• 생물환경조절학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.203-209
• /
• 2010

연구는 관엽식물 4종을 배지종류, 광도 및 이산화탄소 농도를 달리하여 식물의 광합성 반응을 조사하고, 그 결과에 기초하여 실내환경 조절에 효율적인 식물을 선정하고자 실시하였다. 식물재료로는 싱고니움, 디펜바키아, 쉐프렐라 홍콩, 드라세나를 사용하였으며, 성분과 성질이 다른 두 배지(peatmoss, hydroball)에 각각 재배하였다. 광도는 PPFD 0, 30, 50, 80, 100, 200, 400, $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 수준으로 조절하고, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 1000, $1500{\mu}mol{CO_2}{\cdot}mol^{-1}$의 수준으로 처리하였다. 광도 및 엽육내 $CO_2$ 농도변화에 따른 관엽식물의 광합성 반응을 조사한 결과, 약광에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 쉐프렐라 홍콩과 디펜바키아에서 높게 나타났으며, 두 실내식물은 고농도의 이산화탄소 환경에서도 다른 두 식물에 비해 높은 광합성율을 기록했다. 드라세나 와네키는 두 조건 모두에서 가장 낮은 광합성 효율을 보였다. 두 배지 처리에 따라서는 각각의 관엽식물에서 엇갈린 광합성 반응이 관찰되었다. 쉐프렐라 홍콩은 피트모스 배지에서 광과 이산화탄소 증가에 따라 하이드로볼 배지에 비해 높은 광합성 속도를 보였지만, 디펜바키아는 그와는 정반대로 하이드로볼 배지에서 더욱 높은 광합성율을 기록했다. 싱고니움의 경우는 광처리에 의해서는 피트모스 배지에서 높은 광합성율을 보였지만 이산화탄소 처리에서는 배지간 차이가 없었다. 가장 낮은 광합성 효율을 보인 드라세나 와네키는 광에 의한 배지간 차이가 없었으며, 이산화탄소 증가시에는 피트모스에서 다소 높은 광합성율을 보였다. 따라서 실험한 4가지 관엽식물 중 광합성 효율이 가장 높았던 쉐프렐라 홍콩이나 하이드로볼 배지에서 높은 효율을 보인 디펜바키아가 실내 공기정화 및 실내 환경조절에 적합할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.231-238
• /
• 2018

본 연구는 대목과 접수의 결합 단계에서 나타나는 스트레스를 오이접목묘의 엽록소형광반응, 엽록소함량, 활착 및 생장 특성 측면에서 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 활착실 내의 광합성유효광양자속은 25, 50, 100, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 4수준으로 설정되었고, 기온, 상대습도 및 LED 램프의 광주기는 각각 $25^{\circ}C$, 90%, $16h{\cdot}d^{-1}$이었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 대목의 최대양자수율은 0.84-0.85로서 광량에 따른 분명한 차이가 나타나지 않았다. 한편, 접수의 최대양자수율은 접목 후 2일째에 0.81-0.82로 낮게 나타났으나, 3일째부터 광량이 높을수록 접수의 최대양자수율이 증가하였다. 활착 후 4일째에 측정된 접수의 엽록소함량은 광량이 증가할수록 높게 나타났다. 오이접목묘의 활착율은 광량이 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하일 때 90-95% 정도로 높게 나타났으나, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 처리구에서는 80% 정도로 저하되었다. 광주기에 따라 다르나, 오이접목묘의 활착에 적합한 한계 광량은 플러그 트레이 표면에 조사된 광량을 기준으로 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 정도이다. 본 연구에서 처리된 광강도 하에서 활착된 오이접목묘의 발근에 최소 2일이 소요되었고, 이 기간에 접수의 최대양자수율은 최저치로 나타났다. 활착 단계에서 조사되는 광량에 따라 대목과 접수의 변이형광과 최대양자수율이 다르게 나타났다. 그러므로 접목묘의 활착 단계에서 나타나는 스트레스를 줄이면서 대목의 발근을 촉진하고, 접수의 최대 양자수율이 급격하게 저하되는 것을 방지하려면 광 및 습도 등의 물리적 환경이 정확하게 제어되어야 한다. 향후 접목묘의 활착 단계에서 대목의 발근, 통도조직의 결합 상태, 수분의 이동에 따른 엽록소함량 변화를 정량적으로 구명할 필요가 있다.

• 대한화학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.426-436
• /
• 1985

몇가지 벤즈아닐리드류를 합성하여 광반응시킨 후 생성물을 분리하고 그 구조를 결정하였다. 벤즈아닐리드 자체는 광고리화 안되고 Photo-Fries형 생성물을 주었지만 2-chlorobenzaniline, 2-bromobenzanilide, 및 2-methoxybenzanilide는 질소기류하에서 광고리화하여 모두 phenanthridone을 생성하였다. 2-chloro-2-nitrobenzanilide는 광고리화되지 않았다. 니트로기가 페닐고리에 도입되니 들뜬상태의 에너지가 낮아서 광고리화 안되었다. 2,2'-dichlorobenzanilide가 광고리화 되어 8-chlorophenanthridone이 되는 것으로 보아 들뜬 부분은 카르보닐쪽의 페닐 부분인것을 알 수 있었다. 2'-위치에 Cl이 있는 경우에도 광고리화 되었다. 2-chlorobenzanilide나 2'-chlorobenzanilide에 대하여 몇가지 용매중에서 광고리화 양자수득률을 구하였는데, 2-chlorobenzaniline는 효과적으로, 2'-chlorobenzanilide는 비효과적으로 광고리화 되었다. 대체로 비극성용매중에서 또 저점성용매중에서 양자수득률이 좋았다. 2-chlorobenzaniline가 광고리화 될때 산소의 영향을 시험하였는데, 산소가 존재하는 데서 광고리화가 잘 안되었다. 따라서 이때 삼중상태가 상관하는 것을 알았으며 전이상태는 염소원자가 떨어져 나가고 이때 이웃 페닐고리가 도우는 메카니즘을 제안한다. 삼중상태의 2-chlorobenzaniline에서 카르보닐쪽의 페닐과 N-페닐의 도움으로 카르보닐쪽의 페닐에 붙은 염소원자 떨어져나가 중간체인 컨쥬게이션된 라디칼이 된다. 이 라디칼에서 수소원자가 떨어져 나가 phenanthridone이 되는데, 이 단계는 속도결정단계가 아니다. 왜냐하면, 이 광고리화 반응에서 수소대신 중수소를 치환해도 속도에는 영향이 없기 때문이다. 2-methoxybenzanilide가 광고리화 될때는 산소가 존재하니 반응이 빨라졌다. 이는 단일 상태가 상관하는 것 같으며 산소가 중간체를 산화하여 반응을 촉진하는 것 같다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.393-399
• /
• 2016

한국특산식물 벌개미취의 재배환경에 따른 생리적 반응과 최적 재배조건의 설정을 통해 생산성을 향상하기 위하여 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 생육시기별 광합성률은 정식 후부터 급격히 증가하였다가 7월 이후 감소하였으며 정식 2년차에서는 생육 후기로 갈수록 저하되는 경향이었고 광보상점은 생육 초기에 높았다가 후기에 감소하였다. 세포내 CO₂ 농도가 증가할수록 광합성률은 증가하였으나 일정 수준 이상에서는 정체 혹은 감소하는 경향이었고 생육시기별 CO₂ 보상점은 5월에 가장 낮았다. 차광처리에서 엽록소 함량은 무처리에 비해 높았으며 잎 형태의 유의한 변화가 관찰되었다. 무차광 또는 50% 차광수준에서 광합성률이 높았다.  토양수분 조건에 따라서 잎의 형태적 변화는 거의 없었으나 엽충실도가 변화하였고 −25 kPa 이상의 토양수분조건에서는 광합성률, 순양자 수율은 증가하였으며 이에 따라 암호흡속도도 증가하였고 수분 이용효율은 감소하였다.

• 원예과학기술지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.860-868
• /
• 2015

본 연구는 고온 스트레스에서 규소가 분화용 포인세티아(Euphorbia pulcherrima Willd. 'Ichiban')의 내고온성과 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 포인세티아를 삽목하여 발근된 삽목묘 중 균일한 개체를 선발하여 상토가 담긴 10cm 화분에 정식하였다. 세 가지 규산염($K_2SiO_3$, $Na_2SiO_3$, $CaSiO_3$)을 0(-Si), 또는 $50(+Si)mg{\cdot}L^{-1}$ Si농도로 순환식 저면베드에서 저면관수 또는 엽면살포 방식으로 약 2개월간 재배하였다. 포인세티아의 고온 스트레스에 대한 저항성을 알아보기 위하여 규소 처리 8주째에 식물생장상의 온도를 $35^{\circ}C$로 조절하여 18일동안 재배하였다. 모든 규산염처리에서 효소적 항산화 효소인 APX의 활성이 증가하였고, 비효소적 항산화 효소인 ELP의 활성은 감소하였다. 저면으로 공급한 $K_2SiO_3$와 $Na_2SiO_3$처리에서 대조구에 비해 Fv/Fm, 광합성율, 규소함량이 증가하였다. 따라서 규산염 처리가 대조구보다 고온 스트레스에 의해 발생하는 생장의 저해가 적었으며, 특히 저면으로 $K_2SiO_3$와 $Na_2SiO_3$를 공급하였을 때 가장 효과적이었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제97권5호
• /
• pp.508-515
• /
• 2008

Sycamore (Platanus occidentalis L.) seedlings were grown under low light intensity and ozone treatments to investigate the role of the light environment in their response to chronic ozone stress. One-year-old seedlings of Platanus occidentalis L. were grown in pots for 3 weeks under low light (OL, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) and high light (OH, $300{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) irradiance in combination with 150 ppb of ozone fumigation. After three weeks of ozone and light treatment, seedlings were placed in ozone free clean chamber for 3 weeks for recovery from ozone stress with same light conditions to compare recovery capacity. Ozone fumigation determined an impairment of the photosynthetic process. Reduction of leaf dry weight (14%) and shoo/root ratio (17%) were observed in OH treatment. OL treatment also showed severe reductions in leaf dry weight and shoot/root ratio by 48% and 36% comparing to control, respectively. At the recovery phase, OH-treated plants recovered their biomass, whereas OL-treated plant showed reduction in leaf dry weight (52%) and shoot/root ratio (49%). OH-treated plants reached similar relative growth rate (RGR) comparing to control, whereas OL-treated plants showed lower RGR in stem height. However, there were no significant differences in response to those treatments in stem diameter RGR at the recovery phase. Ozone treatment produced significant reduction of net photosynthesis in both high and low light treatments. Carboxylation efficiency and apparent quantum yield in OL-treated plants showed significant reductions rate to 10% and 45%, respectively. At the recovery stage, ozone exposed seedlings under high light had similar photosynthetic capacity comparing to control plants. Antioxidant enzymes activities such as superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), and glutathione reductase (GR) were increased in ozone fumigated plants only under low light. The present work shows that the physiological changes occur in photosynthesis-related parameters and growth due to ozone and low light stress. Thus, low light seems to enhance the detrimental effects of ozone on growth, photosynthesis, and antioxidant enzyme responses.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.3-12
• /
• 2009

수목의 오존 내성을 단기 노출 후 나타난 생리적 피해와 생화학적 반응들의 표준화 지수로 결정하였다. 모감주나무, 벽오동, 때죽나무, 물푸레나무, 백당나무를 150ppb 오존 노출 시킨 후, 광합성 특성, MDA 함량 및 항산화효소의 활성을 측정하여 피해지수는 광합성 파라미터와 MDA 함량 변화를 이용하여 계산하였으며, 내성지수는 항산화효소의 활성 변화를 측정하여 산출하였다. 순양자수율, 탄소고정효율, 광호흡속도는 오존 노출시간에 따라 감소하여, 스트레스 평가지표로 적당한 것으로 판단되었다. 항산화효소의 활성은 수종, 노출시간 및 효소 종류에 따라 다양한 결과를 보여 주었다. 모감주나무 SOD 활성은 오존 노출시간에 따라 증가하였고, 물푸레나무의 SOD 활성은 오존 노출 6 시간 후에 증가하였으며, 벽오동의 CAT 활성은 무처리보다 낮았다. 표준화 지수를 기초로 한 5개 수목의 오존 내성은 두 내성 수종(물푸레나무>모감주나무)과 세 민감성 수종(때죽나무>벽오동>백당나무)으로 구분되었다.

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

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.676-682
• /
• 2012

본 연구에서는 생육초기 고추의 한발 스트레스 조건에서 작물 생육에 미치는 영향을 구명하기 위해 엽록소 이미지형 광분석을 이용하여 엽록소 형광 매개변수를 비교분석 하였다. 비록 통계적 유의성이 인정되지는 않았지만 전체 잎의 이미지에 나타나는 형광매개변수들의 평균값은 감소하는 경향이었다. 가변형광값에대한 최대형광값의 비는 변동이 없는 반면, 광계II의 정류상태에서의 양자수득율 및 형광감쇄율은 다소 감소하였다. 이러한 현상은 퀴논 A 단백질로부터 퀴논 B 단백질로의 전자전달의 감소를 의미하였다. 잎의 중앙부위와 엽병부근에서의 비광학적 소광 및 가변형광의 비광학적 소광 상수는 한발스트레스 4일 후 유의성있게 증가하였다. 즉 생리적 스트레스 매개변수로 활용이 가능하였다. 광계II에서의 정류상태 양자수득율의 감소는 고추잎의 모든 부위에서 공통적으로 유의성있게 측정되었다. 결론적으로 ${\Phi}PSII$ ($QY_{_-LSS}$), $NPQ_{_-LSS}$, qN 등의 엽록소형광 매개변수들은 고추의 한발스트레스를 판단할 수 있는 생리적 지표로 활용 가능한 것으로 유의성이 인정되었다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 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.