• 제목/요약/키워드: stomatal resistance

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검은점뿌리썩음병 감염이 참외의 광합성 및 생육에 미치는 영향 (Effect of Monosporascus Root Rot Infection on Photosynthetic Activity and Plant Growth of Oriental Melon)

  • 허노열;이용범
    • 식물병연구
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    • 제8권4호
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    • pp.245-249
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    • 2002
  • 검은점뿌리썩음병의 병원균에 감염된 참외의 광합성 및 생육 반응을 측정한 결과, 수확기 참외의 광합성 속도는 이병주가 건전주에 비해 현저하게 낮았고, 기공저항은 이병주에서 큰 것으로 나타났다. 목부일비액은 이병주에서 전혀 분비되지 않았다. 수확기 참외의 잎과 줄기에서 무기양분함량은 이병주와 건전주 간에 차이를 보여주지 않았다. 참외의 생육특성은 이병주가 건전주에 비해 엽면적이나 생체중및 건물중에서 건전주에 비해 낮았으며, 평균 과중도 같은 경향을 보였다.

Arabidopsis PYL8 Plays an Important Role for ABA Signaling and Drought Stress Responses

  • Lim, Chae Woo;Baek, Woonhee;Han, Sang-Wook;Lee, Sung Chul
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.471-476
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    • 2013
  • Plants are frequently exposed to numerous environmental stresses such as dehydration and high salinity, and have developed elaborate mechanisms to counteract the deleterious effects of stress. The phytohormone abscisic acid (ABA) plays a critical role as an integrator of plant responses to water-limited condition to activate ABA signal transduction pathway. Although perception of ABA has been suggested to be important, the function of each ABA receptor remains elusive in dehydration condition. Here, we show that ABA receptor, pyrabactin resistance-like protein 8 (PYL8), functions in dehydration conditions. Transgenic plants overexpressing PYL8 exhibited hypersensitive phenotype to ABA in seed germination, seedling growth and establishment. We found that hypersensitivity to ABA of transgenic plants results in high degrees of stomatal closure in response to ABA leading to low transpiration rates and ultimately more vulnerable to drought than the wild-type plants. In addition, high expression of ABA maker genes also contributes to altered drought tolerance phenotype. Overall, this work emphasizes the importance of ABA signaling by ABA receptor in stomata during defense response to drought stress.

담배의 노화과정 중 광합성 및 단백질 함량의 변화 (Changes in Photosynthetic Rate and Protein Content in the Leaf during the Senescence of Tobacco Plant (Nicotiana tabacum L))

  • 이상각;심상인;강병화
    • 한국연초학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.20-26
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    • 1995
  • This study was carried out to obtain the basic data which include the change of the photosynthetic rate and protein content according to growth stage in the process of senescence of tobacco plant The photosynthetic rate was the maximum with 26.31$\mu$mol.CO2/m2.sec and stomatal resistance was the minimum with 0.2552cm/sec at 15th days after leaf emergence. However, after 50 days the photosynthesis was very little occurred. During leaf developments the number of chloroplast was increased and reached at the maximum at 25th days after emergence of leaf, thereafter, it was decreased gradually. The content of protein increased continuously and showed the highest value at 15th days after leaf emergence. The degradation rate of soluble protein was more rapid than that of insoluble protein at early stage of senescence. The range of decrement in the insoluble protein was low at late stage of senescence. The content of Rubisco, the key enzyme of photoamthesis, corresponded to about 50% of soluble protein and reached to the maximum at 150 days after leaf emergence. As the senescence progressed, the content of large subunit(UV) of Rubisco showed a tendency to decrease more rapidly than that of small subunit(SSU). The total amount of amino acids was the highest at 15th days after leaf emergence.

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엽중수분 변화가 잎담배 품종간 호흡과 광합성속도에 미치는 영향 (Effect of Changes of Leaf Water Content on Respiration and Photosynthetic Rate of Tobacco Varieties)

  • 배성국
    • 한국작물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.347-351
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    • 1985
  • 품종간 엽중수분변화에 대한 광합성과 호흡에 미치는 영향을 밝히기 위하여 온실에서 자란 잎담배 5품종의 엽중수분함량을 변화시켜서 광일광합성속도, 호흡속도, 기공저항 및 엽육저항을 각각 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 품종간 광합성속도는 N. longiflora가 20.7mg $CO_2$/dm$^2$/hr로 제일 컸고 Burley종이 제일 적었다. 2. 광합성속도와 단위엽면적당 건물중과는 정의 상관을 보였다. 3. 안동엽은 WSD 53%에서 광합성속도가 50%정도 감소되었으나 Burley 21은 외관상으로 위조상태 이전인 WSD 43%에서 광합성능력을 상실하여 재배품종은 N. longiflora와 안동엽보다 수분결핍에 의해 광합성 작용이 크게 억제되었다. 4. 품종간 호흡속도의 변화는 수분결핍 초기에 약간 증가하다가 광합성속도와 같은 경향으로 감소하였다. 5. 수분결핍에 따라 기공저항과 엽육저항은 증가되었으며 수분결핍에 의한 광합성속도의 감소는 주로 기공이 닫혀지기 때문으로 본다.

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Enhanced Resistance of Transgenic Sweetpotato (Ipomoea batatas Lam.) Plants to Multiple Environmental Stresses Treated with Combination of Water Stress, High Light and High Temperature Stresses

  • Song, Sun-Wha;Kwak, Sang-Soo;Lim, Soon;Kwon, Suk-Yoon;Lee, Haeng-Soon;Park, Yong-Mok
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제29권5호
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    • pp.479-484
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    • 2006
  • Ecophysiological parameters of non-transgenic sweetpotato (NT) and transgenic sweetpotato (SSA) plants were compared to evaluate their resistance to multiple environmental stresses. Stomatal conductance and transpiration rate in NT plants decreased markedly from Day 6 after water was withheld, whereas those values in SSA plants showed relatively higher level during this period. Osmotic potential in SSA plants was reduced more negatively as leaf water potential decreased from Day 8 after dehydration treatment, while such reduction was not shown in NT plants under water stressed condition. SSA plants showed less membrane damage than in NT plants. As water stress and high light stress, were synchronously applied to NT and SSA plants maximal photochemical efficiency of PS II ($F_v/F_m$) in NT plants markedly decreased, while that in SSA plants was maintained relatively higher level. This trend of changes in $F_v/F_m$ between SSA plants and NT plants was more conspicuous as simultaneously treated with water stress, high light and high temperature stress. These results indicate that SSA plants are more resistive than NT plants to multiple environmental stresses and the enhanced resistive characteristics in SSA plants are based on osmotic adjustment under water stress condition and tolerance of membrane.

C$_3$ 식물과 CAM 식물에서 수분 스트레스의 효과 (The Effects of Water Stress on C$_3$ Plant and CAM Plant)

  • 안두환;김용택;김대재;이준상
    • 환경생물
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    • 제26권4호
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    • pp.271-278
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    • 2008
  • 본 연구는 C$_3$식물인 닭의장풀과 CAM식물인 돌나물이 수분스트레스에 대해 어떠한 생리적인 반응의 차이를 보이는가를 살펴본 것이다. 식물은 정상적인 환경 조건하에서 보여주는 대표적인 특징은 생장이다. 닭의장풀은 수분스트레스에 처해졌을 때 생장이 거의 멈추었으나 돌나물은 생장에 커다란 영향을 받지 못하였다. 닭의장풀의 수분함유량의 변화는 3주 째 12% 감소하였다. 수분 함유량의 변화는 식물의 고사와 밀접하게 관련되어 있다. 돌나물의 수분함유량의 변화는 거의 없었다. 이는 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 반응을 보여주었으나 닭의장풀은 그렇지 못했다는 것을 의미한다. 이어진 실험에서도 비슷한 양상이 나타났다. 엽록소 함량의 변화, 광합성 II의 활성을 나타내는 형광 Fv/Fm 비율수치는 닭의장풀에서 심각한 감소가 일어났다. 아울러 기공의 형태적인 특성과 생리적인 반응도 두 종이 다른 양상을 보여주었다. 따라서 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 능력을 가지고 있으나 닭의장풀은 수분 스트레스에 취약했다. 수분 스트레스 전 닭의장풀의 수분 함유량은 돌나물보다 약 6% 많으며, 생장률이 매우 빠르며 열매를 맺는다. 반면에 돌나물은 생장이 느리며, 줄기의 길이 증가도 닭의장풀에 비해 작았다. 잘 성숙된 닭의장풀은 키가 1m에 이르는 것도 있으나, 돌나물은 포복경의 특성으로 인해, 실제 줄기의 생장은 30cm를 넘지 못한다.

관수량이 sweet basil(Ocimum basilicum)의 생장과 정유함량에 미치는 영향 (Effect of Watering on Growth and Essential Oil Content of Sweet Basil (Ocimum basilicum))

  • 백혜원;박권우
    • 원예과학기술지
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    • 제19권1호
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 관수량 조절을 통하여 수분 스트레스를 주어 외관상의 생육과 품질, 정유의 생산성과의 관계를 구명하고자 하였다. 수분 스트레스는 관수량에 따라 처리하였는데 코코넛파이버와 펄라이트를 1:1로 혼합한 배지가 충진된 와그너 포트(1/20000a, ${\phi}24cm$)에 정식하여 처음 2주 동안은 주당 25mL, 다음 3주 동안은 30mL을 관수한 구를 D1이라 하고, 각각 75mL, 90mL(D2), 225mL, 270mL(D3), 675mL, 810mL(D4)을 관수한 네 처리구와 수분 스트레스를 주지 않은 구로 DFT구를 설정하였다. 생체중과 엽면적은 D3과 D4에서 가장 좋았다. 이 두 처리구가 근활력에서도 D1 처리구의 2배 이상으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 그러나 생체중 100g당 정유함량과 유선은 가장 관수량이 적은 D1 처리구에서 0.33%로 가장 높았다. D1 처리구가 proline과 peroxidase activity이 가장 높았고, 광합성, 기공저항, 기공전도도 등이 가장 낮아서 수분 스트레스를 가장 많이 받았음을 알 수 있었다. 주당 정유함량과 생산량의 측면에서 볼 때 생장과 정유함량 두 요소 모두 적절하였던 D3 처리구가 47.37mg으로 20mg 이하의 나머지 처리구에 비해 월등히 높았다. 외관 생육, 정유함량 및 생산량의 측면에서 볼 때 1-2주에는 225mL, 3-5주는 270mL을 관수한 D3 처리구가 최적의 관수량이었다. 따라서 최대의 정유 생산을 위해서는 최대의 생장을 유지시킨 후 수확 직전에 수분 스트레스를 준다면 정유합성을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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Photosynthetic Characteristics of Resistance and Susceptible Lines to High Temperature Injury in Panax ginseng Meyer

  • Lee, Joon-Soo;Lee, Dong-Yun;Lee, Jang-Ho;Ahn, In-Ok;In, Jun-Guy
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제36권4호
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    • pp.461-468
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    • 2012
  • In this study, photosynthetic parameters such as the net photosynthesis rate, stomatal conductance, intercellular $CO_2$ concentration, and transpiration rate were examined in selected ginseng varieties and/or lines that are resistant (Yunpoong, HTIR 1, HTIR 2, and HTIR 3) and susceptible (Chunpoong) to high temperature injury (HTI). The net photosynthesis rate increased with the increase in the light intensity in all the HTI-resistant and -susceptible ginseng lines with a light saturation point of $200\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, except for Yunpoong that had a light saturation point of $400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$. At the light saturation point, the net photosynthesis rate in July was highest in HTIR 3, at $4.2\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$, and was lowest in Yunpoong, HTIR 1, Chunpoong, and HTIR 2, in that order, at 1.9 to $3.7\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$. The net photosynthesis rate in August was highest in Yunpoong at $5.9\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$, and lowest in HTIR 1 and HTIR 3 ($4.5\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$) and in other lines, in that order, at 2.8 to $2.9\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$. The stomatal conductance in July was highest in HTIR 3 (0.055 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$) and Yunpoong, Chunpoong, HTIR 1, and HTIR 2 were 0.038, 0.037, 0.031, and 0.017 in that orders. In August, meanwhile, HTIR 1 showed the highest as 0.075, and followed by HTIR 3, Chungpoong, and HTIR 2 with 0.070, 0.047, and 0.023, respectively. The intercellular $CO_2$ concentration at the light saturation point in July and August was much lower in HTIR 2 at 139 and $185\;{\mu}mol\;mol^{-1}$ than in the other ginseng lines at 217 to 257 and 274 to $287\;{\mu}mol\;mol^{-1}$, respectively. The transpiration rate in July and August was higher in the HTI-resistant lines of Yunpoong, HTIR 1, and/or HTIR 3 at 0.83 to 1.03 and 1.67 to 2.10 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$ than in the other ginseng lines at 0.27 to 0.79 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$ and 0.51-1.65 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$, respectively. Conclusively, all the photosynthetic parameters that were examined in this study were generally higher in the HTI-resistant ginseng lines than in the HTI-susceptible lines, except for HTIR 2, and were much higher in August than in July, especially in the resistant ginseng lines. All these results can be used to provide basic information for the selection of HTI-resistant ginseng lines and the application of cultural practices that are efficient for ginseng growth, based on the photosynthetic characteristics of the lines.

배추의 저온 스트레스 처리 시간대별 발현 유전자 네트워크 분석 (Time-based Expression Networks of Genes Related to Cold Stress in Brassica rapa ssp. pekinensis)

  • 이기호;유재경;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제33권1호
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    • pp.114-123
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    • 2015
  • 식물은 다양한 생화학적 및 생리적 과정에 속한 유전자들의 발현 수준을 조절함으로써 저온 스트레스에 반응 및 적응을 할 수 있다. 이러한 스트레스 환경은 막 기능 손실, 세포벽의 변화, 대사 속도 변화 등과 같이 부정적인 영향을 초래한다. 따라서 본 연구는 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)에서의 시간 변화에 따른 저온 스트레스 반응 기작 관련 유전자 상호발현 네트워크를 구축하였다. 배추의 저온 스트레스 네트워크는 2,030개 node, 20,235개 edge, 및 34개 connected component로 구성되었으며, 구축된 네트워크는 배추에서 저온에 관여하는 유전자가 생육도 조절한다는 것을 보여 주었다. 구축한 네트워크를 이용하여 배추에서 저온 스트레스($4^{\circ}C$) 처리가 미치는 영향을 분석한 결과 WRKY 전사인자와 살리실산 신호에 의해 chitinase 부동 단백질이 활성화되고, 전신적 획득저항성을 작동하기 위해 기공 개폐 및 탄수화물 대사과정이 조절됨을 확인하였다. 또한 저온 처리 후 48시간 후에 저온 스트레스가 영양생장에서 생식 생장 및 분열 조직 단계의 변화를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 구축한 네트워크 모델은 배추에서 저온 저항성 관련 유전자들의 발현 패턴을 정확히 유추하는 데 이용될 수 있을 것이다.

상대습도가 황금배(pyrus pyrifolia Nakai cv.) 동녹발생에 미치는 영향 (Effects ofRelative Humidity on Russet Occurrence in Whangkeumbae Pear (Pyrus pyrifolia Nakai cv,))

  • 조일환;우영회;최장전;한점화;서흥수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-4
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    • 2002
  • '황금배' 동녹발생이 해에 따라 큰 차이를 보이는 것은 강우가 크게 관여하기 때문인 바 본 연구에서는 강우와 동녹발생과의 관계를 구명하기 위하여 인위적으로 가습처리를 하여 높은 상대습도와의 관계를 구명하였다. 높은 상대습도는 기공저항을 적게 하였다. 따라서 순수동화산물의 축적이 과실의 비대를 촉진하여 가습처리에서 평균 과중이 크게 나타났다 광합성속도에는 처리간의 차이가 없었다. 동녹 발생시기는 과중과 과실표면적의 신장속도가 가장 빠른 시기인 7월 25일 전후이며, 높은 상대습도가 과실의 신장을 촉진하였으므로 가습처리에서 동녹발생이 많았다. 7월 하순은 과실의 칼슘농도변화가 큰 시기로서 세포벽 구성에 주요한 물질인 칼슘량의 저하가 동녹발생과 상관이 있을 것으로 생각된다. 강우에 의한 높은 상대습도가 동녹발생에 미치는 영향은 높은 상대습도에 의해 순수광합성물질의 많아지고 이에 따라 과실신장이 빨라지나 과실세포의 신장을 위해 전류되는 동화산물량과 이동되는 수분 포함한 무기성분량의 일시적 불균형이 큰 이유 중의 하나라고 생각된다.