• 한국환경과학회지
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• 제30권7호
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• pp.547-555
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• 2021

To compare the vitality among cool-season turfgrasses under summer weather conditions and to obtain information to improve the management of turfgrasses in golf courses and sports fields., the chlorophyll fluorescence of three cool-season turfgrasses commonly planted on golf courses in the Jeju area was measured. The turfgrasses were perennial ryegrass (Lolium perenne L.), Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.), and creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds.). In perennial ryegrass and Kentucky bluegrass, the chlorophyll index was low in early summer and high in late summer. In creeping bentgrass, it remained low throughout the study. Fo tended to be low in the early summer and high in late summer in the three turfgrasses. However, the difference in F_o between late summer and early summer was markedly higher in perennial ryegrass than in Kentucky bluegrass or creeping bentgrass. F_m tended to be low in early summer and high in late summer, without obvious differences among the three turfgrasses. F_v/F_m, a measure of photochemical efficiency, was also low in early summer and high in late summer in the three turfgrasses. However, F_v/F_m in late summer was mostly higher in Kentucky bluegrass and creeping bentgrass than in perennial ryegrass, indicating that the former are more resistant to the high temperature and humidity of late summer. Furthermore, Kentucky bluegrass had a high chlorophyll index in late summer and would be most resistant to the harsh conditions of late summer.

• 한국잡초학회지
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• 제15권3호
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• pp.224-231
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• 1995

Paraquat에 대한 잡초종(雜草種)의 다양한 반응(反應)은 여러 가지 요인에 의한다. Paraquat에 대하여 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)은 가시적(可視的)인 피해율(被害率)의 차이(差異)를 비롯하여 체내(體內) 물질(物質) 변화(變化)의 차이(差異)는 물론 체내(體內) 효소(酵素) 활성(活性)의 차이(差異) 등을 나타났다. 내성종(耐性種)은 paraquat에 의한 photosystem II의 활성(活性) 저하(低下) 정도가 감수성종(感受性種)보다 작았으며, 지질(脂質)의 과산화(過酸化) 정도(程度) 역시 내성종(耐性種)에서 낮았다. 체내(體內) 물질(物質) 중 엽록소(葉綠素)는 paraquat에 의해 줄어들었으나 환원당(還元糖)의 경우는 paraquat의 농도(濃度)가 높아질수록 증가하였다. 항산화제(抗酸化劑)인 glutathione의 경우 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 함량(含量)이 증가하는 경향이었으나 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)의 구분은 뚜렷하지 않았다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 glutathione reductase의 활성(活性)은 내성종(耐性種)에서 높게 나타났으며, superoxide dismutase의 경우는 paraquat의 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 그 활성(活性)이 증가하였다. 체내대사(體內代謝)의 주요 효소(酵素)들인 catalase, NADPH-cytochrome c reductase, malate dehydrogenase의 활성(活性)은 catalase의 경우 저농도(低濃度)의 paraquat에 의해서는 활성(活性) 저하(低下) 정도(程度)가 낮은 반면 나머지 두 효소(酵素)는 저농도(低濃度)에서부터 급격한 활성저하(活性低下)가 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.829-838
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• 2015

본 연구는 마늘의 초기생장에 미치는 온도의 영향을 살펴보기 위하여 맹아가 출현된 마늘의 인편을 온도를 달리하여 재배하고, 마늘의 생육특성, 광계II 활성과 항산화효소의 발현 양상을 살펴보았다. 마늘의 생육은 $15-25^{\circ}C$ 조건에서 양호하여 지상부의 생장과 엽수가 빠르게 발달하였다. 특히, 지상부와 인경의 건중량과 전체 건중량이 $20^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 그보다 높은 온도에서는 지상부, 인경과 뿌리의 건중량이, 그리고 낮은 온도에서는 지상부의 건중량이 크게 감소하였다. $F_v/F_o$와 $F_v/F_m$ 또한 $15-20^{\circ}C$에서 높았으며 그 이상의 온도에서 크게 감소하였다. OKJIP 곡선의 패턴에서도 $15-20^{\circ}C$에서 $F_i$, $F_p$가 다소 증가하고, $25^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 점차 감소하였으며, $F_k$와 $W_k$는 $30^{\circ}C$에서 뚜렷하게 증가하였다. 그리고, 항산화효소들 중에 잎의 catalase와 superoxide dismutase, 그리고 뿌리의 peroxidase는 $20-25^{\circ}C$에서 높고 $30^{\circ}C$에서 크게 낮았다. 이러한 결과는 $30^{\circ}C$ 조건이 마늘의 초기생장에 있어 스트레스 요인으로 작용하고 있으며, $20^{\circ}C$ 전후에서 재배하는 것이 바람직함을 나타내 주고 있다. 그리고, $F_v/F_o$, $F_v/F_m$, $F_k$, $ET_o/CS_m$, $PI_{abs}$ 등의 엽록소형광 변수들은 마늘의 전체 건중량과 의미있는 상관을 보여, 마늘 생산성을 사전에 예측하는데 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2951-2957
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• 2015

유해 유독 적조생물의 대발생은 해양생물 건강성과 수산어족자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 미세조류의 대발생을 억제하기 위해 개발된 Thiazolidione 유도체(TD49)와 현장에서 적조생물을 제어하기 위하여 살포되는 황토에 대한 살조능을 조사하였다. 아울러 적조생물 생사판별과 관련된 자가영양생물의 광합성에 영향을 미칠 수 있는 활성엽록소(activity Chl. a), 광합성효율($F_v/F_m$), 전자 전달율(electron transport rate, ETR)등을 평가하였다. 대상적조생물은 유해조류 3종과 비유해 조류 1종을 선택하였으며, 유해조류는 침편모조류 Heterosigma akashiwo, Chattonella marina와 더불어 와편모조류 Heterocapsa circularisquama를 비교하였고, 비유해조류는 은편모조류 Rhodomonas salina에 대하여 평가하였다. 유해조류 3종은 살조물질(TD49)에 의하여 빠른 시간에 세포가 파괴되어 우수한 살조 효과(>80%)를 보인 반면, 황토에 관해서는 살조효율이 30%이하로 낮게 나타났다. 또한 TD49에 대한 유해조류 3종의 살조효율은 H. circularisquama> C. marina> H. akashiwo 순으로 높게 나타났으며, 광합성 효율 및 전자전달율 또한 극히 낮게 나타나, 광합성에 치명적인 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 유해조류 3종에 관해서 황토에 대한 광합성 효율과 전자전달율은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.01). 비유해종 R. salina 은 대조군에 비하여 TD49와 황토의 살조 효과, 광합성효율 및 전자전달율의 차이는 명확하게 나타나지 않았고, 오히려 TD49물질에서 성장에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 TD49물질은 유해적조 생물을 선택적으로 제어 할 수 있으며, 현장 적용시 우수한 살조 효과를 가질 수 있을 것으로 판단된 반면, 황토는 적조생물 제어에 적합하지 않을 것으로 사료되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권2호
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• pp.156-163
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• 2005

버즘나무와 백합나무의 오존에 대한 생리 생화학적인 반응 특성을 비교하고, 단기간 동안의 노출에 따른 피해 및 내성 반응을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 두 수종 1년생 묘목을 100 ppb의 오존에 2, 4, 8 시간/일 동안 노출시키며 1주일간 광합성, 기공전도도, 오존흡입량을 측정하고 1주일 후 광화학 효율 및 탄소고정 효율, 엽록소 함량 및 항산화효소인 SOD의 활성을 측정하였다. 광합성과 기공전도도는 버즘나무의 경우 2시간 처리구는 감소하지 않았지만 오존 처리 시간이 길어질수록 감소하였으며, 백합나무는 버즘나무보다 민감하게 반응하여 2시간 처리구에서도 광합성과 기공전도도의 감소가 나타났으며, 오존 처리 시간이 길어질수록 더욱 많이 감소되었다 엽록소 형광반응을 이용한 광화학을 측정에서는 두 수종 모두에서 오존 처리 시간에 빠른 광화학효율의 차이가 크게 나타나지 않았지만, 탄소고정효율에 있어서는 오존 처리 시간이 길어질수록 매우 많이 감소하였으며, 백합나무의 감소 폭이 더 켰다. 엽록소 함량은 두 수종 모두 큰 변화가 나타나지 않았지만 SOD 활성에서는 수종간에 큰 차이가 나타났는데 버즘나무 2시간 처리구에서는 증가하였으며, 처리 시간이 증가함에 따라 감소하였지만 백합나무에 비하여 감소 폭이 적었다. 따라서 오존에 대해서 버즘나무보다 백합나무가 민감하게 반응하며 내성이 낮은 것으로 판단되었다.

• 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.

• 한국환경과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1323-1334
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• 2010

The effect of nitric oxide (NO) on antioxidant system and protective mechanism against oxidative stress under UV-B radiation was investigated in leaves of maize (Zea mays L.) seedlings during 3 days growth period. UV-B irradiation caused a decrease of leaf biomass including leaf length, width and weight during growth. Application of NO donor, sodium nitroprusside (SNP), significantly alleviated UV-B stress induced growth suppression. NO donor permitted the survival of more green leaf tissue preventing chlorophyll content reduction and of higher quantum yield for photosystem II than in non-treated controls under UV-B stress, suggesting that NO has protective effect on chloroplast membrane in maize leaves. Flavonoids and anthocyanin, UV-B absorbing compounds, were significantly accumulated in the maize leaves upon UV-B exposure. Moreover, the increase of these compounds was intensified in the NO treated seedlings. UV-B treatment resulted in lipid peroxidation and induced accumulation of hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in maize leaves, while NO donor prevented UV-B induced increase in the contents of malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$. These results demonstrate that NO serves as antioxidant agent able to scavenge $H_2O_2$ to protect plant cells from oxidative damage. The activities of two antioxidant enzymes that scavenge reactive oxygen species, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in maize leaves in the presence of NO donor under UV-B stress were higher than those under UV-B stress alone. Application of 2-(4-carboxyphenyl)-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3- oxide (PTIO), a specific NO scavenger, to the maize leaves arrested NO donor mediated protective effect on leaf growth, photosynthetic pigment and free radical scavenging activity. However, PTIO had little effect on maize leaves under UV-B stress compared with that of UV-B stress alone. $N^{\omega}$-nitro-L-arginine (LNNA), an inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), significantly increased $H_2O_2$ and MDA accumulation and decreased antioxidant enzyme activities in maize leaves under UV-B stress. This demonstrates that NOS inhibitor LNNA has opposite effects on oxidative resistance. From these results it is suggested that NO might act as a signal in activating active oxygen scavenging system that protects plants from oxidative stress induced by UV-B radiation and thus confer UV-B tolerance.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2020

Background: This study was conducted to investigate the effects of NaCl concentration on the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of Crepidiastrum sonchifolium. Methods and Results: As treatments, we subjected C. sonchifolium plants to four different concentrations of NaCl (0, 50, 100 and 200 mM). We found that the photosynthetic parameters maximum photosynthesis rate (P_{N max}), net apparent quantum yield (Φ), maximum carboxylation rate (V_cmax), and maximum electron transport rate (J_max) were significantly reduced at an NaCl concentration greater than 100 mM. In contrast, there was an increase in water-use efficiency with increasing NaCl concentration, although in terms of growth performances, leaf dry weight, root dry weight, stem length, and total dry weight all decreased with increasing NaCl concentration. Furthermore, leakage of electrolytes, as a consequence of cell membrane damage, clearly increased in response to an increase in NaCl concentration. Analysis of the polyphasic elevation of chlorophyll a fluorescence transients (OKJIP) revealed marked decrease in flux ratios (Φ_PO, Ψ_O and Φ_EO) and the PI_abs, performance index in response to treatment with 200 mM NaCl, thereby reflectings the relatively reduced state of photosystem II. This increase in fluorescence could be due to a reduction in electron transport beyond Q^-_A. We thus found that the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of C. sonchifolium significantly increased in response to treatment with 200 mM NaCl. Conclusions: Collectively, the findings of this study indicate that C. sonchifolium shows relatively low sensitivity to NaCl stress, although photosynthetic activity was markedly reduced in plants exposed to 200 mM NaCl.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권4호
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• pp.373-380
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• 1995

$25^{\circ}C,\;100\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광량 조건에서 25일 동안 키운 고추의 제 1엽에서 광억제를 유도하였다. $25^{\circ}C에서\;0~3000\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광량으로 0~70분 동안 처리하여 얻은 photon exposure [mol photons.m-2, 광량과 빛 조사 시간의 곱, Bell과 Rose (1981)]에 대한 산소 발생의 광양자 수율과 QA 환원의 광화학 효율(형광 파라미터 Fv/Fm)을 조사하여 광계II 기능의 변화를 조사하였다. Photon exposure가 증가함에 따라 산소 발생의 광양자 수율은 곡선적으로, Fv/Fm은 일치 직선형으로 감소하였는데, 각각은 $5.5\;mol\;photons{\cdot}m^{-2},\;10\;mol\;photons{\cdot}m^{-2}$에서 광계II의 활성이 50% 감소하였다. 저온($15^{\circ}C$)과 고온($45^{\circ}C$)에서 광합선능을 조사하였을 때 저온에서는 광양자수율과 Fv/Fm 비율의 변화가 거의 없었으나 고온에서는 이들의 감소가 뚜렷하게 일어났다. 그러나 빛과 온도를 함께 처리하였을 경우, 저온과 고온조건 모두에서 현저한 광억제가 일어났다. 이로 미루어 보아 저온과 고온에서 나타나는 광억제의 촉진 현상은 서로 다른 메카니즘을 통해 일어나는 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권3호
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• pp.288-299
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• 2017

이 연구는 건조스트레스가 수리취의 생리적 반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 건조스트레스는 25일 간의 단수처리를 통해 유도하였다. 건조스트레스가 진행됨에 따라 새벽 녘 수분포텐셜(${\Psi}_{pd}$)과 정오의 수분포텐셜(${\Psi}_{mid}$)이 모두 감소하였으며, 수분불포화도(WSD)는 약 7배 증가하였다. 특히 일중 수분포텐셜차(${\Psi}_{pd}-{\Psi}_{mid}$)는 처리 후 10일까지 0.22~0.18 MPa 범위로 큰 차이를 나타냈으나 이후에는 차이가 크게 줄어드는 경향을 보였다. 수리취는 건조스트레스 처리 후 15일부터 기공전도도와 기공증산속도의 감소가 두드러졌고, 처리 20일 이후에는 최대광합성 속도와 순양자수율 역시 큰 폭으로 감소한 반면 수분이용효율은 반대의 경향을 보였다. 이것은 기공을 통한 $CO_2$와 수분의 조절이 원활하지 못해 광합성량의 감소가 일어난 것을 의미한다. JIP 분석을 통해 단수처리 15일 이후에 기능지수($PI_{ABS}$) 및 에너지전달 효율의 감소가 두드러진 것으로 나타났으며, 광계 2의 활성이 감소한 것을 보여준다. 엽의 원형질 분리시 삼투포텐셜 ${\Psi}_o{^{tlp}}$은 -0.4 MPa, 최대포수시의 삼투포텐셜 ${\Psi}_o{^{sat}}$은 -0.35 MPa의 삼투적 적응 반응을 나타냈으며, 최대탄성계수($E_{max}$)의 탄성적 적응은 9.4 MPa로 나타나 수리취는 건조스트레스에 따라 삼투적 적응과 탄성적 적응이 모두 나타나는 것을 알 수 있었다. Vo/DW, Vt/DW와 같은 수분특성인자는 건조스트레스에 따라 증가되는 것으로 나타났다. 결과적으로 수리취는 새벽녘 엽수분포텐셜이 -0.93 MPa 이하로 저하되면 광합성 활성의 감소가 크게 나타나고, 건조스트레스에 따라 삼투적 적응과 탄성적 적응이 나타나 이것이 이 식물의 중요한 적응방법임을 알 수 있었다.