• 제목/요약/키워드: stomatal resistance

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Effect of $TO_3$ and $NO_2$ on Net Photosynthesis, Transpiration and Accumulation of Nitrite in Sunflower Leaves

  • Park, Shin-Young;Lee, Sang-Chul
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제3권2호
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    • pp.121-129
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    • 1999
  • Photosynthesis and transpiration rates were simultaneously measured in attached sunflower leaves(Helianthus annuusL. cv. Russian Mammoth) during exposure to $NO_2$ and $O_3$ to determine the effect of mixed gan on photosynthesis and the stomatal aperture. The application of $O_3$ alone reduced both the net photosynthetic and transpiration rates. An analysis of the $CO_2$ diffusive resistances indicated that the main cause affecting photosynthesis reduction during $O_3$ exposure was not the internal gas phase of the leaf $(rCO_2^{liq})$ but rather the liquid phase or mesophyll diffusive resistance $(rCO_2^{liq})$, suggesting that there is a very concomitant relation between photosynthetic reduction and $rCO_2^{liq}$. The application of NO2 alone caused a marked reduction of the net photosynthesis yet no significant reduction of transpiration, indicating that NO2 affects the $CO_2$ fixation processes with no inluence on the stomatal aperture. A greter reduction in the photosynthesis of sunflower plants was caused by the application of $NO_2$ alone as compared to a combination of $NO_2$ and $O_3$. $NO_2$ alone reduced the photosynthetic rate by 90%, whereas a mixture of NO2 and O3 reduced it by 50%.

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Superoxide Dismutase와 Ascorbate Peroxidase를 엽록체에 과발현하는 형질전환 담배의 수분스트레스에 대한 반응 (Responses of Transgenic Tobacco Plants Overexpressing Superoxide Dismutase and Ascorbate Peroxidase in Chloroplasts to Water Stress)

  • 최선미;권석윤;곽상수;박용목
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.79-84
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    • 2001
  • To assess resistance of transgenic tobacco plants which overexpress superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts to water stress, changes in leaf water potential, turgor potential, stomatal conductance and transpiration rate were measured. Leaf water potential in all plants remained high up to day 4 after withholding water but thereafter decreased markedly. In spite of a remarkable decrease in leaf water potential, some of transgenic plants maintained higher turgor potential compared with control plant on day 12. In particular, the transgenic plant expressing MnSOD showed an outstanding maintenance in turgor pressure by osmotic adjustment throughout the experiment, resulting in high stomatal conductance and transpiration rate. However, among transgenic plants, osmotic potential was reduced more effectively in multiple transformants such as the double transformant expressing both MnSOD and APX, and the triple transformant expressing CuznSOD, MnSOD and APX than single transformants. Consequently, further research is needed to get general agreement on the tolerance of transgenic plants to water stress at different growth stages for each transgenic plant.

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지상에 떨어진 Opunttia bigelovii 선인장의 줄기에 있어서 광에너지의 이용한계 (Limitation of Light Energy Utilization in the Fallen Stems of Opunttia bigelovii without CO2 and Water Absorption)

  • Chang, Nam-Kee
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제3권1_2호
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    • pp.31-39
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    • 1980
  • 지상에 떨어진 Opuntia bigelovii 선인장의 줄기에 있어서 광 energy의 이용한계와 함수량과의 관계를 연구하였다. 이들 떨어진 선인장의 줄기는 주.야로 줄기확산저항이 256.0~310.4 sec $cm^{-1}$인 것으로 보아 기공은 주.야를 통하여 폐공하고 있음을 알 수 있었다. 또한 축적된 산의 감소율은 PAR이 1000${\mu}Em^{-2}sec^{-1}$인 조건 하에서 4시간이면 steady state로 감소하였다. 조직내의 산감소율은 조직의 함수량에 따라 감소하며 그 함수량이 56.4~46.8% 일때에는 4시간 동안의 광조사와 본실험방법으로는 거의 산감소율을 확인할 수 없었다. 일주기 rhythm에 의하여 나타나는 산도의 oscillation도 조직의 함수량으 감소에 따라 감소하였다. 한마디의 선인장줄기가 사막의 땅에 떨어져 두마디의 선인장이 되는 생존율을 22.7%였으며 그동안은 외부로 부터 $CO_2$와 물의 흡수없이 광energy를 이용하여 생존하고 비가 내리자 않는 긴 건조기에도 선인장은 똑같은 방법으로 생활한다는 것은 알 수 있었다. 이와 같이 외부로 부터 들어오는 광과 호흡에 의하여 내생되는 $CO_2$만을 이용하는 보상광합성의 대사과정을 model로 제시하였다.

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토양수분이 수수류의 광합성 , 증산량 및 기공저항에 미치는 영향 I. 광합성과 증산량의 계절간 변화 (Effedts soil moisture on Photosythess , Transpiration and Stomatal resistance in Sorghums I. On seasonal changes)

  • 한흥전;류종원
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.53-59
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    • 1986
  • 수수류의 광합성(光合成), 증산(蒸散), 기공저항(氣孔抵抗)과 건물수량(乾物收量)에미치는 토괴수분(土壞水分)의 영향(影響)을 구명(究明)하고자 수수(Pioneer 931), 수수$\times$수단그라스 교잡종(交雜種)(Pioneer 988)을 포장용수량(圃場容水量)의 100, 80, 60, 40%로 조절(調節)된 대형콘크리트 폿트(길이 14m, 폭 1m, 깊이 1m)에 생육(生育) 시킨후 쾌청한 날을 택(擇)하여 초여름인 6월(月)20일(日), 6월(月)28일(日)과 고온기인 8월(月)18(日), 생육말기(生育末期)인 9월(月)30일(日) 10월(月)4일(日)에 광합성(光合成)을 측정(測定)하였다. 1. 광합성(光合成), 증산(蒸散) 및 기공저항(氣孔抵抗)은 이절간(李節間)에 차이(差異)가 있어 광합성(光合成) 및 증산량(蒸散量)은 8월중순(月中旬) 의 고온기에 최대(最大)로 높았고 10월초(月初)에 가장 낮았다. 2. 전생육기(全生育期)에 걸쳐 포장용수량(圃場容水量)의 60%와 80% 수분구(水分區)가 100%나 40% 수분구(水分區)에 비하여 광합성(光合成) 증산량(蒸散量)이 많고 기공저항이 적었다. 3 환경요인(環境要因)에 의하여 이절간(李節間)에 수분요구도(水分要求度)의 차이(差異)를 보여 초여름과 가을에는 포장용수량의 60%, 고온기에는 $60%\sim80%$로 높게 유지해 주는 것이 식물생장(植物生長)에 좋은 것으로 나타났다. 4. 건조와 과습은 식물(植物)의 생리적대사(生理的代謝) 영향을 미쳐 최적수분조건에 비하여 포장용수량의 100%와 40%수분구에서는 최종건물수량이 70%이상(以上) 감수되었다.

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Analytical Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy Reveal a Physical Mechanism of Silicon-Induced Rice Resistance to Blast

  • Kim Ki Woo;Han Seong Sook;Kim Byung Ryun;Park Eun Woo
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2005년도 추계 학술발표회
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • Locations of silicon accumulation in rice leaves and its possible association with resistance to rice blast were investigated by analytical electron microscopy and atomic force microscopy. A blast-susceptible cultivar, Jinmi, and partially resistant cultivars, Hwaseong and Suwon345, were grown under a hydroponic culture system with modified Yoshida's nutrient solution. Electron-dense silicon layers were frequently found beneath the cuticle in epidermal cell walls of silicon-treated plants. Increasing levels of silicon were detected in the outer regions of epidermal cell walls. Silicon was present mainly in epidermal cell walls, middle lamella, and Intercellular spaces within subepidermal tissues. Furthermore, silicon was prevalent throughout the leaf surface with relatively small deposition on stomatal guard cells in silicon-treated plants. Force-distance curve measurements revealed relative hardness and smaller adhesion force in silicon-treated plants (18.65 uN) than control plants (28.39 uN). Moreover, force modulation microscopy showed higher mean height values of elastic Images In silicon-treated plants(1.26 V) than in control plants (0.44 V), implying the increased leaf hardness by silicon treatment. These results strongly suggest that silicon-induced cell wall fortification of rice leaves may be closely associated with enhanced host resistance to blast.

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인삼과 잎담배의 광합성저해에 미치는 온도조건 (Thermal Inhibition to Photosynthesis of Ginseng and Tobacco Plants)

  • 배성국;허일
    • 한국작물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.223-228
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    • 1985
  • 이식후 생육초기의 잎담배 Bulgaria와 인삼 4연생을 이용하여 온도조건 10, 20, 30, 35, 4$0^{\circ}C$에서 광강도 440$\mu$E/$m^2$/sec 조건으로 3,6 시간동안 각각 처리한 후 엽온 23$^{\circ}C$ 조건에서 2시간 후에 $CO_2$농도 345ppm에서 광일광합성속도를 조사하였다. 1. 처리전 1$0^{\circ}C$에서 4$0^{\circ}C$까지외 엽온변화에서 인삼의 광합성속도는 저온보다 고온에서 현저히 저하되었는데, 잎담배는 인삼보다 광합성속도의 변화가 더 심하였으며 고온보다도 저온에서 더 저하되었고, 인삼은 엽온 21$^{\circ}C$에서 6.9mg.$CO_2$/dm$^2$/hr로, 잎담배는 $25^{\circ}C$에서 13.7mg.$CO_2$/dm$^2$/hr로 각각 가장 커서 광합성 적온으로 보였다. 2. 엽온변화에 의한 Rm나 Rs는 고온일수록 증가되어서 온도에 의한 광합성저해는 Rm과 Rs의 영향이 크게 미치는 것으로 보였고 Rm보다는 Rs가떠 크게 작용되었다. 3. 잎담배는 3시간 처리에서 광합성속도의 변화가 없었으나 6시간 처리에서는 4$0^{\circ}C$에서 8%가, 1$0^{\circ}C$에서 12%가 저하되어 저온에 의한 영향이 더 크게 나타났다. 4. 인삼은 3시간 처리에서 4$0^{\circ}C$에서는 28%, 35$^{\circ}C$에서는 12.5%가 저하되었으며, 6시간 처리에서는 4$0^{\circ}C$에서 거의 광합성능력이 상실되었고 35$^{\circ}C$에서 35%, 3$0^{\circ}C$에서 22.5%, 1$0^{\circ}C$에서 2%가 각각 저하되어서 인삼의 광합성작용에는 광조건보다 고온조건이 아주 큰 영향을 미치는 것으로 보였다.

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토양중(土壤中) 비소(砒素)의 행동(行動)과 수도(水稻)의 비소흡수(砒素吸收)에 의(依)한 피해(被害) 생리(生理) 생태(生態)에 관한 연구(硏究);IV. 수경시험(水耕試驗)에서 비소처리(卑小處理)가 수도(水稻)의 증산(蒸散), 기공저항성(氣孔抵抗性) 및 엽(葉)의 온(溫), 습도(濕度)에 미치는 영향(影響) (Behaviors of Arsenic in Paddy Soils and Effects of Absorbed Arsenic on Physiological and Ecological Characteristic of Rice Plant;IV. Effect of As content in water on transpiration, stomatal resistance, temperature and humidity in the leaves of rice plant)

  • 이민효;임수길;김복영
    • 한국환경농학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.39-45
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    • 1987
  • 비소처리(砒素處理)에 의(依)한 수도(水稻)의 수분흡수양상(水分吸收樣相)을 구명(究明)하기 위하여 배양액(培養液)에 비소(砒素)를 0, 1, 5, 10, 15ppm 처리(處理)하고 수도(水稻)를 수경재배(水耕栽培)하여 비소처리별(砒素處理別) 수도(水稻)의 증산량(蒸散量)과 엽(葉)의 기공저항성(氣孔抵抗性), 공기유량(空氣流量), 엽(葉)의 온(溫), 습도(濕度) 및 식물체(植物體)의 비소함량등(砒素含量等)을 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 증산량(蒸散量)은 배양액중(培養液中) 비소농도(砒素濃度)가 높아질수록 현저히 감소(減少)되었다. 2. 배양액중(培養液中) 비소농도(砒素濃度)가 높아질수록 엽(葉)의 기공저항성(氣孔抵抗性) 및 엽온(葉溫)은 높아지나 공기유량(空氣流量), 증산율(蒸散率) 및 엽내습도(葉內濕度)는 낮아졌다. 3. 엽(葉)의 공기유량(空氣流量), 증산율(蒸散率) 및 기공저항성(氣孔抵抗性)은 뿌리 및 경엽중(莖葉中) 비소함량(砒素含量)과 높은 상관(相關)을 나타내었으며 이들중 공기유량(空氣流量) 및 증산율(蒸散率)은 뿌리중 비소함량(砒素含量)과 기공저항성(氣孔抵抗性)은 경엽중(莖葉中) 비소함량(砒素含量)과 더 높은 상관(相關)을 나타내었다. 4. 수도(水稻)의 초장(草長), 분벽수(分蘗數), 엽폭(葉幅), 호중(蒿重) 및 근중(根重)은 배양약중(培養液中) 비소농도(砒素濃度)가 높아질수록 현저히 감소(減少)되었다. 5. 수도(水稻)에 대(對)한 비소피해증상(砒素被害症狀)은 뿌리가 갈변(褐變)하고 잎이 말리며 엽(葉)의 선단(先端)과 가장자리가 괴사(壞死)되었다.

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The visible injury and physiological responses of three varieties of hot peppers to ozone

  • Kim, Bo-Sun;Yun, Sung-Chul
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.93.1-93
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    • 2003
  • A growth chamber fumigation was conducted to evaluate the ozone (O3) on the physiology of three hot pepper, Capsicum annuum L. cultivars, 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun'. Thirty-day old plants were exposed to O3 of 120 nl 1-1 in the chambers for 8 h d-1 for 3 days. Foliar damage due to O3 was different from the varieties, 'dabotab'was most sensitive to O3, 'pochungchun' was medium, and 'buchon' was resistant. Ozone symptom on the leaves was bifacial necorsis. Photosynthesis and stomatal conductance were decreased due to O3 treatment, but they were not much different from the variety. Decreases of net photosynthesis by O3 were 56%, 40% and 35% on 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun', respectively Decreases of stomatal conductance by O3 were 66%, 63%, and 50% on each varieties. Ozone closed the stomata and decrease net photosynthesis on hot peppers regardless of the variety. Light curves on the three varieties were showing similar patterns that O3 damage on net photosynthesis were started at the low levels of light with or without the visible injury, Assimilation-internal CO2 concentration curves of the three cultivars were not different due to the treatment. It means there was not significant biochemical damage Inside the leaves by O3. In conclusion, ozone closed the stomata and damaged light capturing system of the pepper leaves with or without the visible damage. Although visible damage of the leaves could be a good indicator of O3 resistance, the ecophysiological change by O3 were not proportional to the amout of visible injuries

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가스상 대기오염물질에 대한 활엽수의 정화능력 평가인자 (Parameters for Evaluating the Sink Capacity of Broad Leaves Trees for the Gas Phase Air Pollutants)

  • 김정규;고강석
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.472-478
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    • 1996
  • 도시지역이나 공단지역과 같은 대기오염이 우려되는 지역의 가로수, 공원수, 녹화수로 널리 사용하고 있는 활엽교목류 중에서 내연성이 있다고 보고된 바 있는 가중나무, 능수버들, 양버즘나무, 은단풍나무, 은행나무를 대상으로 가스상 대기오염물질에 대한 흡수${\cdot}$흡착능력을 간편하게 비교할 수 있는 평가 인자를 알아보기 위하여 식물환경조절실에서 $SO_2$, $NO_2$, CO 가스 접촉실험을 실시하였다. 가스소비량은 가중나무가 가장 많았고 양버즘나무가 가장 적었다. 기공확산저항치는 가스소비량과 밀접한 관계를 나타내 간편하게 측정할 수 있는 정화능 지표로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다. 그러나, 체내에 흡수축적된 전황 및 수용성황 함량과 기공밀도는 가스소비량과 다른 변화경향을 나타내 수목의 종합적인 대기오염정화능을 지표하지는 못하였다.

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관엽식물의 생리적 반응 차이에 의한 대기오염물질 $(O_3, SO_2, O_3+SO_2)$의 흡수능 비교 (Comparison of Absorption Ability by Difference of Physiological Response in Three Foliage Plants Exposed to $O_3 and SO_2$ SIngly and in Combination)

  • 박소홍;이영이;배공영;이용범
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.35-42
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    • 1998
  • We compared absorption and adsorption rates of air pollutants by plants to eveluate the difference of absorption capacity of plant species and kinds of air pollutants, when foilage plants were exposed to $O_3$ and $SO_2$ singly and combiningly. Absorption and adsorption rates of three foliage plants exposed to $O_3$ and $SO_2$ singly and in combination varied a little according to plant species and kinds of air pollutants. But total absorption rate of Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina was higher, and it was lower in Pachira aquatica. When exposed to $O_3$ and $SO_2$ at the same concentration, Pachira aquatica absorbed more $O_3$ than $SO_2$, in contrast to Ficus benjamina absorbing more $SO_2$. On the other hand, Spathiphyllum patinii absorbed as much $O_3$ as $SO_2$. Physiological activities were measured since absorption rates were affected by physiological characteristics of plants. Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina showed higher photosynthetic and transpiration rates, and Pachira aquatica showed lower values. And diffusive and stomatal resistences of Pachira aquatica were higher than those of two other species. These results showed that absorption capacity was affected by the differences of physiological characteristics. Absorption capacity of air pollutants increased in plants, such as Spathiphyllum patinii and Ficus benjamina, which had high $SO_2$ absorption rate. We found that plants showing high $CO_2$ absorption rates absorb a lot of air pollutnats.

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