• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.117-122
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• 2006

Comparative studies on medium supply in bioreactors (raft, immersion and ebb and flood) have revealed that multiplication and growth of Alocasia Amazonica were greatest in the raft system, while lowest in ebb and flood system. In the raft system, the basal part of the shoots was continuously in contact with medium, which enabled a constant uptake of nutrients as well as aeration to the explants. The number and the size of leaf stomata were higher in the raft system compared with immersion and ebb&flood system. In the immersion system, plantlets were deformed and epidermal cells in leaves were irregular with a large intercellular space. The results suggested that the medium supply should be controlled properly to maintain normal and healthy plantlets during liquid cultures in bioreactors Which affects morphology and physiology Of the plantlets.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.341-351
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• 2022

The physiological characteristics, growth, and yield of each regional rice variety ('Odaebyeo', 'Saechucheong', 'Ilmibyeo') were investigated depending on the impact of changes in temperature and CO₂ concentration. Experiments were conducted with a control group, which reflected atmospheric CO₂ concentration and temperature, and treatment groups, in which the CO₂ concentration and temperature were increased by 250 ppm and 2.0℃ from those in the control group. The results showed that the increase in CO₂ concentration and temperature reduced the growth and yield of the rice 'Odaebyeo', but did not substantially change the productivity of the 'Saechucheong' and 'Ilmibyeo'. The increase in CO₂ concentration and temperature increased stomatal conductance and rate of transpiration of the 'Odaebyeo' variety, thereby decreasing its water use efficiency (WUE). In contrast, the increase in CO₂ concentration and temperature increased the photosynthetic rate and WUE of the 'Saechucheong' and 'Ilmibyeo' varieties. The gradual change in climate is considered to directly affect growth and development of rice and diversely affect the productivity of each variety. Therefore, it is necessary to implement technological development, select regionally optimal rice varieties, develop new rice varieties, as well as conduct long-term monitoring of each rice variety for climate adaptation to counter global warming.

• 환경생물
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• 제26권4호
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• pp.271-278
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• 2008

본 연구는 C$_3$식물인 닭의장풀과 CAM식물인 돌나물이 수분스트레스에 대해 어떠한 생리적인 반응의 차이를 보이는가를 살펴본 것이다. 식물은 정상적인 환경 조건하에서 보여주는 대표적인 특징은 생장이다. 닭의장풀은 수분스트레스에 처해졌을 때 생장이 거의 멈추었으나 돌나물은 생장에 커다란 영향을 받지 못하였다. 닭의장풀의 수분함유량의 변화는 3주 째 12% 감소하였다. 수분 함유량의 변화는 식물의 고사와 밀접하게 관련되어 있다. 돌나물의 수분함유량의 변화는 거의 없었다. 이는 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 반응을 보여주었으나 닭의장풀은 그렇지 못했다는 것을 의미한다. 이어진 실험에서도 비슷한 양상이 나타났다. 엽록소 함량의 변화, 광합성 II의 활성을 나타내는 형광 Fv/Fm 비율수치는 닭의장풀에서 심각한 감소가 일어났다. 아울러 기공의 형태적인 특성과 생리적인 반응도 두 종이 다른 양상을 보여주었다. 따라서 돌나물은 수분스트레스에 대한 저항 능력을 가지고 있으나 닭의장풀은 수분 스트레스에 취약했다. 수분 스트레스 전 닭의장풀의 수분 함유량은 돌나물보다 약 6% 많으며, 생장률이 매우 빠르며 열매를 맺는다. 반면에 돌나물은 생장이 느리며, 줄기의 길이 증가도 닭의장풀에 비해 작았다. 잘 성숙된 닭의장풀은 키가 1m에 이르는 것도 있으나, 돌나물은 포복경의 특성으로 인해, 실제 줄기의 생장은 30cm를 넘지 못한다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.537-542
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• 2013

본 연구는 백합나무 5년생의 실생묘와 체세포묘 간 생리적 요인, 기공 특성 및 DNA 함량 비교를 위해 수행되었다. 광합성율 비교의 경우 실생묘는 $10.67{\mu}mol$ $CO_2m^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 $9.04{\mu}mol$ $CO_2m^{-2}s^{-1}$, 기공전도율의 경우 실생묘가 0.2 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘가 0.166 mol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 또한 증발산율 비교에서는 실생묘가 1.71 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$, 체세포묘는 1.513 mmol $H_2Om^{-2}s^{-1}$로 각각 나타나 별 차이가 없었다. 기공밀도(실생묘, 23.33개/$mm^2$; 체세포묘, 22.43개/$mm^2$), 기공길이(실생묘, $25.83{\mu}m$; 체세포묘, $23.46{\mu}m$) 및 기공 폭(실생묘, $15.87{\mu}m$; 체세포묘, $15.3{\mu}m$)비교에서는 모든 실생묘가 체세포묘 보다 수치가 다소 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용한 엽조직의 DNA함량 비교에서도 실생묘와 체세포묘간에는 차이가 없었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.166-170
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• 2000

본 연구는 우리 나라 콩 장려품종인 단원콩, 황금콩, 광안콩 등 3가지 품종을 대상으로 100mM NaCl 처리에 따른 30일 묘의 생육특성 및 광합성 반응을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 주경장과 주경절수는 NaCl 처리로 감소하였으며, 엽면적 및 건물중 역시 크게 감소하였다. 품종간 차이는 그다지 크지 않았지만 황금콩이 다른 두품종보다 감소정도가 적은 것으로 나타났다. 잎, 줄기, 뿌리로 구분한 건물중 변화는 줄기의 건물중이 가장 크게 감소하였으며 다음이 잎, 뿌리 순으로 NaCl에 영향을 받았다. 비엽면적(SLA), 지상부와 지하부 비율(Shoot/Root), 잎과 지하부의 비율(Leaf/Root)은 황금콩이 처리간에 차이가 없었으나 나머지 두 품종은 NaCl 처리로 감소하였으며, 옆위별 잎 두께는 무처리는 옆위간에 큰 차이를 보이지 않았지만 100mM MaCl 처리는 일정한 경향을 보이지 않았다. 제 1엽과 2엽의 엽록소 함량의 경시적 변화는 무처리는 처리 후 15일째에 급격히 증가하였지만 NaCl 처리는 점차 감소하는 경향을 보였다. 제 2엽의 광합성 속도는 경시적으로 일정한 경향을 보였지만 NaCl 처리로 광합성 속다가 감소하였으며 처리 후 20일째에 가장 많이 감소하였다. 광합성 속도와 기공전도도 및 증산속도와의 관계는 유의한 상관이 인정되었다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.221-227
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• 2005

The effects of light and $CO_2$ on the electrophysiological characteristics of guard cells in the intact leaf and isolated epidermis have been investigated. Fast hyperpolarization of guard cell apoplastic PD in the intact leaf was recorded reaching up to around 7 mV and 20 mV in response to light and $CO_2$. Whenever the experiments were attempted with isolated epidermis, there was no response to light and $CO_2$. In order to determine the influence of the mesophyll cells, the apoplastic PD of guard cells in isolated epidermis was measured in the presence of the mesophyll supernatant or the control medium. The apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -7mV, changing from -22mV to -29mV at 40 min. But, when isolated epidermis was incubated with the supernatant from mesophyll cells incubated in the light, the apoplastic PD in isolated epidermis was hyperpolarized to -19 mV, changing from -22 mV to -40.5 mV. $CO_2$ also caused a change of 0.1 to 0.3 pH unit in the intact leaf. However, this change was absent in isolated epidermis. A vibrating probe was used to detect the change in electrical currents at the surface of excised intact leaves and isolated epidermis. The reading of excised intact leaves in the dark was $0.5\muA\;cm^{-2},$ remaining steady until illuminated. Light increased the current on the surface of excised leaves to about $0.8\muA\;cm^{-2},$. However, light had no effect in the current on the surface of isolated epidermis. Apoplastic pH changes across the stomatal complex in response to light and dark were measured both in the intact leaves and isolated epidermis over the same time period using pH micro-electrodes. The guard cell wall of intact leaf was acidified to 2.5 pH unit, falling from pH 7.5 to pH 5.0 in the first 10 min. in the light. At the same time the guard cell wall pH of isolated epidermis fell from pH 7.5 to pH 7.0 at 10 min. The guard cell wall pH of isolated epidermis incubated in the mesophyll supernatant fell from pH 7.6 to pH 6.7 at 10 min. Likewise, It could be imagined that an electrical signal, chemicals and hormones propagated from the mesophyll in response to light and $CO_2$ could control a fast stomatal response.

• 한국환경농학회지
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• 제20권3호
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• pp.186-191
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• 2001

PSO (petroleum spray oil) 살포가 감귤잎에 미치는 광합성 관련 생리적 영향을 밝히고자 4 년생 온주밀감(궁천조생)에 PSO를 살포한 후 광합성, 증산량, 기공전도도 및 엽록소형광 등의 변화에 관하여 검토하였다. 시험은 (1)PSO 0.33% 및 1.0% 농도별 처리, (2)다른 주야간 온도처리($34/24^{\circ}C$, $30/20^{\circ}C$ 및 $28/16^{\circ}C$)하에서의 PSO 처리, 그리고 (3) PSO 처리후 일시적인 고온($50^{\circ}C$, 10시간) 처리 등 3개로 나누어서 실시하였다. 그 결과, PSO를 처리하면 감귤 잎에 유침상이 발생하는데 처리후 $30{\sim}40$일후에는 무시해도 좋을 정도로 사라졌다. 0.33% PSO 처리시에는 광합성, 증산량 및 엽색도 등에 별 영향이 없으며, 1% 처리시에는 기공전도도, 증산율, 광합성속도 등이 저해되다가 살포 20일 후에는 회복되는 경향을 나타냈다. 온도 처리별 PSO 처리의 영향은 고온구 $(34/24^{\circ}C)$에 1.0% PSO를 처리했을 경우, 처리 7일 이후에 엽록소 형광(Fv/Fm) 값이 저하하였다. 또한 PSO 처리후 인위적으로 고온($50^{\circ}C$, 10시간)처리를 하였을 경우, 1.0% PSO와 디치를 혼용처리한 나무의 낙엽이 현저하게 증가하였으며, 남은 잎에서도 생리적 형질의 저해가 인정되었다. 이러한 결과 0.33% PSO 처리에서는 감귤 잎의 광합성 관련 특성에 별 영향이 없으나, 1.0% PSO 이상의 살포의 경우 한동안 일부 생리적 기능의 저해를 보였으며, 고온조건이거나 디치와 같은 약제와 혼용할 경우에는 생리적 기능저해가 더욱 심해지는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권1호
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• pp.158-162
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• 2012

기내배양된 식물체의 순화는 클론임업을 위한 건전한 식물체 생산에 중요하며 기내의 미세환경이 차후 기외생장에 영향을 미친다. 기외생장에 미치는 기내 환경조건을 모니터링하기 위하여 백합나무 어뢰형 체세포배를 재료로 반고체배지(SS), 순간침지 생물반응기(TIB), 연속침지 생물반응기(CIB)에서 배양시키고 식물체를 재생하여 배양 방식에 따른 순화 식물체의 생장을 비교하였다. 결론적으로 기내배양 조건에 따라 차 후 순화 식물체의 형태적 특성, 기공전도도, 증산율 및 엽록소 함량에 영향을 받는 것으로 나타났다. CIB에서 배양된 식물체는 순화식물에서 바이오매스 생장이 가장 낮은 것으로 나타났다. CIB 배양 식물체의 순광합성율은 SS와 TIB 배양 식물체와 같은 것으로 나타났다. 그러나, 기공전도도, 증산율, 세포간 air space에서의 이산화탄소 부분압은 SS와 TIB 배양 식물체보다 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로, TIB의 배양체는 여러 가지 생장특성에서 SS 배양체 보다 높거나 다소 낮은 값을 보여 SS, CIB 배양체보다 건전한 식물체 생산이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권3호
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• pp.220-226
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• 2005

오존 노출이 버즘나무의 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2년생 버즘나무 유묘에 하루에 8시간씩 100 ppb의 오존을 처리하였다. 오존 처리를 진행하는 동안, 3주마다 버즘나무의 엽내 엽록소 함량과 광합성 특성을 측정하였다. 오존에 의한 잎의 가시적 피해는 나타나지 않았으며, 또한 엽내 엽록소 함량은 대조구와 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 광합성량, 기공전도도, 수분이용효율은 오존 처리 6주 후에 대조구보다 감소하였다. 한편 탄소고정효율과 광화학 효율은 오존 처리 3주와 6주 후에서 감소한 것으로 나타났다. 위의 결과를 토대로 볼 때, 탄소고정효율은 오존 스트레스에 가장 민감한 파라미터로 나타났으며, 이것은 오존 민감성을 평가하기 위한 매우 적당한 지표로 생각되었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권3호
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• pp.85-102
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• 2023

Background: Ecophysiological characteristics of Rosa rugosa were analyzed under different environmental factors from May to October 2022. Photosynthesis, chlorophyll fluorescence, chlorophyll content, leaf water content (LWC), osmolality, carbohydrate content, and total ion content were measured to compare the physiological characteristics of R. rugosa at two study sites (i.e., in large pots and in the Goraebul coastal sand dune area). Results: When R. rugosa was exposed to high temperatures, photosynthetic parameters including net photosynthetic rate (P_N) and stomatal conductance (g_s) in both experiment areas declined. In addition, severe photoinhibition occurs when R. rugosa is continuously exposed to high photosynthetically active radiation (PAR), and because of this, relatively low Y(II) (i.e., the quantum yield of photochemical energy conversion in photosystem II [PSII]) and high Y(NO) (i.e., the quantum yield of non-regulated, non-photochemical energy loss in PSII) in the R. rugosa of the pot were observed. As the high Y(NPQ) (i.e., the quantum yield of regulated non-photochemical energy loss in PSII) of R. rugosa in the coastal sand dune, they dissipated the excessed photon energy through the non-photochemical quenching (NPQ) mechanism when they were exposed to relatively low PAR and low temperature. Rosa rugosa in the coastal sand dune has higher chlorophyll a and carotenoid content. The high chlorophyll a + b and low chlorophyll a/b ratios seemed to optimize light absorption in response to low PAR. High carotenoid content played an important role in NPQ. As a part of the osmotic regulation in response to low LWCs, R. rugosa exposed to high temperatures and continuously high PAR used soluble carbohydrates and ions to maintain high osmolality. Conclusions: We found that F_v/F_m was lower in the potted plants than in the coastal sand dune plants, indicating the vulnerability of R. rugosa to high temperatures and PAR levels. We expect that the suitable habitat range for R. rugosa will shrink and move to north under climate change conditions.