• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.479-487
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• 2018

본 연구는 엽록소형광반응 분석을 이용하여 건조스트레스에 의한 공정육묘의 광화학적 활력을 분석하였다. 토마토와 오이 공정육묘를 8일 동안 건조스트레스 처리를 하였다. 엽록소형광반응(OJIP)과 매개변수 분석을 통해 건조스트레스로 인한 작물의 광화학적 변동을 평가하였다. 엽록소 형광반응(OJIP) 분석 결과, 토마토는 처리 후 5일부터 최대 형광량(P)이 감소한 반면 J-I 단계에서는 엽록소 형광량이 증가하였다. 따라서 생리적 활력이 감소한 것을 알 수 있었다. 오이의 경우 처리 후 4일부터 최대 형광(P) 및 변동 형광량($F_V$)이 낮아지고 J-I 단계의 엽록소 형광 수치가 증가하였다. 엽록소 형광 매개변수 분석한 결과 토마토는 처리 후 5일부터 특히 $ET2_O/RC$와 $RE1_O/RC$가 감소하면서 광계II와 광계I의 전자전달효율이 유의적으로 낮아진 것으로 보인 반면 오이는 처리 후 4일부터 $ET2_O/RC$와 $PI_{ABS}$가 상당히 변화하였다. 결론적으로 $F_V/F_M$, $DI_O/RC$, $ET2_O/RC$, $RE1_O/RC$, $PI_{ABS}$, $PI_{TOTAL}ABS$ 6개의 지표가 공정육묘의 건조스트레스를 판단하는 지표로 선정되었다. 건조스트레스지수(DFI)를 통해 건조스트레스로 인한 작물별 건전성 평가를 하였고 오이의 경우 토마토에 비해 건조 저항성이 낮은 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권6호
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• pp.659-664
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• 2013

The aim of this study is to determine the drought stress index through photochemical analysis in red pepper (Capsiumannuum L.). The photochemical interpretation was performed in the basis of the relation between Kautsky effect and Photosystem II (PSII) following the measurement of chlorophyll, pheophytin contents, and $CO_2$ assimilation in drought stressed 5-week-old red pepper plants. The $CO_2$ assimilation rate was severely lowered with almost 77% reduction of chlorophyll and pheophytin contents at four days after non-irrigation. It was clearly observed that the chlorophyll fluorescence intensity rose from a minimum level (the O level), in less than one second, to a maximum level (the P-level) via two intermediate steps labeled J and I (OJIP process). Drought factor index (DFI) was also calculated using measured OJIP parameters. The DFI was -0.22, meaning not only the initial inhibition of PSII but also sequential inhibition of PSI. In real, most of all photochemical parameters such as quantum yield of the electron transport flux from Quinone A ($Q_A$) to Quinone B ($Q_B$), quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, quantum yield of the electron transport flux until the PSI electron acceptors, average absorbed photon flux per PSII reaction center, and electron transport flux until PSI acceptors per cross section were profoundly reduced except number of QA reducing reaction centers (RCs) per PSII antenna chlorophyll (RC/ABS). It was illuminated that at least 6 parameters related with quantum yield/efficiency and specific energy fluxes (per active PSII RC) could be applied to be used as the drought stress index. Furthermore, in the combination of parameters, driving forces (DF) for photochemical activity could be deduced from the performance index (PI) for energy conservation from photons absorbed by PSII antenna until the reduction of PSI acceptors. In conclusion, photochemical responses and their related parameters can be used as physiological DFI.

• 환경생물
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• 제36권2호
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• pp.117-123
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• 2018

본 연구는 야간조명 하에서 수목이 효율적으로 생장하는 방법을 모색하고자 LED 색온도에 따른 광합성 전자전달 효율을 검증하였다. 가로수와 조경수로 도시환경에 많이 식생하는 겹벚나무를 대상으로 White 색온도를 비춘 수목과 Warmwhite 색온도를 비춘 수목, 그리고 무처리 수목을 대상으로 건전도를 비교하였으며, 연구방법으로는 엽록소 형광반응(OJIP)을 활용해 LED광원 색온도 조건에 따른 광 스트레스 광생리지표 분석을 통해 광화학반응 해석과 건전성 평가를 하였다. 엽록소 형광반응(OJIP)을 분석한 결과는 모든 처리구에서 처리 후 115일인 생육후기로 갈수록 낮아졌으며, White 광처리구와 Warmwhite 광처리구에서 J-I구간의 전이 과정 중 생육후기의 형광량이 증가하여 광계I전자전달효율은 감소된 것을 알 수 있었다. 따라서 전자전달효율인 $RE1_O/CS$ 및 RE1o/RC 모두 감소되었다. 이 중 White 광처리구는 Warmwhite 대비 형광량의 증가폭이 컸으며, $PI_{TOTALABS}$는 처리 전 무처리에 비해 가장 높은 수치였지만, 115 DAT에는 가장 낮은 수치로 감소된 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 White 광을 비춘 수목은 전자전달효율 및 건전도가 낮은 것으로 판단되었으며 상대적으로 Warmwhite 광처리구의 스트레스가 더 낮은 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제34권3호
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• pp.161-168
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• 2016

본 연구에서는 엽록소 형광반응 (OJIP)분석을 통해 고추재배에서 폐달걀 분해 액비의 생육증진효과에 대하여 평가하였다. 고추재배 전기간을 통하여 고추의 생장은 통계학적으로 유의성을 보이지는 않았으나, 폐달걀 분해 액비를 처리한 실험구에서 좋은 생육을 보였다. 엽록소 형광반응 실험 시작한 후 무처리구의 엽록소 형광량이 분해 액비의 형광량보다 커서 분해 액비 처리구의 광이용 효율이 더 좋았음을 알 수 있었다. 이는 결국 광합성량의 증가로 이어질 것으로 판단된다. 광화학 매개변수 중 Fo, ABS/RC, RC/ABS, TRo/RC, $DI_0$/RC, $\text{DF_{TOTAL ABS}}$ 등 6개 parameter가 광화학 반응의 효율을 나타내는 중요한 요인으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.307-317
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• 2021

고온처리가 동화산물의 공급부위인 잎과 수용부위인 종실에 미치는 영향과 그에 따른 기관별 초분광 분석에 의한 식생지수들을 비교해 보았다. 1. 출수 후부터 생리적 성숙기까지 지엽과 최상위엽의 엽녹색도에선 고온처리구가 무처리구보다 높은 값으로 유지되었고, 광합성 성능 지수 및 OJIP-derived parameter에서도 고온처리구 잎이 무처리구 잎보다 높았다. 본 연구 결과, 수잉기 후 고온처리는 잎의 노화를 지연시켰고, 광계II의 능력을 증가시켰다. 지엽과 최상위제2엽의 광합성률은 고온처리구가 무처리구에 비해 저하가 늦게 시작되었다. 증산율과 기공전도도는 고온처리구 잎이 무처리구 잎에 비해 낮았다. 2. 출수 초기에 동화산물 공급부위인 지상부와 이삭축, 영의 건물중은 고온처리구가 무처리구에 비해 높았지만, 시간이 지남에 따라 고온처리구보다 무처리구에서 높았다. 싱크기관인 이삭과 종실의 무게는 고온처리구가 무처리구보다 높았고, 종실 생장률도 고온처리구가 무처리구보다 높았다. 3. 지엽과 최상위엽의 식생지수들 중 엽록소 함량과 잎의 질소 상태와 관련된 식생지수들은 시간이 지남에 따라 고온처리구가 무처리구보다 높아졌고, 광효율과 관련된 PRI은 출수 후 7일부터 무처리구보다 고온처리구에서 높아지기 시작했다. 출수 후 7일에 지상부 건물중과 수분함량, 이삭축 건물중 및 종실 수분함량도 같은 결과를 보였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.55-55
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• 2020

This study investigated the growth and chlorophyll fluorescence reactions of three Ardisia genus grown under various indoor light intensity conditions with the aim of evaluating their suitability as indoor plants. Young seedlings of A. crispa (Thunb.) A.DC., A. pusilla DC., and A. japonica (Thunb.) Blume were used in the experiment. The plants were cultivated indoors for 10 weeks under different light intensities: 10, 50, 100, and 200 PPFD (μmol·m^-2·s^-1), and their growth was compared with that of plants cultivated in a greenhouse during the same period (mean value 236.8±20.4 PPFD at noon). Also, chlorophyll fluorescence analysis was investigated with a portable PAM fluorometer. The indoor plants were maintained at 12/12 h photoperiod, temperature at 25±1℃, and humidity at 55±3%. Irrigation frequency (once every three days) was the same for the indoors and the greenhouse. The results of growth in three Ardisia plants showed that almost all parameters except leaf number and chlorophyll content had similar levels regardless of light intensity. A. crispa and A. pusilla plants grown in 200 PPFD were investigated to have low chlorophyll contents. Meanwhile, chlorophyll fluorescence parameters differed based on light levels. In A. crispa, the Fv/Fm (0.77), DIo/RC (0.47) and Fm/Fo (4.77) parameters tended to be poor at 200 PPFD compared to those at other light intensities. Similarly, the DIo/RC, Fm/Fo, and Pi_Abs parameters of A. pusilla plant (200 PPFD) are 0.45, 4.48 and 2.42, respectively, which can be considered stress. The analysis of fluorescence in A. japonica showed that all parameters except ETo/RC had similar levels regardless of light intensity. The ETo/RC parameter was 0.49 and 0.72 in the control plants and plants 200 PPFD, respectively, which was lower than those in plants at other light intensities. Therefore, it seems that the relatively high light intensity acted as a stressor for Ardisia plants.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.264-271
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• 2016

본 연구는 엽록소 형광반응 (OJIP)분석을 통해 차광처리에 따른 정원 식물의 광 이용효율을 평가 및 분석하고자 하였다. 10종의 정원식물을 대상으로 50% 및 80% 차광 조건에서 엽록소 형광반응 분석을 실시하였으며, 75일 차광조건에서 가장 낮은 광이용 효율을 보였다. 차광처리 시 광계II 전자전달에너지플럭스 ($ET2_O/RC$)는 증가 경향을 보였으나 광계I 전자전달에너지플럭스($RE1_O/RC$) 및 PI 등 광이용 효율이 감소하였다. 본 연구를 통하여 광화학 매개변수 중 $F_V$, $FV/F_O$, $RE1_O/RC$, $ET2_O/RC$, $PI_{TOTAL\;ABS}$, $DF_{TOTAL\;ABS}$ 등 19개 parameter가 광화학 반응의 효율을 나타내는 중요한 요인으로 판단되었다. SFI평가를 통해 10종의 정원식물 중 수호초(I), 꽃범의꼬리(II), 무늬사초(II)등 3종의 식물이 내음성이 강한 것으로 판단되었다. 따라서 광화학 반응에 근거한 일조 스트레스지수(SFI)는 정원식물의 내음성 평가에 유용한 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.705-711
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• 2015

Management of soil water and fertilization is known to primarily affect physiological properties and yield in plant. The effect of soil water potential and nitrogen application on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Schisandra chinensis Baillon was investigated on a sandy loam soil. Net photosyntheis rate and transpiration rate increased as a photon flux density and was highest at -50kPa of soil water potential. Light compensation point ($1.5{\mu}molm^{-1}s^{-1}$) and dark respiration ($0.13{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was lowest at -50 kPa but maximum photosynthesis rate ($13.10{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) and net apparent quantum yield ($0.083{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was highest at -50 kPa. As results of chlorophyll fluorescence by OJIP analysis, maximum quantum yield (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and PIabs was higher in treatments of -50 kPa and -60 kPa respectively, which reflects the relative reduction state of PSII. But the relative activities per reaction center such as ABS/RC and DIo/RC were low with decreasing soil water potential. Net photosyntheis rate and transpiration rate were highest at treatment of soil testing 1.0 times ($92kgha^{-1}$). Application of nitrogen resulted in high Fv/Fm, $PI_{abs}$ and low ABS/RC, DIo/RC. This result implies that -50 kPa of soil water potential and nitrogen fertilizer may improve the efficiency of photosynthesis through controlling a photosystem in Schisandra chinensis Baillon.