 세균, 젖산균, 효모 등의 미생물을 토양 관주, 엽면 시비의 방법으로 식물(salvia)에 처리하고 식물의 생장에 미치는 효과를 검토하였다. 액체 배양한 광합성 세균을 100배 희석하여 토양 관주할 경우 다른 미생물군을 단독으로 처리한 경우에 비해 식물의 생장이 우수하여 대조구보다 약 160%의 생장 촉진 효과를 나타내었다. 미생물군을 혼합하여 처리한 경우에는 세 종류의 미생물을 혼합한 후 10배 희석하여 처리한 경우에 가장 우수한 효과를 나타내었으며 대조구보다 212% 식물 생장이 촉진되었다.

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Antioxidant Enzymes and Photosynthetic Responses to Drought Stress of Three Canna edulis Cultivars

  • Zhang, Wen-E;Wang, Fei;Pan, Xue-Jun;Tian, Zhi-Guo;Zhao, Xiu-Ming
    • 원예과학기술지
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    • 제31권6호
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    • pp.677-686
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    • 2013
  • Edible canna is a productive starch source in some tropical and semitropical regions. In these regions, water deficit stress is one of factors that limit the crop yield. In the present study, we investigated seven physiological indexes and photosynthetic responses of three edible canna (Canna edulis Ker.) cultivars ('PLRF', 'Xingyu-1', and 'Xingyu-2') under 35 days drought stress. Our results indicated that drought treatment caused visible wilting symptoms in all cultivars, especially in 'Xingyu-1'. Coupled with the increase of wilting symptoms, relative water content (RWC) and chlorophyll content decreased progressively, malondialdehyde (MDA) content gradually increased, and key antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) activities increased first and then decreased in all three cultivars. The effect of water stress was more pronounced in 'Xingyu-1' than in 'PLRF' and 'Xingyu-2', and in lower leaves than in upper leaves. In addition, 35 days drought stress also significantly reduced the photosynthetic capacity. Consistent with antioxidant parameters, photosynthetic changes of 'Xingyu-2' were less than those of the other cultivars under water deficit stress. Drought stress caused a significant increase of water use efficiency (WUE) in 'Xingyu-2', but little in 'PLRF', and obvious decrease in 'Xingyu-1'. These results indicated that 'Xingyu-2' was more tolerant to drought stress than 'PLRF' and 'Xingyu-1' by maintaining lower lipid peroxidation and higher antioxidant enzyme activities.

${\delta}-Aminolevulinic$ Acid 생산 광합성세균의 분리 및 배양특성 (Isolation and Some Cultural Characteristics of ${\delta}-Aminolevulinic$ Acid - Producing Photosynthetic Bacteria)

  • 정대열;최양문;양한철;조홍연
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.561-566
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    • 1997
  • 광합성세균을 이용하여 생물제초제의 하나인 ${\delta}-aminolevulinic$ acid(ALA)를 생산할 목적으로 자연계로부터 ALA 생산능력이 우수한 균주를 분리하고 ALA의 최적생산에 미치는 일부 배양특성을 검토하였다. 선정균주 KK-10을 동정한 결과 홍색비유황세균에 속하는 Rhodobacter capsulatus로 판명되었다. 본 균주의 ALA 생산성을 높이기 위하여 ALA 탈수효소의 저해제인 levulinic acid(LA)를 15 mM 농도로 배양중기에서 배양액에 첨가함으로써 ALA의 생산량은 약 20배(28 mg/l) 증가되었다. ALA의 전구물질인 glycine과 succinate를 각각 30 mM 복합첨가할 때 약 50배(73 mg/l)생산량을 나타내었고 전구물질의 첨가에 의해 ALA 합성효소의 생합성량은 2배 증가하였다. 분리균주는 전구물질 함유 배지에 15 mM LA를 대수기 중기부터 4회 연속첨가함으로써 85 mg/l 균체외 ALA를 생산하였다.

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고려인삼의 광합성 특성 I. 광도와 잎온도의 변화에 따른 광합성 반응 (Photosynthetic Characteristics of Panax ginseng C.A. Meyer I. Photosynthetic Response to Changes of Light Intensity and Leaf Temperature)

  • 현동윤;황종규
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제17권3호
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    • pp.240-245
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    • 1993
  • This study was conducted with ginseng plants to investigate photosynthetic response to changes of light intensity and leaf temperature. $CO_2$ uptake in diurnal course was highest in the first phase (8 00~5 : 30 Am.) on May 30, 1992. In $CO_2$ uptake related to stomatal conductance, these relationship was synchronized in diurnal course, but relationship between TEX>$CO_2$ uptake and intercellular $CO_2$ concentration in diurnal course was synchronized oppositely. Leaf temperature and light intensity at the highest $CO_2$ uptake were in the range of 23~$24^{\circ}C$) and 95$\mu$mol.$m^{-2}$.$s^{-1}$), $CO_2$ , respectively. In response to an increasing light intensity under a constant leaf temperature ($18^{\circ}C$), $CO_2$ uptake was increased throughout the light intensity sequence up to 250$\mu$mol.$m^{-2}$.$s^{-1}$), $CO_2$ When $CO_2$ uptake was measured with a series of leaf temperature under a constant light intensity (250 $\mu$mol.$m^{-2}$.$s^{-1}$), $CO_2$ uptake was highest at $18^{\circ}C$ as a 4.1$\mu$mol.$m^{-2}$.$s^{-1}$), $CO_2$ . Similar changes were also observed in stomatal conductance and intercellular $CO_2$ concentration. Evidences from several approaches indicate that synchronization of $CO_2$ uptake, stomatal conductance and intercellular $CO_2$ concentration were closely inter-related and changes of leaf temperature iuluenced the photo-response in photosynthetic processes.

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생육조건에 따른 산수국의 엽생장 및 생리적 특성 (Physiological Characteristics and Leaf Growth of Hydrangea macrophylla var. acuminata Growing in Different Environmental Conditions)

  • 김갑태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.70-74
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    • 2006
  • 이 연구는 관상용이나 천연감미료, 생리활성물질의 원료로 활용되는 산수국의 적정 생육조건을 구명하고자 수행하였다. 2년생 산수국의 삽목묘를 대상으로 광, 수분 및 시비처리를 실시한 후 8월과 9월에 광합성, 엽록소 함량, 엽생장을 조사 비교하였다. 광도처리별 광합성율의 유의차는 8월에는 유의차가 인정되었으나, 9월에는 유의차가 인정되지 않았다. 관수처리별 광합성율은 주3회 관수처리구에서 높았다. 시비구가 무시비구에 비해 광합성율이 약간 높게 나타났다. 엽록소함량은 광도처리별에 있어서는 8,9월 모두에서 유의차가 인정되었으며, 관수처리별에서는 8월에서만 유의차가 나타났으며 시비처리에서는 모두 유의차가 인정되지 않았다. 엽생장(엽장과 엽폭)은 전광과 주 3회 관수처리 시에 양호하였다.

Effects of Sources and Quality of LED Light on Response of Lycium chinense of Photosynthetic Rate, Transpiration Rate, and Water Use Efficiency in the Smart Farm

  • Lee, Seungyeon;Hong, Yongsik;Lee, Eungpill;Han, Youngsub;Kim, Euijoo;Park, Jaehoon;Lee, Sooin;Jung, Youngho;You, Younghan
    • 생태와환경
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    • 제52권2호
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    • pp.171-177
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    • 2019
  • Smart farm is a breakthrough technology that can maximize crop productivity and economy through efficient utilization of space regardless of external environmental factors. This study was conducted to investigate the optimal growth and physiological conditions of Chinese matrimony vine (Lycium chinense) with LED light sources in a smart farm. The light source was composed of red+blue and red+blue+white mixed light using a LED system. In the red+blue mixed light, red and blue colored LEDs were mixed at ratios of 1:1, 2:1, 5:1, and 10:1, with duty ratios varied to 100%, 99%, and 97%. The experimental results showed that the photosynthetic rate according to the types of light sources did not show statistically significant differences. Meanwhile, the photosynthetic rate according to the mixed ratio of the red and the blue light was highest with the red light and blue LED ratio of 1:1 while the water use efficiency was highest with the red and blue LED ratio of 2:1. The photosynthetic rate according to duty ratio was highest with the duty ratio of 99% under the mixed light condition of red+blue+white whereas the water use efficiency was highest with the duty ratio of 97% under the mixed light of red+blue LED. The results indicate that the light source and light quality for the optimal growth of Lycium chinense in the smart farm using the LED system are the mixed light of red+blue (1:1) and the duty ratio of 97%.