• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1127-1133
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• 2010

총광합성율의 변이는 순광합성율에 호흡율을 더해서 구한 것으로 계통간의 변이는 순광합성율과 대동소이하였으며 rosetteness는 초장, 초고 그리고 상대엽면적(SLA)과는 고도로 유의한 정의 상관을 보여 초장 및 초고가 클수록 잎의 부착밀도가 낮고 잎이 엷은 것으로 나타났다. 식물의 지상부 생장량은 호흡율에 의해 보다 크게 영향을 받는 것으로 나타났는데 이는 호흡이 잎 뿐 아니라 줄기에서도 일어나는데 기인한 것으로 사료된다. 그리고 엽의 부착밀도가 낮은 계통들이 지상부 생육이 좋았는데, 이것은 광합성율을 높이기 위해서는 상대엽면적(SLA)이 큰 즉, 엽의 두께가 얇은 계통을 선발하는 것이 유리함을 말해 준다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권3호
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• pp.161-171
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• 2022

Background: Epilobium hirsutum L. is designated as an endangered plant in South Korea located in Asia, due to the destruction of its habitats through the development of wetlands. Therefore, in this study, in order to find a light condition suitable for the growth and ecophysiological responses of Epilobium hirsutum L., those of this plant under treatment with various light qualities in a smart farm were measured. Results: In order to examine the changes in the physiological and growth responses of Epilobium hirsutum L. according to the light qualities, the treatment with light qualities of the smart farm was carried out using the red light: blue light irradiation time ratios of 1:1, 1:1/2, and 1:1/5 and a red light: blue light: white light irradiation time ratio of 1:1:1. As a result, the ecophysiological responses (difference between leaf temperature and atmospheric temperature, transpiration rate, net photosynthetic rate, intercellular CO₂ partial pressure, photosynthetic quantum efficiency) to light qualities appeared differently according to the treatments with light qualities. The increase in the blue light ratio increased the difference between the leaf temperature and the atmospheric temperature and the photosynthetic quantum efficiency and decreased the transpiration rate and the intercellular CO₂ partial pressure. On the other hand, the white light treatment increased the transpiration rate and intercellular CO₂ partial pressure and decreased the temperature difference between the leaf temperature and the ambient temperature and photosynthetic quantum efficiency. Conclusions: The light condition suitable for the propagation by the stolons, which are the propagules of Epilobium hirsutum L., in the smart farm, is red, blue and white mixed light with high net photosynthetic rates and low difference between leaf temperature and atmospheric temperature.

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-11
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• 2007

일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, $2,000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기$\sim$출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기$\sim$성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.531-538
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• 2011

본 실험은 '후지'/M.9 사과나무의 갈색무늬병에 의한 낙엽 정도가 수체생장과 과실품질에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 갈색무늬병에 의해 9월말 수관 전체 낙엽율이 10% 이상 되면 가용성고형물 함량이 감소되었고, 30% 이상이면 평균과중이 감소되었다. 과실의 착색과 전분 함량은 과실 주변 잎들의 낙엽 정도가 심해질수록 감소되는 경향을 나타내었다. 이듬해 개화율 및 과중, 총신초장은 전년도 낙엽율이 높을수록 감소되는 경향이 있었다. '후지'/M.9 사과나무의 과대지에서 갈색무늬병의 발생이 없는 잎은 9월 말에도 광합성속도를 약 $10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이상 유지하여 9월 말 이후의 과실비대 및 가용성고형물 함량 증가에 영향을 미쳤다. 9월말 갈색무늬병반이 전체 잎면적의 50% 이상을 차지한 잎의 광합성속도는 건전한 잎의 30% 수준이었다. 결론적으로 낙엽구들의 과실품질 감소는 과실 내 전분 감소에 의해서 이며, 과실 내 전분 감소는 갈색무늬병에 의해 과실주변 잎들의 광합성속도가 8월 이후부터 감소되었기 때문이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.132-139
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• 2018

작물의 생산량은 광합성과 밀접한 관계가 있으며, 광합성 속도는 다양한 환경 요인에 의해 변화한다. 광합성 속도는 작물의 생육 상태나 생육 속도를 판단하는 지표로 사용되며, 작물 재배 시설을 구축하는 데 고려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, $CO_2$ 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 $CO_2$ 농도($600-2,200{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)와 5단계의 광조건($60-340{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버($1.0{\times}0.8{\times}0.5m$) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과, 단순곱 모델의 $R^2$는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 $R^2$는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델이 광도, $CO_2$ 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최적의 광도와 $CO_2$ 농도를 결정하는 데 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권4호
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• pp.244-249
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• 2006

다양한 광환경에 대한 음나무 유묘의 생장특성과 엽록소 함량, 파장별 흡광도, 광합성 속도 등 광합성 특성을 조사하였다. 엽면적, 엽병길이 , RGR은 낮은 광조건에서 생장시킨 개체에서 크게 나타났고, SLW는 강한 광조건에서 각각 생장한 개체에서 높았다. 엽록소 함량은 염록소 a, 엽록소 b, 엽록소 a+b 함량 등은 낮은 광조건에서 생장시킨 개체에서 높았고, 엽록소 a/b 율은 강한 광조건에서 각각 생장한 개체에서 높았다. 광합성 유효파장역에서 평균 흡광값은 음엽이 0.75로 양엽의 0.70보다 높았다. 광합성 속도는 강한 광조건에서 생장한 개체가 높은 광합성 속도를 나타내었다. 광포화점은 전광조건 하에서 생육시킨 유묘에서 $700\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 임내광 조건에서 생육시킨 조건에서 $300\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었고, 생장상의 강광조건에서는 $500{\;}{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 약광조건에서는 $300{\;}{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다.

• 한국연초학회지
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• 제23권2호
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• pp.109-114
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• 2001

A CAB cDNA vector(pKGCAB), encoding the light harvesting chlorophyll a/b binding protein in Korean ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer), was constructed with the CaMV35S promoter of plant expression vector. The chimeric vector was transformed into tobacco(Nicotiana tabacum cv. NC 82) using Agrobacterium tumefaciens LBA 4404 strain, and the transgenic tobacco plant CAB-TP2 was selected. Photosynthetic rates of the CAB-TP2 plant at before-flowering stage were increased about 20% under low irradiance conditions of quantum 100 and 500 $\mu$mol.m$^{-2}$ s$^{-1}$ , however, the rates were similar to those of NC 82 under quantum 1000 and 2000 $\mu$mol.m$^{-2}$ s$^{-1}$ conditions. The plants were germinating under low- or normal irradiance condition and the quantum yield of photosystem III were measured. The differences of the Fv/Em values between conditions were 0.07 and 0.01 in NC 82 and CAB-TP2, respectively. The mature leaves in the position 8-10 of the CAB-TP2 at before-flowering stage revealed l0% higher Fv/Fm values in range of 0.759 to 0.781 and 40% more chlorophyll contents of 70-93mg/$m\ell$ than those of normal NC 82. These data suggest the possibility that the increase in photosynthetic activity of leaves under low light intensity in the canopy of CAB-TP2 transgenic tobacco might lead to increase the quality of lower tobacco leaves.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권2호
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• pp.187-193
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• 2007

Higher plants can be categorized as C3, C4 or CAM according to their photosynthetic pathways, and some succulent plants are known to shift their patterns of photosynthesis from C3 to CAM in response to environmental stresses such as salt treatment or water deficiency. To investigate fundamental photosynthetic patterns and the induction of pattern shifts (C3, CAM, C3-CAM etc.) as a result of environmental stresses, we measured the water content, diurnal changes in pH, net $CO_2$ exchange, transpiration rate, total ionic contents, and osmolality of Kalancoe daigremontiana, Sedum kamschaticum and Sedum sarmentosum which belong to Crassulaceae known as representative CAM plant, after 10 days of drought treatment. S. kamschaticum and S. sarmentosum did not show a significant difference in diurnal pH variation in the treatment and control conditions. However, the pH of drought-treated Kalancoe was low at night and high in the daytime, with a pH value between 4 and 5. Typical CAM plants display a net $CO_2$ exchange that increases at night and decreases in the daytime. Kalancoe displayed the predicted pattern. However, S. kamschaticum and S. sarmentosum showed a photosynthetic pattern more typical of C3 plants, and did not show changes in photosynthetic pattern under drought stress. Kalancoe also showed a transpiration rate typical for CAM pho-tosynthesis, whereas the transpiration rates of S. kamschaticum and S. sarmentosum were in the typical range for C3 photosynthesis. Kalancoe had high total ionic contents during the night, which decreased somewhat during the daytime, whereas S. kamschaticum and S. sarmentosum displayed the opposite pattern. This result is similar to the diurnal patterns of changes in pH in the three plant species, which suggests a relationship between pH and ionic contents. S. sarmentosum showed lower osmolality under drought stress than in the control condition, whereas the osmolality of Kalancoe and S. kamschaticum did not differ between conditions. S. sarmentosum may have maintained internal water content by lowering its osmolality and raising its total ionic contents. In conclusion, Kalancoe displayed the characteristic responses of a typical CAM plant, whereas S. kamschaticum and S. sarmentosum displayed aspects of the C3 photosynthetic pattern under drought conditions. These results suggest that S. kamschaticum and S. sarmentosum (Crassulacea) in Korea overcome drought stress by increasing solute and ionic contents internally rather than changing their photosynthetic pattern from C3 to CAM under drought stress.

• Ocean and Polar Research
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• 제22권1호
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• pp.37-43
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• 2000

Epiphytic communities on marine plants of Seychelles (Indian Ocean Island group associated with East Africa) were investigated in January - March of 1989 during the $15^{th}$ biological voyage of the research vessel cademic Alexander Nesmeyanov. A seagrass species, Thalassodendron ciliatum, and macroalgae (Sargassum spp. and Halimeda spp.) were tested for host substrates and biomass of their dominant epiphytes were assessed. Also, in order to understand the effect of shading and nutrient filtering by epiphytes, two series of photosynthetic rates were compared for Th. ciliatum host leaves having 10% and no epiphytes. Total of 84 species of algae and main taxons of benthic animals were identified from three different host plants. An average biomass of the epiphytes on Th. cihiatum was $184.6g\;kg^{-1}$ and dominant species were green alga Halimeda opuntia, red algae Dictyurus occidentalis and Gelidiella myrioclada. These dominant species and their biomass were remarkably varied with depth increment. On Sargassum spp., an average biomass of the epiphytes was $0.18g\;kg^{-1}$ and the maximum biomass was never exceeded $0.16g\;kg^{-1}$. In the case of Halimeda spp. an average biomass of the epiphytes was $8.0g\;kg^{-1}$, and dominant species were Peyssonnelia dubyi, sponges and decapods. Photosynthetic rates of Th. ciliatum were significantly reduced in the leaves having 10% epiphytes (1.72 times lower, t=6.718, p<0.001).

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권1호
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• pp.29-34
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• 2006

Three macrophytes species, that are, Phragmites australis, Zizania latifolia and Typha angustifolia were grown in mono culture in order to compare growth (relative biomass increase rate), variation of photosynthetic pigment (total chlorophyll, Chl a, Chl b and Chl a/Chl b) and effectiveness of nutriment removal in 15%o NaCl-salt solution or processed-leachate (salinity 19.6%o) from sanitary landfill sites. The relative biomass increase rate of p. australis was significantly higher than Z. latifolia and T. angustifolia. In the case of processed-leachate treatment, the relative biomass increase rates of above-part, rhizome and root of P. australiswere 178 %, 148 % and 157 %, respectively. Also, in 15%o NaCl-salt solution treatment, the relative biomass increase rates of P. australis increased as follows; 161 % (above-part), 183 % (rhizome) and 112 % (root). Total chlorophyll contents increased significantly in the leaves of P. australis and Z. latifolia grown in 15%o NaCl-salt solution and processed-leachate. Among three macrophytes, P. australis was evaluated as most effective macrophyte for the biological retreatment of processed-leachate from sanitary landfill sites.