• Title/Summary/Keyword: leaf hydraulic conductance

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Elucidation of the physiological basis related to high photosynthetic capacity of soybean local variety, 'Peking'.

  • Sakoda, Kazuma;Suzuki, Seita;Tanaka, Yu;Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 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.

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Hydraulic architecture를 이용한 참나무속 주요 수종의 수분 특성 분석 (Analysis of Water Relations of Economic Oak Species by Hydraulic Architecture Method)

  • 권기원;최정호;김선아
    • 농업과학연구
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    • 제23권1호
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    • pp.108-119
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    • 1996
  • 낙엽성 참나무류 6종의 당년생 가지에 대해 목부를 구성하는 도관의 수분 통도성에 관련된 몇 가지 모수들이 조사되었다. 또한 신갈나무와 굴참나무 맹아 및 신갈나무와 상수리나무의 실생묘를 대상으로 상기 수분 통도와 관련된 모수들을 조사하였다. specific conductivity와 leaf specific conductivity 그리고 도관의 직경과 관련을 지닌 것으로 간주되는 Hagen-Poiseuille's relative hydraulic conductivity의 측정치 들은 조사된 모든 수종 중 떡갈나무에서 가장 높은 값을 보였다. 조사된 대부분의 수종에 있어서 5-6월에 측정된 상기 측정치 들은 생육기의 경과와 함께 cavitation 등에 의해 도관 폐색이 증대되는 9-10월의 측정치보다 높은 값을 보였다. Hagen-Poiseuille의 경험식에 의해 추정된 도관의 relative hydraulic conductivity와 실측한 hydraulic conductivity 간에는 대부분의 수종에서 정의 상관 관계를 보였다. 잎의 면적 또는 건중량 각각을 기준으로 하는 Huber value와 leaf specific conductivity 간에는 일부 예외가 있지만 전체적으로 서로 비슷한 양상을 나타냈다. 신갈나무와 굴참나무에서 맹아지의 수분 통도성은 정상지보다 양호한 것으로 나타났다. 신갈나무와 상수리나무의 실생묘에 있어서 가지를 절단한 직후에 측정된 specific conductivity와 leaf specific conductivity는 그 후 cavitation에 의한 도관 폐색으로 급격히 낮아지는 현상을 보였다. 신갈나무와 상수리나무 실생묘에서 측정된 수분 통도 기능의 일중 변화를 고려할 때 약한 수분 stress 하에서는 수목이 능동적인 수분 흡수를 통해 그들의 수분 통도성을 자체 회복할 수 있음을 보여주었다. 주기적으로 수분 stress를 받는 상수리나무 실생묘의 specific conductivity와 leaf specific conductivity 등은 생육 기간이 경과되면서 감소되었지만 통도성에 미치는 수분 stress의 영향은 이와 관련을 지닌 목부 및 잎의 발달에 동시에 비슷한 방향으로 작용하고 있어 분명한 결론을 얻기 어려웠다. 이들 묘목에서 수분 통도성에 대한 측정치들은 일반적으로 근원부보다 줄기의 중간 또는 상부에서 더 높은 값을 나타내었다.

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대기 증기압차가 참외 발효과 발생에 미치는 영향 (Influence of Atmospheric Vapor Pressure Deficit on Fruit Fermentation of Oriental Melon(Cucumis melo L. var makuwa Makino))

  • 신용습;서영진;최충돈;박소득;최경배;윤재탁;김병수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.174-179
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    • 2007
  • 참외 발효과 발생에 영향을 미치는 증산과 관련된 몇 가지 요인을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외의 증산율은 지온이 높고 토양수분 함량이 많을수록 높았으며, 광도가 약하여 온도가 낮을 경우 증산율과 기공 전도도가 낮아졌고, 저온 다습한 기상조건에 의한 증산의 억제는 식물체와 대기사이의 증기압기울기가 낮아지는 것으로 생각된다. 발효과 발생은 과실의 비대가 느린 착색기 이후에 토양수분이 -10 kPa로 많고, 저온 다습하여 참외와 대기 사이에 증기압기울기가 낮게 형성되어 증산이 억제될 때 발생하였다. 따라서 참외의 발효과 발생은 착색기 이후 참외의 과실 비대가 지연되는 반면 지온이 높아 뿌리로부터 지상부로 수분의 공급이 원활하고, 저온 다습한 기상조건하에 수분의 증산이 억제되어 수분이 태좌부로 유입되면 발효과가 발생되는 것으로 생각된다.

주요경제수종(主要經濟樹種)의 내음성(耐陰性) 및 광선요구도(光線要求度)와 수분특성(水分特性)에 관한 연구(硏究)(I) - 인공피음처리(人工被陰處理)를 실시(實施)한 낙엽활엽수(落葉闊葉樹) 6종(種)의 수분통도성(水分通道性) 변화(變化) - (Studies on the Shade Tolerance, Light Requirement, and Water Relations of Economic Tree Species(I) - Changes of Hydraulic Conductance of Six Deciduous Hardwood Species Subjected to Artificial Shade Treatments -)

  • 권기원;최정호;정진철
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권3호
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    • pp.292-298
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    • 1999
  • 낙엽성 활엽수 6수종을 5수준의 피음도로 처리한 후 이들의 수분통도성을 Huber value와 leaf specific conductivity(LSC) 보서 조사하였다. 처리 1차 연도에 피음하지 않은 조건에서 측정된 전체조사 대상 수종의 Huber value는 6, 7, 9원에 각각 $1.5{\sim}9.1mm^2/dm^2$, $1.3{\sim}2.6mm^2/dm^2$, $1.5{\sim}5.3mm^2/dm^2$의 범위 내에 있었다. 그 값은 일반적으로 대부분의 수종에서 피음도를 높이면서 감소하는 경향을 보였다. 9월에는 조기 낙엽 현상 때문에 측정치 대부분이 7월에 측정된 값보다 높았다. Huber value는 대부분의 조사 수종에서 처리 1, 2차 연도에 따른 측정치간에 차이를 보였지만 그 값의 계절적인 변이나 피음에 따른 영향은 처리 연도에 상관없이 비슷한 경향을 보였다. 2년간 진행된 조사에서 leaf specific conductivity는 자작나무, 박달나무, 느티나무, 고로쇠나무의 경우에 $4.0{\sim}80.0{\mu}{\ell}/dm^2$ 범위내의 값에서 측정 계절이나 피음 수준에 따른 변이를 보였다. 그리나 쥐똥나무와 산벚나무의 경우에는 상기 수종들의 값과는 차이를 보이면서 각기 $4.0{\sim}280.0{\mu}{\ell}/dm^2$, $8.0{\sim}120{\mu}{\ell}/dm^2$의 값은, 나타냈다. LSC 값은 수종 별, 그리고 처리 연도 별로 계절에 따라 나소 불규칙한 변화를 보였으며 처리 1차 연도에는 자작나무, 박달나무, 산벚나무, 처리 2차 연도에는 느티나무, 산벚나무에서 대부분 7월보다는 9월에 보다 높은 LSC값을 나타냈다. LSC값은 조사된 모든 수종에서 인위적인 피음 수준을 높힐수록 대체로 감소하는 경향을 보였다.

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절화장미의 수분관계와 노화에 대한 용기내 수온과 엽수의 효과 (Effect of Vase Water Temperature and Leaf Number on Water Relations and Senescence of Cut Roses)

  • 인병천;장명갑;변혜진;손기철
    • 원예과학기술지
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    • 제28권4호
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    • pp.609-617
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    • 2010
  • 절화 장미의 수분관계와 노화반응에 대한 용기내 수온과 엽수의 효과를 조사하였다. 신선한 상태로 수확된 'Red Sandra' 장미의 줄기는 상위엽 2매 또는 4매와 함께 길이 50cm로 정리되었다. 절화는 상온증류수($23^{\circ}C$; AT-DW), 저온증류수 ($7^{\circ}C$; LT-DW), 또는 저온보존용액(LT-PW)이 포함된 용기에 침지된 상태로 환경제어실에서 유지되었다. 처리간의 효과는 절화수명, 화경, 생체중 및 수분흡수량의 변화에 의하여 평가되었다. 수분관계에 있어서 차이는 $CO_2$동화율, 기공전도, 그리고 줄기수분유속(SFR)을 측정함으로써 판단되었다. 수분흡수율은 LT-DW 장미에서 현저하게 증가되었고, LT-PW 장미에서 감소되었다. LT-PW 장미는 실험기간 동안 낮은 용액흡수량을 보였음에도 불구하고, 높은 생체중, 가장 긴 정의 수분균형기간, 그리고 가장 큰 화경을 나타냈다. 2매엽의 장미는 높은 생체중과 향상된 수분 균형을 유지한 결과로 절화수명이 연장되었다. $CO_2$동화율과 기공전도도는 LT-PW에 유지함으로써 현저하게 감소되었고, 엽수의 감소에 의하여 증가되었다. AT-DW장미의 경우, 줄기상부에 비하여 줄기하부의 SFR이 낮았으나, LT-DW 장미는 줄기하부의 SFR이 훨씬 컸다. 이것은 저온수가 줄기내의 수분전도율을 향상시킨다는 것을 나타낸다. 반면, LT-PW 장미는 실험기간 동안 안정된 SFR을 유지하였고, 줄기상부와 줄기하부에서 유사한 SFR 패턴을 나타냈다. 결과적으로 LT-PW와 LT-DW장미는 AT-DW 장미에 비하여 절화수명이 각각 8일과 4일 이상 연장되었다.