• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권2호
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• pp.79-83
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• 1999

Phytotoxic effects of ozone and ethylenediurea (EDU) on soybean (Glycine max) and spinach (Spinacia oleracea) were observed by using open-top field chamber system (OTC). Gas exchange rates (photosynthesis. stomatal conductance and transpiration rates) of soybean plants were decreased by 20% to 30% by ambient ozone and resulted in 30% reduction of seed yields. In OTC. ambient ozone and 0.12 $\mu$l/l $O_3$ decreased gas exchange rates of spinach by 25% to 40% and by 50%. respectively. The protective effect of EDU against ozone induced injury was obtained at 100 mg/l on soybean. and at 250 mg/l on spinach, respectively. The excessive application of EDU. however. inhibited photosynthesis. transpiration. and stomatal conductance without any specific visible damage.

• 한국식물병리학회지
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• 제14권6호
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• pp.720-724
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• 1998

Open-top field chamber study was carried out to investigate effect of ambient ozone level on the yield of rice cultivar 'Dongjin' in Kwangyang area located in the vicinity of the industrial complex of Yechon petrolium refinery and chemical works or Kwangyang Iron and Steel works during the summer of 1997. mean ozone concentration of ambient air during daytime (9:00∼17:00) was revealed to exceed over 40 ppb which is defined to be a critical level causing plant injury and yield reduction in Europe. Yield component analysis showed that there was no significant difference in rice yield between ambient air and charcoal-filtered air. The results suggest that the ambient ozone levels during the exposure period had no effect on yield reduction of rice cultivar 'Dongjin' and it is likely that the cultivar is tolerant to ambient ozone levels.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제22권E2호
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• pp.89-98
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• 2006

Two tobacco cultivars (Nicotiana tabacum L.), Bel-B and Bel-W3, tolerant and sensitive to ozone, respectively, were grown in a greenhouse supplied with charcoal filtered air and exposed to 200 ppb ozone for 4 hr. Effects on chlorophyll fluorescence, net photosynthesis, and stomatal conductance are described. Quantum yield was calculated from chlorophyll fluorescence and the initial slope of the assimilation-light curve measured by the gas exchange method. Only the sensitive cultivar, Bel-W3, developed visual injury symptoms on up to 50% of the $5^{th}$ leaf. The maximum net photosynthetic rate of ozone-treated plants was reduced 40% compared to control plants immediately after ozone fumigation in the tolerant cultivar; however, photosynthesis recovered by 24 hr post fumigation and remained at the same level as control plants. On the other hand, ozone exposure reduced maximum net photosynthesis up to 50%, with no recovery, in the sensitive cultivar apparently causing permanent damage to the photosystem. Reductions in apparent quantum efficiency, calculated from the assimilation-light curve, differed between cultivars. Bel-B showed an immediate depression of 14% compared to controls, whereas, Bel-W3 showed a 27% decline. Electron transport rate (ETR), at saturating light intensity, decreased 58% and 80% immediately after ozone treatment in Bel-B and Bel-W3, respectively. Quantum yield decreased 28% and 36% in Bel-B and Bel-W3, respectively. It can be concluded that ozone caused a greater relative decrease in linear electron transport than maximum net photosynthesis, suggesting greater damage to PSII than the carbon reduction cycle.

• 한국잡초학회지
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• 제18권1호
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• pp.54-62
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• 1998

본 실험은 식물생장조절제인 ABA와 IAA를 처리가 오존에 의한 가시적 피해 경감효과에 미치는 영향과, 항산화물질의 함량 및 항산화효소의 활성과의 관련성을 조사하기 위하여 담배품종 NC82를 공시하여, 파종후 60일 된 개체에 ABA와 IAA를 각각 $10^{-3}$M 및 $10^{-5}$M의 농도로 엽면처리한 후 0.3ppm의 농도로 하루 6시간씩 7일간 오존을 처리하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 담배에서 ABA와 IAA의 처리는 오존의 가시적 피해증상을 감소시키는 결과를 나타냈으며 오존 처리구에서는 모두 담배의 생육에는 큰 영향을 주지 않았으나 초장의 경우 IAA $10^{-3}$M의 처리구에서 다소 증가하였다. 2. 엽록소 함량은 오존처리후의 일수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으나 ABA와 IAA처리는 오존처리구에서 엽록소함량의 감소를 작게 하였다. 3. 오존에 3일간 처리한 담배는 산화형 ascorbate가 환원형 ascorbate 보다 높게 나타났으며 ABA와 IAA를 처리한 구에서는 오존 처리구보다 산화형 ascorbate가 낮게 나타났으나 7일간 오존을 처리한 구에서는 처리간에는 차이가 나타나지 않았다. 4. 3일간 오존 처리시 superoxide dismutase(SOD) 활성은 무처리구에 비하여 증가하였고 ABA 및 IAA $10^{-3}$M에서는 다른 처리구에 비하여 증가가 뚜렷하였으며, 7일간 처리에서도 SOD의 활성이 증가하였으나 식물생장조절제의 처리 효과는 나타나지 않았다. 5. Ascorbate peroxidase와 guaiac이 peroxidase 활성은 오존무처리구에서도 모두 증가하였으나, 7일간 처리시는 두 효소 모두 처리간에는 변화가 없었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제16권3호
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• pp.130-136
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• 2000

Differences in physiological and biochemical responses between sensitive and tolerant rice cultivars to ozone were investigated to develop reliable indications of early ozone damage. Three Korean local rice cultivars -sen-sitive cultivar Dongjin (DJ), moderately tolerant cultivar Hwayeong (HY) and tolerant cultivar Ilmee (IM) were exposed to ozone at the concentrations of 100 nl $\textrm{l}^{-1}$ or 200 nl $\textrm{l}^{-1}$ , 8 h per day for 10 days in a controlled-environment fumigation chamber. The rice cultivars seemed to be endurable to ozone stress at the concentration of 100 nl $\textrm{l}^{-1}$ which is frequently monitored during the growing season in summer. However, severe damage was induced and differential sensitivity was clearly noted among the rice cultivars at the higher ozone concentration. Activation of the glutathion (GR) -ascorbate peroxidase (APX) cycle was likely to be responsible for protection of rice plants against ozone exposure, relating difference in sensitivity of rice cultivars to ozone. Photosynthetic activity appeared to be one of sensitive responses, for which chlorophyll fluorescence and leaf greenness can together provide a very reliable index, a degree of photosynthetic damages by ozone. Formation of malondialdehyde (MDA) was also considered as an indication that can differentiate cultivars sensitivity to ozone. However, the changes in polyamines and total phenolics were not consistent with exposed ozone concentrations and/or ozone sensitivity of the cultivars. The behavior of polyamines and phenolics in the damaged plants at high ozone levels could be interpreted as an indication of ozone injury rather than activation of additional protection mechanisms scavenging active oxygen species formed by ozone. Several responses triggered by ozone could explain the differential sensitivity of the rice cultivars and be used as reliable indications of relative ozone damage to rice plant.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권4호
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• pp.165-172
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• 2003

The objectives of this study were to examine the physiological responses to ozone and to measure ozone uptake rates of Betula species exposed to relatively high concentration of pollutants. At the end of the growing season, photosynthesis, pigments contents, antioxidants (SOD and GR) and ozone uptake rates were measured or estimated at the leaves of five Betula species (Betula costata, B. davurica, B. platyphylla var. japonica, B. schmidtii and B. ermanii) exposed to 100ppb ozone concentration. On the termination of the experiment, growth effects were determined by measuring leaf area and dry weights of leaf, stem and root. Ozone treatment showed the significant reduction the leaf area and dry weight of four Betula species, except for B. ermanii. Shoot / root (SR) ratio of five species represented two different types. SR ratio of B. costata and B. davurica were lower than control, in contrast, SR ratio of B. platyphylla var. japonica, B. schimidtii and B. emani, were higher than that of control. The photosynthetic responses of five species were different in responses to ozone exposure. Four species, except for B. emanii, maintained or increased the stomatal conductance, but B. emanii decreased both stomatal conductance and photosynthesis. SOD activities of five species decreased by the ozone exposure, especially B. ermanii showed the largest reduction, GR activities of B. platyphylla var. japonica and B. schmidtii increased, B. costata and B. emanii decreased. Instantaneous ozone uptake rate was the highest at the leaves of B. ermanii and B. costata, ozone uptake per seedling was the highest at the leaf of B. schmidtii and B. emanii. It was concluded that B. costata, B. davurica and B. platyphylla var. japonica, appeared the growth reduction and visible ozone injury, were sensitive species to ozone, and B. schmidtii with the increased antioxidant activity and B. ermanii without the growth reduction were relatively resistant species to high ozone concentration at the early growing stage.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-58
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• 1992

대기오염의 주원인 오존이 식물이 미체는 피해를 경감시키고자 생장왜화제인 uniconazole를 0, 0.001, 0.01, 0.1mg/pot의 농도로 토양주입하고 다시 antiethylene제인 STS를 0, 0.3, 0.6mM로 엽면살포 한 후 0.2ppm의 오존에 20시간 계속하여 처리하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 Uniconazole은 식물체의 왜화정도가 클수록 오존에 대한 내성을 증대시켜 무처리구의 36% 피해에 비하여 11%까지 피해를 감소시킬 수 있었다. STS 처리도 uniconazole과 같은 정도의 피해감소를 보였으며 두 약제를 복합처리한 결과 단독처리 보다 낮은 농도의 처리로도 오존에 대한 내성을 증대시킬 수 있었다. 2. Uniconazole은 토마토의 초장 및 엽장을 감소시키고 chlorophyll함량을 증대시켰으며 증산량을 현저히 감소시켰으나, STS는 생장에는 영향을 미치지 않고 증산량을 다소 증가시켰다. 오존처리는 증산량을 현저히 감소시켰으며 uniconazole은 오존에 의한 증산량의 감소를 막아 주었으나 STS처리는 감소효과가 없었다. 3. Uniconazole과 STS는 모두 오존피해로 유발되는 ethylene의 발생량을 크게 경감시켰다. 그러나 uniconazole은 오존피해로 일어나는 자엽의 낙엽 및 잎의 epinasty증상을 방지시킬 수 없었는데 반하여 STS처리에서는 자엽의 낙엽과 epinasty현상을 뚜렷하게 막아 주었다. 4. SOD와 POD의 활성은 uniconazole에 의하여 약간 증가되었으나 STS는 두가지 효소의 활성변화에 별다른 영향을 미치지 않았다. 5. STS의 처리는 토마토의 개화를 3일 정도 촉진시켰고 uniconazole는 6-8일 정도 촉진시켰으며 두 약제 모두 착과율을 증진시켰다. 두 약제를 복합처리함으로써 오존피해로 인한 착과의 감소를 완전하게 막을 수 있었다. 6. 이상의 결과로 보아 uniconazole은 식물체를 왜화시킴으로 오존에 대한 내성을 증대시켜주는 효과가 큰데 비하여 STS는 주로 피해로 인하여 유발되는 ethylene의 작용을 억제함으로써 내성을 증대시키는 것으로 판단된다. 따라서 두 약제의 복합사용은 식물체의 왜화를 최소한으로 유도하면서 오존에 대한 내성을 증대시킬 수 있는 유용한 방법이라 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제19권2호
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• pp.161-169
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• 1992

오존에 대(對)한 강낭콩 (Phaseolus vulgaris L. 'Strike')의 내성(耐性)을 증대(增大)시키고자 생장(生長) 왜화제(矮化劑)인 uniconazole과 antiethylene제(劑)인 STS를 강남콩에 단독(單獨) 또는 복합처리(複合處理)하고 오존을 처리(處理)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) Uniconazole은 0.005 mg/pot에서 부터 유의성(有意性) 있게 식물체(植物體)를 왜화(矮化)시켰으며, 엽록소(葉綠素)의 함량(含量)을 높혔고, 0.025 mg/pot에서는 기공저항성(氣孔低抗性)을 높혔다. 식물체(植物體)의 왜화정도(矮化程度)가 클수록 오존에 의한 피해경감(被害輕減) 효과(效果)가 큰것으로 나타났다. 2) STS는 식물체(植物體)에 ethylene 발생(發生)을 조장(助長)하였으나 uniconazole과 같은 생리적(生理的) 변화(變化)를 초래(招徠)하지 않고 0.6 mM의 살포(撒布)에서 오존의 피해(被害)를 현저(顯著)히 경감(輕減)시켰다. 3) Uniconazole과 STS를 복합처리(複合處理)함으로써 단독처리(單獨處理)에 비(比)하여 식물체(植物體)의 왜화(矮化)를 최소화(最小化)시키고 오존에 대(對)한 내성(耐性)을 더 증대(增大)시킬 수 있었다. 4) Uniconazole의 오존 내성(耐性) 증대효과(增大效果)는 생장왜화(生長矮化)와 함께 free radical scavenger인 SOD와 POD의 활성(活性)을 높혀준데 기인(起因)하였다. 5) STS 역시 antiethylene 역할(役割) 이외에 SOD와 POD의 활성(活性)을 다소 높혀줌으로써 오존에 대한 내성(耐性)을 증대(增大)시켜준 것으로 인정(認定)된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권4호
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• pp.132-140
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• 2008

오존은 식물에 가장 큰 피해를 주는 대기 오염원 중 하나로 알려져 있으며, 현재 대기 중 오존 농도만으로도 민감한 종에서는 피해가 관찰된다. 기공을 통해 유입된 실제 오존량이 식물의 잎에 상당한 피해를 입히며, 광합성률의 저하를 일으키는 것으로 알려져 있다. 식물의 오존에 대한 반응은 식물의 생리적 연령과 민감성에 따라 다양하며, 잎의 성숙과 밀접하게 연관되어 있다. 가장 최근에 성숙한 잎이 이미 성숙한 잎들이나 빠르게 성장하는 어린 잎들과 비교해 보았을 때 오존에 가장 예민한 것으로 알려져 있다. Black Cherry(Prunus serotina)는 경제적, 생태적으로 중요한 수종중의 하나이다. 또한 오존에 민감한 수종중의 하나이며, 대기 중 오존 농도에 의해 피해를 보여, 오존의 생물지표로 이용되기도 한다. 상이한 오존 민감성은 유전적 차이에 기인하는 것으로 알려져 있으며, 이 점으로 인해 대기 중 오존 농도가 식물의 광합성 및 PSII 기능에 미치는 영향을 연구하기에 이상적인 수종으로 여겨진다. 이에 본 연구는 3년간 버지니아 주 Giles County에 위치해 있는 Horton 연구센터 실험 숲에서, Black Cherry 중 상이한 두 민감성을 보이는 품종을 이용하여 대기 중 오존 농도가 민감한 품종과 저항성을 지닌 품종에 미치는 영향을 연구하였다. 대기 중 오존에 노출된 채로 식물의 생장이 가장 빠른 성장기를 거친 결과, 대기 중 오존에 의해 민감한 품종은, 가시적인 피해와 함께 최대 순 광합성이나 탄소 동화에 대한 양자 수득율이 크게 감소되었으나 저항성을 지닌 품종은 가시피해의 부재와 함께 소폭의 최대 순광합성 및 양자 수득률의 피해가 관찰되었다. 오존에 민감한 품종에서 잎의 가시피해는 광합성 기능과 밀접하게 연관되어 있으며, 잎의 생리적 연령이 늘어남에 따라 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 오존에 저항성이 있는 품종에서도 잎의 연령 증가에 따른 광합성 기능의 저하가 관찰 되었으나, 가시피해는 관찰되지 않았다. 오존에 의한 총 광합성률의 감소는 오존에 민감한 품종에서 더욱 현저하게 관찰되었다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.93.1-93
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• 2003

A growth chamber fumigation was conducted to evaluate the ozone (O3) on the physiology of three hot pepper, Capsicum annuum L. cultivars, 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun'. Thirty-day old plants were exposed to O3 of 120 nl 1-1 in the chambers for 8 h d-1 for 3 days. Foliar damage due to O3 was different from the varieties, 'dabotab'was most sensitive to O3, 'pochungchun' was medium, and 'buchon' was resistant. Ozone symptom on the leaves was bifacial necorsis. Photosynthesis and stomatal conductance were decreased due to O3 treatment, but they were not much different from the variety. Decreases of net photosynthesis by O3 were 56％, 40％ and 35％ on 'dabotab', 'buchon' and 'pochungchun', respectively Decreases of stomatal conductance by O3 were 66％, 63％, and 50％ on each varieties. Ozone closed the stomata and decrease net photosynthesis on hot peppers regardless of the variety. Light curves on the three varieties were showing similar patterns that O3 damage on net photosynthesis were started at the low levels of light with or without the visible injury, Assimilation-internal CO2 concentration curves of the three cultivars were not different due to the treatment. It means there was not significant biochemical damage Inside the leaves by O3. In conclusion, ozone closed the stomata and damaged light capturing system of the pepper leaves with or without the visible damage. Although visible damage of the leaves could be a good indicator of O3 resistance, the ecophysiological change by O3 were not proportional to the amout of visible injuries