• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.127-136
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• 2023

Water scarcity decreases the rate of photosynthesis and, consequently, the yield of banana plants (Musa spp). In this study, transcriptome analysis was performed to identify photosynthesis-related genes in banana plants and determine their expression profiles under water stress conditions. Banana plantlets were in vitro cultured on Murashige and Skoog agar medium with and without 10% polyethylene glycol and marked as BP10 and BK. Chlorophyll contents in the plant shoots were determined spectrophotometrically. Two cDNA libraries generated from BK and BP10 plantlets, respectively, were used as the reference for transcriptome data. Gene ontology (GO) enrichment analysis was performed using the Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery (DAVID) and visualized using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway prediction. Morphological observations indicated that water deficiency caused chlorosis and reduced the shoot chlorophyll content of banana plantlets. GO enrichment identified 52 photosynthesis-related genes that were affected by water stress. KEGG visualization revealed the pathways related to the 52 photosynthesisr-elated genes and their allocations in four GO terms. Four, 12, 15, and 21 genes were related to chlorophyll biosynthesis, the Calvin cycle, the photosynthetic electron transfer chain, and the light-harvesting complex, respectively. Differentially expressed gene (DEG) analysis using DESeq revealed that 45 genes were down-regulated, whereas seven genes were up-regulated. Four of the down-regulated genes were responsible for chlorophyll biosynthesis and appeared to cause the decrease in the banana leaf chlorophyll content. Among the annotated DEGs, MaPNDO, MaPSAL, and MaFEDA were selected and validated using quantitative real-time PCR.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.14-22
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• 2011

The artificial lights to be introduced for the plant factories is requiring the artificial light resources with minimizing the energy consumption to reduce the greenhouse gases which is a major cause of global warming, and maximizing the efficiency in photosynthesis effect light-wave range, in which the plants can be greatly grown and developed, and having the signal light-wave range for forming the light types. the best growing and developing environment for the plants has recently realized with utilizing the LED(Lighting Emitting Diode) lamps, as a environment-friendly green lamps, which can elevating the light efficiency with using only the specific light wave range. In this study, to provide the necessary lights for the full artificial light type of the plant factory, the following research/study and experiments has been conducting. experiments of the spectrum for each light sources, and LED, The intensity of illumination, Irradiance, Photosynthesis Photon Flux Density.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제20권4호
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• pp.239-244
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• 1997

Hybrid poplar (Populus trichocarpa $\times$ P. deltoides) clones were fumigated with ozone. Fumigation was applied for 6 to 8 hours each day for approximately 3 months at ozone concentrations of 0.090 to 0.115 ppm using by open-top chambers. Growth and biomass of hybrid poplar seedlings were reduced by ozone exposure. Mean percentage of falling leaves in ozone-treated plant was 6 times higher than that of charcoal-filtered plant. Among physiological responses, rate of photosynthesis, stomatal conductance, transpiration and initial Rubisco activity were significantly lower in seedlings grown in ozone environment compared seedlings grown in charcoal-filtered air. All these physiological results supported that biochemical process to be a key feature to understand reduction in photosynthesis.

• Journal of Plant Biology
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• 제17권1호
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• pp.3-8
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• 1974

The experiments were conducted to examine the effects of sulfur dioxide on catalase activity in germinating seeds under dark conditions and in green plants under light conditions. Three kinds of plants, bean (Glycine max M.), cabbage (Brassica oleracea L. Chungbang No.1) and rice (Oryza sativa L. Suwon No.213-1) were used in this study. Both thegerminating seeds and the leaves were treated with various concentrations of sulfur dioxide for both one green plants with two and twelve hours. In the results of the measurement of catalase activity it was found that plant injuries by sulfur dioxide for the period of photosynthesis were higher than those for the period of respiration. In the control, apparent catalase activity under the light condition of photosynthesis showed a considerable decrease in comparison with catalase activity under the dark condition of respiration. This tendency also appeared markedly in the gas treatment. In the gas treatment for twelve hours, the decrease of catalase activity was higher than that of one hour in both photosynthesis and respiraton. It was thought that sulfur dioxide was an inhibitor of catalase activity in higher concentration of the gas.

• Journal of Ginseng Research
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• 제12권1호
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• pp.87-91
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• 1988

일복개량의 일환으로 일복의 피복재선택을 위한 기초자료를 얻고자 적색광, 청색광 및 백색광하에서 미국인삼(Panax quinquefolin L.)의 광합성을 측정하였다. 광질별 광합성량은 전반적으로 적색과, 백색광 및 청색광 순으로 많았으며 그 광합성량의 차이는 조도가 증가할수록 감소되었다. 따라서 일복의 피복물 색상은 적색으로 하는 것이 인삼(미국인삼) 생육에 유이할 것임을 시사되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.280-280
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• 2013

In green plants, energy generation is accomplished through light-harvesting photosystem, which utilize abundant visible light and multi-stepwise redox reaction to oxidize water and reduce NADP+, transferring electrons efficiently with active cofactors1. Inspired by natural photosynthesis, artificial solar water-splitting devices are being designed variously. However, the several approaches involving immobilization2, conjugation3, and surface modification4 still have limitations. We have made artificial photosynthesis templates by self-assembling tyrosine-based peptide to mimick photosystem II. Porphyrin sensitizer absorbing blue light strongly was conjugated with the templates and they were hybridized with cobalt oxide through the reduction of cobalt ions in an aqueous solution. The formation of hybrid templates was characterized using TEM, and their water oxidation performance was measured by fluorescence oxygen probe. Our results suggest that the bio-templated assembly of functional compounds has a great potential for artificial photosynthesis.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권2호
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• pp.99-105
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• 2024

Land plants produce glucose (C₆H₁₂O₂) through photosynthesis by utilizing carbon dioxide (CO₂), water (H₂O), and light energy. Glucose can be stored in various polysaccharide forms for later use (e.g., sucrose in fruit, amylose in plastids), used to create cellulose, the primary structural component of cell walls, and immediately metabolized to generate cellular energy, adenosine triphosphate, through a series of respiratory pathways including glycolysis, the tricarboxylic acid cycle, and oxidative phosphorylation. Additionally, plants must metabolize glucose into amino acids, nucleotides, and various plant hormones, which are crucial for regulating many aspects of plant physiology. This review will summarize the biosynthesis of different plant hormones, such as auxin, salicylic acid, gibberellins, cytokinins, ethylene, and abscisic acid, in relation to glucose metabolism.

• 한국산림과학회지
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• 제98권4호
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• pp.392-398
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• 2009

본 연구는 황사가 수목에 미치는 영향을 알아보기 위해 5 수종의 인위적 황사처리 이후 광합성, 호흡, 생장 및 기공에 미치는 영향을 비교하였다. 황사 처리량에 따른 생장량은 회화나무의 경우 평균 황사농도의 10배인 $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$에서 감소한 것이 관찰되었으며, 다른 수종에서는 차이가 없었다. 호흡량은 회화나무와 자작나무에서 $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리에서 호흡량이 감소하였으며, 다른 수종에서는 차이가 없었다. 황사 처리량에 따른 최대광합성량은 회화나무와 자작나무에서 $500{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리에서 각각 3주, 6주 이후에 감소하였고, $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리에서는 처리직후 계속 감소하였다. 상수리나무, 신갈나무, 복자기는 유의성이 없었다. 광학현미경으로 회화나무의 대조구와 $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리의 기공관찰 결과, $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리에서 기공 내 먼지가 관찰되었다. 전자현미경으로 5수종의 잎 뒷면 기공을 관찰한 결과, 회화나무와 자작나무는 기공의 크기가 크며, 대조구와 $5,000{\mu}g{\cdot}m^{-2}$ 농도의 황사 처리에서 기공 개폐율의 차이가 컸다. 이것은 황사 먼지가 기공이 큰 수종일수록 흡입되기 쉬우며 수목의 광합성, 호흡 및 생장을 감소시킨 것으로 판단된다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.204-220
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• 2011

이 연구는 초기 광합성 연구자의 탐구 과정을 재구성하여 중학생들의 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상을 위한 실험 모듈을 개발한 후, 이의 적용 효과를 알아보고 광합성과 관련된 학생들의 선행 개념 유형과 개념 변화의 패턴을 분석하고자 하였다. 실험재료로는 Rapid-cycling Brassica rapa 라는 속성식물을 사용하였다. 개발된 모듈을 적용한 실험반의 수업은 교과서에 제시된 실험을 적용한 통제반의 수업에 비해 학생들의 과학탐구능력 향상에 효과적이었으며, 과학탐구능력의 하위 요소 중에서 측정, 예상, 가설 설정 능력의 향상에 효과적이었다. 실험반의 사전-사후 검사 결과를 비교해 본 결과, 관찰, 예상, 일반화 능력의 향상에 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 개발된 모듈은 광합성 관련 개념 성취 및 생태계내에서의 식물의 역할, 식물의 먹이, 식물체 내에서 물과 양분의 이동과 관련된 개념 발달에 효과가 있었다. 학생들은 선행 개념으로 이산화탄소나 산소와 같이 눈에 보이지 않는 물질의 존재나 역할 또는 에너지의 축적과 같은 추상적 개념에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났으나, 이 연구에서 개발된 모듈을 적용한 결과 유기물과 산소 생산자인 식물의 역할에 대한 포괄적인 개념 발달에 효과가 있었으며, 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상에 효과가 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제30권4호
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• pp.398-404
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• 1985

본 연구는 4년생 고려인삼의 재식위치에 따르는 잎의 형태적 특성과 광합성능력 및 암호흡의 계절적 변이를 구명하기 위하여 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽장, 엽폭, 엽중 및 엽면적지수는 후열에 비해 전열에서 현저한 증가를 보였고 또한 6월에 비해 9월에 증가된 경향이었으며 특히 후열엽의 충실도는 6월에 비해 9월에 뚜렷한 증가를 나타내었다. 2. 기공의 수 및 크기는 6월에 비해 9월에 현저한 증가를 보였다. 엽록소a는 6월에 비해 9월에 현저히 감소되었으나 엽록소b는 계절간의 차이가 없었으며 또한 엽록소a, b 모두 6월에는 전열에 비해 후열에서 현저히 많았으나 9월에는 전후열간 차이가 인정되지 않았다. 3. 광합성 최적광도의 추정치는 9월에 비해 6월에 높았고 또한 후열에 비해 전열 재식인삼이 높았으며 15~2$0^{\circ}C$에 비해 $25^{\circ}C$이상의 온도에서 현저히 낮았다. 광보상점은 온도가 높을수록 현저히 높아졌고 6월에 비해 9월에 현저히 높았다. 4. 최대광합성량은 6월에는 후열에 비해 전열에서 현저히 많았으나 9월에는 후열 재식인삼에서 오히려 현저한 증가를 보였고 6월에는 20~$25^{\circ}C$에서 그리고 9月에는 15~2$0^{\circ}C$에서 최대광합함량을 나타내었으며 그 이상의 온도에서는 현저한 광합성량의 감소를 나타내었다. 5. 광합성 최적온도는 6월은 21~$25^{\circ}C$였고 9월은 14~21$^{\circ}C$였으며 모두 전열에 비해 후열에서 현저히 높았다. 계절 및 재식위치에 관계없이 인삼엽의 암호흡은 온도상승에 따라 현저한 직선적인 증가를 보였고 Q$_{10}$은 6월의 전열에서는 1.7~2.1이었고 6월 후열 및 9월 전후열 잎은 1.3~l.8의 범위였다.