• Title/Summary/Keyword: Photosynthetic rate (A)

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봉황국화의 자가영양배양시 광도, 환기횟수 및 $\textrm{CO}_2$농도가 기내생육에 미치는 영향 (Autotrophic Growth of Dendranthema grandiflorum R. 'Bongwhang' Plantlets In Vitro as Affected by PPF, Air Exchange Rate and $\textrm{CO}_2$ Concentration)

  • 김영회;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.56-66
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    • 1999
  • 본 연구는 배양기의 환기횟수(0.1 $h^{-1}$ 또는 2.8 $h^{-1}$), 광도(70, 150 또는 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$), C $O_{2}$ 농도(400-500, 1000 또는 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$)가 국화 소식물체의 기내생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. MS 배지에서 혼합영양배양 상태 하에서 번식시킨 줄기 마디 절편체를 채취하여 1.25meq. $L^{-1}$$H_{2}$S $O_{4}$$^{-}$가 추가로 첨가된 MS 기본배지가 담긴 3.7$\times$$10^{-4}$ $m^{3}$의 배양기에 용기당 4개씩 치상하였다. 환기횟수(NAEH)를 0.1 $h^{-1}$에서 2.8 $h^{-1}$로 향상시키기 위하여 배양용기의 뚜껑에 직경 10mm의 구멍을 뚫어 통기성의 필터를 부착하였으며, 당과 생장조절제는 첨가하지 않았다. 배양실에 C $O_{2}$를 공급하기 위하여 공기 순환통로에 C $O_{2}$ 가스 공급구를 설치하여 액화 C $O_{2}$ 가스를 명기 동안에만 공급해 주었다. 생체중과 건물중, 초장, 최대근장, 엽수, 엽면적은 광도(PPF)가 높은 처리구에서, 특히 C $O_{2}$ 농도가 높을 때 증가되었다. 그리고 환기횟수가 낮은 처리구에서보다 높은 처리구에서 더 컸으며, 처리효과는 배양후기로 갈수록 뚜렷이 증가되었다. 국화 소식물체의 기내생육은 환기횟수가 2.8 $h^{-1}$, PPF가 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$, 그리고 C $O_{2}$ 농도가 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$일때 가장 빨랐다.

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정식 후 초기 생장기 배추의 생장, 광합성 속도 및 기공전도도에 미치는 토양수분의 영향 (Effect of Soil Water Content on Growth, Photosynthetic Rate, and Stomatal Conductance of Kimchi Cabbage at the Early Growth Stage after Transplanting)

  • 김성겸;이희주;이희수;문보흠;이상규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.151-157
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    • 2017
  • 본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며($r^2=0.999$), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x - 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 $6.5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 $r^2=0.913$로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

자주초롱꽃의 기내 자가영양배양시 $CO_2$농도, 환기횟수 및 광도가 생장에 미치는 영향 (Effect of $CO_2$ Concentration, NAEH and Light Intensity on the Photoautotrophic Growth of Campanula punctata 'Rubriflora' Plantlets In Vitro)

  • 심재남;김경희;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.233-238
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    • 2005
  • 자주초롱꽃(Campanula punctata 'Rubriflora')의 자가영양배양시 $CO_2$ 농도,환기횟수 및 광도가 소식물체의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. $1,500{\mu}mol{\cdot}m^{-1}$고농도$CO_2$에서는 광도를 높일수록 초장, 엽수가 증가되었으나, 최대근장은 유의성이 인정되지 않았다 엽록소의 함량은 광도가 높을 때보다는 낮은 경우인 $70{\mu}mol{\cdot}m^{-2}s^{-1}$에서 가장 많이 증가되었다 엽면적은 광도가 높을수록 작아지는 경향을 보였으며, $CO_2\;1,500{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$ 환기횟수 $2.8h^{-l},\;PPF\; 220{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 가장 큰 차이로 작게 나타났다. 생체중과 건물중은 $CO_2$ 농도, 환기횟수, PPF가 높을수록 증가되었다. 특히 $CO_2\;1,500{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$, 환기횟수 $2.8h^{-1},\;PPF\; 220{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 가장 크게 증가되었다. 환기횟수의 영향은 전반적으로 적었다. 종합적으로 자주초롱꽃 소식물체의 기내 자가영양배양 차량번식을 위해서는 $CO_2\;1,500{\mu}mol{\cdot}mol^{-1},\;PPF\;220{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 조건이 적합하였다.

황 플라즈마 및 고압나트륨 램프의 보광에 따른 생육상 및 온실에서의 파프리카 광합성 및 생산성 비교 (Comparing Photosynthesis, Growth, and Yield of Paprika (Capsicum annuum L. 'Cupra') under Supplemental Sulfur Plasma and High-Pressure Sodium Lamps in Growth Chambers and Greenhouses)

  • 박경섭;권대영;이준우;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.332-340
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    • 2018
  • 인공광을 이용한 보광은 시설재배에서 작물의 정상적인 생육과 수확량을 유지하고 품질 향상을 위하여 사용되는 실용적인 방법이다. 본 연구의 목적은 황 플라스마 램프(SP)와 고압 나트륨 램프(HPS)의 보광이 파프리카의 생육 및 수확량에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 생장상에서는 SP 및 HPS를 기본 광원으로, 온실에서는 보광으로 사용하여 작물 생육에 미치는 효과를 비교 분석하였다. 생장상에서는 정식 2 주 후 SP와 HPS 하에서 초장, 엽면적, 줄기 직경, 엽수, 생체중 및 건물중을 매주 측정 하였다. 온실재배에서는 무보광을 대조구로 하였다. 보광은 07:00부터 21:00까지 외부일사 $100W{\cdot}m^{-2}$ 미만일 때 처리되도록 하였다. 보광 처리 후 3주부터 매주 생육량을 측정하였고, 2주 마다 수확하여 과실수와 과실무게를 측정하였다. 생장상에서는 높은 광합성속도로 인하여 SP가 HPS보다 생육이 양호하였고, 온실에서는 보광처리가 대조구보다 수확량이 유의적으로 높았다. 온실에서의 초장, 마디수, 엽장, 생체중, 건물중은 SP와 HPS 간의 유의적인 차이는 없었다. 그러나 수확 시 과실수와 수량은 광합성 증진과 및 과실수의 증가로 인하여 SP에서 많았다. SP는 태양광과 유사한 광 스펙트럼을 보였으나, HPS와 비교하여 높은 PAR과 적색과 원적색 파장의 광양자속의 합이 높았기 때문에 파프리카의 광합성과 수확량을 증가시켰다.

갈색무늬병의 시기별 이병 및 낙엽 정도가 '후지'/M.9 사과나무의 과실품질 및 신초생장에 미치는 영향 (Influence of Seasonal incidence and Defoliation Degree of Marssonina Blotch on Fruit Quality and Shoot Growth of 'Fuji'/M.9 Apple Tree)

  • 박무용;사공동훈;권헌중;도윤수;송양익;이동혁
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.523-530
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    • 2013
  • 본 조사연구는 갈색무늬병(Diplocarpon mali Harada et Sawamura)의 시기별 이병 및 낙엽 정도가 '후지'/M.9 사과나무의 신초생장과 과실품질에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 2009년 군위지역에서의 갈색무늬병 발생은 7월 중에 시작되었고, 10월 말에 10% 정도 낙엽이 되었다. 2010년에는 갈색무늬병 발생은 6월 초에 시작하였다. 낙엽률은 9월 말에 20%이었고, 10월 말에 50%에 도달하였다. 2010년 정단신초의 이차생장량은 2009년보다 약 3배 더 높았다. 2009년 과실 성숙기 동안의 가용성 고형물 함량과 착색 정도(Hunter a value)는 각각 $13.8^{\circ}Brix$, 16.2까지 올라갔다. 2010년 과실 성숙기 동안의 가용성 고형물 함량은 10월초 이후로 $12.1-12.6^{\circ}Brix$ 범위에 머물렀고, 착색은 낙엽이 20%된 9월 말 이후에 높아지기 시작하였다. 낙엽 정도에 따른 과실품질에 있어, 10월 말 과대지의 낙엽율이 30% 이상이 되면 착색도가 감소되었고, 낙엽율이 50% 이상이 되면 과중과 가용성 고형물 함량이 감소되었다. 10월 말 30% 이상 낙엽구의 과실 종경과 횡경은 30% 미만 낙엽구과 비교해 볼 때, 8월 중순부터 감소되기 시작하였다. 2010년 8월말 과대지에서 이차생장한 부위 잎의 광합성 속도는 기존의 과대지 중간 부위의 잎과 비슷하였다. 그러나 과실의 크기와 가용성 고형물 함량은 과대지의 이차생장한 부위 잎의 광합성 활동에 영향을 받지 않았다.

중파자외선에 대한 남극산 해조류의 광합성 및 자외선 흡수물질 형성 반응 (Photosynthesis and Formation of UV-absorbing Substances in Antarctic Macroalgae Under Different Levels of UV-B Radiation)

  • 한태준;박병직;한영석;강성호;이상훈
    • 환경생물
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    • 제20권3호
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    • pp.205-215
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    • 2002
  • 남극에 생육하는 5종의 홍조류(Curdiea racouitzae, Gigartina skottsbergii, Mazzaella obovata, Myriogramme manginii, Palmaria decipiens)를 대상으로 인공 중파 자외선과 태양광선에 대한 종별 생리적 반응을 광합성이라는 파라미터를 사용하여 조사 연구하였다. 실험실연구 결과, 종간에 중파 자외선에 대한 내성 차이가 확인되었으며 이러한 차이는 각 종들이 채집되기 전에 서식하고 있었던 수심과 매우 밀접한 관계가 있어서 20-30m의 수심에서 채집된 M. manginii와 P. decipiens의 자외선 내성이 다른 종들에 비하여 작게 나왔다. 본 연구 결과는 서식지 주변의 광환경이 해조류의 자외선 내성을 결정해 주는 한 요인이라는 가설을 입증해주었을 뿐 아니라 형광 변화를 이용한 광합성 측정법은 자외선 내성을 타진하는데 있어서 매우 신속하고 비파괴적인 방법으로 이용될 수 있음을 입증하였다. 두 종의 흥조류(M. manginii, P. decipiens)를 대상으로 태양광선 하에서의 광합성 효율을 관찰한 결과, 정오에 최저 광합성을 보인 반면 저녁에는 광합성 능력이 회복되는 현상을 나타내었다. 이같은 동적인 광저해 현상(dynamic photoinhibition)은 일종의 광적응 능력으로서 식물이 비교적 강한 태양광선에 노출된 지역에 성공적으로 서식하는데 크게 기여하는 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 태양광선내 중파자외선 포함 유무에 따라 광합성 회복 속도에 차이가 나는 것을 볼 수 있었는데 중파자외선이 포함된 태양 광선 하에서는 광합성의 회복이 느린 반면, 중파 자외선이 제거된 조건에서는 광합성이 비교적 빨리 회복되는 것을 관찰할 수 있었고 이는 중파 자외선이 광합성 회복 기작을 지연시키는 작용을 한 것으로 해석될 수 있다. 야외에서 자외선 민감성을 비교한 결과, P. decipiens가 M. manginii에 비하여 자외선 내성이 큰 것으로 나타났는데, 두 종 공히 조간대로부터 조하대 상부까지 서식하는 종임에도 불구하고 이러한 내성차이를 보인 이유는 자외선 흡수물질의 정량적인 차이에 기인한다고 할 수 있다. M. manginii와 P decipiens에서 발견된 자외선 흡수물질의 양은 약 1:2 정도의 비율을 보였는데 이러한 정량적 차이가 자외선 민감성에 기여한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 계절별 그리고 채집 수심별로 자외선 흡수물질의 정량적 차이를 발견할 수 있었는데 태양광선이 풍부한 여름철에 그리고 고광량이 도달되는 수심 얕은 곳에 서식하는 개체가 더욱 많은 양의 자외선 흡수물질을 함유한 것으로 나타났다.

과산화수소 처리가 수수의 발아 및 초기 생장에 미치는 효과 (Effects of Hydrogen Peroxide on Germination and Early Growth of Sorghum (Sorghum bicolor))

  • 심두보;송기은;박찬영;전승호;황정규;강은주;김종철;심상인
    • 한국작물학회지
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    • 제63권2호
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    • pp.140-148
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    • 2018
  • 본 논문은 수수에 엽면처리된 과산화수소의 한발 스트레스 완화 효과가 있는지 알아보기 생리적 연구를 실시하였다. 수분 스트레스가 가장 심한 -0.15 MPa와 -0.20 MPa에서 과산화수소 처리에 의한 발아율 증가가 20%로 발아율의 차이가 가장 크게 조사되었다. 이는 과산화수소가 발아 과정에서 자극을 주어 대사 활성을 유도하여 수분스트레스가 심한 조건에서 일어나는 대사 저하가 완화되었기 때문으로 보인다. 1. 수분 스트레스 하에서 10 mM 과산화수소 처리는 무처리 보다 20% 높은 발아율을 보였고, 유아 유근의 신장을 촉진하였다. 2. 온실 pot 실험 결과 한발 하에서 과산화수소 처리는 형태적 형질(초장, 줄기 직경, 엽장, 엽수)과 생리적 형질(SPAD, 엽록소형광, 기공전도도) 모두 증가시켰다. 토양수분 구배장치를 이용한 실험 결과 역시 과산화수소 엽면처리가 광합성 능력(SPAD, 기공전도도)과 뿌리 발근(지하부 건물중, 뿌리길이)이 우수하여 생육, 건물 생산량이 무처리 보다 높았다. 결과적으로 과산화수소의 처리는 수수의 발아율 향상과 기공 폐쇄를 억제하여 광합성능력을 향상시켰다. 이를 통해 한발 스트레스 대한 내성을 높여 수수의 생육을 유지 및 회복시켜 주었다.