• 제목/요약/키워드: dark respiration

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인삼 잎의 $CO_2$ 고정능과 광호흡에 관한 연구 (Studies on $CO_2$-Fixation Ability and Photorespiration in Ginseng Leaves)

  • 이인철
    • Journal of Plant Biology
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    • 제25권3호
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    • pp.105-111
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    • 1982
  • These studies were undertaken to elucidate the reasons for the low productivity of ginseng by comparing the rate of $CO_2$-fixation and photorespiration, variation in the amounts of intermediates and enzyme activities of glycolate oxidase and catalase in ginseng with those of potato. The ability of $CO_2$-fixation in ginseng was found to be one half of that of potato and there were significant differences between those two plants in the rate of $^{14}C$ incorporated into glutamate, aspartate, malate and 3-PGA, but little differences in P-glycolate, glycolate, serine and glycine. The ratio of photorespiration to dark respiration and the activities of glycolate oxidase and catalase in the two species were about same, but ginseng showed higher ratio in photorespiration to total $CO_2$-fixation than potato did. These results indicated that the low productivity of ginseng may resulted from the low $CO_2$-fixation ability and high rate of photorespiration.

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한지형(寒地型) 잔디와 난지형(暖地型) 잔디의 광합성(光合成) 및 호흡특성(呼吸特性) (Studies on Photosynthetic and Respiratory Characteristics in Warm Season and Cool Season Turfgrasses)

  • 현송남;가네코 세이지;이시이 류이치
    • 한국잡초학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.166-174
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    • 1995
  • 한지형(寒地型) 잔디의 하고원인(夏枯原因)을 탐색(探索)하기 위하여 난지형(暖地型)잔디 7종(種) 9품종(品種)과 한지형(寒地型)잔디 5종(種) 28품종(品種)에 관해 광합성(光合成), 광호흡(光呼吸) 및 암호흡(暗呼吸)의 온도변화(溫度變化)에 따른 반응(反應)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 생체중당(生體重當) 외견상(外見上) 광합성(光合成) 속도(速度)의 평균치(平均値)는 난지형(暖地型) 잔디가 13.09 mg $CO_2$/g/h, 한지형(寒地型) 잔디가 7.75 mg $CO_2$/g/h로 난지형(暖地型)이 2배(倍) 정도(程度) 높았으나, 한지형(寒地型) 잔디중에서도 Creeping bentgrass는 난지형(暖地型)의 kikuyugras나 Bahiagrass보다 높았다. 2. 외견상(外見上) 광합성(光合成) 속도(速度)와 온도(溫度)와의 관계(關係)를 보면 난지형(暖地型) 잔디는 $30^{\circ}C$, 한지형(寒地型)잔디는 $25^{\circ}C$에서 가장 높은 값을 나타내었다. 3. 광호흡속도(光呼吸速度)의 지표(指標)가 되는 $CO_2$ 보상점(補償点)의 평균치(平均値)는 난지형(暖地型)잔디에서 29.5 ppm, 한지형(寒地型)은 75.6 ppm이었는데, 난지형(暖地型) 잔디의 경우 온도(溫度)가 $25^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$까지 상승(上昇)하여도 크게 증가(增加)하지 않았으나, 한지형(寒地型)잔디는 온도(溫度)의 상승(上昇)에 따라 $CO_2$ 보상점(補償点)의 증가(增加)가 현저(顯著)하였으며, $25^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$ 범위(範圍)까지 온도(溫度)가 상승(上昇)하면 평균(平均) 50% 이상(以上) 높아졌다. 4. 암호흡속도(暗呼吸速度)는 온도(溫度)가 상승(上昇)함에 따라 높아졌으며, 어떤 온도조건하(溫度條件下)에서도 한지형(寒地型) 잔디가 난지형(暖地型) 잔디에 비하여 높았으나 온도상승(溫度上昇)에 따른 암호흡속도(暗呼吸速度)의 증가율(增加率)은 양자간(兩者間)에 차(差)가 없었다. 5. 다른 온도조건하(溫度條件下)에서 $CO_2$의 수지(收支)를 외견상(外見上) 광합성속도(光合成速度)와 암호흡속도(暗呼吸速度)를 기초(基礎)로 해서 구해 보면 난지형(暖地型)과 한지형(寒地型)모두 온도(溫度)의 상승(上昇)에 따라 $CO_2$의 수지(收支)는 낮아지는 경향(傾向)이었지만, 그 정도(程度)는 한지형(寒地型) 잔디가 난지형(暖地型) 잔디에 비하여 훨씬 컸다.

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단색광이 인삼속 식물의 광합성과 잎표백화에 미치는 영향 (Influence of Monochromatic Light on Photosynthesis and Leaf Bleaching in Panax species)

  • 이성식;;최광태
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 인삼속 식물의 광질별 광합성과 잎표백화 특성을 구명하기 위하여 공시재료로 고려인삼 및 미국삼을 사용하여, 각종 단색 광원하에서 개엽의 동화량 및 잎표백화 정도를 측정한 결과는 다음과 같다. 고려인삼의 광질별 광합성은 측정한 전온도 및 광도에서 공히 적색광 > 황색광 > 청색광 > 백색광 > 녹색광 순으로 높았으며 미국삼도 같은 경향이었다. 광질별 잎표백화 정도는 미국삼의 잎에서 근적외광 > 적색광 > 백색광 > 청색광 > 황색광 > 녹색광 순으로 근적외광에서 표백화가 가장심하였다. 이상의 결과로보아 인삼포의 해가림 자재는 청색광 및 황색광 자재의 가능성을 제시 하였다. 고려인삼의 광합성 최적온도는 $25^{\circ}C$ 부근 이었으며 미국삼도 같은 경향 이었다. 인삼잎의 호흡량은 온도가 증가함에 따라 증가 하였으며, 특히 $30^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 $25^{\circ}C$에 비해 잎호흡량이 고려인삼이 $80\%$이상, 미국삼이 $73\%$이상 급격히 증가 되었다. 광합성능은 미국삼이 $3.54\~4.04\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$로 고려 인삼 $2.08\~2.59\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$보다 높았다.

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잣나무림(林)의 물질생산력(物質生産力)에 관(関)한 연구(硏究) (I) 엽(葉)의 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)에 미치는 광(光)․온도(溫度)․수분(水分)의 영향(影響) (Studies on the Productivity of Korean White Pine Forest (I) Effects of Temperature, Light and Water Stress on Photosynthesis and Dark Respiration Rates of Leaves)

  • 한상섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.55-58
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    • 1982
  • 본 연구(硏究)는 잣나무림(林)의 일차(一次) 생산력(生産力)을 알기위한 것으로, 엽(葉)의 온도(溫度) 광도(光度) 수분결핍(水分缺乏) 등이 광합성속도(光合成速度)및 호흡속도(呼吸速度)에 미치는 영향(影響)을 측정(測定) 보고(報告)한다. 1) 광포화(光飽和)는 40Klwx 전후에서 일어나며 광보상점(光補償点)은 l.0~1.3Klwx 임을 알았다. 2) 당년엽(當年葉)의 광합성(光合成) 속도(速度)가 가장 높고 엽령(葉令)이 증가함에 따라 감소(減少)했다. 3) 온도반응(溫度反應)에 따른 호흡속도(呼吸速度)는 2월엽(月葉)이 8월엽(月葉)보다 2배(倍)정도 높았고, 양자(兩者) 모두 $17^{\circ}C$ 이하에서 심한 감소(減少)를 보였다. 4) 광합성(光合成) 속도(速度)는 약 -10bar에서 감소(減少)가 시작되며 약 -24bar에서 0으로 되었다. 호흡속도(呼吸速度)는 약 -5 bar에서 감소(減少)가 시작 -24bar에서 43% 정도 감소했다. 5) 광합성(光合成)에 관한 최적온도(最適溫度)는 8월 엽(葉)에서 $23{\sim}26^{\circ}C$, 2월엽(月葉)에서 $15{\sim}18^{\circ}C$를 나타냈다.

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중엽세포의 체적 및 표면적과 콩잎의 광합성 능력간 관계 (Leaf Photosynthesis as Influenced by Mesophyll Cell Volume and Surface Area in Chamber-Grown Soybean (Glycine max) Leaves)

  • Jin Il, Yun;S. Elwynn, Taylor
    • 한국작물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.353-359
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    • 1988
  • 두께가 서로 다른 $C_3$ 식물의 잎은 단위엽면적당 광합성 능력에 있어서도 차이가 나는 바 잎의 내부구조와 기체교환 사이의 관계를 바탕으로 그 원인을 구명하였다. 광합성의 2대 제한요인으로 기체확산과 생화학적 과정의 상대적인 중요도를 결정하기 위해 중엽세포의 표면은 기체확산 저항의, 그리고 세포의 체적은 탄소고정 능력의 지표로 가정하였다. 즉 세포의 표면적이 증가하면 이산화탄소의 액상확산 저항이 감소하며 체적이 증대되면 carboxylation, oxygenation, 그리고 dark respiration 반응속도가 증가한다고 간주하였다. 이러한 개념을 함축하는 광합성 모형을 작성하고 이 가설의 검증을 위해 대두 품종 Amsoy잎을 이용한 실험을 수행하였다. 생장조절실내에서 200, 400, 600$\mu$mol photons m$^{-2}$ s$^{-1}$ PAR을 공급하여 서로 다른 두께의 잎을 준비하였으며 제3 및 4본엽에 대해 1,000 $\mu$mol photons m$^{-2}$ s$^{-1}$ PAR 및 28 기온 환경하에서 이산화탄소 흡수속도를 측정한 결과 세포의 체적과 표면적의 영향을 동시에 고려한 광합성 모형이 세포 표면적만을 고려한 경우 보다 실측치에 가까운 예측치를 산출하였다. 이로 미루어 세포의 표면적과 체적은 잎의 두께 및 그에 따른 광합성 능력의 예측에 적절한 변수로 간주된다.

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다른 광도에서 생육한 먼나무, 붓순나무의 생리적 차이 (Physiological Differences of Ilex rotunda and Illicium anisatum under Low Light Intensities)

  • 손석규;제선미;우수영;변광옥;강영제;강병서
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.61-67
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    • 2006
  • 내음성정도가 서로 다른 두 수종 먼나무와 붓순나무를 대상으로 높은 광도조건인 자연상태와 낮은 광도 조건인 비음 처리구로 나누어, 두 수종간의 적응 반응을 비교하였다. 두 수종의 묘목을 처리구에서 각각 1년간 비음처리하였을 때, 엽록소함량과 광합성계, 엽육세포내 $CO_2$농도, 수분이용효율의 특성을 조사하였다. 엽록소 함량은 두 수종모두 자연조건(full sunlight)일 때, 비음처리구에 비하여 낮은 엽록소 함량들(Chl a, Chl b, Chl a+b)을 나타냈으며, 붓순나무에서 특히 자연조건과 비음 처리구간의 엽록소 함량의 차이가 크게 나타났다. 한편, 중용수인 먼나무는 PPFD $1000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상 일 때, 자연조건(full sunlight)에서 높은 광합성율과 높은 수분이용효율을 보였지만, PPFD $1000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이하에서는 비음처리구에서 자연조건에 비해 더 높은 광합성율과, 수분이용효율을 나타냈다. 이에 반해 붓순나무는 모든 광도에서 비음처리를 하지 않은 묘목이 비음처리를 한 묘목에 비해 낮은 광합성율과 수분이용효율을 나타냈다. 먼나무가 탄력적으로 광도변화에 따라 유동성 있는 반응을 보이는 것에 비해 내음성이 강한 붓순나무는 광환경 변화에 따른 민감성이 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다.

종자 크기가 다른 두 계통의 벌노랑이 유식물의 활력 비교 (Seeding Vigor of Birdsfoot Trefoil Entries Differing in Seed Size)

  • 허삼남
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.186-194
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    • 1994
  • 넓은 잎 벌로랑이의 이용에 있어서 초기생육 부진이 가장 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 유식물 활력증진을 위한 육종의 기초자료로 이용하기 위하여 종자가 작은 MO-20과 종자가 큰 302921 두 채통을 $15^{\circ}C$$25^{\circ}C$의 생육상에서 재배하여 유식물 활력을 비교 검토하였다. 이산화탄소 교환솔(CER)은 적외선 가스분석기를 이용하여 closed system으로 측정하였다. 암호흡솔은 Gilson 호흡계로 측정하였으며 일당 순탄소 축적솔과 유식물 생장분석도 조사하였다. 302921은 MO-20에 비해 종자크기는 약 3.5배 가량이, 최대 신장 자엽 면적은 약 2배 가량이 더 컸다. $25^{\circ}C$에서 출현후 3주까지는 302921의 초기 유식물 생장이 더 양호하였으나 3주 이후부터 시험종료시 까지는 오히려 MO-20이 302921보다 연면적당 CER이 더 높고 건물축적솔도 더 많았다. 반면 $15^{\circ}C$에서는 MO-20이 302921보다 생장이 더 억압 받았다. MO-20의 암호흡솔은 302920보다 약간 높았으나 일당 순이산화탄소 교환솔은 MO-20이 $25^{\circ}C$에서 높았고 $15^{\circ}C$에서는 낮았다. MO-20의 상대생장솔은 $25^{\circ}C$에서는 높은 순동화솔로 인하여 302921보다 높았으나 $15^{\circ}C$에서는 계통간 차이가 별로 없었다.

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차광처리에 따른 수리취의 광합성 관련 특성 변화 (Changes of Characteristics Related to Photosynthesis in Synurus deltoides under Different Shading Treatments)

  • 이경철;노희선;김종환;안수용;한상섭
    • 한국약용작물학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.320-330
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    • 2012
  • This study was conducted to investigate the changes of chlorophyll contents, chlorophyll fluorescence, photosynthetic parameters, and leaf growth of Synurus deltoides under different shading treatments. S. deltoides was grown under non-treated (full sunlight) and three different shading conditions (Shaded 88~93%, 65~75%, and 45%~55%). Light compensation point ($L_{comp}$), dark respiration ($D_{resp}$), maximum photosynthesis rate ($Pn_{max}$), photo respiration rate ($P_{resp}$), carboxylation efficiency ($\Phi_{carb}$), and photochemical efficiency were decreased with increasing shading level; However, $CO_2$ compensation point ($CO_{2\;comp}$), total chlorophyll content, and specific leaf area (SLA) were shown the opposite trend. S. deltoides under 88~93% treatment showed the lowest photosynthetic activity such as maximum photosynthetic rate ($Pn_{max}$), photochemical efficiency, and $CO_2$ compensation point ($CO_{2\;comp}$). Therefore, photosynthetic activity will be sharply decreased with a long period of 8~12% of full sunlight. With the shading level decreased, carotenoid content and non-photochemical fluorescence quenching (NPQ) increased to prevent excessive light damage. This result suggested that growth and physiology of S. deltoides adapted to high light intensity through regulating its internal mechanism.

Biochemical Changes Induced due to Staphylococcal Infection in Spongy Alphonso Mango(Mangifera indica L.) Fruits

  • Janave, Machhindra Tukaram
    • Journal of Crop Science and Biotechnology
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    • 제10권3호
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    • pp.167-174
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    • 2007
  • Spongy Alphonso mangoes were found to be infected with Staphylococcus bacteria. A Gram positive Staphylococcus strain was isolated from spongy pulp and identified from CABI Bioscience, UK, by partial 16S rDNA sequence analysis and by morphological and biochemical characterization through IMTECH, Chandigarh, India. Although identification by both of these methods indicated the organism belonged to same genus, different species names were given. Changes in total phenolics, reducing, and non-reducing sugars, respiration rate, total carotenoids, peroxidase(POX), and catalase activities were monitored during ripening of these fruits. The climacteric rise in spongy fruits was marked by an increase in respiration rate and a decrease in sugar content. Total phenolics content increased in spongy fruits as compared to ripe non-spongy fruits. Development of corky white tissue in spongy fruits was associated with about a 2.5-fold reduction in total carotenoids and a concomitant increase in lipoxygenase-mediated, $\beta$-carotene co-oxidation. A marked decrease in soluble protein content and about a 1.5-fold increase in POX activity was observed. Maximum POX activity was confined to 50-70%$(NH_4)_2SO_4$ fraction. The intense dark bands visible after POX specific substrate staining of the Native gel indicated a high expression of isoenzymes of POX in spongy fruits. Similarly, changes in levels of catalase activity were also observed in spongy fruits. The results suggest that infection of Alphonso mangoes with Staphylococcus bacteria affects the normal ripening processes of the fruit interfering with the carbohydrate and carotenoid metabolism. Also, the studies indicate the expression of POX and catalase enzymes as a plant defense response to microbial invasion.

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인삼엽(人蔘葉)의 광합성(光合成)과 호흡(呼吸)에 미치는 광도(光度) 및 온도(溫度)의 영향(影響) (Effects of light intensity and temperature on photosynthesis and respiration of Panax ginseng leaves)

  • 박훈;이종화;배효원;홍영표
    • 한국토양비료학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.49-53
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    • 1979
  • 인삼(人蔘)잎의 광합성(光合成) 흡수 및 엽록소(葉綠素) 함량(含量)에 대 한 광도(光度) 및 온도(溫度)의 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 1. 토경분재(土耕盆栽)한 2년생(年生) 인삼엽(人蔘葉)의 광합성(光合成)(흡수량을 제(除)한) 적정광도(適正光度)는 $25^{\circ}C$에서 25Klux($1.35mgCO_2/dm^2{\cdot}hr.$)였고 이 광도하(光度下)에서 적정온도(適正溫度)는 $15^{\circ}C$($1.40mgCO_2/dm^2{\cdot}hr.$)였다. 절제(切除)된 6년근장엽(年根掌葉)의 $25^{\circ}C$에서의 광합성(光合成) 적정온도(適正溫度)는 30Klux($1.94mgCO_2/dm^2{\cdot}hr.$)였으며 25~26Klux 하(下)에서의 적정온도(適正溫度)는 $20{\sim}22^{\circ}C$($2.03mgCO_2/dm^2{\cdot}hr.$)로 보였다. 2. 호흡(呼吸)은 온도(溫度)가 상승(上昇)함에 따라 $25^{\circ}C$까지 직선적(直線的)으로 상승(上昇)하고 그 이상(以上)에서 갑자기 증가(增加)하였으며 6년근(年根) 절제엽(切除葉)의 진광합성량(眞光合成量)에 대한 흡수량의 비율(比率)은 $16^{\circ}C$에서 11.1%, $25^{\circ}C$에서 17.8%였고 이 사이의 호흡량증가는 2.6배(培)였다. 2년근(年根)의 엽(葉)은 $30^{\circ}C$이상(以上)에서 호흡량(呼吸量)이 진광합성량보다 컸고 $15^{\circ}C$에서 40%, $25^{\circ}C$에서 64.7%이며 $10^{\circ}C$ 상승(上昇)에 호흡(呼吸)은 1.8배(培)씩 증가하였다. 3. 기공(氣孔)은 엽(葉)의 이면(裏面)에만 있고 평균37개(個)/$mm^2$였다. 4. 이상(以上)의 결과(結果)는 일복기준(日覆基準)을 온도(溫度)로 하여 $20{\sim}22^{\circ}C$($25^{\circ}C$ 이하(以下))로 하고 광(光)은 30Klux까지 투입(投入)될 수 있도록 자재(資材)와 구조(構造)를 개량(改良)하여야 할 것을 시사(示唆)한다.

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