• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.442-448
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• 2009

대부분의 열대 식물은 chilling에 민감하게 반응한다. 대표적 열대 식물인 벼 잎에 대한 light-chilling 처리와 이 후의 회복기(post-chilling) 동안 일어나는 반응들을 알아보았다. Chilling 시 벼 잎에서의 광합성 효율($F_v/F_m$)은 대조구보다 50% 감소하였고, 상대적으로 $H_2O_2$ 양은 48% 증가하였다. 항산화 효소들 중 SOD와 GR 활성은 chilling과 post-chilling 시 증가하였다. 특히 SOD isoforms의 경우 CuZn-SOD와 Mn-SOD 가 발현된 반면 Fe-SOD는 발현되지 않았다. CAT 활성은 chilling 시 감소하였으며, 반면에 APX는 크게 증가하였다. Chilling 시 CAT의 isoforms의 변화를 보면, CAT-2와 -3의 활성이 감소한 것과 대조적으로 post-chilling 시 이들 isoforms의 활성은 증가하였다. 이처럼 APX와 CAT 활성은 벼 잎이 chilling stress를 겪게 될 때 상반되는 변화를 보여주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권6호
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• pp.659-664
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• 2013

The aim of this study is to determine the drought stress index through photochemical analysis in red pepper (Capsiumannuum L.). The photochemical interpretation was performed in the basis of the relation between Kautsky effect and Photosystem II (PSII) following the measurement of chlorophyll, pheophytin contents, and $CO_2$ assimilation in drought stressed 5-week-old red pepper plants. The $CO_2$ assimilation rate was severely lowered with almost 77% reduction of chlorophyll and pheophytin contents at four days after non-irrigation. It was clearly observed that the chlorophyll fluorescence intensity rose from a minimum level (the O level), in less than one second, to a maximum level (the P-level) via two intermediate steps labeled J and I (OJIP process). Drought factor index (DFI) was also calculated using measured OJIP parameters. The DFI was -0.22, meaning not only the initial inhibition of PSII but also sequential inhibition of PSI. In real, most of all photochemical parameters such as quantum yield of the electron transport flux from Quinone A ($Q_A$) to Quinone B ($Q_B$), quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, average absorbed photon flux per PSII reaction center, and electron transport flux until PSI acceptors per cross section were profoundly reduced except number of QA reducing reaction centers (RCs) per PSII antenna chlorophyll (RC/ABS). It was illuminated that at least 6 parameters related with quantum yield/efficiency and specific energy fluxes (per active PSII RC) could be applied to be used as the drought stress index. Furthermore, in the combination of parameters, driving forces (DF) for photochemical activity could be deduced from the performance index (PI) for energy conservation from photons absorbed by PSII antenna until the reduction of PSI acceptors. In conclusion, photochemical responses and their related parameters can be used as physiological DFI.

• 생태와환경
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• 제44권3호
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• pp.280-291
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• 2011

생물조절기법(Biomanipulation)을 이용한 수질개선 방법으로서, 인공식물섬을 이용한 부유성 수생식물(I. pseudoacorus)은 그 표면적에 따라서 수층으로의 광량 투과를 제어함으로써 미세조류의 광합성 효율을 저해한다. 또한, 수층에서 영양염을 흡수하여, 미세조류의 성장을 억제함으로서 남조류(M. aeruginosa) 대량발생을 제어할 수 있다는 것을 $^{13}C$, $^{15}N$ 추적자 실험을 통하여 정량적으로 확인하였다. 이와 같이 부유수생식물을 이용하여 저수지내 남조류 번성을 억제함으로서 수질 개선에 중요한 역할을 하지만, 동물플랑크톤의 종 조성 변화를 야기할 수 있다는 것을 고려해야 할 것이다. 본 연구 결과는 향후 인공 식물섬을 사용한 남조류 제어 기법에 중요한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.773-786
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• 2016

포도 캠벨얼리품종은 우리나라 포도재배면적의 70%를 차지하고 있으며 다른 품종에 비해서 갈색무늬병에 대해서 감수성으로 병 발생이 심할 경우 과실당도의 저하를 가져와 품질하락과 생육불량 등의 문제점을 발생시킨다. 이러한 켐벨얼리 포도품종에서의 갈색무늬병에 의한 생육피해 해석을 위해서 7년생의 유기재배 켐벨얼리 품종대상으로 2015년 8월에 갈색무늬병이 발병된 포도나무를 대상으로 광합성 효율 특성, 엽록소함량 및 감염잎의 화학성분 등을 비교분석하였다. 갈색무늬병 감염면적이 증가함에 따라서 $CO_2$ differential value (기준기와 분석기 $CO_2$ 농도차이), WUE value (광합성수분사용효율)와 A value ($CO_2$의 흡수율/호흡률) 등은 크게 감소하는 경향이었으며 stomatal conductance value (기공전도도)은 큰 영향이 없는 것으로 조사되었다. 총 엽록소의 함량은 병징이 심할 경우 50% 이상 감소하여 엽록소 함량의 감소가 포도갈색무늬병 발병잎의 광합성 효율 저하에 큰 영향을 끼치는 것으로 생각되며 병반면적률에 따른 화학성분을 조사한 결과 병반면적률이 증가할수록 잎의 질소, 인산, 칼륨 함량은 감소하였으며 반면에 총탄소, 칼슘 그리고 마그네슘의 함량은 병반면적률에 비례해서 증가하였다.

• 환경생물
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• 제22권4호
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• pp.537-542
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• 2004

To reveal the relationship between the changes in the growth and photo- synthesis induced by low dose radiation, red pepper (Capsicum annuum L.) plants were serially irradiated three times with gamma rays of 0.5, 1, 2, 3, and 4 Gy. The plant growth was monitored by the fresh weight, the stem length, and the leaf length & width. All the irradiation groups (0.5-4 Gy) were stimulated in growth at 1 day after the $1^{st}$ irradiation (DA1I), but rather inhibited at 3 days after the $3^{rd}$ irradiation (DA3I). The maximum photochemical efficiency (Fv/Fm), the photochemical quenching (qP), the non-:photochemical quenching (NPQ) and the apparent rate of the photosynthetic electron transport (ETR) were used to represent the changes in the photosynthesis by the serial irradiation. The irradiation groups except 0.5 Gy had higher Fv/Fm values at 3 DA3I than the control one. After the 3$^{rd}$ irradiation, the qP values appeared to be a little lower in the 1-4 Gy groups than in the control and 0.5 Gy ones. In contrast, the NPQ values were rather higher in the irradiation groups except 0.5 Gy. During the whole experimental period, the ETRs decreased in the control group but remained relatively constant in the 4-Gy one. In conclusion, the results obtained indicate that the stimulatory effect of ionizing radiation on the plant growth was determined by the incident dose of the single irradiation rather than by the cumulative one of the serial irradiation. They also demonstrate that the growth stimulation induced by a low dose radiation could not be positively correlated with an alteration in the photosynthesis. Additionally, we discuss in text that an ionizing radiation may partly protect the leaf senescence by delaying the development of the plants.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권4호
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• pp.258-265
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• 2004

본 실험은 장미 식물생산공장식 수경재배시 배양액의 EC와 pH와 같은 지하부 환경요인이 장미의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 배양액의 EC를 $1.0\~3.5dS{\cdot}m^{-1}$로 처리하였을 때 장미의 생육과 품질에 미치는 영향은 큰 차이가 없어 비료의 사용량을 고려하여 배양액의 농도를 높게 관리할 필요가 없는 것으로 나타났다. 광합성률, 증산률 및 생육 등은 $EC\;1.0\~1.5dS{\cdot}m^{-1}$에서 높아 single-stemmed rose수경재배에 있어 최적의 농도임을 알 수 있었다. 배양액의 pH는 pH 3.0과 7.0을 제외한 $pH\;4.0\~6.0$에서 광합성률과 증산률이 높게 나타나 장미는 배양액의 pH를 다른 작물에 비해 낮게 관리하는 것이 생육이나 무기이온 흡수에 있어 효과적인 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.617-622
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• 2011

자연발생 배수체를 이용한 다양한 육종 소재를 개발함에 있어 그 효율성을 평가하고자 종자의배형성이 다른 일부 만다린 잡종에 대해 종자 형성 정도, 자연발생 배수체의 발생 빈도, 배수체의 생장 특성을 분석하였다. 다배성의 'Amakusa', 'Haruka', 'Hayaka' 및 'Seminole' 4품종과 단배성의 'Benibae'와 'Harehime' 2품종에 대해 방임수분된 과실로부터 종자를 채취하였다. 과실당 종자수는 10.0개이었고, 이 중 소형의 발육종자 형성 빈도는 25.1%이었다. 이들 소형 종자의 기내 발아 식물체에 대해 배수체 분석기 및 염색체 분석으로 배수성을 분석하고 배수체를 선발하였다. 'Harehime' 3배체 1개, 'Amakusa' 4배체 1개, 그리고 'Benibae' 4배체 1개가 각각 획득되었다. 이들 4배체와 3배체의 잎의 형태, 두께, 엽병 길이 및 절간장을 2배체와 비교하였는데, 큰 차이는 나타나지 않았다. 그러나 기공의 크기와 분포에 있어서는 분명한 차이를 나타내어 3 또는 4배수체 식물에서 기공의 크기가 커지고 분포 밀도는 감소하였다. 엽록소 함량을 나타내는 SPAD 값과 광합성 정도에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 본 연구결과로 감귤 만다린 잡종에서 방임수분으로도 자연발생 배수체 생산이 가능하며, 다배성보다는 단배성에서 발생 빈도가 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.180-191
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• 2015

2014년 추계에 제주 북서부 연안의 해조장에서 해양환경 및 식물플랑크톤의 일차생산력 특성을 파악하였다. 연구 해역의 용존태 무기 질소와 용존태 무기 인은 중영양의 영양상태였으며, Redfield ratio는 16 이하로 무기 질소가 식물플랑크톤의 성장에 제한 요인으로 나타났다. 또한 용존태 유기 질소와 용존태 유기 인은 각각 용존태 총 질소와 용존태 총 인 중 약 63%, 46%를 구성하고 있었다. 광 이용 효율(${\alpha}$)과 최대 광합성량($P_m{^B}$)은 동귀(바다숲 조성 3년 경과 해역), 고내(바다숲 조성 1년 경과 해역), 비양도(천연해조장), 금능(갯녹음 해역) 순으로 감소하였다. 또한, 식물플랑크톤의 일차생산력은 해조장이 위치한 해역이 갯녹음 해역에 비해서 높았다. 특히, 연구해역은 무기 질소가 제한된 환경이지만 상대적으로 풍부한 용존태 유기 질소는 높은 일차생산을 유지하기 위한 중요한 요인으로 작용할 것이다. 뿐만 아니라 광합성을 통해 한 시간 만에 전체 식물플랑크톤 탄소량의 약 14%를 생산할 수 있는 것으로 나타났으며, 이는 해조장의 물질순환과 생태적 가치평가를 위한 중요한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제48권1호
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• pp.96-103
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• 2015

The effects of $CO_2$ concentration, nutrient levels, and irradiance on the growth of germlings and juveniles, and on the photosynthesis of adults were examined in a green tide alga, Ulva australis. We used a factorial experimental design with two $CO_2$ concentrations (380 and 750 ppm), two nutrient levels (control and PES medium), and two irradiance levels (50 and $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$). Germlings grew best ($664.15{\pm}61.45{\mu}m$ in length) under conditions of 750 ppm, PES, and $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 10 days in culture. Relative growth rates (RGR) of the juveniles were greatest (4.41% $day^{-1}$) under conditions of 750 ppm, PES, and $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 5 days in culture. Photosynthetic efficiency ($F_v/F_m$) of the adult discs was $0.73{\pm}0.05$ before the experiment and reached a maximum ($0.83{\pm}0.01$) under conditions of 750 ppm, control, and $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 5 days in culture. Growth (germlings and juveniles) and photosynthesis (adult discs) of Ulva australis increased when $CO_2$ levels were 750 ppm. Additionally, the optimal irradiance for growth and photosynthesis differed among stages, wherein germlings grew best at $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, juveniles grew best at $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, and adults photosynthesized most at $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. The performance of Ulva australis at all examined life stages was enhanced under the PES nutrient treatment. In conclusion, the physiological responses of U. australis to varying $CO_2$, nutrient, and irradiance levels differed slightly among life stages. However, growth and photosynthesis always increased with elevated $CO_2$ and nutrient concentrations. These results indicate that U. australis green tide blooms might occur more frequently in coastal areas if $CO_2$ and nutrient concentrations increase.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권4호
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• pp.177-184
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• 2001

본 연구는 벼 휴립건답직파 절수재배에 알맞은 질소 수비량을 구명하고자 파종량을 6kg/10a과 10kg/10a으로 하고, 질소 수비 시비량을 10a당 4.8kg(표준구), 2.4kg, 7.2kg 및 9.6kg을 시비 처리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 질소 수비량이 많을수록 엽면적지수와 지상부 건물중은 약간씩 증가하는 경향이었다. 나. 출수기 광합성능은 질소 수비량이 많을수록 높았으며, 파종량간에는 6 kg/10a 파종에서 높았다. 다. 질소의 흡수량은 질소 수비량이 많을수록 많았으며, 질소 이용율은 6kg/10a 파종에서는 질소 표준수비(4.8kg/10a) 보다 50% 증시에서 가장 높았고 10 kg/10a 파종에서는 별 차이가 없었다. 라. 단위 면적당 수수는 질소 수비량이 많을수록 많았고, 등숙비율과 현미 천립중은 비슷하여, 쌀 수량은 표준(6kg/10a 파종시 수비량 4.8kg/10a 시용) 보다 50%증시(7.2kg/ha)구에서 6kg/10a 파종에서는 6%, 10 kg/10a 파종에서는 13% 증수되었다.