• 한국약용작물학회지
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• 제26권2호
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• pp.181-187
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• 2018

Background: This study aimed to investigate out the influence of drought stress on the physiological responses of Dendropanax morbifera seedlings. Methods and Results: Drought stress was induced by discontinuing water supply for 30 days. Under drought stress, photosynthetic activity was significantly reduced with decreasing soil water content (SWC), as revealed by the parameters such as Fv/Fm, maximum photosynthetic rate ($P_{N\;max}$), stomatal conductance ($g_s$), stomatal transpiration rate (E), and intercellular $CO_2$ concentration (Ci). However, water use efficiency (WUE) was increased by 2.5 times because of the decrease in $g_s$ to reduce transpiration. Particularly, E and $g_s$ were remarkably decreased when water was withheld for 21 days at 6.2% of SWC. Dendropanax morbifera leaves showed osmotic adjustment of -0.30 MPa at full turgor and -0.13 MPa at zero turgor. In contrast, the maximum bulk modulus of elasticity ($E_{max}$) did not change significantly. Thus, Dendropanax morbifera seedlings could tolerate drought stress via osmotic adjustment. Conclusions: Drought avoidance mechanisms of D. morbifera involve reduction in water loss from plants, through the control of stomatal transpiration, and reduction in cellular osmotic potential. Notably photosynthetic activity was remarkably reduced, to approximately 6% of the SWC.

• 한국환경과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1147-1153
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• 2017

To maintain a rich biological diversity is important to develop for biomaterial resources such as Korean evergreen broad-leaved tree species, the distribution of which is restricted to the southern part of Korean peninsula. We assessed photosynthetic characteristics of Quercus acuta and Castanopsis sieboldii, the representative evergreen broad-leaved trees in Korea, in order to establish a basis for conservation strategy related to distributional change in evergreen broad-leaved tree species according to climate change. Photosynthetic characteristics were evaluated in the sun and shade leaves of the two species. Sun leaves in both species revealed higher light compensation point and maximum photosynthetic rate compared to the shade leaves. In addition, photosynthetic rate was higher in Q. acuta than C. sieboldii, which was supported by a higher leaf nitrogen content and leaf mass per area. Water use efficiency was also higher in Q. acuta as compared to that in C. sieboldii. Similar photosynthetic rate, however, was shown in photosynthetic response to $CO_2$ concentration in the intercellular space. These results suggest that both species could respond differently to the changing environmental factors including climate change, suggesting the possibility of distributional changes resulting from a differential growth rate.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.143-150
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• 2009

겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.393-399
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• 2016

한국특산식물 벌개미취의 재배환경에 따른 생리적 반응과 최적 재배조건의 설정을 통해 생산성을 향상하기 위하여 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 생육시기별 광합성률은 정식 후부터 급격히 증가하였다가 7월 이후 감소하였으며 정식 2년차에서는 생육 후기로 갈수록 저하되는 경향이었고 광보상점은 생육 초기에 높았다가 후기에 감소하였다. 세포내 CO₂ 농도가 증가할수록 광합성률은 증가하였으나 일정 수준 이상에서는 정체 혹은 감소하는 경향이었고 생육시기별 CO₂ 보상점은 5월에 가장 낮았다. 차광처리에서 엽록소 함량은 무처리에 비해 높았으며 잎 형태의 유의한 변화가 관찰되었다. 무차광 또는 50% 차광수준에서 광합성률이 높았다.  토양수분 조건에 따라서 잎의 형태적 변화는 거의 없었으나 엽충실도가 변화하였고 −25 kPa 이상의 토양수분조건에서는 광합성률, 순양자 수율은 증가하였으며 이에 따라 암호흡속도도 증가하였고 수분 이용효율은 감소하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.303-308
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• 2016

겨울철 제설제로 사용하는 염화칼슘에 의한 3년생 벚나무 잎의 가스교환 및 기공반응에 대해 알아보기 위해 개엽 전 염화칼슘 0.5%, 1.0%, 3.0% 수용액을 2회(1 L) 근권부에 처리하였다. 염화칼슘 처리 농도가 증가함에 따라 벚나무의 기공전도도($g_s$), 광합성율($P_n$), 증산율($T_r$), 그리고 수분이용효율(WUE)은 감소하였다. 염화칼슘 처리에 의해 기공전도도와 광합성율이 감소하였음에도 불구하고 엽육세포 내 $CO_2$ 농도($C_i$)가 대조구와 비슷하거나 높게 나타났다. 이러한 결과는 기공제한 뿐만 아니라 비기공제한 요인도 함께 광합성율의 감소를 야기하였다는 것을 의미한다. 한편, 벚나무의 개엽 전 염화칼슘 처리는 잎의 형태적 특징에도 영향을 주었다. 염분농도가 증가할수록 기공의 길이가 작아지고 기공밀도가 높게 나타났으며 잎의 크기가 작아졌는데, 이는 식물체 내 수분손실을 줄이기 위한 적응기작으로 판단된다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.213-222
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• 2010

Within their natural habitat, crops are often subjected to drought and heat stress, which suppress crop growth and decrease crop production. Causing overaccumulation of glycinebetaine (GB) has been used to enhance the crop yield under stress. Here, we investigated the response of wheat (Triticum aestivum L.) photosynthesis to drought, heat stress and their combination with a transgenic wheat line (T6) overaccumulating GB and its wild-type (WT) Shi4185. Drought stress (DS) was imposed by controlling irrigation until the relative water content (RWC) of the flag leaves decreased to between 78 and 82%. Heat stress (HS) was applied by exposing wheat plants to $40^{\circ}C$ for 4 h. A combination of drought and heat stress was applied by subjecting the drought-stressed plants to a heat stress as above. The results indicated that all stresses decreased photosynthesis, but the combination of drought and heat stress exacerbated the negative effects on photosynthesis more than exposure to drought or heat stress alone. Drought stress decreased the transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs) and intercellular $CO_2$ concentration (Ci), while heat stress increased all of these; the deprivation of water was greater under drought stress than heat stress, but heat stress decreased the antioxidant enzyme activity to a greater extent. Overaccumulated GB could alleviate the decrease of photosynthesis caused by all stresses tested. These suggest that GB induces an increase of osmotic adjustments for drought tolerance, while its improvement of the antioxidative defense system including antioxidative enzymes and antioxidants may be more important for heat tolerance.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권4호
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• pp.141-148
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• 2008

피음처리에 의한 네 참나무 수종(신갈나무, 졸참나무, 상수리나무, 굴참나무)의 광합성 반응 특성을 조사하기 위하여, 차광막으로 전천광을 35%, 55%. 75% 차광 처리한 조건과 전광조건에서 엽생장과 엽록소함량을 측정하고 광-반응 곡선과 A-Ci 곡선을 통하여 광합성계의 특성을 조사하였다. 그 결과, 굴참나무와 상수리나무는 엽생장, 엽록소함량, 순양자수율을 증가시키고 엽록소 a/b와 탄소고정효율을 감소시켜 빛의 흡수량과 광합성에 대한 이용효율을 높이는 적응 반응을 나타냈다. 신갈나무는 굴참나무와 상수리나무와 같은 경향의 적응반응을 보였지만 광합성 광화학계 활성의 저하로 낮은 광합성 능력을 나타냈다. 졸참나무는 가장 낮은 내음성 적응반응을 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1152-1156
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• 2007

본 실험은 동백꽃의 효능을 알아보기 위하여, 동백꽃을 에틸알콜로써 추출한 후 극성이 다른 다양한 유기용매로 분획하여 나온 fraction으로 신생혈관생성 억제, cell cytotoxity, 세포부착분자에 대한 기능을 ELISA, westen blot 등으로 조사하였다. 신생혈관생성 억제 효과는 특히butanol 층에서 70.2%로 가장 높았으며, acetone층이 54.2%, 그리고 ethylacetate층이 37.0%, chloroform층이 21.2%로 유의성 있는 억제효과가 있었다. 특히 동백꽃의 butanol층은 신생혈관생성억제제로서 좋은 효과가 있는 것으로 판단된다. 그리고, 추출물의 농도별로 cell cytotoxity를 조사한 결과 농도가 200 ug/ml 이하에서 세포독성은 나타나지 않았다. Cell adhesion 저해율은 추출물의 농도 200 μg/mL 에서 ICAM-1은 52.9%, VCAM-1은 62.5%, 그리고 E-selectin은 35.7%로 나타났으며 동백꽃의 추출물의 성분 증가에 따라 발현이 감소됨으로써 cell adhesion을 저해하는 것으로 확인되었다. Westen blot 에서 첨가한 동백꽃 추출물의 농도가 높아질수록 신호전달분자의 발현이 약해지는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 신호전달 분자는 동백꽃 추출물에 의해서 신호전달이 차단되며, NF-KB를 억제함으로서 신생혈관생성을 저해하는 것으로 확인되었다. 따라서 동백꽃 추출물은 항암제 및 항비만제제로서 유용할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.498-506
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• 2014

본 연구에서는 다양한 생리활성물질을 다량 함유하고 있는 국내산(전라북도 부안군) 오디의 혈액순환장애의 개선 효과를 확인하기 위하여 in vitro 및 고지혈증 동물모델을 이용한 실험을 진행하였다. MBE가 DPPH 라디칼을 50% 소거하는 $SC_{50}$값은 $89.36{\pm}5.46{\mu}g/mL$로 정제되지 않은 복합물질임을 감안하면 다른 식물추출물에 비해 항산화능이 우수함을 알 수 있었다. RAW 264.7 세포 및 HepG2 세포에 대한 MBE의 세포독성은 2,500 ${\mu}g/mL$ 이하의 농도를 처리한 경우 세포독성을 나타내지 않았다. In vitro 실험에서 COX-2의 활성저해 효과를 측정한 결과 MBE의 $IC_{50}$값은 $215.94{\pm}18.15$이었고, human LDL의 산화억제 효과는 최종반응 농도가 200 및 400 ${\mu}g/mL$일 경우 유의적인 감소(P<0.05) 효과가 있었다. 또한 TNF-${\alpha}$에 의하여 활성화된 HUVECs에서 MBE가 증가된 ICAM-1 및 VCAM-1의 발현을 감소(P<0.05)시켰으며 LPS에 의하여 활성화된 RAW 264.7 세포에서 MBE가 증가된 COX-2 및 5-LO의 발현을 감소(P<0.05)시킴을 알 수 있었다. 고지혈증 동물모델을 이용한 실험에서 MBE의 일부 실험군(200 mg 및 400 mg/kg 체중/day, 14 days)에서 혈청 total cholesterol의 수치는 음성대조군에 비해 유의적으로 감소(P<0.05)시켰으나 혈청 C-reactive protein의 수치는 모든 실험군에서 음성대조군 대비 유의적으로 감소하지 않았다. 이러한 MBE의 항산화능, COX-2 활성억제 및 COX-2와 5-LO의 발현억제를 통한 염증억제, 혈중 total cholesterol 감소를 통한 이상지질혈증의 개선 효과 및 ICAM-1과 VCAM-1의 발현억제를 통한 혈관협착 방지의 효과들을 종합해 보면 오디추출물인 MBE가 혈액순환장애를 유발하거나 확대시키는 다양한 핵심요소들을 다각도로 개선시킴으로써 혈액순환장애의 예방과 치료에 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 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.