• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.350-352
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• 2002

We examined the bacteriochlorophyill/bacteriopheophytin ratios in several species of purple bacteria containing only LHI. The pigment ratios depended greatly on species. Further, Rhodospirillum rubrum showed wide variation when grown under different light intensity, and Rhodobium marinum showed significant variation from culture to culture even under the same light conditions. The protein ratios of a/RC and $\beta$/RC estimated by SDS-PAGE of chromatophores of Rsp. rubrum and Rbi. marinum exhibited the ratio of $\beta$/$\alpha$ > 1. These findings gave us the novel idea that there are two types of LHl; one is a C-shaped open antenna composed by $\alpha$$\beta$ units surrounding a RC, and another is a small closed ring antenna composed by $\alpha$$\beta$ units located peripherally in a variable ratio to the core complex like LH2.

• Journal of Photoscience
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• 제12권3호
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• pp.129-133
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• 2005

The psbC gene, encoding the intrinsic chlorophyll-binding protein of CP43, one of the PS core complex polypeptides, was cloned from the Panax ginseng chloroplast, which is composed of 1,422 nucleotides and the overall nucleotide sequence shows more than 84% identity to those of eukaryotic photosynthetic organisms. The predicted topology of CP43, based on hydropathy analysis, includes six membrane-spanning ${\alpha}-helices$ resulting in three lumenal and four stromal loops. The putative translation start codon for the psbC gene is located at 48 nucleotides upstream from the stop codon of the psbD gene whose product is also a component of the PSII reaction center, implying that the promoter of the psbC gene is possibly located in the middle of the structural gene of the psbD gene. Northern blot analysis of the in vivo accumulation of the psbC transcript from the plants grown under the various growth light intensities (5%, 10%, 20%, and 100%) of daylight indicated that the steady-state level of the psbC transcript was not significantly affected by light intensity.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제2권1호
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• pp.18-23
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• 2013

The photosystem II (PSII) light harvesting complex (LHC) consists of a variety of pigment protein complexes which are involved in structural organization and regulation of photosynthetic unit. These LHC proteins encoded by a group of Lhcb genes are essential for the structural integrity of PSII supercomplex, the channeling the excitation energy to the reaction center of PSII and its redistribution to photosystem I by state transitions. Numerous studies with the help of recent technological advancements have enabled a significant progress in our understanding on the structure of PSII-LHCII supercomplexes and their mobilization under various light conditions. Here, we present a mini-review on the latest concepts and models depicting the structure of PSII-LHCII supercomplexes and the role of Lhcb proteins in their supra-molecular organization. Also we will review on the current understandings and remaining problems involved in the mobilization of the supercomplexes during state transitions and during high light illumination for controlling light energy distribution between the two photosystems.

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1023-1030
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• 2002

The effects on photosynthesis of NaCl(0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 or 1.0 M) were examined in etiolated barley seedlings. Chlorophyll(Chl) a, Chl b and carotenoid contents, Chl a fluorescence and quenching coefficients of Chl fluorescence have been determined in the primary leaves of etiolated barley seedlings cultivated under low light(60 $\mu$㏖ $m^{-2}\;s^{-1}$). Chl a, b, and carotenoid contents were decreased remarkably in comparison with the control at 0.4 M NaCl. However, the value of Fo and Fv were decreased at 0.6 M NaCl and the ratio of Fv/Fm were deceased at 1.0 M NaCl. Chlorophyll synthesis was seriously inhibited from 0.4 M NaCl, and the photosynthetic electron transport system was inhibited from 0.6 M NaCl. Quantum of photosystem II reaction center was inhibited at 1.0 M NaCl. The effects of NaCl on the Chl content were raised in a 6 hrs, but the effects of NaCl on the value of Fo, Fv and Fv/Fm were raised in 30 hrs. The value of qP was decreased in comparison with the control at all concentrations, but there was a small change in the value qE. These results provide evidence that NaCl inhibited effects of various concentration of NaCl were inhibited quinone redox, however, proton gradient between thylakoid membranes was little damaged.

• 현장농수산연구지
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• 제22권1호
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• pp.35-42
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• 2020

This study was conducted to investigate the photosystem II activities of Cercis chinensis by soil water condition. Drought stress was induced by withholding water and waterlogging treatments was immerging the pots for 15 days. Results showed that the relative activities per reaction center such as ABS/RC, TRo/RC and Dio/RC were significantly increased compared with the control group after 12 days in waterlogging treatments. Particularly, Dio/RC increased substantially under waterlogging stress, indicating that excessive energy was consumed by heat dissipation. Furthermore, the performance index on absorption basis(PI_abs) and responses to structural and functional PS II(SFI_abs) were dramatically decreased after 15 days in both the drought and waterlogging treatments, which reflects the relative reduction state of the photosystem II. These results of chlorophyll a fluorescence by OKJIP analysis show that the sensitive changes photosystem II activity. Thus, on the basis of our results that Cercis chinensis was exhibited a strong reduction of photosynthetic activity to waterlogging stress, and OKJIP parameters such as ABS/RC, DIo/RC, PI_abs and SFI_abs could be useful indicator to monitor the physiological states of Cercis chinensis under soil water condition.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.98-106
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• 2012

본 연구는 차나무(Camellia sinensis L.)와 동백나무(C. japonica L.), 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.) 잎을 대상으로 엽록소형광과 $CO_2$ 흡수능을 비교 분석하여 탄소흡수원으로서의 가치를 평가하고자 하였다. 차나무의 $CO_2$ 고정율은 같은 과의 동백나무보다 높고 과수작물인 귤나무와 유사하였다. 기공전도도 ($g_s$)는 3종 모두 새벽에는 높고 이후 저녁 시간까지 계속하여 감소하였다. 엽육 내 $CO_2$ 농도 ($C_i$)는 3종 모두 새벽(06:00)에 높고 낮에 감소하였다가 저녁에 다시 증가하는 경향을 보였으며, 잎의 증산율 (E)은 낮 시간에 높아졌다가 저녁에 감소하였다. 차나무에서 광계II의 광화학적 효율(Fv/Fm)은 낮시간에 다소 낮아졌다가 저녁에 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 낮시간의 Fv/Fm 감소는 광억제의 결과로 보이며 그 감소폭이 동백나무보다 적어 빛이나 고온 등에 내성을 가지고 있음을 알 수 있다. 엽면적당 활성상태의 반응중심의 상대적 밀도를 의미하는 RC/CS는 3종 모두 낮시간에 감소하였다. ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC와 DIo/RC는 차나무와 동백나무에서 낮시간에 증가하였으며, 귤나무에서도 낮시간에 증가하였으나 유의성이 없는 것으로 나타났다. 일동화율은 차나무가 $320.1mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 가장 높았으며, 귤나무와 동백나무는 각각 $292.5mmol\;m^{-2}d^{-1}$와 $244.8mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 차나무는 광합성율이 높고 낮 시간의 광억제도 낮을 뿐만 아니라, 귤나무보다 수분요구량이 낮고 수분이용효율은 높아 탄소흡수원으로서 유용한 작물수종인 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권6호
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• pp.659-664
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• 2013

The aim of this study is to determine the drought stress index through photochemical analysis in red pepper (Capsiumannuum L.). The photochemical interpretation was performed in the basis of the relation between Kautsky effect and Photosystem II (PSII) following the measurement of chlorophyll, pheophytin contents, and $CO_2$ assimilation in drought stressed 5-week-old red pepper plants. The $CO_2$ assimilation rate was severely lowered with almost 77% reduction of chlorophyll and pheophytin contents at four days after non-irrigation. It was clearly observed that the chlorophyll fluorescence intensity rose from a minimum level (the O level), in less than one second, to a maximum level (the P-level) via two intermediate steps labeled J and I (OJIP process). Drought factor index (DFI) was also calculated using measured OJIP parameters. The DFI was -0.22, meaning not only the initial inhibition of PSII but also sequential inhibition of PSI. In real, most of all photochemical parameters such as quantum yield of the electron transport flux from Quinone A ($Q_A$) to Quinone B ($Q_B$), quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, average absorbed photon flux per PSII reaction center, and electron transport flux until PSI acceptors per cross section were profoundly reduced except number of QA reducing reaction centers (RCs) per PSII antenna chlorophyll (RC/ABS). It was illuminated that at least 6 parameters related with quantum yield/efficiency and specific energy fluxes (per active PSII RC) could be applied to be used as the drought stress index. Furthermore, in the combination of parameters, driving forces (DF) for photochemical activity could be deduced from the performance index (PI) for energy conservation from photons absorbed by PSII antenna until the reduction of PSI acceptors. In conclusion, photochemical responses and their related parameters can be used as physiological DFI.

• 환경생물
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• 제20권3호
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• pp.197-204
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• 2002

저선량 $\gamma선 조사가 참박의 초기생육과 생리활성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 참박 종자에 $\gamma선을 0-2O Gy 수준으로 조사하여 생육을 관찰하였다. 저선량 $\gamma선에 의한 참박의 초기생육은 대조구에 비해 4-16Gy에서 다소 증가하였고, 생육 조사시 측정한 자엽의 경우 catalase와 Peroxidase 활성이 대조구에 비해 8 Gy 조사구에서 가장 높았으며 본엽은 peroxidase활성이 4 Gy 조사구에서 확연히 증가하였다. 저선량 $\gamma선을 조사한 박 식물체의 광 스트레스에 대한 반응효과는 광계II의 광화학적 효율이 대조구와 8 Gy의 경우 50% 정도 감소되었으나 4 Gy에서는 40% 정도의 감소를 보였다. 반면 Fo는 광저해가 진행됨에 따라 약간의 증가를 보였으나 대조구나 저선량 조사구사이의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율, $\varphi_{PSII}$과 광계II 반응중심의 흥분 포획능, 1/Fo-l/Fm 또한 광저해가 진행되는 동안 감소하여 $\varphi_{PSII}$는 대조구와 8 Gy의 경우 20% 정도 감소를 보인 반면 4 Gy 조사구는 15%의 감소를 보였고, 1/Fo-lF/m은 대조구와 8 Gy는 55%, 4 Gy는 45%의 감소를 나타냈다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 대조구와 저선량 조사구 모두 70% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma선이 참박의 생육을 촉진시키고 4 Gy에서 광 스트레스에 대한 저해가 감소되었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.1-7
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• 2015

본 연구는 파종시기와 질소시비 수준에 대한 옥수수의 광화학적 반응을 분석하여 광생리적 특성을 해석하였다. 1. 5월 22일 파종시 질소 함량이 증가함에 따라 생육후기까지 엽록소 형광량 또한 증가하여 질소 배량처리에서 광이용효율이 더 높은 것으로 확인되었다. 2. 생육초기의 형광량이 가장 높았으며, 이후 모든 처리구에서 엽록소 형광량이 50% 가량 감소하여 전자전달을 위한 광화학 반응이 크게 감소했음을 알 수 있었다. 3. 질소 반량구에서 활성화된 RC (RC/ABS)가 감소하며 13% 이상의 에너지가 손실되었으며, 결국 전자전달시 에너지 전환효율(PI, DF 등)이 감소해 광이용효율이 낮았다. 4. 배량 처리구는 생육후기로 갈수록 전자전달 효율(ET2o/CS) 및 단면당 활성화된 RC(RC/CS) 등 광이용 효율이 대조구 대비 크게 증가하여 광합성기구 사이의 전자전달이 잘 이루어지는 것으로 확인되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.169-181
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• 2023

최근 지구온난화의 주원인인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂)의 배출량을 줄이기 위하여 한국은 탄소 배출량 감축목표와 탄소 중립을 선언하였으며, 이에 따른 지역별 배출량과 대기 중 CO₂ 농도의 정확한 평가가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 Orbiting Carbon Observatory-2 위성자료와 CO₂ 배출량 자료를 활용하여 위성기반 대기 중 CO₂ 농도와 배출량의 시공간적 차이를 확인하고, 이러한 차이를 식생 성장에 따른 광합성 반응지수인 태양유도 엽록소 형광(solar-induced fluorescence, SIF)을 이용하여 설명하고자 하였다. 2014년부터 2018년까지 한국 지역에서 환경부 온실가스종합정보센터(Greenhouse Gas Inventory and Research Center, GIR) 및 Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) 배출량은 지속적으로 증가하였지만, 위성에서 관측된 CO₂ 농도는 2018년에 전년 대비 감소하는 것으로 나타났다. 지역적으로 살펴보면 경기도, 충청북도는 2018년에 GIR, EDGAR 배출량이 증가하였지만 CO₂ 농도는 감소하였다. 또한, 배출량과 위성관측 CO₂ 농도의 상관성분석에서 서울과 강원도 지역에서 각각 0.22 (GIR), 0.16 (EDGAR)으로 낮은 상관성을 보였다. 대기 중 CO₂ 농도는 SIF와 지역별로 상이한 상관관계를 보였는데, 5~9월의 CO₂-SIF 상관성분석에서 서울과 경기지역은 -0.26의 음의 상관계수를, 충청북도와 강원도는 0.46의 양의 상관계수를 보이며 CO₂ 흡수와 대기 중 농도의 관계성이 지역별로 차이가 있음을 밝혔다. 따라서 대기 중 CO₂ 농도와 배출량 사이의 관계성을 분석함에 있어 CO₂ 흡수 과정에 대한 고려가 필요하다는 것을 시사한다.