• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.164-169
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• 2008

토양에 과잉으로 집적된 염류에 대한 작물의 양분과잉 흡수 피해 기작을 밝히고 그 피해를 경감할 수 있는 기술을 개발하고자 토마토 유묘에 염 스트레스를 유발하고 이때 식물체 생장반응 비교와 잎 중 질소와 당의 변화를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 가. 염 스트레스에 의한 식물체의 생장특성은 생체중과 건물중의 감소와 엽면적이 작고, 지상부와 지하부의 건물중 비가 낮아져 지상부의 생장 저해가 뿌리보다 큰 것으로 보인다. 나. 염 스트레스를 받은 토마토 잎은 잎의 기공이 닫혀 있어 광합성능이 감소하였다. 다. EC $6dS\;m^{-1}$ 정도의 염 농도에서는 어린 토마토 잎 중 수용성당과 전분함량이 현저하게 감소하였다. 라. 염 스트레스를 받으면 토마토 잎 중 총 질소함량이 크게 낮아졌으며, $NO_3^-$ 농도는 낮아지는 반면 $NH_4^+$ 농도는 높아졌다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권3호
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• pp.224-231
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• 1995

Paraquat에 대한 잡초종(雜草種)의 다양한 반응(反應)은 여러 가지 요인에 의한다. Paraquat에 대하여 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)은 가시적(可視的)인 피해율(被害率)의 차이(差異)를 비롯하여 체내(體內) 물질(物質) 변화(變化)의 차이(差異)는 물론 체내(體內) 효소(酵素) 활성(活性)의 차이(差異) 등을 나타났다. 내성종(耐性種)은 paraquat에 의한 photosystem II의 활성(活性) 저하(低下) 정도가 감수성종(感受性種)보다 작았으며, 지질(脂質)의 과산화(過酸化) 정도(程度) 역시 내성종(耐性種)에서 낮았다. 체내(體內) 물질(物質) 중 엽록소(葉綠素)는 paraquat에 의해 줄어들었으나 환원당(還元糖)의 경우는 paraquat의 농도(濃度)가 높아질수록 증가하였다. 항산화제(抗酸化劑)인 glutathione의 경우 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 함량(含量)이 증가하는 경향이었으나 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)의 구분은 뚜렷하지 않았다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 glutathione reductase의 활성(活性)은 내성종(耐性種)에서 높게 나타났으며, superoxide dismutase의 경우는 paraquat의 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 그 활성(活性)이 증가하였다. 체내대사(體內代謝)의 주요 효소(酵素)들인 catalase, NADPH-cytochrome c reductase, malate dehydrogenase의 활성(活性)은 catalase의 경우 저농도(低濃度)의 paraquat에 의해서는 활성(活性) 저하(低下) 정도(程度)가 낮은 반면 나머지 두 효소(酵素)는 저농도(低濃度)에서부터 급격한 활성저하(活性低下)가 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권4호
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• pp.510-516
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• 2016

본 연구는 실외 실험적 온난화 시스템 내에서 적외선등을 이용하여 온난화 처리를 한 다음 발아 당년의 활엽수 4개 수종(물푸레나무, 느티나무, 거제수나무, 굴참나무) 묘목의 생리적 반응을 알아보고자 수행되었다. 적외선등은 2015년 4월부터 가동되었으며, 온난화 처리구 내의 묘목들은 대조구에 비해 $2.7^{\circ}C$ 높은 대기온도 하에서 생육되었다. 기공전도도, 증산속도 및 순광합성률은 동년 7월과 9월에, 엽록소 함량은 7월과 10월에 각각 측정하였다. 온도 증가에 대한 묘목의 생리적 반응은 수종과 측정 시기에 따라 다른 결과를 나타내었다. 즉 기공전도도($mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)는 물푸레나무(대조구:$158.97{\pm}42.76$; 온난화 처리구:$42.07{\pm}8.24$), 느티나무(대조구:$170.53{\pm}27.22$; 온난화 처리구: $101.17{\pm}42.27$), 거제수나무(대조구:$249.93{\pm}47.39$; 온난화 처리구:$150.73{\pm}26.52$)에서 온난화 처리에 의해 감소하였다. 그리고 증산속도($mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)도 물푸레나무(대조구:$4.08{\pm}0.62$; 온난화 처리구:$1.74{\pm}0.39$), 느티나무(대조구:$4.32{\pm}0.44$; 온난화 처리구:$3.24{\pm}1.14$), 거제수나무(대조구:$6.21{\pm}0.38$; 온난화 처리구:$4.66{\pm}0.28$)에서 대조구에 비해 온난화 처리구에서 낮은 값을 나타내었다. 한편, 굴참나무의 경우 기공전도도와 증산속도의 처리 간 차이가 유의하지 않았다. 엽록소 함량은 대부분의 수종에서 온난화 처리에 의해 증가하였으나, 순광합성률은 모든 수종에서 처리 간의 차이가 통계적으로 유의하지 않았다. 이는 온난화 처리의 영향이 미미하여 순광합성률의 변화에까지 영향을 미치지 못하였기 때문인 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국버섯학회지
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• 제21권1호
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• pp.22-32
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• 2023

간벌률이 산림 내에서 환경 요인과 외생균근성 버섯 발생에 미치는 영향을 알아보기 위해 34%, 45%, 60%의 간벌 처리 후 10년이 지난 소나무림에서 수관 울폐율, 수관 통과우량, 토양 온도, 토양 수분량, 하층 식생의 광반응과 외생균근성 버섯 발생 특징을 조사하였다. 수관 울폐율은 4월에 34% 처리구와 대조구가 80~85%로 유의적으로 높았고 11월에는 모든 간벌 처리구들이 대조구에 비하여 5~10%가량 낮아졌다. 60% 처리구의 수관통과우량은 대조구에 비하여 총 200 mm이상 많았으며 월별 수관통과 우량은 10월에 100 mm 이상 큰 차이가 나타났다. 각 처리구의 토양 온도는 60% 처리가 45% 처리에 비하여 0.3~0.5℃ 정도 높아 큰 차이는 없었으나 대조구와는 1℃이상 유의적으로 높아졌다. 간벌 처리구에서 강우 시 토양 수분량이 5% 이상 더 증가하며 34% 처리구에서는 수분 감소 속도도 느려졌다. 소나무를 제외한 주요 수종의 광합성량은 신갈나무가 7 µmolCO₂·m^-2·s^-1로 가장 많았다. 800 µmol·m^-2·s^-1의 동일한 광도에서 신갈나무는 45% 처리구에서 6±0.3 µmolCO₂·m^-2·s^-1로 가장 높은 광합성 수준을 보여주었으며 때죽나무와 쇠물푸레는 간벌률이 높을수록 광합성량이 증가하였다. 균근성 버섯의 SWI에서 종수는 각 처리구간에는 큰 차이가 나타나지 않았으나 버섯의 발생량은 34%와 45% 처리구가 대조구에 비하여 약 360~840 g 더 많이 발생하였고 60% 처리구에서는 대조구에 비하여 860 g 더 적은 양이 발생하였다. 특정 종에 따라 애광대버섯은 대조구가 간벌 처리구에 비하여 더 많은 개체수가 발생하였으나 황소비단그물버섯은 34% 간벌 처리구가 대조구에 비하여 10배 이상 증가하였다. 이상의 결과를 통하여 소나무림에서 간벌률에 따른 수관 울폐율의 감소는 산림 내에 광량과 수관통과우량을 증가시키며 토양 온도 상승 및 토양 수분량의 증가와 하층 식생의 광합성량을 증가시켜 특정 버섯의 발생량 변화에 영향을 주는 것으로 추정된다. 그러나 산림생태계의 복잡성을 고려할 때 간벌과 버섯 발생에 대한 정확한 상관관계를 알기 위해서는 장기간의 연구가 지속되어야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.115-124
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• 2017

Cytoplasmic male sterility (CMS) is a maternally inherited trait leading to loss of the ability to produce fertile pollen and is extensively used in hybrid crop breeding. Ogura-CMS was originally generated by insertion of orf138 upstream of atp8 in the radish mitochondrial genome and transferred to Brassica crops for hybrid breeding. Gene expression changes by dysfunctional mitochondria in Ogura-CMS result in pollen developmental defects, but little is known about gene expression patterns in vegetative tissue. To examine the interaction between nuclear and organellar regulation of gene expression, microarray and subsequent gene expression experiments were conducted with leaves of $F_1$ hybrid Chinese cabbage derived from self-incompatible (SI) or Ogura-CMS parents (Brassica rapa ssp. pekinensis). Out of 24,000 genes deposited on a KBGP24K microarray, 66 genes were up-regulated and 26 genes were down-regulated by over 2.5 fold in the CMS leaves. Up-regulated genes included stress-response genes and mitochondrial protein genes, while genes for ascorbic acid biosynthesis and thylakoid proteins were down-regulated. Most of the major component genes for light reactions of photosynthesis were highly expressed in leaves of both SI and CMS plants, but most of the corresponding proteins were found to be greatly reduced in leaves of CMS plants, indicating posttranscriptional regulation. Reduction in thylakoid proteins and chlorophylls led to reduction in photosynthetic efficiency and chlorosis of Ogura-CMS at low temperatures. This research provides a foundation for studying chloroplast function regulated by mitochondrial signal and for using organelle genome introgression in molecular breeding.

• 한국작물학회지
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• 제40권1호
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• pp.16-25
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• 1995

콩에 있어서 source인 상부엽의 제거시기에 따라 sink인 협이나 종실에 얼마 만큼 영향을 미치는가 를 절위별 협 및 종실의 변화를 중심으로 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽제거에 의해 주경의 협수감소가 시작되는 절위는 엽제거 시기가 늦을수록 낮아졌고, 개화 후 25일 엽재거구가 15일구보다 엽제거 시기가 10일 늦은데도 6∼8절위에서 감소폭이 커 개화후 25일이 결협에 중요한 시기인 것으로 나타났다. 2. 주경의 상부엽 제거로 주걍하부엽과 분지엽의 수광량이 증가하였는데도 엽무제거구보다 이들 부의의 물질 집적량이 적어 이 부위의 동화물질이 다른 부위로 전류된 양상을 보였다. 3. 협당입수는 개화후 35일 엽제거구가 25일구보다 적어 개화후 35일이 입의 퇴화에 더 큰 영향을 준 시기였다. 4. 가장 주요한 sink인 종실의 종피 구열립은 주경의 정단에서 9절위까지 엽무제거구가 25∼35％ 절위였으나 엽제거구는 대부분 10％이하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제22권2호
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• pp.147-159
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• 1983

In general, herbicides have been classified according to selectivity, mobility. time of application, methods of application, mode of action and chemical property and structure. However, there was no generally accepted classification system for practical use in the field. The primary processes affected by the majority of herbicides are the growth process through cell elongation and/or cell division, the photosynthetic process specifically the light reaction, the oxidative phosphorylation and the integrity of the membrane systems. The usual approach in the study of the mechanism by which herbicides kill or inhibit the growth of plants is to initially determine the morphological phototoxicity systems, The mechanism by which a herbicide kills a plant or suppresses its development is actually the resultant effect of primary and secondary(or side) effects. In most instances, the death of the plant is due to the secondary effects. To induce the desired response, a herbicide must be able to gain entry into the plants and once inside, to be transported within the plant to its site(s) of activity in concentrations great enough. Obstacles to the entry and movement of herbicides in plants are generally classified by leaf and soil obstacles, translocation obstacles and biochemical obstacles, and these obstacles are also strongly influenced by plant species and by environmental factors such as light, temperature, rainfall and relative humidity. And hence, in most instances, results obtained from laboratory or greenhous vary from those of field experiment. Author attempted to classify herbicides from the field experiment using the two-dimensional ordination analysis to obtain practical information for selecting effective herbicides or to choose effective herbicide combinations for increasing herbicidal efficacy or reducing the chemical cost. Based on this two-dimensional diagram, desired herbicides or combinations were selected and further investigated for the interaction effects whether these combinations are synergistic, additive or antagonistic. From the results, it was concluded that these new approach could possibly be give more comprehensive informations about effective use of herbicide than any other systems.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.431-437
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• 2017

Mulberry (Morus sp.) of the family Moraceae is very economically important in Asian countries including Korea, because its leaf and fruit have been commercially used in sericulture and horticultural industries. Therefore it is necessary to develop the optimal production system for rapid and cost-effective propagation of mulberry. Our studies focused on establishing an acclimatization method for the successful plantlet production of new cultivar 'Cheongsu' which was transferred ex vitro after in vitro culture. In particular, effect of abscisic acid (ABA) addition into the last subculture medium on plantlet response to subsequent ex vitro transfer and its growth was investigated. During acclimatization, stomatal conductance and transpiration rate of ABA-pretreated plantlets were significantly lower than those of non-treated plantlets. Net photosynthetic rate of ABA-pretreated plantlets decreased after ex vitro transfer but increased after 14 days, and it was mostly higher than that of non-treated plantlets. Moreover, relative water content as well as chlorophyll contents and its ratio were also higher in ABA-pretreated plantlets. On the other hand, proline was considerably higher than in control plantlets. After 1 month of ex vitro transfer, survival rate of ABA-pretreated plantlets was 85.6%, which increased by 29.1% in comparison with control (56.5%). More vigorous growth was also observed in ABA-pretreated plantlets. From these results, it was found that application of ABA to the last subculture medium could improve acclimatization and promote survival of mulberry plantlets after ex vitro transfer, inducing water stress tolerance and alleviating abiotic stresses.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.213-222
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• 2010

Within their natural habitat, crops are often subjected to drought and heat stress, which suppress crop growth and decrease crop production. Causing overaccumulation of glycinebetaine (GB) has been used to enhance the crop yield under stress. Here, we investigated the response of wheat (Triticum aestivum L.) photosynthesis to drought, heat stress and their combination with a transgenic wheat line (T6) overaccumulating GB and its wild-type (WT) Shi4185. Drought stress (DS) was imposed by controlling irrigation until the relative water content (RWC) of the flag leaves decreased to between 78 and 82%. Heat stress (HS) was applied by exposing wheat plants to $40^{\circ}C$ for 4 h. A combination of drought and heat stress was applied by subjecting the drought-stressed plants to a heat stress as above. The results indicated that all stresses decreased photosynthesis, but the combination of drought and heat stress exacerbated the negative effects on photosynthesis more than exposure to drought or heat stress alone. Drought stress decreased the transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs) and intercellular $CO_2$ concentration (Ci), while heat stress increased all of these; the deprivation of water was greater under drought stress than heat stress, but heat stress decreased the antioxidant enzyme activity to a greater extent. Overaccumulated GB could alleviate the decrease of photosynthesis caused by all stresses tested. These suggest that GB induces an increase of osmotic adjustments for drought tolerance, while its improvement of the antioxidative defense system including antioxidative enzymes and antioxidants may be more important for heat tolerance.