• 한국작물학회지
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• 제65권2호
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• pp.113-123
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• 2020

본 논문은 과산화수소 엽면 처리를 통해 수수에서 한발 스트레스 완화 효과가 있는지 알아보기 위하여 과산화수소 처리에 따른 생육 및 생리적 특성 변화와 단백질 변화를 분석하였다. 1. 포장 실험에서 한발 스트레스는 수수 생장을 감소시켰으나, 과산화수소 처리구에서는 과산화수소 무처리구보다 생육이 우수하였다. 또한 한발 조건에서 과산화수소 처리는 무처리에 비해 수량 관련 형질들의저하를 막는 효과를 보였다. 2. 엽 녹색도(SPAD) 및 엽록소 형광(Fv/Fm), 광합성 형질 조사에서 과산화수소 처리가 과산화수소 무처리보다 높았고, 포장 실험에서 엽내 과산화수소 함량은 적습+H₂O₂ 처리가 적습+H₂O 처리보다 과산화수소 함량이 227.8 µmol·g^-1 높았고, 한발 조건에서 엽내 과산화수소 함량은 한발+H₂O₂ 처리가 한발+H₂O 처리보다 16.7 µmol·g^-1으로 낮았다. 3. 한발 조건에서 과산화수소 처리는 여러 단백질의 발현을 변화시켰으며, 특히 광합성 관련 단백질인 ATP synthase deltal chain, cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, ATP synthase subunit gamma, putative uncharacterized protein Sb02g002690, Sb07g027500와 Superoxide 라디칼을 제거해주는 superoxide dismutase가 증가한 것을 확인하였다. 그리고 단백질 보호와 복원에 관련된 heat shock protein의 발현 증가도 확인되었다. 종합적으로 과산화수소 엽면 처리가 한발 하에서 광합성 관련 단백질의 발현을 증가와 기공 개도를 높여 광합성 능력을 향상시켰다. 특히 엽내에 축적될 수 있는 활성산소종을 제거하는 항산화 능력이 높아져 한발 스트레스 대한 내성을 높여 수수의 생육과 수량성 저하가 억제되는 것을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.266-274
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• 2010

본 연구는 토마토의 토양 수분결핍조건에서의 생장과 생리적인 반응을 근본적으로 조사하기 위하여 수행되었다. 토양에 두가지 수분조건, 심한 수분결핍(-100kPa)과, 대조구인 약한 수분결핍 처리(-25kPa)는 실시간 토양수분함량을 모니터링을 할 수 있는 토양센서와 관수 모듈을 갖춘 micro-irrigation 시스템을 고안, 온실에서 유지되었다. 토양수분함량은 30일동안 변동되었으며, -25kPa로 맞춰진 처리구는 평균 -47kPa, -100kPa 처리구는 평균 -119kPa로 차이를 나타냈다. 이 두 가지 다른 토양수분상태에서 자란 식물체 사이의 생육을 비교해 본 결과 수분결핍상태(-100kPa)에서 자란 식물체가 대조구인 약한 수분결핍(-25kPa) 처리구에 비해 절간수의 차이없이 신장이 유의하게 감소하였으며 건물중의 축적은 더 높게 나타났다. 또한 건물중 당 엽면적의 차이 없이, 엽면적과 엽건중이 수분 결핍이 약한 처리구에 비해 수분결핍이 심한 처리구가 더 높게 나타났다. 이러한 생육상의 차이는 심한 수분스트레스가 엽두께의 변화없이 생체중의 증가와 엽면적 확보를 통해 토마토의 수분스트레스에 적응을 야기시킬 수 있음을 제시했다. 수분결핍에 따른 토마토 생육기간동안, 생리적변화를 조사한 결과, -100kPa 처리구에서 자란 토마토가 대조구인 -25kPa 처리구에 비해 엽의 상대수분함량의 증가와 잎의 삼투압이 낮게 나타났다. 이는 수분스트레스아래서 토마토의 더 나은 수분상태를 유지하기 위한 생리적인 적응을 설명해준다. 아울러 심한 수분스트레스는 대조구에 비해 PSII 활성과 수분활용도를 증가되었으며, 낮은 기공저항도를 나타내었다. 처리간의 광합성의 차이는 없었으며, 토마토 과실의 수와 생육량의 차이는 없었다. 이러한 결과는 토마토 'Picco'가 엽형태의 변형과 삼투압, 수분활용도와 PSII의 활성을 통해 수분결핍상태에서 적응할 수 있게 만들 능력을 보여준다. 본 연구결과에서 나타난 토마토의 수분스트레스 적응 메커니즘은 토마토의 가뭄저항성 스크린에 있어서 고려되어져야 할 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.371-380
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• 2018

배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 $20{\pm}1^{\circ}C$와 야간온도 $16{\pm}1^{\circ}C$, 주간습도 $65{\pm}10%$와 야간습도 $75{\pm}10%$의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 $180{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.143-149
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• 2019

본 연구는 활착실 내의 인공광원으로 사용되는 LED 모듈의 광질 및 점멸주기가 오이접목묘의 활착 및 생장특성에 미치는 영향을 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 LED 모듈의 광질을 4수준(청색광, 적색광, 청색광/적색광 혼합, 백색광)으로 설정하였다. 또한 점멸주기를 4수준(5s/5s, 7s/3s, 9s/1s, control)으로 설정하였다. 대조구의 명기와 암기는 12h 간격으로 반복되었다. 활착실 내의 광합성유효광양자속, 기온 및 습도를 각각 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $25^{\circ}C$, 90%로 조절하였다. 오이접목묘의 활착에 미치는 광질의 효과는 5s/5s의 점멸주기를 지닌 청색광 처리구를 제외하면 유의차가 나타나지 않았다. 더구나, 점멸주기와 무관하게 적색LED, 청색/적색 혼합 LED, 백색 LED 처리구에서의 활착율에 유의차가 없었다. 이러한 결과는 접목묘의 활착에 미치는 광질 또는 점멸주기의 영향이 없음을 의미하는 것이다. 오이접목묘의 엽장, 엽면적, 생체중에 미치는 광질과 점멸주기의 영향은 청색 또는 적색LED의 9s/1s 주기에서 유의차가 인정될 만큼 높게 나타났다. 백색LED하에서 활착된 오이접목묘의 생장에 미치는 점멸주기의 영향은 유의차가 없었다. 따라서 백색LED 모듈의 지속적인 수요 증가와 제조단가 등을 고려할 때 활착용 조명으로 백색LED의 활용이 경제적으로 유리할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제5권2호
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• pp.65-74
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• 1972

IR667의 낮은 등숙률요인(登熟率要因)을 밝히고자 재식밀도(栽植密度)와 질소수준(窒素水準)만을 달리하여 $5m^2$시멘트 pot IR667-수원(水原) 214와 진흥(振興)을 재배(栽培)하여 등숙구조(登熟構造)와 이의 생리적(生理的) 기능(機能)을 비교검토(比較檢討)하여 다음 결과(結果)를 얻었다. 1. IR667의 등숙률(登熟率)은 64로 진흥(振興)의 85보다 훨씬 낮으나 수량(收量)은 IR667이 790kg/10a로 진흥(振興)의 760kg보다 높았다. 2. 출수후(出穗後) 10일(日)의 NAR당(當) 등숙립수(登熟粒數)가 IR667은 6,490으로 진흥(振興)의 6,360보다 약간커서 IR667의 천립중(千粒重)은 29.9로 진흥(振興)의 31.2보다 적으며 NAR당(當) 총립수(總粒數)는 IR667이 10,530으로 진흥(振興)의 7,290보다 훨씬 높아 이것이 IR667의 등숙률(登熟率)이 낮은 요인(要因)이었다. 3. 투광상수(透光常數)는 IR667이 0.115로 진흥(振興)의 0.200보다 적어서 IR667이 보다 큰 등숙구조(登熟構造)를 갖게되는 장점(長點)을 보였다. 4. LAI 증가(增加)에 따른 LAI당(當) 입수(粒數)의 감소율(減少率)은 두 품종(品種)이 같았다. 5. 기초생산속도(基礎生産速度)(CGR)가 최고치(最高値)인 감계엽면적지수(監界葉面積指數)(critical leaf area index)는 IR667은 6.5이고 진흥(振興)은 5.2이며 5.2이하(以下)에서 진흥(振興)의 NAR이 IR667 보다 크다. 6. 최고수량(最高收量)을 얻을수 있는 출수기(出穗期) 최적엽면적지수(最適葉面積指數)(optimum leaf area index)는 IR667이 7.4로 진흥(振興)의 6.2보다 컸다. 출수기(出穗期) 평균엽면적지수(平均葉面積指數)는 IR667이 6.2 진흥(振興)이 4.7로 최적엽면적지수(最適葉面積指數)에 미달(未達)일 뿐 아니라 감계엽면적지수(監界葉面積指數)보다도 적었다. 7. 출당후(出糖後) 20일간(日間) LAI의 감소율(減少率)은 IR667이 크나 광합성량(光合成量)의 감소율(減少率)은 진흥(振興)이 컷다. 8. LAI가 클수록 NAR이 감소(減少)하는데 그 감소율(減少率)은 등숙(登熟)이 진행(進行)됨에 따라 진흥(振興)에서는 감소(減少)하나 IR677에서는 증가(增加) 함은 저온(低溫)에 의(依)한 광합성능(光合成能)의 저하(低下)와 호흡소모(呼吸消耗)에 기인(基因)하며 등숙적온(登熟適溫)이 IR667에서 높다는 것을 의미(意味)한다. 9. 수량(收量)-등숙률곡선(登熟率曲線)은 IR677이 진흥(振興)보다 등숙(登熟)이 수량(收量)에 미치는 영향이 적은 것으로 나타났고 이는 등숙환경(특히 기온)이 IR667에 부적(不適)한 때문으로 등숙환경(登熟環境)개선은 IR667의 최대 증수요인임을 보였다.