• The Plant Pathology Journal
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• 제34권3호
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• pp.236-240
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• 2018

Crop yield is critically related to the physiological responses and disease resistance of the crop, which could be strongly affected by high temperature conditions. We observed the changes in the growth of barley under higher than ambient air-temperature conditions using a temperature gradient field chamber (TGFC) during winter and spring. Before the stem extension stage of barley growth, Cladosporium sp. spontaneously appeared in the TGFC. The severity of disease became serious under warmer temperature conditions. Further, the stomata closed as the severity of the disease increased; however, stomatal conductance at the initial stage of disease was higher than that of the normal leaves. This was likely due to the Iwanov effect, which explains that stressed plants rapidly and transiently open their stomata before longer-term closure. In this study, we tested three optical methods: soil-plant analysis development (SPAD) chlorophyll index, photochemical reflectance index (PRI), and maximum quantum yield (Fv/Fm). These rapid evaluation methods have not been used in studies focusing on disease stress, although some studies have used these methods to monitor other stresses. These three indicative parameters revealed that diseased barley exhibited lower values of these parameters than normal, and with the increase in disease severity, these values declined further. Our results will be useful in efficient monitoring and evaluation of crop diseases under future warming conditions.

• 한국자원식물학회지
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• 제9권3호
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• pp.274-278
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• 1996

본 실험은 포장과 포트재배에서 토양시비수준(土壤施肥水準), 온도(溫度) 및 광조건(光條件下)에서 건물생산량과 광합성(光合成) 속도의 차이를 측정분석하여 야콘의 적정생장(滴定生長) 조건(條件)을 밝히고자 실시하였다. 1. 포장에서의 시비수준별 건물생장율은 무처리구 보다 퇴비구에서 높게 나타났으며, 구근의 건물중은 무처리구와 질소처리구와는 큰 차이를 보이지 않았다. 2. 최대 엽광합성 속도는 퇴비구(S-1)에서 17.3mg $CO_2gdm^{-2}s^{-1}$로 다른 질소 처리구 보다 높았으au, 무처리구의 엽광합성 속도가 가장 낮았다. 3. 광환경(光環境) 조건(條件)에 따른 퇴비구와 무처리구의 엽광합성 속도차이는 뚜렷하게 차이가 났으며 광포화점은 $1200{\pm}50{\mu}molm^{-2s^{-1}$이었다. 4. 광합성속도는 $34{\pm}3^{\circ}C$ 정도에서 높은 반면 $28^{\circ}C$ 정도 이하에서는 기공저항에 의하여 엽광합성 속도가 낮았다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권2호
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• pp.221-228
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• 1999

사방오리나무(Alnus firma)가 공해에 대해서 내성을 가지는 이유를 구명하기 위해서 광합성 등 생리적인 특성과 몇 가지 antioxidant 관여 효소를 분석하였다. 이를 위해서 공단이 많은 오염지역(여천산업단지)에서도 잘 자라는 사방오리나무 개체목과 피해를 받은 개체목을 각각 선발하였다. 그리고 비교를 위해서 오염원이 거의 없는 청정지역(수원)에서도 비슷한 생장을 하고 있는 개체목을 각각 1997년도에 선발하였다. 광합성능력, 기공전도도, 증산량, 엽록소함량, Rubisco, Antioxidant 효소(Superoxide dismutase(SOD) 그리고 Glutathione reductase(GR))의 활성 모두, 오염지역에서 잘 자라며 가시적인 피해를 보이지 않는 개체목의 경우 가시적인 피해가 있는 개체의 경우보다 높은 것으로 조사되었다. 이는 오염물질로부터 자신을 보호하여 정상적인 생장을 유지하기 위한 생물학적인 보상(Biological compensation)을 하는 것이라고 추정된다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-38
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• 1998

고율의 인활용성을 보이는 토마토 품종의 항염분 특성을 검증하기 위하여, 염분이 첨가된 배양액을 이용한 수경 재배를 실시하였다. 항염분성의 검증은 인산활용도가 높은 것으로 알려진 품종(T9과 T8)의 생육을 비인산 효율성 품종인 T5의 생육과 비교하여 실시하였다. 본 실험에 이용된 염분의 농도는 0, 1, 5, 10 g/L 이다. 0, 1g/L의 염분 농도에서는 두 집단 간의 유의성이 발견되지 않았다. 그러나 5, 10 g/L의 염분 농도에 있어서 T9과 T8의 생육은 T5와 비교하여 생물 및 건물 무게, 기공의 저항도, 지상 부 발달도 부문에 있어 유의성있게 앞선 것으로 나타났다. 반면, 나트륨, 인, 질소, 칼륨의 식물조직내의 농도는 품종간 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구결가는 고 인 활용성 토마토 품종은 비 인효율성 품종에 비해 염분에 대한 저항성이 높은 것으로 판단된다.

• Genes and Genomics
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• 제40권12호
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• pp.1287-1300
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• 2018

Hydrogen sulfide ($H_2S$), a small bioactive gas, has been proved functioning in plant growth and development as well as alleviation of abiotic stresses, which including promoting seed germination, accelerating embryonic root growth, regulating flower senescence, inducing stomatal closure, and defending drought, heat, heavy metals and osmotic stresses etc. However, the molecular functioning mechanism of $H_2S$ was still unclear. The primary objective of this research was to analyze the transcriptional differences and functional genes involved in the $H_2S$ responses. In details, 4-week-old plantlets in tissue culture of grapevine (Vitis vinifera L.) cultivar 'Zuoyouhong' were sprayed with 0.1 mM NaHS for 12 h, and then transcriptome sequencing and qRT-PCR analysis were used to study the transcriptional differences and functional genes involved in the $H_2S$ responses. Our results indicated that 650 genes were differentially expressed after $H_2S$ treatment, in which 224 genes were up-regulated and 426 genes were down-regulated. The GO enrichment analysis and KEGG enrichment analysis results indicated that the up-regulated genes after $H_2S$ treatment focused on carbon metabolism, biosynthesis of amino acids, and glycolysis/gluconeogenesis, and the down-regulated genes were mainly in metabolic pathways, biosynthesis of secondary metabolites, and plant hormone signal transduction. Analyzing the transcription factor coding genes in details, it was indicated that 10 AP2/EREBPs, 5 NACs, 3 WRKYs, 3 MYBs, and 2 bHLHs etc. transcription factor coding genes were up-regulated, while 4 MYBs, 3 OFPs, 3 bHLHs, 2 AP2/EREBPs, 2 HBs etc. transcription factor coding genes were down-regulated. Taken together, $H_2S$ increased the productions in secondary metabolites and a variety of defensive compounds to improve plant development and abiotic resistance, and extend fruits postharvest shelf life by regulating the expression of AP2/EREBPs, WRKYs, MYBs, CABs, GRIP22, FERRITINs, TPSs, UGTs, and GHs etc.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권1호
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• pp.13-20
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• 2015

본 실험은 단기간 ABA처리가 토마토 묘의 생장과 증산율, 기공 저항성 및 건조 내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행되었다. 실험은 25일간 플러그 트레이에서 육묘한 토마토 묘를 간이 수경재배 키트에 이식하여 양액 육묘하면서 ABA처리 효과와 건조 내성을 검토하였다. 배양액에 ABA를 0.5, 1, 2, 및 $3mg{\cdot}L^{-1}$의 농도로 첨가한 4개의 처리구와 무처리구를 설계하여 5일과 10일간 양액육묘한 뒤 묘소질, 엽온, 증산율, 기공확산 저항성을 측정하였다. 건조 내성을 검토하기 위한 수분 스트레스 처리는 PEG 8,000을 이용하여 -5bar로 조정한 고삼투압 용액에 ABA처리 직후의 묘를 이식한 뒤, 묘의 위조 정도를 조사하였다. 저농도(0.5와 $1mg{\cdot}L^{-1}$)의 ABA처리구에서 묘소질은 경경을 제외하고 대부분의 생육에서 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 2와 $3mg{\cdot}L^{-1}$의 농도에서는 지상부의 생장이 억제되었다. 근권부의 생장은 $1mg{\cdot}L^{-1}$의 농도처리에서만 뿌리의 건물중과 생체중, 전표면적, 근장, 근경, root tip수 모두가 유의적으로 증가하였으며, 그 외의 처리농도에서는 일부의 생육지표를 제외하고는 유의적 차이가 나타나지 않았다. ABA처리 농도가 증가함에 따라 기공확산 저항성은 증가하고 증산율은 감소하는 경향을 보였다. 또, ABA처리는 묘의 건조 내성을 증가시켜 ABA가 첨가된 배양액에서 5일 또는 10일간 육묘한 묘를 -5bar 용액에 치상하였을 경우 대조구는 치상후 10시간 후부터 묘의 위조가 시작되어 20시간 후에는 모든 개체가 위조하였으나, ABA처리구는 치상 30시간 후부터 위조가 시작되어 50시간이 경과해서야 모든 개체가 위조되었다. 또, 수분 스트레스처리로 위조된 묘를 재관수하였을 경우 ABA 0.5와 $1mg{\cdot}L^{-1}$처리구는 100%, 그 이상 농도 처리구에서도 50%이상 회복되었으나, 무처리구의 경우는 전개체가 고사하였다. 이상의 결과 토마토 육묘과정에서 저농도의 ABA처리를 통한 근권부의 생장 촉진과 건조 내성 증진 가능성이 시사되었으나, 상업적 활용을 위해서는 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.158-166
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• 2017

규산 시비가 토마토 플러그 묘소질에 미치는 영향과 묘의 저온저장시 규산의 저온장해 경감효과를 검토하였다. 'Rapito' 품종을 공시하여 30일간 32구 규격의 플러그 트레이에서 육묘한 뒤, 여섯 개의 규산 처리농도구 (8, 16, 32, 64, 128 및 256mM)를 설계하여 20일 동안 주 2회 관주 처리한 뒤, 묘소질을 대조구와 비교하였다. 처리 농도는 16mM과 32mM 처리가 초장, 엽면적, 생체중, T/R율 및 근권부 발육 등 대부분의 생육지표에서 타 처리구에 비해 양호했으며, 특히 16mM의 농도에서 가장 좋은 묘소질을 보였으나, 64mM 이상의 고농도에서는 대조구에 비해 전반적으로 생육이 억제되는 경향을 보였다. 토마토 묘의 생리적 반응에서 엽온에서는 처리구별 차이가 나타나지 않았으나, 증산율은 32mM이상의 농도 처리구에서 기공확산 저항이 증가하면서 증산율이 감소되는 경향을 보였다. 또한, 처리 횟수에 따른 효과를 검토하기 위해 16mM농도의 규산을 20일 동안 6, 10, 20회 관주처리 한 결과, 대부분의 생육지표에서 처리 횟수간에는 큰 차이가 없었으나, 무처리구에 비해 묘소질이 향상되었으며, 특히 뿌리표면적, 근장, root tip수등 근권부의 생육이 현저히 증가하였다. 아울러 규산처리가 저온저장시 토마토 묘의 저온장해를 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제1권2호
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• pp.154-161
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• 1992

본 실험은 분무경재배 토마토에 있어서 분무간격이 토마토의 생장, 수량반응과 생체정보와의 관련성을 구명하고자 수행하였다. 분무간격은 10분 정지에 60초, 30초 그리고 10초간 분무되게 하였으며 이것을 연속분무구와 비교하였다. 배양액은 산기의 토마토 배양액을 사용하였다. 1. 엽면적은 30초분무 10분정지구가 가장 높았고 60초분무 10분정지구가 가장 낮게 나타났다. 또한 각 기관의 건물중과 과실건물중 등의 생장특성도 다른 처리구보다 30초분무 10분정지구에서 가장 좋았다. 2. 화수는 건물중이 낮을수록 많았으나 착화수는 60초분무 10분정지구를 제외하고는 유의차가 인정되지 않았다. 3. 엽면적과 과실건물중과의 관계에 있어서는 과실건물중이 가장 높은 30초분무 10분정지구가 엽면적이 가장 많았다. 연속분무구는 엽면적에 비해 과실건물중의 현저한 감소가 나타났다. 본 실험의 범위에서 양액의 적정 분무간격은 30초분무 10분정지인 것으로 구명되었다. 4. 주간의 온실내외의 태양방사는 차이가 크게 나타났으며 온실내 일중 기온은 엽온보다 높게 나타났다. 환경조건의 변화에 따라 토마토 엽의 생체정보의 변화는 민감하게 나타났으며 특히 양액의 분무간격에 따른 차이는 현저하게 나타났다. 5. 분무간격에 따른 엽생장의 변화패턴은 엽수분 potential, 기공저항 및 엽온 등의 생체정보와 관련이 깊었으며 환경요인의 변화에 따른 생체정보 계획으로 토마토의 생장량이나 과실수량 예측의 가능성이 인정되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-56
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• 2015

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상, 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭 넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일(8mM)이나 7일(16, 32, 64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권2호
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• pp.153-161
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• 1993

대기오염(大氣汚染)의 영향(影響)이 있는 지역(地域)의 조경설계(造景設計)에 사용하기 위한 재내수종(在來樹種) 자원(資源)의 개발(開發)을 위하여 우리나라 재내수종(在來樹種) 6종을 대상(對象)으로 $SO_2$ 가스 0.4, 0.7, 1.5, 3.0 ppm을 매일 8시간(時間)씩($09:00{\sim}17:00$) 5일간(日間) 인공(人工) 접촉(接觸)시켜 각(各) 수종(樹種)의 $SO_2$ 가스에 대한 감수성(感受性)과 내연성(耐煙性)을 비교(比較)하여 다음과 같은 결과(結果)을 얻었다. 1. 6종(種) 모든 수종(樹種)에서 가시피해(可視被害)는 엽맥간(葉脈間)에 반점(班點)으로 나타났고 피해반점(被害班點)의 색(色)은 대체적으로 피해초기(被害初期)의 연연색(軟緣色)이나 갈색(褐色)에서 담갈색(淡褐色)이나 흑갈색(黑褐色) 또는 적갈색(赤褐色)으로 변화(變化)되었다. 2. 각(各) 수종(樹種)의 $SO_2$에 대한 감수성(感受性)은 대추나무>산사나무>백당나무>병꽃나무>사철나무>신나무 순(順)으로 높았다. 3. 각(各) 수종(樹種)의 $SO_2$ 가스에 대한 내연성(耐煙性)은 신나무>사철나무>백당나무>병꽃나무>대추나무>산사나무 순(順)으로 강(强)했다. 4. $SO_2$ 1.5ppm 접촉시(接觸時) 각(各) 수종(樹種)의 엽녹소(葉綠素) a, b 및 a+b 함양(含量)은 대조구(對照區)에 비해 감소(減少)하였고, $SO_2$ 가스 접촉시(接觸時) 수용성(水溶性) 황함양(黃含量)은 대조구(對照區)에 비하여 증가(增加)되었다. 5. 각(各) 수종(樹種)의 기공확산(氣孔擴散) 저항치(抵抗値)는 $SO_2$ 가스에 대한 수목(樹木)의 감수성(感受性)이나 내성(耐性)과 상관(相關)이 없는것으로 사료(思料)된다. 6. 조경용(造景用)으로 적절한 수종(樹種)은 내연성(耐煙性)이 강(强)하고 감수성(感受性)이 낮으며 기공확산(氣孔擴散) 저항치(抵抗値)가 작아야 되므로 본(本) 연구(硏究)의 대상(對象) 수종(樹種) 중에서는 신나무가 가장 적합(適合)하다고 판단(判斷)된다.