• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-71
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• 2024

기후변화조건에서 구상나무의 생태적 변화를 파악하기 위해 5년 동안 대조구(야외)와 RCP 4.5에 근접하게 온도 및 CO2를 상승시킨 기후변화처리구에서 생육 및 생리적 반응을 분석하였다. 그 결과, 기후변화처리구에서 구상나무의 년생별 가지 길이는 시간이 지날수록 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 기후변화 조건은 구상나무 잎의 형태적 차이에는 큰 영향을 주지 않지만, 잎의 생물량에는 영향을 주어, 기후변화가 진행될수록 구상나무의 잎 생산성이 저하될 것으로 예상되었다. 한편, 기후변화 조건에서 구상나무의 엽록소 함량은 기후변화처리구에서 높은 반면, 광합성률, 기공전도도, 증산율, 그리고 수분이용효율은 대조구가 더 높게 나타났다. 이는 온도와 CO2가 상승된 환경이 기공밀도 증가에 영향을 줄 수 있으나, 광합성 반응에는 부정적 영향을 주는 것으로 예상된다. 향후 이를 확인하기 위해 각각의 환경 처리에서 기공 밀도에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 잎의 생물량 변화만 관찰하였기 때문에 기후변화 조건 하에서 구상나무의 생물량 변화에 대한 추가적인 실증 연구가 고려되어야 할 것으로 사료된다. 결과적으로 장기간 상승된 온도와 CO2에서 구상나무의 환경 적응력은 약화될 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-13
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• 2008

본 연구는 고추냉이 수경재배시 유리온실내 무차광, 10, 30, 70% 차광률이 고추냉이 생육 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 광도가 증가할수록 엽록소 형광특성 ETR은 함께 증가하였으며, 무차광, 10%, 30%차광간의 차이가 없었으나, 70%차광 처리구는 다른 처리구에 비해 현저히 낮게 나타났다. Yield와 qP는 광도 증가와 함께 감소하였으며, 70% 차광 처리구에서 감소폭이 컸다. 광합성과 기공전도도는 10%차광에서 가장 높았으며, 증산율은 무차광 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 고추냉이 엽면적과 생장량은 10%차광에서 가장 높았으며, 엽수는 무차광에서 가장 많고 차광률이 증가할수록 감소하였다. 엽장, 엽폭은 무차광, 10-30% 차광간에 유의적인 차이가 없었으나, 엽병장은 무차광에서 유의적으로 감소하였다. 뿌리의 생장은 70% 차광을 제외하고 처리간에 큰 차이가 없었다. 70% 차광에서 고추냉이 잎과 뿌리의 생장이 현저히 감소하였다 고추냉이를 11월에 정식하여 순환식 담액수경 방식으로 5개월간 재배한 결과 시설내의 차광률은 엽중, 엽병중, 엽면적과 광합성 특성 등을 고려할 때 10% 차광($700{\mu}molm^{-2}s^{-1}$)이 잎 생산에 적합하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.164-169
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• 2008

토양에 과잉으로 집적된 염류에 대한 작물의 양분과잉 흡수 피해 기작을 밝히고 그 피해를 경감할 수 있는 기술을 개발하고자 토마토 유묘에 염 스트레스를 유발하고 이때 식물체 생장반응 비교와 잎 중 질소와 당의 변화를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 가. 염 스트레스에 의한 식물체의 생장특성은 생체중과 건물중의 감소와 엽면적이 작고, 지상부와 지하부의 건물중 비가 낮아져 지상부의 생장 저해가 뿌리보다 큰 것으로 보인다. 나. 염 스트레스를 받은 토마토 잎은 잎의 기공이 닫혀 있어 광합성능이 감소하였다. 다. EC $6dS\;m^{-1}$ 정도의 염 농도에서는 어린 토마토 잎 중 수용성당과 전분함량이 현저하게 감소하였다. 라. 염 스트레스를 받으면 토마토 잎 중 총 질소함량이 크게 낮아졌으며, $NO_3^-$ 농도는 낮아지는 반면 $NH_4^+$ 농도는 높아졌다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.431-437
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• 2017

Mulberry (Morus sp.) of the family Moraceae is very economically important in Asian countries including Korea, because its leaf and fruit have been commercially used in sericulture and horticultural industries. Therefore it is necessary to develop the optimal production system for rapid and cost-effective propagation of mulberry. Our studies focused on establishing an acclimatization method for the successful plantlet production of new cultivar 'Cheongsu' which was transferred ex vitro after in vitro culture. In particular, effect of abscisic acid (ABA) addition into the last subculture medium on plantlet response to subsequent ex vitro transfer and its growth was investigated. During acclimatization, stomatal conductance and transpiration rate of ABA-pretreated plantlets were significantly lower than those of non-treated plantlets. Net photosynthetic rate of ABA-pretreated plantlets decreased after ex vitro transfer but increased after 14 days, and it was mostly higher than that of non-treated plantlets. Moreover, relative water content as well as chlorophyll contents and its ratio were also higher in ABA-pretreated plantlets. On the other hand, proline was considerably higher than in control plantlets. After 1 month of ex vitro transfer, survival rate of ABA-pretreated plantlets was 85.6%, which increased by 29.1% in comparison with control (56.5%). More vigorous growth was also observed in ABA-pretreated plantlets. From these results, it was found that application of ABA to the last subculture medium could improve acclimatization and promote survival of mulberry plantlets after ex vitro transfer, inducing water stress tolerance and alleviating abiotic stresses.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.213-222
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• 2010

Within their natural habitat, crops are often subjected to drought and heat stress, which suppress crop growth and decrease crop production. Causing overaccumulation of glycinebetaine (GB) has been used to enhance the crop yield under stress. Here, we investigated the response of wheat (Triticum aestivum L.) photosynthesis to drought, heat stress and their combination with a transgenic wheat line (T6) overaccumulating GB and its wild-type (WT) Shi4185. Drought stress (DS) was imposed by controlling irrigation until the relative water content (RWC) of the flag leaves decreased to between 78 and 82%. Heat stress (HS) was applied by exposing wheat plants to $40^{\circ}C$ for 4 h. A combination of drought and heat stress was applied by subjecting the drought-stressed plants to a heat stress as above. The results indicated that all stresses decreased photosynthesis, but the combination of drought and heat stress exacerbated the negative effects on photosynthesis more than exposure to drought or heat stress alone. Drought stress decreased the transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs) and intercellular $CO_2$ concentration (Ci), while heat stress increased all of these; the deprivation of water was greater under drought stress than heat stress, but heat stress decreased the antioxidant enzyme activity to a greater extent. Overaccumulated GB could alleviate the decrease of photosynthesis caused by all stresses tested. These suggest that GB induces an increase of osmotic adjustments for drought tolerance, while its improvement of the antioxidative defense system including antioxidative enzymes and antioxidants may be more important for heat tolerance.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.149-149
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• 2017

The RING (Really Interesting New Gene) finger proteins are known to play crucial roles in various abiotic stresses in plants. In this study, we report on RING finger E3 ligase, ${\underline{O}ryza}$ ${\underline{s}ativa}$ ${\underline{s}alt$-, ${\underline{A}BA}$- and ${\underline{d}rounght}$ stress-${\underline{i}nduced}$ RING finger ${\underline{p}}rotein{\underline{1}}$ gene (OsSAD1). In vitro ubiquitination assay demonstrated that unlike OsSAD1, a single amino acid substitution ($OsSAD1^{C168A}$) of the RING domain showed no E3 ligase activity, supporting the notion that the activity of most E3s is specified by a RING domain. Result of Yeast-Two hybridization, In vivo protein degradation assay supports that OsSAD1 interacting with 3 substrate, OsSNAC2, OsGRAS44 and OsPIRIN1, and mediates proteolysis of 3 substrates via the 26S proteasome pathway. Subcellular localizations of OsSAD1 while approximately 62% of transient signals were detected in cytosol, 38% of signals were showed nucleus. However, transiently expression of OsSAD1 was detected in cytosol 30% while as 70% of nucleus under 200 mM salt treated rice protoplasts. Results of bimolecular fluorescence complementation (BiFC) showed that two nucleus-localized proteins (OsSNAC2 and OsGRAS44) interacted with OsSAD1 in the both cytosol and nucleus. Heterogeneous overexpression of OsSAD1 Heterogeneous overexpresssion of OsSAD1 in Arabidopsis exhibited sensitive phenotypes with respect to Salt-, mannitol-responsive seed germination, seedling growth. In ABA conditions, OsSAD1 overexpression plants showed highly tolerance phenotypes, such as root length and stomatal closure. Our findings suggest that the OsSAD1 may play a negative regulator in salt stress response by modulating levels of its target proteins.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권1호
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• pp.26-29
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• 2003

풋고추 플러그 육묘시에 칼리의 최적 시비농도를 구명하기 위하여 32구 플러그 트레이에 TK$_2$를 채운 다음 종자를 파종하여 칼리를 농도별로 처리하여 식물체의 생육과 광합성에 미치는 효과를 조사하였다. 초장, 줄기 직경, 엽면적 및 총 건물중은 K의 농도가증가할수록 생육이 촉진되었으며, ‘녹광’ 보다는 ‘꽈리’의 생육이 더 좋았다 품종과 K의 농도에 따라서 엽록소의 함량은 차이가 있었는데, ‘녹광’은 K의 농도가 2.0배까지 높을수록 증가하였으나 ‘꽈리’는 1.0배 이상의 농도에서는 차이가 거의 없었다 순광합성율은 ‘녹광’의 경우에는 1.5배의 농도에서 ‘꽈리’의 경우에는 2.0배의 고농도에서 가장 높았으며, 기공전도도와 수분증발율도 순광합성율과 비슷한 경향이었다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.405-417
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• 2022

본 연구는 건조 스트레스에 따른 Prunus maximowiczii(산개벚나무) 및 Prunus serrulate Lindl. var. pubescens(Makino)Nakai(잔털벚나무)의 광합성 특성 및 광계II 활성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 건조 스트레스(drought stress, DS)는 30일간의 단수처리를 통해 유도하였다. 건조 스트레스가 진행됨에 따라 토양 수분함량은 감소하였으며, DS 10~12일 사이에 두 수종모두 10% 이하로 건조한 상태가 되고, DS 15일 이후부터는 5% 이하로 나타나 위조가 시작되는 조건에 해당되었다. DS 10일부터 최대광합성 속도, 광보상점의 감소가 두드러졌고, 암호흡 및 순양자수율은 DS 15일에 크게 감소하다가 DS 20일 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 또한 산개벚나무의 기공증산속도는 DS 15일에 크게 감소한 뒤 DS 20일 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 15일에 증가한 뒤 DS 20일 이후부터 감소하였다. 잔털벚나무의 경우 기공증산속도는 DS 20일에 크게 감소한 뒤 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 20일에 증가한 뒤 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 이는 수분 손실을 막기 위해 기공을 닫게 되어 수분이용효율이 일시적으로 증가한 것을 의미한다. 엽록소 형광분석을 통해 산개벚나무는 DS 15일, 잔털벚나무는 DS 20일 이후에 기능지수(PI_ABS) 및 에너지전달 효율의 감소가 두드려졌으며, 광계II의 활성이 감소되었다. 특히, Ts-Ta, PI_ABS, DI_O/RC, ET_O/RC는 토양수분함량의 감소와 광합성 특성과도 유사하게 나타나, 수목의 건조 스트레스를 평가하는데 있어서 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.