• 한국환경과학회지
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• 제3권2호
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• pp.141-155
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• 1994

담배(Nicotiana tabacum)와 까마중(Solanum migrum)의 솩간 원형질체 융합으로 유도된 켈러스를 재료로하여 캘러스의 전체 단백젤과 틸라코이드막 단백질의 양태변화를 중심으로 식물생장 조절물질과 단색광의 생리적 상호효과를 조사하였다. 여러 단색 광선을 캘러스에 조사하였을때, 적색 및 청색광이 캘러스의 전체 단백질과 킬라코이드막 단백질의 합성을 촉진하였으며 , NAA+$ extrm{GA}_3$ 와 NAA+BA의 조합구에서 캘러스의 전체 단백질과 틸라코이드막 댄백질의 축척이 활발히 일어났으며, NAA+$ extrm{GA}_3$처리구에서 더욱 효과적 이였다. NAA+$ extrm{GA}_3$ 처리구에 청색광, 적색광 및 근적외광을 제각각 처리하였을때 캘러스의 전체 단백질과 킬라코이드막 단백질의 합성은 적색광에 의하여 가장 촉진되었다. 따라서 적색광과 NAA+$ extrm{GA}_3$구의 동시처리가 캘러스의 전체 단백질 및 킬라코이드막 단백질의 합성을 상승적으로 촉진함을 보였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-45
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• 2009

The effects of red, blue, and far-red light by illumination of light emitting diodes (LEDs) on growth, morphogenesis and eleutheroside contents of in vitro plantlets of Eleutherococcus senticosus were examined. As a control, plantlets were grown under a broad spectrum white fluorescent lamp (16/8 h illumination). The length of plantlets grown under the red/blue LEDs was taller than those under fluorescent lamps. Leaf area, root length and fresh weight of plantlets were highest under blue light compared to other kinds of light sources. Chlorophyll contents in plantlets grown under fluorescent lamps were higher than those in plantlets grown under LED illumination. Production of eleuthroside B and E in plantlets was highest under blue LED. However, production of eleuthroside E1 was highest under fluorescent lamps. These results suggest that plant growth and eleuthroside accumulation can be controlled by wave length of light under LED illumination system.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제1권1호
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• pp.1.1-1.5
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• 2009

Many organisms control their physiology and behavior in response to the local light environment, which is first perceived by photoreceptors that undergo light-dependent conformational changes. Phytochromes are one of the major photoreceptors in plants, controlling wide aspects of plant physiology by recognizing the light in red (R) and far-red (FR) spectra. Higher plants have two types of phytochromes; the photo-labile type I (phyA in Arabidopsis) and photo-stable type II (phyB-E in Arabidopsis). Phytochrome B (phyB), a member of the type II phytochromes in Arabidopsis, shows classical R and FR reversibility between the inter-convertible photoisomers, Pr and Pfr. Interestingly, the Pr and Pfr isomers show partitioning in the cytosol and nucleus, respectively. In the over 50 years since its discovery, it has been thought that the type II phytochromes only function to mediate R light. As described in the text, we have now discovered phyB has an active function in FR light. Even striking is that the R and FR light exert an opposite effect. Thus, FR light is not simply nullifying the R effect but has an opposing effect to R light. What is more interesting is that the phyB-mediated actions of FR and R light occur at different cellular compartment of the plant cell, cytosol and nucleus, respectively, which was proven through utilization of the cytosolic and nuclear-localized mutant versions of phyB. Our observations thus shoot down a major dogma in plant physiology and will be considered highly provocative in phytochrome function. We argue that it would make much more sense that plants utilize the two isoforms rather than only one form, to effectively monitor the changing environmental light information and to incorporate the information into their developmental programs.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.90-93
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• 2002

Phytochrome A (phyA) and phytochrome B (phyB) perceive light and adapt to fluctuating circumstances by different manners in terms of effective wavelengths, required fluence and photoreversibility. Action spectra for induction of seed germination and inhibition of hypocotyl elongation using phytochrome mutants of Arabidopsis showed major difference. PhyA is the principal photoreceptor for the very low fluence responses and the far-red light-induced high irradiance responses, while phyB controls low fluence response in a red/far-red reversible mode. The structural requirement of their bilin chromophores for photosensory specificity of phyA and phyB was investigated by reconstituting holophytochromes through feeding various synthetic bilins to the following chromophore-deficient mutants: hy1, hyl/phyA and hyl/phyB mutants of Arabidopsis. We found that the vinyl side-chain of the D-ring in phytochromobilin interacts with phyA apoprotein. This interaction plays a direct role in mediating the specific photosensory function of phyA. The ethyl side-chain of the D-ring in phycocyanobilin fails to interact with phyA apoprotein, therefore, phyA specific photosensory function is not observed. In contrast, both phytochromobilin and phycocyanobilin interact with phyB apoprotein and induce phyB specific photosensory functions. Structural requirements of the apoproteins and the chromophores for the specific photoperception of phyA and phyB are discussed.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.180-185
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• 2012

식물공장 내 적색광, 청색광, 적청 혼합광, 자외선, 적외선, 형광등의 광원을 달리하여 어린잎 상추의 생육과 무기성분 흡수를 검토하였다. 잎의 형태는 Red 파장에서 초장 및 하배축의 길이신장이 촉진되어 도장하였고 Far red에서는 생장이 불가능하였으나 Red + Blue의 혼합광원에서는 초장이 짧고 엽수가 많고 생체중이 증가하여 상추의 형태 및 발달 차원에서 유의적으로 좋았다. 광질에 따른 어린잎 상추의 색차 및 상대 엽록소 함량을 조사한 결과, 적색도를 나타내는 Hunter $a^*$ 값은 Red + Blue 혼합광 및 형광등에서 높았고 적색광 및 자외선에서는 낮게 나타났는데 상대 엽록소 함량을 나타내는 SPAD도 같은 경향이었다. 특히 상대엽록소 함량은 형광등의 10.5에 비해 혼합광에서 1.8배 향상된 적색도를 나타내었다. 광원별 상추의 무기물 함량을 조사한 결과, pH 및 K 함량은 모든 처리에서 차이가 없었으나 N, Ca, Mg, Mn, Fe, Ascorbic acid 함량은 LED 처리구에서 많았고 P 및 Mn 함량은 형광등 처리구에서 많았다. 이상의 결과를 요약하면 단색광에 비하여 Red + Blue 혼합광에서 상추의 생육이 우수하고 무기물 함량이 증대되어 식물공장 내 생산성 향상을 위해서는 혼합광 조절로 상품성 있는 고품질의 상추 생산이 가능 할 것으로 생각되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.148-153
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• 2014

식물공장 내 적색광, 청색광, 적청 혼합광, 자외선, 적외선, 형광등의 광원을 달리하여 어린잎 상추의 생육과 무기성분 흡수를 검토하였다. 잎의 형태는 Red 파장에서 초장 및 하배축의 길이신장이 촉진되어 도장하였고 Far red에서는 생장이 불가능하였으나 Red+Blue의 혼합광원에서는 초장이 짧고 엽수가 많고 생체중이 증가하여 상추의 형태 및 발달 차원에서 유의적으로 좋았다. 광질에 따른 어린잎 상추의 색차 및 상대 엽록소 함량을 조사한 결과, 적색도를 나타내는 Hunter $a^*$ 값은 Red+Blue 혼합광 및 형광등에서 높았고 적색광 및 자외선에서는 낮게 나타났는데 상대 엽록소 함량을 나타내는 SPAD도 같은 경향이었다. 특히 상대엽록소 함량은 형광등의 23.3에 비해 혼합광에서 1.4배 향상된 적색도를 나타내었다. 광원별 상추의 무기물 함량을 조사한 결과, pH 및 K 함량은 모든 처리에서 차이가 없었으나 N, Ca, Mg, Fe, Ascorbic acid 함량은 LED 처리구에서 많았고 P 함량은 형광등 처리구에서 많았다. 이상의 결과를 요약하면 단색광에 비하여 Red+Blue 혼합광에서 상추의 생육이 우수하고 무기물 함량이 증대되어 식물공장 내 생산성 향상을 위해서는 혼합광 조절로 상품성 있는 고품질의 상추 생산이 가능 할 것으로 생각되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.42-47
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• 2013

국내 LEDs 산업의 발달함에 따라 LEDs 가격이 지속적으로 낮아지며 광량과 내구성이 좋은 LEDs가 개발되어 불량한 기후 조건에서 작물의 수량을 증진하기 위하여 시설재배 농가를 중심으로 원예작물에 LEDs 이용을 위한 시도가 이뤄지고 있다. 이에 본 실험은 적색과 초적색 LEDs 보광이 '홍로'/M.26 사과의 과중분포 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하여 사과에서 LEDs 보광이 과실의 품질향상에 도움이 될 수 있는지를 구명하기 위하여 실험하였다. 실험 처리는 대조구인 무처리구, 적색광(660nm) 2, 4시간 조사구, 초적색광(730nm) 2, 4시간 조사구의 5처리를 난괴법 3반복으로 실험하였다. LEDs 보광은 일몰후 처리별로 조사하였으며 처리시기는 화아분화기와 착색기에 각각 1개월씩 보광하였다. 실험결과 적색광 LEDs 보광에 의해 대조구에 비해 적색 LED 처리구에서 엽중이 늘어났으나 초적색 LEDs 보광에서는 엽중이 감소하였으며 보광시간이 길어질수록 더욱 감소하였다. 2009년에는 무처리구인 대조구에 비해 LEDs 처리구에서 과중이 증가하였으며 특히 적색광 LEDs 처리구에서 188g 이하의 소과 발생도 없었고 300g 이상 과실도 많았다. 2010년에는 250g 이상 과실이 대조구에 비해 적색광 2, 4시간 보광에서 증가하였으나 초적색광 보광에서는 대조구에 비해 감소하였다. 과실의 경도는 대조구에 비해 초적색광 2, 4시간 보광에서 증가하였으며 당도에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 착색도에 있어서는 적색 LEDs 처리구가 대조구에 비해 Hunter a 값이 낮아지는 경향을 나타냈으나 초적색광에서는 높아지는 경향을 나타냈다. 이상의 결과를 통해 살펴보면, 적색광은 홍로 사과의 과중을 증가시켰으나 초적색광은 Hunter a 값을 높이는 결과를 나타냈다. 이에 앞으로 사과원에서의 LEDs의 효과적인 이용을 위해 적색광과 초적색광 단용처리가 아닌 혼합처리를 하여 각각의 광원의 효과가 상승적으로 작용하는지에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 1999

인삼속 식물의 광질별 광합성과 잎표백화 특성을 구명하기 위하여 공시재료로 고려인삼 및 미국삼을 사용하여, 각종 단색 광원하에서 개엽의 동화량 및 잎표백화 정도를 측정한 결과는 다음과 같다. 고려인삼의 광질별 광합성은 측정한 전온도 및 광도에서 공히 적색광 > 황색광 > 청색광 > 백색광 > 녹색광 순으로 높았으며 미국삼도 같은 경향이었다. 광질별 잎표백화 정도는 미국삼의 잎에서 근적외광 > 적색광 > 백색광 > 청색광 > 황색광 > 녹색광 순으로 근적외광에서 표백화가 가장심하였다. 이상의 결과로보아 인삼포의 해가림 자재는 청색광 및 황색광 자재의 가능성을 제시 하였다. 고려인삼의 광합성 최적온도는 $25^{\circ}C$ 부근 이었으며 미국삼도 같은 경향 이었다. 인삼잎의 호흡량은 온도가 증가함에 따라 증가 하였으며, 특히 $30^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 $25^{\circ}C$에 비해 잎호흡량이 고려인삼이 $80\%$이상, 미국삼이 $73\%$이상 급격히 증가 되었다. 광합성능은 미국삼이 $3.54\~4.04\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$로 고려 인삼 $2.08\~2.59\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$보다 높았다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.559-564
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• 2012

식물생장과 발달에 중요한 역할을 하는 phytochrome이 ethylene 생합성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 여러 빛 조건에서 키운 phyA, phyB, phyAB에서 ethylene 생합성과 생합성에 관여하는 enzyme activity를 측정하였다. White light에서 키웠을 때 모든 mutant에서 ethylene 생합성이 감소되었다. 특히 double mutant에서는 wild type과 비교하여 37%가 감소하였다. Dark에서 키웠을 때에는 wild type만 감소하였고, mutant에서는 감소효과가 나타나지 않았다. Red light에서 키웠을 때 double mutant에서 급격한 감소가 일어났다. Far-red light 에서 키웠을 때는 phyB만 감소가 일어나지 않았다. Ethylene 생합성에 관여하는 enzyme인 ACO 활성 패턴과는 달리ACS 활성 패턴은 ethylene 생성 패턴과 유사하게 나타났다. 이 결과를 바탕으로 ethylene 생합성에는 phytochrome A와 B 모두 중요한 작용을 하며 특히 $P_r$ 형태의 phytochrome이 ethylene 생성량을 조절한다는 것을 제시한다. 또한 phytochrome은 ethylene 생합성 단계에서 AdoMet가 ACC로 전환되는 단계에서 조절하는 것을 제시한다.

• BMB Reports
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• 제28권3호
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• pp.271-274
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• 1995

Glycolate oxidase is one of the key enzymes in the pathway of photorespiration. In this study we investigated the effects of light on the expression of the spinach glycolate oxidase gene. Continuous exposure to white light resulted in a gradual increase in the steady-state level of glycolate oxidase mRNA within a time period of 2~24 h in both etiolated and dark-adapted green seedlings. A short white light pulse also increased the level of glycolate oxidase mRNA in etiolated seedlings. The mRNA level reached a maximum at 6~8 h after the pulse and decreased by 24 h after the pulse. The induction patterns of the glycolate oxidase gene by white light appeared similar to those of the rbcS gene, indicating that a common or coordinating regulatory system may be involved in the expression of the glycolate oxidase and rbcS genes. A red light pulse induced an increase in the amount of glycolate oxidase mRNA and this effect was reversed by a subsequent far-red light pulse, suggesting that the expression of the glycolate oxidase gene is regulated by phytochrome.