• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제35권1호
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• pp.54-60
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• 2019

Plant tissue culture techniques offer quick methods of regeneration of plants of medicinal importance but the survival chances of such plants are always questionable when shifted to the in vivo conditions. The present study enumerates the micromorphological developments in the leaves of in vitro regenerated and field transferred plantlets of Oldenlandia umbellata. The leaves developed in vitro after $4^{th}$ subcultures of multiplication phase and after 6 weeks of field transferred plants were used. Statistically significant differences in the number of stomata, veins, raphides, crystals and trichome density per square mm were observed. The improvements in stomatal apparatus and density (decreased from 41.85 to 32.20), developments in leaf architectural parameters and emergence of defense mechanism through increased numbers of raphides (8 to 15), crystals and trichomes (13.5 to 18.2) proved acclimation of tissue culture raised plantlets from in vitro to the in vivo environments lead to 100 % success in field establishment of the plantlets. The in vitro induced foliar abnormalities (changes in stomata, venation pattern, vein density, trichomes, crystals etc.) were repaired while hardening of plantlets in the greenhouse and finally in the field. The observed micromorphological response of leaves under altered environmental conditions could help in determination of proper stage of field transfer and prediction of survival percentage of in vitro regenerated O. umbellata plantlets.

• 한국환경농학회지
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• 제15권4호
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• pp.472-478
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• 1996

도시지역이나 공단지역과 같은 대기오염이 우려되는 지역의 가로수, 공원수, 녹화수로 널리 사용하고 있는 활엽교목류 중에서 내연성이 있다고 보고된 바 있는 가중나무, 능수버들, 양버즘나무, 은단풍나무, 은행나무를 대상으로 가스상 대기오염물질에 대한 흡수${\cdot}$흡착능력을 간편하게 비교할 수 있는 평가 인자를 알아보기 위하여 식물환경조절실에서 $SO_2$, $NO_2$, CO 가스 접촉실험을 실시하였다. 가스소비량은 가중나무가 가장 많았고 양버즘나무가 가장 적었다. 기공확산저항치는 가스소비량과 밀접한 관계를 나타내 간편하게 측정할 수 있는 정화능 지표로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다. 그러나, 체내에 흡수축적된 전황 및 수용성황 함량과 기공밀도는 가스소비량과 다른 변화경향을 나타내 수목의 종합적인 대기오염정화능을 지표하지는 못하였다.

• 인간식물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.179-189
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• 2020

In order to increase the indoor air purification effect of plants, plants need to be placed on 5-10% of indoor spaces. To increase the density and utilization of plants in indoor spaces, studies on bio-wall, a vertical green wall system, have been recently conducted. The purpose of this study was to investigate the growth characteristics of 7 indoor plants introduced to the system and their rooting zones at different irrigation cycles. This study was conducted to investigate a proper irrigation cycle for the continuous maintenance of bio-wall systems. The conditions of their growth environment were maintained as follows: light intensity, 20-50 μmol·m^-2·s^-1 PPFD; and temperature, 20 - 25℃. For fertilization, Hyponex diluted with water at the ratio of 1:1,000 was supplied to plants. Irrigation was treated at intervals of 1, 3, 5, and 7 days for 1 hour at a time. As a result, there was no significant difference in the growth of plants between different irrigation cycles. Dieffenbachia 'Marianne' showed a significant decrease in the number of leaves at the irrigation cycle of 7 days. In addition, the chlorophyll content was relatively low at the irrigation cycle of 7 days. In terms of the color of leaves, a decrease in L value and b value and an increase in a value were observed, resulting in changes in brightness and color. Ardisia pusilla 'Variegata' showed a slightly higher photosynthetic activity and stomatal conductance when it was watered every day and once per 5 days, while Epipremnum aureum showed a relatively higher photosynthetic activity and stomatal conductance at the irrigation cycle of 3 days. In the case of root activity, it was found that the longer irrigation cycle, the higher root activity compared to daily irrigation. The development of roots of Peperomia clusiifolia was promoted by watering at long intervals. However, in the case of Aglaonema 'Siam-Aurora', the total number of roots decreased at the interval of 7 days. In conclusion, a proper irrigation cycle for the sustainable maintenance of vertical bio-wall systems seems to be 3 days.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.199-212
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• 2014

상부 개방형 온실을 이용하여 현재 대기의 이산화탄소 농도(ambient), 현재 농도의 1.4배(~550 ppm) 및 1.8배(~700 ppm)로 증가된 미래 대기 환경에서 약 4년간 생장한 소나무, 물푸레나무, 팥배나무를 대상으로 하여 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 대한 수목의 반응을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2013년 4월~9월의 연구기간 동안 각 수종의 기공 크기 밀도 면적, 최대 광합성 속도, 최대 카르복실화 속도, 최대 전자전달 속도 및 직경생장을 측정하였다. 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 물푸레나무의 기공 크기가 유의하게 증가하였고 팥배나무의 기공 밀도가 증가하였다. 기공 면적의 경우 소나무는 감소한 반면 팥배나무는 증가하는 등 수종에 따라 다양한 반응을 보였다. 하지만 최대 광합성 속도는 모든 수종에서 대기 중 이산화탄소 농도에 따라 대체로 증가하는 경향을 나타냈는데 팥배나무에서는 계절이 지남에 따라 그 차이가 더 커져 최대 43.5%까지 증가하였다. 그러나 4년에 걸친 비교적 장기간의 폭로에도 불구하고 이산화탄소 시비에 의한 최대 카르복실화 속도와 최대 전자전달 속도의 저감효과는 모든 수종에서 나타나지 않았다. 특히 팥배나무의 경우 잎의 질소 농도가 높아지는 개엽 시기에는 높은 이산화탄소 농도하에서 일시적으로 최대 카르복실화 속도와 최대 전자전달 속도가 향상되어 저감과는 반대의 양상을 나타냈다. 모든 수종에서 개체목간의 변이로 인해 연구 기간 중 이산화탄소 농도에 따른 직경 생장량은 유의한 차이를 보이지 않았으나 약 4년간 누적된 직경의 크기와 생체량에서는 모든 수종에서 유의한 차이를 보였으며 팥배나무 직경의 경우 대조구에 비해 1.8배에서 최대 59.0%까지 높게 나타났다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.239-239
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• 2017

The enhancement of leaf photosynthetic capacity can have the potential to improve the seed yield of soybean. Key targets for the increase of leaf photosynthetic capacity remains unclear in soybean. Peking, Chinese local variety, has been the useful material for soybean breeding since it shows various resistances against biotic and abiotic stress. Sakoda et al., 2017 reported that Peking had the higher capacity of leaf photosynthesis than Enrei, Japanese elite cultivar. They identified the genetic factors related to high photosynthetic capacity of Peking. The objective of this study is to elucidate the physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking. Peking and Enrei were cultivated at the experimental field of the Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Japan. The sowing date was July 4, 2016. Gas exchange parameters were evaluated at the uppermost fully expanded leaves on 43, 49, and 59 days after planting (DAP) with a portable gas exchange system, LI-6400. The leaf hydraulic conductance, $K_{leaf}$, was determined based on the water potential and transpiration rate of the uppermost fully expanded leaves on 60 DAP. The morphological traits related to leaf photosynthesis were analyzed at the same leaves with the gas exchange measurements. The light-saturated $CO_2$ assimilation rate ($A_{sat}$) of Peking was significantly higher than that of Enrei at 43 and 59 DAP while the stomatal conductance ($g_s$) of Peking was significantly higher at all the measurements (p < 0.05). It suggested that high $A_{sat}$ was mainly attributed to high $g_s$ in Peking. $g_s$ is reported to be affected by the morphological traits and water status inside the leaf, represented by $K_{leaf}$, in crop plants. The tendency of the variation of the stomatal density between two cultivars was not consistent throughout the measurements. On the other hand, $K_{leaf}$ of Peking was 59.0% higher than that of Enrei on 60 DAP. These results imply that high $g_s$ might be attributed to high $K_{leaf}$ in Peking. Further research is needed to reveal the mechanism to archive high $g_s$ on the basis of water physiology in Peking. The knowledge combining the genetic and physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking can be useful to improve the biomass productivity of soybean.

• BMB Reports
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• 제50권7호
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• pp.343-344
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• 2017

Plants are able to recognize even small changes in surrounding temperatures to optimize their growth and development. At warm temperatures, plants exhibit diverse architectural adjustments, including hypocotyl and petiole elongation, leaf hyponasty, and reduced stomatal density. However, it was previously unknown how such warm temperatures affected the early stages of seedling development. In our recent study, we demonstrated that the RNA-binding protein, FCA, is critical for sustaining chlorophyll biosynthesis during early seedling development, which is a prerequisite for autotrophic transition at warm temperatures. FCA plays a dual role in this thermal response. It inhibits the rapid degradation of protochlorophyllide oxidoreductases (PORs) that mediate chlorophyll biosynthesis. In addition, it induces the expression of POR genes at the chromatin level, which contributes to maintaining functional enzyme levels. Our findings provide molecular basis for the thermal adaptation of chlorophyll biosynthesis during the early stages of seedling development in nature.

• 화훼연구
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• 제16권3호
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• pp.153-160
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• 2008

산수국 삽목묘의 알맞은 육묘과정의 차광정도를 구명하고자 본 실험을 실시하였다. 흑색 차광망을 사용하여 0%(무차광), 55%(1겹), 74%(2겹), 95%(3겹)로 광도를 달리하여 재배하였다. 신초장, 절간장의 생장은 55% 차광구에서 기장 높게 나타났다. 신초폭, 엽장, 엽폭, 엽수, 줄기직경, 잎과 줄기의 생체중 및 건물중 모두 55% 차광구에서 높아 신초의 생육에 가장 적절한 차광수준으로 판단되었다.55% 차광구에서 엽세포 간극의 $CO_2$ 농도는 가장 낮게 나타난 반면 광합성률은 가장 높게 나타나 광합성 효율이 가장 높은 것으로 판단되었다. 엽록소는 무차광에 비해 모든 차광구에서 높게 나타났고, 카로티노이드는 74% 차광구에서 가장 높고 무차광구에서 가장 낮았다. 잎 상부는 기공이 관찰되지 않았고 잎 하부에서는 모든 처리구에서 관찰되었으나, 특히 55% 차광에서 기공의 밀도와 발달이 양호하였다. 반면에 95% 차광에서 자란 잎은 기공밀도가 낮고 기공의 발달도 저조하였다. 결과적으로 산수국 삽목묘의 육묘 괴정에서 55% 차광이 신초생장에 가장 효율적이었다.

• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-71
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• 2024

기후변화조건에서 구상나무의 생태적 변화를 파악하기 위해 5년 동안 대조구(야외)와 RCP 4.5에 근접하게 온도 및 CO2를 상승시킨 기후변화처리구에서 생육 및 생리적 반응을 분석하였다. 그 결과, 기후변화처리구에서 구상나무의 년생별 가지 길이는 시간이 지날수록 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 기후변화 조건은 구상나무 잎의 형태적 차이에는 큰 영향을 주지 않지만, 잎의 생물량에는 영향을 주어, 기후변화가 진행될수록 구상나무의 잎 생산성이 저하될 것으로 예상되었다. 한편, 기후변화 조건에서 구상나무의 엽록소 함량은 기후변화처리구에서 높은 반면, 광합성률, 기공전도도, 증산율, 그리고 수분이용효율은 대조구가 더 높게 나타났다. 이는 온도와 CO2가 상승된 환경이 기공밀도 증가에 영향을 줄 수 있으나, 광합성 반응에는 부정적 영향을 주는 것으로 예상된다. 향후 이를 확인하기 위해 각각의 환경 처리에서 기공 밀도에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 잎의 생물량 변화만 관찰하였기 때문에 기후변화 조건 하에서 구상나무의 생물량 변화에 대한 추가적인 실증 연구가 고려되어야 할 것으로 사료된다. 결과적으로 장기간 상승된 온도와 CO2에서 구상나무의 환경 적응력은 약화될 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권3호
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• pp.213-225
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• 2012

Sap flux density (SFD) measurements were used, in combination with morphological characteristics of trees and forest structure, to calculate whole-tree transpiration, stand transpiration (St) and mean canopy stomatal conductance (Gs). Analysis based on the relationships between the morphological characteristics of trees and whole tree water use, and on the responses of SFD and Gs to short wave radiation (RR), vapor pressure deficit (VPD) and soil water content (SWC) during drought and non-drought periods were conducted. The results showed a strong positive correlation between whole tree transpiration and both tree diameter at breast height (DBH) ($r^2$ = 0.95, P < 0.05) and sapwood area (SA) ($r^2$ = 0.98, P < 0.05). Relationships between SFD and DBH ($r^2$ = 0.25), as well as SA ($r^2$ = 0.17) were weak. Daily SFD of Quercus serrata Thunb was closely related to VPD and RR. Although operating at different time scales, RR and VPD were important interacting environmental controls of tree water use. SFD increased with increasing VPD (<1 kPa) and RR. SWC had a considerable effect on stand transpiration during the drought period. The relationships between SFD, VPD and RR were distorted when SWC dropped below 35%.

• 한국산림과학회지
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• 제106권1호
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• pp.40-53
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• 2017

본 연구에서는 느티나무, 물푸레나무 및 졸참나무를 대상으로 시설양묘 과정에서 요구되는 적정 용기의 생육밀도 및 용적을 구명하고자, 16 종류의 용기[4 생육밀도(100, 144, 196, 256본/$m^2$)${\times}4$ 용적(460, 380, 300, 220 $cm^3$/구)]에서 생산된 용기묘의 생리 특성을 조사 분석하였다. 생육밀도 및 용적에 따른 용기묘의 광합성 특성, 광화학 효율 및 엽록소 함량변화를 알아보기 위해 이원분산분석과 다중회귀분석을 이용하였다. 세 수종 모두 용기의 생육밀도와 용적은 묘목의 광합성 기구에 영향을 미치며, 두 요인간의 상호작용이 졸참나무의 기공전도도를 제외하고 광합성 속도, 수분이용효율, 기공전도도 및 엽록소 함량에서 확인되었다. 그러나 광화학 효율은 생육밀도와 용적에 따른 상호작용이 없었다. 또한, 물푸레나무와 졸참나무의 광합성 속도는 생육밀도와 부의 상관관계를 보였으며, 세 수종 모두 광합성 속도와 용적과는 정의 상관관계를 보였다. 광합성 속도를 기준으로 다중회귀분석기법을 적용한 결과, 느티나무는 160~210본/$m^2$과 430~460 $cm^3$/구, 물푸레나무는 130~150본/$m^2$과 390~440 $cm^3$/구, 졸참나무는 130~170본/$m^2$과 420~460 $cm^3$/구가 최적 용기 규격으로 판단된다. 향후, 수종별 적정 용기 적용으로 양묘과정에서 우량 용기묘 생산뿐만 아니라, 조림 후에도 우수한 생장을 기대할 수 있다.