• 제목/요약/키워드: Fluorescence quantum yield

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옥수수 calreticulin 과발현 토마토에서 tobamovirus의 상엽 이동 억제 (Suppression of tobamovirus movement toward upper leaves in the tomato plant over-expressing a maize calreticulin)

  • 한증술
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.567-573
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    • 2010
  • To ascertain the effect of over-expressed maize calreticulin in tomato plant on tobamovirus movement in addition to validating potentiality of the gene (ZmCRT) as a means for the virus-resistance resource, four ZmCRT-expressing homozygous lines were generated from the T0 plants as using an Agrobacterium-mediated transformation, nucleic acid analyses, and a conventional breeding method. Of them, a line was subjected to the bioassay for tolerances to tobacco mosaic virus-U1 (TMV-U1) and tomato mosaic virus (ToMV) followed by RT-PCR and a chlorophyll fluorescence quenching analyses. Both transgenic plants transcribing ZmCRT and wild-type plants showed no symptom by 20 days after viruses inoculation, however the photosystem II quantum yield parameter measured from the upper leaves of ToMV-inoculated plants revealed that ZmCRT transgenic plants have higher photosynthetic ability than wild-type ones at that time, which indirectly implies that over-expressed ZmCRT product acts as a barrier to the cell-to-cell and/or systemic movement of ToMV. Moreover, ZmCRT transgenic plants showed remarkably longer shoot length than wild-type ones in 40 days after TMV-U1 or ToMV inoculation each, which might be resulted from higher photosynthetic ability during the phase not yet showing any external symptoms. Collectively, over-expressed ZmCRT protein in tomato plants is able to interrupt the systemic movement of infected TMV-U1 and ToMV even though not perfect.

온도에 따른 단삼의 광합성 특성 및 수확시기가 품질에 미치는 영향 (Effect of temperature on photosynthetic capacity and influence of harvesting time on quality of Salvia miltiorrhiza Bunge)

  • 서영진;김종수;김선화;김미연;정용진;성기운;정신교
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.804-810
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고품질 단삼을 생산하기 위한 재배지대 구분과 수확시기에 따른 단삼의 생산성 및 성분함량에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 온도조건별 생리반응과 수확시기별 품질을 조사하였다. 동화산물의 축적과 수분이용 효율에 영향을 미치는 광합성율, 증산율 및 엽록소 형광반응을 조사한 결과 $20^{\circ}C$에서 광합성율, 기공전도도, 수분이용 효율이 가장 좋았고 광보상점이 가장 낮아 약광조건에서도 광합성 효율이 높았으며, 최대광합성속도도와 순양자수율도 가장 높았다. 수확시기에 따른 단삼뿌리의 생육 및 수량은 큰 차이가 없었으나 salvianolic acid B, cryptotanshinone, tanshinone I, tanshinone IIA의 함량은 수확시기가 늦을수록 유의하게 증가하였으며 salvianolic acid B 함량이 가장 많았으며 수확시기별로는 11월 상순에 비해 이듬해 3월 중순 이후에 수확시료에서 약25.5배 증가하였다. Cryprotanshinone, tanshinone I, tanshinone IIA 함량 또한 2015년 3월 20일 수확한 시료에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 단삼재배에 적합한 온도는 $20^{\circ}C$전후가 적절한 것으로 사료되며 상대적으로 고온조건인 $30^{\circ}C$에서 광합성율, 증산율, 엽록소 형광반응이 크게 저하되므로 서늘한 기후조건인 준고랭지 이상의 지역에서 단삼을 재배하는 것이 유리할 것으로 판단된다. 또한 고품질 단삼 유통을 위한 적정 수확시기는 단삼을 파종한 다음 해 3월 중순 이후에 수확을 하는 것이 합리적인 것으로 사료된다.

비료와 가뭄 스트레스에 의한 부추의 엽록소 변화 (Changes in the Chlorophyll of Garlic Chives (Allium tuberosum) Resulting fromFertilizer and Drought Stress)

  • 허만규;이병룡
    • 생명과학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.743-748
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    • 2022
  • 부추는 아시아를 포함한 전세계적으로 분포하는 초본이다. 한국에서 부추는 양념용 채소와 국수용 고명에 사용된다. 질소비료, 인산비료, 칼리비료와 수분 스트레스가 부추(Allium tuberosum Rotter) 잎에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 엽록소 a 함량은 10 mg/l 질소 비료에서 0.386였고, 50 mg/l에서는 0.584였다. 엽록소 a, b, 전체 엽록소량은 대조군에 비해 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 엽록소 a, b, 전체 엽록소에 대한 피어슨 상관계수(Pearson's r)는 각각 0.940, 0.966, 0.971였다. 잎의 엽록소 a, b, 전체 엽록소는 인산비료인 경우 40 mg/l가 50 mg/l 시비보다 높았다. 인산 비료인 경우 10 mg/l에서 전체 엽록소량은 0.312였고 50 mg/l 일 때 0.589였다. 엽록소 효율과 습도와의 관계를 산출하였다. 광합성 효율의 척도로 기저 수준의 형광산율(Fo), 최대 형광산율(Fm), 전자소멸 상태(Fv), 최대 PSII 광계비율(Fv/Fm)의 기울기는 각각 -0.931, 0.972, 972, 0.950였다. 질소, 인산, 칼륨 비료와 가뭄스트레스는 부추의 엽록소함량과 효율성에 영향을 주었다.

Photodissociation of Methane at Lyman Alpha (121.6 nm)

  • Park, Jae-Hong;Lee, Jung-Woo;Sim, Ki-Jo;Han, Jin-Wook;Yi, Whi-Kun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.177-180
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    • 2008
  • Laser induced fluorescence studies of hydrogen atom using four wave mixing technique are reported for the photodissociation of CH4 and its isotopomers at Lya (121.6 nm). The source of dissociating and probe radiation is one and the same (delay time??20 nsec). The average translational energy of ejected hydrogen atoms (50 Kcal/mol) reveals that CH4 + hn??CH3 + H(2S) and CH4 + hn??CH2(a1A1) + H2(1Sg) are the main dissociation processes. The absolute quantum yield for CH4 and CD4 are the same, FH(CH4) = FD(CD4) = 0.31 0.05. If one divides the experimental H/D ratios from the isotopomers CH3D, CH2D2, CHD3 by the isotopic H/D ratios, a value 2 is obtained in all three cases. Overall, the heavier D atoms are more likely than the H atoms to remain attached to the carbon atom.

Formation of CH3NH3PbBr3 Perovskite Nanocubes without Surfactant and Their Optical Properties

  • Kirakosyan, Artavazd;Yun, Seokjin;Kim, Deul;Choi, Jihoon
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.79-85
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    • 2018
  • We systematically investigated the optical properties of sub-micron sized methylammonium lead tribromide ($CH_3NH_3PbBr_3$) cubes in the range of 100 to 700 nm, which were prepared by a surfactant-free precipitation method. We found that despite the strong absorbance, their photoluminescence quantum yield (PLQY) is very low as 0.009~0.011 % for whole range of sizes. Surfactant-free synthesis approach results in nanocubes that has no surface passivating reagents (e.g. surfactants) on their surface. As-prepared particles contain a large number of surface defects that may cause the low PLQY. The role of the surface defects were investigated in their photoluminescence decay process, which can be correlated with the particle size. Larger particles are characterized by a slower decay rate compared to smaller particles due to a large number of surface defects in the smaller particles that trap more excitons in the fluorescence decay process. These experimental results provide new insights into the fundamental relationship between surface state and optical properties.

상업용 유리프릿의 소결 공정을 이용한 내수성을 갖는 CsPbBr3/Glass 세라믹 복합체의 제작 (Simple Fabrication of Green Emission and Water-Resistant CsPbBr3 Encapsulation Using Commercial Glass Frits)

  • 문나은;김성훈
    • 한국재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.54-59
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    • 2021
  • In this work, narrow-band green-emitting CsPbBr3 particles are embedded in commercialized glass composites by a facile dry process. By optimizing the method through sintering in glass frit (GF) composites including CsBr and PbBr2, used as precursors, the encapsulation of CsPbBr3 particles made them waterproof with green fluorescence. To improve the fluorescent properties by reducing aggregation of CsPbBr3, fumed silica (FS) is additionally used to help particles avoid bulking up in the glass matrix. The CsPbBr3 perovskite/glass composites are characterized using scanning electron microscopy (SEM) images and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) maps, which support the existence of CsPbBr3 particles in the glass matrix. The photoluminescence (PL) properties demonstrate that the emission spectrum peak, full width at half maximum (FWHM), and photoluminescence quantum yield (PLQY) values are 519 nm, 17 nm, and 17.7 %. We also confirm the water-resistant properties. To enhance water/moisture stability, the composite sample is put directly into water, with its PLQY monitored periodically under UV light.

LED 램프의 광합성유효광양자속이 오이접목묘의 엽록소형광, 엽록소함량, 활착 및 생장에 미치는 영향 (Chlorophyll Fluorescence, Chlorophyll Content, Graft-taking, and Growth of Grafted Cucumber Seedlings Affected by Photosynthetic Photon Flux of LED Lamps)

  • 김형곤;이재수;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.231-238
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    • 2018
  • 본 연구는 대목과 접수의 결합 단계에서 나타나는 스트레스를 오이접목묘의 엽록소형광반응, 엽록소함량, 활착 및 생장 특성 측면에서 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 활착실 내의 광합성유효광양자속은 25, 50, 100, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 4수준으로 설정되었고, 기온, 상대습도 및 LED 램프의 광주기는 각각 $25^{\circ}C$, 90%, $16h{\cdot}d^{-1}$이었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 대목의 최대양자수율은 0.84-0.85로서 광량에 따른 분명한 차이가 나타나지 않았다. 한편, 접수의 최대양자수율은 접목 후 2일째에 0.81-0.82로 낮게 나타났으나, 3일째부터 광량이 높을수록 접수의 최대양자수율이 증가하였다. 활착 후 4일째에 측정된 접수의 엽록소함량은 광량이 증가할수록 높게 나타났다. 오이접목묘의 활착율은 광량이 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하일 때 90-95% 정도로 높게 나타났으나, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 처리구에서는 80% 정도로 저하되었다. 광주기에 따라 다르나, 오이접목묘의 활착에 적합한 한계 광량은 플러그 트레이 표면에 조사된 광량을 기준으로 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 정도이다. 본 연구에서 처리된 광강도 하에서 활착된 오이접목묘의 발근에 최소 2일이 소요되었고, 이 기간에 접수의 최대양자수율은 최저치로 나타났다. 활착 단계에서 조사되는 광량에 따라 대목과 접수의 변이형광과 최대양자수율이 다르게 나타났다. 그러므로 접목묘의 활착 단계에서 나타나는 스트레스를 줄이면서 대목의 발근을 촉진하고, 접수의 최대 양자수율이 급격하게 저하되는 것을 방지하려면 광 및 습도 등의 물리적 환경이 정확하게 제어되어야 한다. 향후 접목묘의 활착 단계에서 대목의 발근, 통도조직의 결합 상태, 수분의 이동에 따른 엽록소함량 변화를 정량적으로 구명할 필요가 있다.

건조 스트레스가 난대 상록활엽수의 광합성 반응 및 엽록소 형광반응에 미치는 영향 (Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Evergreen Hardwoods by Drying Stress)

  • 진언주;윤준혁;배은지;최명석
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.196-207
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    • 2019
  • 본 연구는 현재 국내에서 조경소재로 이용하고 있는 목본식물 중 동백나무(C. japonica), 황칠나무 (D. morbifera), 굴거리나무(D. macropodum), 붓순나무(I. anisatum), 후박나무(M. thunbergii), 종가시나무(Q. glauca), 다정큼나무(R. indica) 등 7수종에 대해서 건조 스트레스에 따른 광합성 능력, 엽록소 함량, 엽록소 형광분석에 미치는 영향 및 생리적 환경지표를 알아보고자 수행하였다. 28일 동안 무관수 상태에서 건조 스트레스를 유발한 결과 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도, 증산속도는 전반적으로 감소하는 경향을 보였으나 I. anisatum, Q. glauca 및 R. indica의 경우 무관 수 처리 28일까지 40% 이하의 낮은 감소율을 보였다(p<0.05). 총 엽록소 함량의 경우 D. macropodum> D. morbifera> C. japonica> Q. glauca> M. thunbergii> R. indica> I. anisatum 순으로 무관수 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하는 경향으로 나타났다. 엽록소 형광을 분석한 결과 광화학적 소멸(qP)는 변동이 없는 반면, 무관수 28일 이후 광계II 활성(Fv/Fm), 암적응 형광값(Fo), 형광감소량($R_{fd}$), 정류상태 광화학적 소광($NPQ_{_-LSS}$), 명적응 기간 동안 연속광에 의한 정류상태 PSII양자 수득율 ${\Phi}PSII$에서 뚜렷한 감소율로 짧은 시간 내에 정략적으로 파악하는데 있어 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 내건성이 높게 나타난 I. anisatum, Q. glauca, R. indica의 경우 최대 20일 간격으로 물관리를 할 수 있다면 가로수 및 조경수에 식재하여도 무방할 것으로 판단된다.

온도가 저서규조류 광합성 반응에 미치는 영향: 형광을 이용한 추정 (Influence of Temperature on the Photosynthetic Responses of Benthic Diatoms: Fluorescence Based Estimates)

  • 윤미선;이춘환;정익교
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권2호
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    • pp.118-126
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    • 2009
  • 저서규조류는 하구역 먹이망을 이해하는 데 중요한 생물로서 그들의 광생리 특성에 따라 일차생산력이 크게 변화한다. 본 연구에서는 단기간 온도 변화가 저서규조류 4종(Navicula sp., Nitzschia sp., Cylindrotheca closterium, Pleurosigma elongatum)의 광합성 반응에 미치는 영향을 Diving PAM을 이용한 엽록소 형광 분석법으로 측정하여 광생리 특성을 분석하였다. 6개의 온도 조건(10, 15, 20, 25, 30, $35^{\circ}C$)에서 2시간 간격으로 24시간 동안 엽록소 형광을 측정하여 P-I 곡선을 도출하였다. 제2광계의 유효양자수율($\Phi_{PSII}$)은 대부분의 종에 있어서 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 상대 최대 전자전달율(rETRmax)은 최적 온도까지 증가한 후 급격하게 감소하였다. 최대 빛이용 효율($\alpha$)은 다른 광합성 매개변수에 비해 온도에 덜 민감하였으나, 높은 온도에서는 감소하였으며, 광포화 계수($E_K$)는 상대 최대 전자전달율의 반응과 매우 유사하였다. 종별 광생리 특성을 분석한 결과, Navicula sp.와 Cylindeotheca closterium가 광생리적 조절을 통하여 단시간의 온도 변화에 광순응하는 것을 확인할 수 있었다.

피음처리에 따른 고려엉겅퀴와 누룩치의 생리반응 (Physiological Responses of Cirsium setidens and Pleurospermum camtschaticum under Different Shading Treatments)

  • 이경철;노희선;김종환;한상섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.153-161
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    • 2012
  • 피음처리에 의한 고려엉겅퀴와 누룩치의 광합성 및 생장특성을 조사하기 위하여, 차광막을 이용하여 전광처리구(0%), 약피음처리구(45~55%), 중간피음처리구(65~75%), 강피음처리구(88~92%) 설치하고 엽록소함량, 엽록소 형광반응, 광합성 반응 등을 조사하였다. 고려엉겅퀴와 누룩치 모두 피음처리 수준에 따라 엽록소 함량과 엽록소형광반응, 순양자효율 등이 증가하여 빛의 흡수와 광합성 반응에 대한 효율을 높이는 내음성 적응 반응을 나타냈으며, 엽면적 SLA 역시 증가하여 부족한 광환경에서 수광량을 늘리기 위해 엽면적은 늘어나고, 엽두께는 얇아지는 형태적인 변화가 나타났다. 특히 전광처리구에서 총 엽록소 함량, 엽록소 형광반응, 순양자효율, 기공전도도 및 기공증산속도가 비교적 낮았으며, 이는 강한 광으로 광저해 현상이 일어나 광합성 능력이 저하되는 것으로 볼 수 있다. 고려엉겅퀴의 강피음 처리구는 엽록소 함량도 높으며, 엽면적이 늘어나고 엽두께는 얇아져 광을 수집하기 위한 형태적인 변화도 나타나고 있으나 광선요구도보다 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 엽육내 $CO_2$를 효율적으로 소비하지 못하고, 수분이용효율 역시 감소되어 광합성 능력을 점점 상실해 가는 것으로 생각된다. 또한 고려엉겅퀴는 약광처리구(전광의 45~55%)에서최대광합성속도와 순양자효율이 가장 높고, 기공개폐 반응과 광화학반응 효율이 비교적 높았으며, 누룩치는 처리구간의 차이는 크지 않지만, 중간피음처리구에서 최대광합성속도, 순양자수율, 기공개폐반응 및광화학효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 적절한 피음처리를 통해 건전한 생육을 유도하기 위해서는 고려엉겅퀴의 경우 전광을 약 45~55% 차단하고, 누룩치는 약 65~75% 차단시킨 광환경이 효과적이라 생각된다.