• 한국산림과학회지
• /
• 제113권2호
• /
• pp.198-209
• /
• 2024

본 연구에서는 차광 수준에 따른 광환경의 차이가 갯활량나물의 생리 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해 차광 처리에 따른 갯활량나물의 엽면적당 건중량, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응 및 광합성 특성을 측정하였다. 갯활량나물의 경우 차광 수준이 높아짐에 따라 엽면적이 증가하고 엽면적당 건중량이 감소하여 낮은 광도 조건에서 광형태형성학적인 적응을 보였다. 생리생태학적 적응 반응은 50% 차광 수준에서 엽록소 함량, 광포화점, 광합성률, 탄소고정효율, 기공전도도, 증산속도, 수분이용효율 등 전반적으로 광합성 기능이 양호했던 반면, 95% 차광 수준에서는 생육에 필요한 최소 광도 조건이 충족되지 못하여 광합성 기능이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이를 통해 갯활량나물의 생육에 있어서는 50% 차광 수준이 가장 적절한 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 갯활량나물의 효과적인 현지외 보전을 위한 적지 선정 및 기반 조성을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이후 차광 처리에 따른 식물 생장에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.390-399
• /
• 2010

한발과 염 스트레스에 대한 콩의 저항성 검정에 있어서 Non-photochemical quenching (NPQ)을 적용하기 위하여, 저항성 콩 (신팔달콩 2호)와 대조구 콩 (태광콩)을 이용하여 제한적 관수 (50 m/pot/day) 와 염 (200 mmol NaCl) 처리를 한 후, 엽록소 형광반응의 변수, maximum efficiencies of photosystem II photochemistry ($F_v/F_m$), efficiencies of photosystem II photochemistry (${\Phi}_{PSII}$), NPQ와 $CO_2$ 동화율 ($P_N$) 을 측정하였다. 콩 두 품종의 엽 수분포텐셜은 한발처리에서 -0.2 MPa에서 -0.8 MPa로, 염처리에서는 -0.7 MPa에서 -1.7 MPa로 감소하였다. 염처리에서 엽 수분함량의 감소는 신팔달콩 2호에서 적었다. 두 품종 모두 엽의 수분포텐셜이 감소함에 따라 $F_v/F_m$은 변화가 없었으며, ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$는 감소하였다. NPQ의 경우, 신팔달콩 2호은 한발과 염처리에 모두에서 반응이 나타난 반면, 태광콩에서는 한발처리에서만 나타났다. 두 품종의 모든 처리에서 ${\Phi}_{PSII}$와 $P_N$간에 정의 상관 관계를 보였으나, $P_N$의 감소에 대한 ${\Phi}_{PSII}$의 감소 정도가 신팔달콩 2호에서 적었다. 또한 삼투처리에 따른 ${\Phi}_{PSII}$의 감소와 NPQ의 증가는 신팔달콩 2호에서만 나타나 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 간의 부의 관계가 유지된 반면, 태광콩에서는 염처리에서 이들간의 연관성이 없었다. 따라서 본 연구는 삼투 저항성의 검정에 있어서 엽록소 형광반응의 단일변수($F_v/F_m$, ${\Phi}_{PSII}$, 및 NPQ)의 이용보다 ${\Phi}_{PSII}$와 NPQ 의 상호관계 분석이 더 유효한 것을 제시하였다.

• 한국작물학회지
• /
• 제56권3호
• /
• pp.183-191
• /
• 2011

열대작물인 자트로파의 염과 가뭄 스트레스에 따른 생리적 반응과 유전자 발현의 연구를 통해 바이오에너지 작물로서의 기초적 자료를 얻고자 본 실험을 수행하였다. 1. $100{\cdot}200{\cdot}300$ mM NaCl의 염 스트레스와 $5{\cdot}10{\cdot}20{\cdot}30$% PEG의 가뭄 스트레스를 처리하여 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 조사하였다. 자트로파의 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 통한 생육조사 결과 가뭄 스트레스 보다 염 스트레스에서 더 많은 피해를 입었다. 2. 수분 수송과 관련된 아쿠아포린 중에서 JcPIP2가 뿌리, 줄기, 떡잎 그리고 잎에서 모두 고르게 발현하고 있음을 확인하였다. 잎의 JcPIP2는 대조구와 가뭄 스트레스 처리구에서 모두 발현하는 반면, 200 300 mM NaCl 처리구에서는 잎에서 발현하지 않았다. 3. 염과 가뭄 스트레스에서 JcPIP2가 상반되는 반응을 보이는 것은 JcPIP2가 염 스트레스 관련 주요 내재 단백질과 같은 기능을 하는 것으로 판단된다. 4. 자트로파는 염 스트레스보다 가뭄 스트레스에 더 내성을 보이므로 간척지보다는 가뭄지역에서 재배하는 것이 더 유리할 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.487-494
• /
• 2013

T-DNA가 표지된 집단에서 AlaAT 유전자가 깨어진 돌연변이체(alaat)를 분리하고, AlaAt1 특이 프라이머를 이용하여 유전자형을 결정하였다. Alaat의 표현형은 대조구와 비교해서 생장의 감소를 보였고, 종자 역시 작고 생산성의 감소를 보였다. 돌연변이체의 AlaAT 활성은 거의 검출되지 않았다. 고염 스트레스 하에서 alaat의 반응을 엽록소 형광과 항산화 효소들의 활성 및 RT-PCR을 이용하여 대조구와 비교하였다. 고염, 건조 및 저온과 같은 모든 비생물적 스트레스에 대한 Fv/Fm은 대조구와 alaat 둘 다 감소를 보였으며, 비생물적 스트레스에 대한 엽록소 형광은 거의 유사하였다. 항산화 효소인 peroxidase (POX)의 활성은 고염 스트레스에 의해 대조구는 증가하나 alaat에서는 오히려 감소하였다. RT-PCR에 의한 cAPX, POX 및 AlaAT mRNA의 수준을 분석한 결과, 효소 활성과 마찬가지로 AlaAt mRNA는 alaat에서 나타나지 않았고, POX2 mRNA는 대조구는 약간의 증가를 보이나 alaat는 거의 검출할 수 없었다. cAPX mRNA는 대조구와 alaat 모두 고염 스트레스에 의해 크게 증가하였다. 이 같은 결과는 AlaAT 유전자 기능의 상실은 염 스트레스 하에서 벼 식물의 생장에 대해 광합성능 보다는 항산화 효소, 특히 POX 활성 및 합성을 변화시킬 수 있음을 제안한다.

• 원예과학기술지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.318-329
• /
• 2014

본 연구는 온도구배터널에서 자라는 배추의 잎에서 광합성적 $CO_2$ 교환과 엽록소형광을 분석함으로써 배추의 생장에 미치는 고온의 영향을 정량적으로 분석하였다. 결구가 형성되기 전의 생육초기에는 대기온도보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 생장한 배추가 엽수의 증가와 엽길이의 신장이 두드러지게 나타났다. $CO_2$ 고정률은 대기온도 $+4^{\circ}C$에서 자란 배추의 잎에서 $25.8{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 다소 높았으나, 생육 온도에 따라 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 반면에 호흡률은 대기온도에서 다소 높았으며 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 낮았다. 기공전도도와 증산률은 대기온도에서보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 증가하고 수분이용효율은 감소하였다. 그리고, OKJIP 곡선의 패턴에서도 상승온도에서 $F_J$, $F_I$, $F_P$가 크게 낮아지고, 고온에서 특이적으로 나타나는 $F_K$의 증가와 $F_V/F_O$값의 감소 등을 확인할 수 있었다. RC/CS는 대조구에 비해 온도가 높아지면 크게 감소하였으며, ABS/CS, TRo/CS와 ETo/CS도 온도가 높아짐에 따라 점차 줄어들었다. 이에 반해 DIo/CS는 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 그리고 대조구인 대기온도에서는 정식 후 7주, 9주, 10주째에 수확한 배추 내부에서 병징이 나타나지 않았으나, 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 재배기간이 길어질수록 점차 무름병에 의한 피해가 두드러지게 나타났다. 이러한 결과는 급격하게 변화하는 미래의 기후 환경 하에서 배추가 고온 스트레스에 노출될 가능성을 암시하고 있다. 따라서 배추의 안정적인 생산을 위해서는 고온 적응성 품종, 특히 결구 시점에서 내고온성이 강한 품종을 육성하거나 고온의 피해를 최소화할 수 있는 재배기술이 확립되어야 할 것으로 보인다. 그리고 결구형성 시 고온 스트레스의 영향을 조기감별하기 위해서 OKJIP 곡선에서 $F_K$의 증가를 비롯하여 기존에 사용되고 있는 변수인 $F_O$, $F_V/F_M$와 $F_V/F_O$ 이외에도 $M_O$, $S_M$, RC/CS, ETo/CS, $PI_{abs}$, $SFI_{abs}$ 등의 형광변수들이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.416-420
• /
• 2008

This study was conducted to investigate the influence of shading material on the chlorophyll fluorescence, photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and its any correlations in Panax ginseng C.A.Meyer. Fo was higher in polyethylene shade net than in silver-coated shading plate, but this treatment caused a lower Fm in comparison with silver-coated shading plate. Also, Fv/Fm and PhiPS2 showed higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net. The relationship between net photosynthetic rate and transpiration, stomatal conductance were increased as the PAR (Photosynthetic active radiation) was increased and reached maximum at the $200-400\;{\mu}mol/m^{2}/s$ of PAR in all of leaves, and the higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net. A linear equation was obtained between net photosynthetic rate and transpiration, net photosynthetic rate and stomatal conductance. SPAD was higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net.

• 한국환경농학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.183-190
• /
• 1994

작물의 광합성 상태를 신속, 정확하게 알아내는 것은 농업생산력 향상은 물론 각종 환경요인에 의해서 작물이 받게 되는 stress 평가를 하기 위해 중요한 일이므로, 형광분석법을 시설재배작물의 광합성 상태 측정에 이용하고자 배추와 딸기를 식물 재료로 하여 비닐하우스의 재배 환경 요인으로 작용하는 인자(광도, 온도, NaCl 농도, 토양수분)들이 엽록소형광에 미치는 영향을 조사하였다. 광도가 낮아짐에 따라 배추와 딸기의 Fv/Fm 비가 증가되었는데, 이는 광도가 낮아짐에 따라 PS II 반응센터의 광에너지 전환효율이 낮았기 때문이라고 생각된다. 특히, Fv/Fm 비가 $CO_2$ analyzer에서 측정된 광합성능과 역비례 관계를 보인 것은 Fv/Fm 비가 식물의 광합성상태와 매우 밀접한 관계가 있음을 나타낸 것이다. 온도처리의 경우 처리온도가 높아짐에 따라 Fv/Fm 값이 높아졌다. NaCl 처리에 의해서 Fv/Fm 비와 광합성능이 낮아졌으며 딸기보다 배추에서 더 컸다. 또한 토양수분함량이 적어짐에 따라 Fv/Fm 비가 감소하였는데 이는 Fv/Fm 비가 광합성과 수분 stress 생리 관계를 연구하는데 좋은 자료로 활용될 수 있음을 보인 결과로써, 감귤의 경우도 토양 수분 함량이 낮을 때 Fv/Fm 비가 낮은 값을 보여 감귤나무의 수분 stress 정도를 In vivo 상태에서 경시적으로 관찰할 수 있는 예민한 방법으로 형광 분석법이 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.100-107
• /
• 2021

영농형 태양광은 동일 토지면적에서 태양광 패널에 의한 발전과 작물 경작을 융합한 시스템이다. 광 에너지가 부족한 영농형 태양광 하부에서 작물의 수확량이 감소하는 것은 필연적이나, 이를 관장하는 패널 하부에서 생육한 작물의 광합성 반응에 대해서는 국내외적으로 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 고정형 영농형 태양광 시설 하부에서 재배된 작물 잎에 흡수된 광에너지가 광합성 반응 중심에 전달되고 열로 방출되는 효율을 엽록소 형광 관측을 통해 조사하였다. 패널 하부와 노지의 콩과 벼는 ETR에서 큰 차이가 없는 것으로 보아 광인산화 효율보다는 잎이 흡수한 광 에너지에 따라 CO₂ 고정량이 결정되는 것으로 보인다. 또한, 패널 하부의 콩과 벼는 노지보다 NPQ가 더 높은 것으로 보아 활성화된 광보호기작이 광인산화로의 에너지 분배에 부정적 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 향후 영농형 태양광에서의 작물 생산량과 광합성의 관계를 이해하기 위해 보다 다양한 기후 및 재배조건에서의 광합성 반응을 조사할 필요가 있겠다.

• 원예과학기술지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.827-833
• /
• 2014

본 연구는 오리엔탈 나리 절화 'Siberia'의 잎 황화에 대한 수송온도와 전처리의 효과를 알아보고자 수행하였다. 나리절화는 5, 10, 15, $25^{\circ}C$에서 5일 동안 수송하였다. $25^{\circ}C$로 수송 시 잎 황화가 심하게 일어났지만 $5^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$로 수송시에는 잎 황화가 크게 감소하였다. Promalin(BA + $GA_{4+7}$) 전처리는 무처리와 비교해 잎 황화를 크게 감소시켰다. Promalin 처리는 수확 후 잎 황화를 완벽하게 예방하였지만 $GA_3$와 Chrysal SVB 처리는 효과적이지 못했다. 잎 황화는 Promalin 분무처리보다 침지처리 시 더 감소되었다. 그리고 Promalin 처리는 나리의 절화 수명을 연장하였다. Promalin 전처리 시 엽록소 형광반응의 최대광량자수율값이 높게 유지되었으며, 특히 엽록소 함량이 크게 증가하였다. 따라서 나리절화 'Siberia'는 $5^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$로 수송하였을 때와 Promalin 침지 전처리 시 잎 황화를 크게 경감하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제100권2호
• /
• pp.305-313
• /
• 2011

시비는 시설양묘과정에서 반드시 실시되어야 하지만, 토양 및 계류수 오염의 문제를 야기할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 시설양묘과정에서 시비량 조절에 따른 친환경적 경제적 시비방법 구명을 위해 Constant rate, Three stage rate 및 Exponential rate 등의 3 가지 시비 처리를 실시하였으며, 시비 처리에 따른 생장 특성 및 광합성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량 등을 조사 분석하였다. 그 결과, 근원경, 간장 및 물질생산량은 Constant 처리에서 가장 우수하였다. 묘목품질지수 또한 같은 경향을 보였지만, 유의적 차이는 나타나지 않았다. Exponential 처리구에서도 50%의 시비량으로 규격묘 생산이 가능했다. 광합성 능력은 세 처리구 모두 우수하였으며, 광화학 효율과 엽록소 함량은 Exponential 처리구에서 유의적으로 가장 낮게 나타났다. Exponential 시비 방법으로 생리 및 생장에 문제없는 규격묘를 생산할 수 있었다. 즉, 최소 비용의 최대 생장 효과와 함께 친환경적 시비 방법이라 할 수 있다.