본 연구는 산개나리의 현지 내 복원을 위한 최적 생육환경을 찾기 위하여, 광도 및 시비수준이 다른 환경에서 생육한 산개나리의 잎 특성 및 생리적 특성을 조사 및 분석하였다. 광도는 30%, 43%, 63%, 100%로 하는 4수준으로 하였고, 시비는 우리나라 평균산림토양 NPK 함량을 기준으로 무시비, 2배, 3배로 처리하였다. 산개나리의 잎 특성은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 잎 면적은 뚜렷하게 증가하였고, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 시비수준이 증가할수록 감소하였다. 동일 시비수준에서는 광 증가와 함께 잎 면적이 감소하면서, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 증가하였다. 산개나리 잎 내 광색소 함량은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 감소하였고, 같은 시비수준에서 잎 내 광색소 함량은 광이 증가할수록 높은 값을 보였다. 산개나리 잎 내 질소 함량은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 질소 함량에 대한 엽록소 함량의 비(Chl/N)는 시비량이 증가할수록 감소하였다. 광합성 속도는 전광의 63%와 전광 처리구에서 시비량이 증가할수록 높게 나타났으며, 암호흡 속도는 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 낮은 값을 나타냈다. 또한, 순양자수율은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 동일 시비수준에서는 전광의 63% 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 잎 형태와 생리적 특성은 높은 광 조건 및 토양시비 처리를 통해 개선할 수 있다.
우리나라 계방산, 덕유산, 지리산에 분포하고 있는 가문비나무 집단의 보존과 복원 전략 개발에 요구되는 생육 환경을 구명하기 위하여, 가문비나무 침엽의 수명, 침엽 내 엽록소 및 질소 배분 양상을 조사하였다. 가문비나무의 평균 침엽 생존율은 계방산(87.%)이 가장 높았고, 지리산(71.6%)이 가장 낮았으며, 침엽의 생존율은 침엽 연령 증가와 함께 감소하였다. 덕유산과 지리산 가문비나무의 침엽은 연령이 증가함에 따라 엽록소 a, b 모두 증가하였으나, 계방산 가문비나무의 엽록소 함량은 2년생 침엽에서 가장 높았다. 카로테노이드 함량은 계방산 가문비나무 침엽에서 가장 높았으며, 침엽의 연령이 증가함에 따라 카로테노이드 함량은 증가하였다. 엽록소 a와 b의 비는 지리산에서 가장 높았고, 계방산에서 가장 낮게 나타났다. 세 집단의 침엽 연령이 증가함에 따라 엽록소와 카로테노이드 함량의 비는 점차 감소하였다. 가문비나무 침엽 내 질소 함량은 덕유산이 1.51%로 가장 높게 나타났으며, 계방산이 1.40% 으로 가장 낮았고, 질소 함량은 침엽 연령이 증가하면서 감소하였다. 엽록소와 질소 함량의 비는 침엽의 연령이 증가함에 따라 증가하였다.
Chlorophyll (Chi) d was assigned to an antenna pigment of red algae in 1943, but its presence and function in red algae have not been necessarily clear for a long time. In 1996, it was shown that Chi d functioned as a major antenna pigment in a peculiar oxygenic photosynthetic prokaryote, Acaryochloris marina, isolated as a symbiont of a colonial ascidian from coral reefs. This finding evoked the necessity for reexamination of the presence and function of Chi d in red algae. We found Chi d in methanol-extract from several marine red algae, and the relative content was high in one species, Ahnfeltiopsis flabelliformis. Absorption and fluorescence spectra, HPLC analysis, and NMR and mass spectroscopy characterized Chi d extracted from the red algal thalli, and those were essentially identical to those of Chi d isolated from A. marina. However, micro-spectrophotometric analysis suggested that Chi d was not an actual constituent of the red algae but came from epiphyte(s) attached to surface of red algal thalli.
Chilling-sensitive plants are damaged severly by chilling in the light. The activity of photosystem I(PSI) is known to be inhibited by low light-chilling and its iron-sulfur centers are presumed to be its primary target. In this report, the effect of chilling at 4$^{\circ}C$ in the light was investigated in the level of pigment-protein complexes in cucumber leaves compared with pea leaves. (omitted)
The objective of our study was to investigate the major reasons for the different growth and visible injury on the needles of black pine growing in Ulsan and Yeocheon industrial complex areas, South Korea. After 12 years of growth, we collected climatic and air pollutant data, and analyzed soil properties and the physiological characteristics of black pine needles. Annual and minimum temperatures in Ulsan were higher than those in Yeocheon from 1996 to 2008. Ozone ($O_3$) was the pollutant in greatest concentration in Yeocheon, and whereas the $SO_2$ concentration in most areas decreased gradually during the whole period of growth, $SO_2$ concentration in Yeocheon has increased continuously since 1999, where it was the highest out of four areas since 2005. Total nitrogen and cation exchange capacity in Yeocheon soil were significantly lower than those of Ulsan. The average growth of black pine in Yeocheon was significantly smaller than that in Ulsan, and the growth of damaged trees represented a significant difference between the two sites. Photosynthetic pigment and malondialdehyde content and antioxidative enzyme activity in the current needles of black pine in Yeocheon were not significantly different between damaged and healthy trees, but in 1-year-old needles, there were significant differences between damaged and healthy trees. In conclusion, needle damage in Yeocheon black pine can be considered the result of long-term exposure to oxidative stress by such as $O_3$ or $SO_2$, rather than a difference in climatic condition or soil properties, and the additional expense of photosynthate needed to overcome damage or alleviate oxidative stress may cause growth retardation.
멕시코 만에서 1987~1988년에 부유 및 칩강입자에 존재하는 광합성 색소 및 그 분해산물은 HPLC를 이용하여 측정하였다. 클로로필과 카로틴계열 및 그 분해산물의 단기 침하율이 Cold-Core Ring 과 Warm-Core Ring에서 비교 분석되었다. 클로로필 a는 CCR과 WCR에서 공통적으로 우세한 포르피린이었으며 카로틴계열 색소 중에는 19'-hwxanoyloxyfucoxanthin이 우세하였다. 초식자의 섭이과정에서 생성되는 것으로 알려진 phaeophobide a가 조사지역 침강입자에 우세하게 나타나는 분해색소 이었따. CCR에서의 전체색소 침하율은 WCR보다 한단게 높게 나타났다. WCR에서 색소현존량은 하루에 1% 이하가 유광밖으로 침하 되었는데 이 사실은 멕시코 만에서 부유고형입자의 재순환은 빠르게 일어나고 있지 않음을 의미한다.
서식 환경에 따른 양식 김의 종류 및 광합성 색소 조성과 농도에 대하여 2011년 1월부터 3월까지 김 양식이 이루어지고 있는 남서해역에서 조사를 하였다. 수온의 범위는 $3.0{\sim}11.3^{\circ}C$이었고, 염분의 범위는 32.7~34.7으로 연안과 가까운 정점 1과 6에서 낮게 나타났다. 해수 중 DIN의 농도 범위는 $1.73{\sim}12.84{\mu}M$, DIP의 농도 범위는 $0.07{\sim}0.67{\mu}M$이었고, 규산염의 농도 범위는 $4.93{\sim}18.29{\mu}M$이었다. 해수 중 Chl a 농도 범위는 $0.41{\sim}9.14{\mu}g\;L^{-1}$로서 1월의 정점 1에서 가장 높았다. 해수 중 조류색소 조성은 규조류 (diatoms)의 marker 색소인 fucoxanthin이 $0.06{\sim}3.41{\mu}g\;L^{-1}$로 우점하였고, 정점 1에서 $3.41{\mu}g\;L^{-1}$로 1월에 가장 높았다. 용존 무기질소 농도는 모든 정점에서 낮은 염분을 보이는 1월에 높았으나, 정점 1은 용존 무기질소 농도는 낮았다. 김 엽체 색소 중 Chl a, PE 및 PC의 농도는 각각 $1,173{\sim}8,124{\mu}g\;DW\;g^{-1}$, $3,281{\sim}10,076{\mu}g\;DW\;g^{-1}$, $388{\sim}1,346{\mu}g\;DW\;g^{-1}$로서 조사 정점 2, 3에서 높은 농도를 보였다. 김 엽체의 색소농도는 지주식인 모무늬돌김과 방사무늬김이 혼재되어 양식되는 정점 1과 6보다 부류식인 방사무늬김만 생산되는 정점에서 높았고, 방사무늬김만 생산되는 정점에서는 정점 2와 3에서 높았다. 따라서, 김 엽체의 색소 농도는 양식 방법과 해양 환경적 요인에 의하여 달라질 수 있음을 알 수 있었다.
본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
Forest-grown American ginseng (Panax quinquefolius L.) is exposed to daily and seasonal light variations. Our goal was to determine the effect of understory light changes on the maximum quantum yield of photosystem II, expressed as $F_v/F_m$, and photosynthetic pigment composition of two-year-old plants. Understory light photon flux density and sunfleck durations were characterized using hemispherical canopy photography. Our results showed that understory light significantly affected the $F_v/F_m$ of American ginseng, especially during the initial development of the plants when light levels were the highest, averaging 28 mol $m^{-2}d^{-1}$. Associated with low $F_v/F_m$ during its initial development, American ginseng had the lowest levels of epoxidation state of the xanthophyll cycle of the season, suggesting an active dissipation of excess light energy absorbed by the chlorophyll pigments. As photon flux density decreased after the deployment of the forest canopy to less than 10 mol $m^{-2}d^{-1}$, chlorophyll a/b decreased suggesting a greater investment in light harvesting pigments to reaction centers in order to absorb the fleeting light energy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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