• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권3호
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• pp.203-212
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• 2012

The physiological effects of elevated $CO_2$ concentration and temperature were examined for Quercus gilva and Q. glauca grown under control (ambient $CO_2$ and temperature) and treatment (elevated $CO_2$ and temperature) conditions for 39 months. The objective of the study was to measure the long-term responses, in physiological parameters, of two oaks species exposed to elevated $CO_2$ and temperature. The photosynthetic rate of Q. gilva was found to be decreased, but that of Q. glauca was not significantly affected, after long-term exposure to elevated $CO_2$ and temperature. Stomatal conductance of Q. glauca was reduced by 21.7%, but that of Q. gilva was not significantly affected, by long-term exposure to $CO_2$ and temperature. However, the transpiration rate of the two oak species decreased. Water use efficiency of Q. gilva was not significantly affected by elevated $CO_2$ and temperature, while that of Q. glauca was increased by 56.6%. The leaves of Q. gilva grown under treatment conditions had an increased C:N ratio due to their reduced nitrogen content, while those of Q. glauca were not significantly affected by long-term exposure to elevated $CO_2$ and temperature. These results suggest that the long-term responses to elevated $CO_2$ and temperature between Q. gilva and Q. glauca are different, and that Q. gilva, the endangered species, is more sensitive to elevated $CO_2$ and temperature than Q. glauca.

• 대한화장품학회지
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• 제35권3호
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• pp.251-256
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• 2009

개가시나무 가지의 에탄올 추출물에서 항산화활성을 관찰하였으며, 활성성분을 규명하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과, 4종류의 화합물을 분리하여 동정하였다. 분리 동정된 성분은 catechin(1), epi-catechin(2), tyrosol(3) 및 tiliroside(4)이다. 분리 성분의 항산화활성은 DPPH 라디칼 및 superoxide 음이온 라디칼 소거활성을 이용하여 측정하였다. 화합물 1, 2, 3, 4는 $100{\mu}L$/mL 농도에서 각각 94.2 %, 93.4 %, 33.6 %, 11.2 %의 DPPH 라디칼 저해활성을 나타내었다. 또한, 화합물 1, 2, 3, 4는 $200{\mu}L$/mL 농도에서 각각 60.2 %, 35.1 %, 20.6%, 4.5 %의 superoxide 음이온 라디칼 저해활성을 나타내었다. 화합물 $1{\sim}4$는 개가시나무에서는 처음으로 분리된 물질이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권2호
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• pp.295-310
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• 2017

본 연구는 자생식물 참나무과(Fagaceae)인 붉가시나무, 참가시나무, 종가시나무, 개가시나무, 구실잣밤나무 5종을 이용하여 친환경 농자재로 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 수용성 추출액 농도에 따른 Colletotrichum gloeosporioides, Diaporthe citri, Phytophthora capsici 등 5종의 작물 병원균에 하여 생장을 조사하였다. 공여체식물별에 따른 수용성 추출액 농도가 증가됨에 따라 작물 병원균 균사의 생장이 감소하는 경향을 보이나 공여체식물과 병원균의 종류에 따라 억제의 정도차이를 보였다. 구실잣밤나무의 수용성 추출액인 경우 Diaporthe citri, Phytophthora capsici, Pythium graminicola에 대하여 25% 처리구에서 약 84%의 균사 생장을 억제하였고 50% 이상 처리구에서는 87%의 균사 생장을 억제하는 것으로 분석되었다. Diaporthe citri의 경우 붉가시나무 수용성 추출액에서는 균사의 생장을 억제하지 못하는 것으로 분석되었다. 참가시나무, 종가시나무, 개가시나무는 15% 내외로 미비하게 균사생장을 억제 되었다. 항균활성을 보이는 수용체식물의 총 페놀 함량은 구실잣밤나무 22.32 mg/g, 참가시나무 8.32 mg/g, 종가시나무 6.83 mg/g, 개가시나무 5.95 mg/g, 붉가시나무 5.24 mg/g 순으로 분석되었으며, 참나무과 5종 중 구실잣밤나무의 수용성 추출액이 가장 항균력이 우수한 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권4호
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• pp.385-392
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• 2014

본 연구는 국내 멸종위기식물인 개가시나무의 분포 범위와 국내 자생지 내에서의 생육 특성을 파악하고자 실시하였다. 개가시나무는 참나무과에 속하는 상록활엽 교목으로서 일본, 대만, 중국, 한국 등의 따뜻한 지방에 자라는 난대성 수종이다. 국내에서는 제주도의 해발 80~350 m 내에 분포하였으며, 대부분 제주도 서남부지역의 해발 100~200m에 집중 분포하였다. 개가시나무의 수고는 평균 $9.8{\pm}1.9m$로 9~12 m 사이의 개체가 가장 많았으며, 흉고직경은 평균 $22.6{\pm}6.8$로 20~30cm의 개체가 가장 많았다. 또한 맹아지의 발생으로 다수의 분지가 형성 되었으며, 평균 $3.8{\pm}2.1$개의 맹아로 이루어졌다. 자생지 내에 분포하는 개가시나무의 96.2%에 덩굴식물이 부착되어있으며, 덩굴식물은 15과 18종으로 상록성 덩굴식물인 마삭줄의 비율이 가장 높았다. 덩굴식물이 개가시나무의 수관 형성에 미치는 영향의 정도를 분석한 결과, 9~12 m의 개가시나무에서 수관형성에 영향을 주어 고사된 가지가 확인된 개체가 가장 많았으며, 부착된 덩굴식물의 종 수가 많을수록 높은 영향을 주는 것으로 판단되었다. 따라서 자생지 내에서 개가시나무의 보존을 위해서는 이들 덩굴식물의 생육에 대한 지속적인 모니터링과 관리가 이루어져야 할 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권5호
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• pp.338-352
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• 2022

Herein, water and ethanol extracts were obtained from the leaves, branches, kernels, and pericarp of Quercus gilva and subsequently analyzed for antioxidant activity and circadian rhythm regulation effects. Candidate components that may affect circadian rhythm and antioxidant activity were investigated to discover potential functional materials. Antioxidant activity was analyzed via 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity assays, showing that the hot water extract exhibited higher activity than that of the ethanol extract. In particular, the branch extract showed high antioxidant activity. By measuring total contents of polyphenols, flavonoids, and tannins, the hot water branch extract showed the highest concentrations, highlighting their significant contribution to the antioxidant activity. Examination of the circadian rhythm regulation of each extract showed that the ethanol extract exhibited greater impacts on the circadian rhythm amplitude compared to the water extract. The branch ethanol extract induced circadian rhythm amplitude changes via clock gene Bmal1 expression regulation. Determination of 12 phenolic compound concentrations showed that the branch ethanol extract contained many phenolic compounds, including catechin. This suggests that these com- pounds affected circadian rhythm regulation. In conclusion, the hot water branch extract has potential as an natural antioxidant material, while the corresponding ethanol extract has potential as a functional material for regulating circadian rhythm.

• 한국산림과학회지
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• 제107권2호
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• pp.151-157
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• 2018

본 연구는 제주도에 생육하고 있는 개가시나무(Quercus gilva Blume)에 대한 유전적 다양성을 분석하여 보전전략을 수립하기 위한 기초데이터 마련을 목적으로 하였다. 제주도 내 5집단 80개체를 대상으로 ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) 분석을 시행하였다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 72개의 증폭산물을 관찰하였으며 그 중 67개의 증폭산물이 다형성이 있는 것으로 나타났다. 집단 수준에서의 다형적 유전자좌의 비율은 93%로 나타났으며, S.I. (Shannon's information index)=0.237, h (Nei's genetic diversity)=0.156로 나타났다. AMOVA 분석 결과 $F_{st}$는 0.169의 값을 보여 집단 간 분화가 큼을 나타냈다. 전체 유전변이의 17%가 집단 간 차이, 나머지 83%는 집단 내 개체 간에 존재하는 것으로 보여 집단 간의 변이보다 집단 내 변이가 더 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 개가시나무 서식지의 산림유전자원보호구역 지정 및 지속적인 모니터링, 생육환경의 개선을 통한 치수의 생장력 강화, 현지 외 유전자원 보전 및 현지 외 개체군과의 환경적 유전적 차이 비교를 통한 보전방안을 마련해야할 필요성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.41-41
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• 2022

제주 내 크게 6개 지역에 흩어져 분포하고 있는 곶자왈은 화산활동으로 형성되었으며 제주 산림생물자원의 46%가 분포하여 생물종다양성이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 곶자왈은 자갈과 바위로 이루어져 있으며 토양이 적게 발달하여 건조에 직면할 가능성이 크다. 본 연구는 곶자왈에서 서식하는 멸종위기종이자 산림청에서 희귀식물로 지정한 개가시나무(Quercus gilva)와 같은 속이면서 공존하고 있는 종가시나무(Quercus glauca)의 건조 내성에 대한 반응을 알아보고자 실내에서 생리 반응을 연구하였다. 온도(22±2.94℃)와 토양 양분(10%)은 자생지의 값을 기준으로 처리하였으며 수분 처리는 토양을 채운 화분에 물이 화분 밑으로 새어나가기 직전까지 포장용수량 700mL를 공급한 후 27일간 단수하였다. 단수기간에 수분함량의 변화는 토양수분함량측정기(Watch Dog)를 설치하여 데이터를 수집하였다. 항목은 토양수분함량에 따른 광합성률, 증산률, 수분이용효율, 기공전도도, Fv/Fm, Fo, Fm, 엽록소함량을 측정하였다. 토양수분함량은 25, 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 광합성률은 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 증산률은 4, 5, 11, 14, 25, 27일째에 개가시나무가 종가시나무보다 낮았다. 수분이용효율은 13일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 기공전도도는 3, 9일째에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fv/Fm은 22, 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fo은 3, 14일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fm과 엽록소함량은 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 이와 같은 실험 결과로 보았을 때 개가시나무가 종가시나무보다 건조 내성에 강한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.234-240
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• 2013

$CO_2$ 농도 증가에 의한 지구온난화는 식물의 생장과 발달에 영향을 미친다. 이에 우리나라의 우점종인 소나무, 가로수로 많이 쓰이는 은행나무 그리고 난대림의 우점종인 종가시나무와 멸종위기 식물로 지정된 개가시나무, 미선나무의 유식물을 대상으로 $CO_2$ 농도와 온도증가를 증가시킨 지구온난화 처리구와 대조구로 나누어 실험을 하였다. 2010년 4월부터 2011년 11월까지 지상부 길이와 잎 수를 측정하였다. 그 결과 소나무, 은행나무 그리고 종가시나무의 지상부 생장량은 대조구와 지구온난화 처리구에서 차이가 없었다. 개가시나무와 미선나무의 지상부생장량은 대조구보다 처리구에서 높았으나, 잎 수는 $CO_2$ 농도와 온도증가에 의해 영향을 받지 않았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화 조건이 되면 우점하고 있는 소나무, 은행나무, 종가시나무보다 멸종위기식물인 미선나무와 개가시나무의 지상부 생장에 유리할 것이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2018

Background: In the study, the effects of elevated $CO_2$ and temperature on the nitrogen content, carbon content, and C:N ratio of seven rare and endangered species (Quercus gilva, Hibiscus hambo, Paliurus ramosissimus, Cicuta virosa, Bupleurum latissimum, Viola raddeana, and Iris dichotoma) were examined under control (ambient $CO_2$ + ambient temperature) and treatment (elevated $CO_2$ + elevated temperature) for 3 years (May 2008 and June 2011). Results: Elevated $CO_2$ concentration and temperature result in a decline in leaf nitrogen content for three woody species in May 2009 and June 2011, while four herb species showed different responses to each other. The nitrogen content of B. latissimum and I. dichotoma decreased under treatment in either 2009 and 2011. The leaf nitrogen content of C. virosa and V. raddeana was not significantly affected by elevated $CO_2$ and temperature in 2009, but that of C. virosa increased and that V. raddeana decreased under the treatment in 2011. In 2009, it was found that there was no difference in carbon content in the leaves of the six species except for that of P. ramosissimus. On the other hand, while there was no difference in carbon content in the leaves of Q. gilva in the control and treatment in 2011, carbon content in the leaves of the remaining six species increased due to the rise of $CO_2$ concentration and temperature. The C:N ratio in the leaf of C. virosa grown in the treatment was lower in both 2009 and 2011 than that in the control. The C:N ratio in the leaf of V. raddeana decreased by 16.4% from the previous year, but increased by 28.9% in 2011. For the other five species, C:N ratios increased both in 2009 and 2011. In 2009 and 2011, chlorophyll contents in the leaves of Q. gilva and H. hamabo were higher in the treatment than those in the control. In the case of P. ramosissimus, the ratio was higher in the treatment than that in the control in 2009, but in 2011, the result was the opposite. Among four herb species, the chlorophyll contents in the leaves of C. virosa, V. raddeana, and I. dichotoma did not show any difference between gradients in 2009, but decreased due to the rise of $CO_2$ concentration and temperature in 2011. Leaf nitrogen and carbon contents, C:N ratio, and chlorophyll contents in the leaves of seven rare and endangered species of plant were found to be influenced by the rise and duration of $CO_2$ concentration and temperature, species, and interaction among those factors. Conclusions: The findings above seem to show that long-term rise of $CO_2$ concentration, and temperature causes changes in physiological responses of rare and endangered species of plant and the responses may be species-specific. In particular, woody species seem to be more sensitive to the rise of $CO_2$ concentration and temperature than herb species.

• 한국환경과학회지
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• 제21권1호
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• pp.89-96
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• 2012

The rate of photosynthesis (A) of leaves from 10 plant species (6 evergreen and 4 deciduous) of the family Fagaceae was measured using a portable photosynthesis analyzer, to examine which species take up $CO_2$ most efficiently. Of the evergreen species, the photosynthetic rate of Castanopsis cuspidata var. sieboldii was highest, and remained above 82.1~106.4 ${\mu}mol\;kg^{-1}s^{-1}$ from July to November. Of the deciduous species, the photosynthetic rate of Quercus acutissima was higher than that of the other three species, and remained high at 83.5~116.6 ${\mu}mol\;kg^{-1}s^{-1}$ from September to November. The photosynthetic rate of the 10 species was positively correlated with stomatal conductance (gs) and transpiration rate (E). However, there was no correlation between photosynthetic rate and intercellular $CO_2$ concentration ($C_i$), although there was a positive correlation just in three species (Q. gilva, Q. acutissima and Q. glauca). These results suggest that the $CO_2$ fixation capacity of C. cuspidata var. sieboldii, an evergreen species, and Q. acutissima, a deciduous species, is significantly higher than that of the other species examined, and that photosynthesis is regulated by both stomatal conductance and transpiration. Therefore, C. cuspidata var. sieboldii and Q. acutissima may be valuable for the evaluation of carbon uptake in urban green spaces as well as in afforested areas.