The effects of light intensity and external sucrose on the vase life of cut roses were estimated by monitoring the net photosynthesis and chlorophyll fluorescence. Cut flowers were held under different light intensities 10 (L10) or 50 (L50) μmol‧m-2‧s-1 with or without treatment with external sucrose. We found substantial differences in stomatal conductance, photosynthesis rate, photosystem II (PSII) quantum efficiencies, specific fluxes, and vase life of the cut flowers when exposed to different light intensities. Light intensity at 50 μmol‧m-2‧s-1 increased photosynthesis capacity, thus delaying petal senescence and extending the vase life of cut flowers. L50 flowers maintained a high photosynthetic rate by reducing heat dissipation (DI0/RC) and increasing electron transport (ET0/TR0 and ET0/ABS) in the electron transport chain of the photosynthesis apparatus. The application of external sucrose extended the vase life of cut flowers by improving water balance and sustaining turgor pressure in the petals of the cut flowers. The net rate of photosynthesis of the cut flowers was increased by higher light intensity; however, it was not affected by the application of external sucrose. Our results indicate that the application of external sucrose is necessary to improve the longevity of cut flowers when endogenous sucrose production by photosynthesis is insufficient under low light conditions during the postharvest period. In addition, our results revealed that most of the photosynthetic parameters were significantly correlated with the vase life of cut rose flowers. Moreover, the relation between the rate of photosynthesis and chlorophyll fluorescence parameters indicates that the rise from the basic dark-adapted fluorescence yield to the maximum (OJIP transient) method can be used as a tool for the evaluation and prediction of the photosynthesis rate in cut flowers.

본 연구는 고온과 연속광 조건 하의 복합 스트레스 환경에서 실내 관엽식물이 어떤 엽록소 형광 반응을 나타내는지에 대해 조사 및 분석했다. 대부분의 실내 관엽식물은 이와 같은 스트레스 조건에서 광도가 높아질수록 Fo, Fj 단계에서 형광 밀도가 증가하고 Fi, Fm 단계에서 형광 밀도가 감소한 것으로 나타나 광계II의 반응중심에 있는 전자수용체 퀴논의 상당량이 환원상태에 놓여있음을 암시했다. 뿐만 아니라 최대 양자효율과 최대 양자수율을 나타내는 Fv/Fm와 ΦPo는 광도가 높아질수록 낮게 나타났고 반대로 에너지 소산을 나타내는 DIo/RC 값은 광도가 높아지는 것에 비례하여 높게 나타났다. 이를 미루어보아 고광도 수준에서는 대부분의 광자가 제대로 활용되지 못했음을 알 수 있었다. 특히나 아이비와 테이블야자 는 고온 및 연속광 조건에서 현저한 스트레스를 받는 것으로 분석되었는데 이와 같은 스트레스 조건의 실내에서 재배할 경우 60 μmol m-2 s-1의 저광도 수준에서 재배하는 것이 바람직한 것으로 보인다. 반대로 무늬스킨답서스와 관음죽은 스트레스를 비교적 적게 받는 것으로 나타나 고온과 연속광 조건하에서도 광도의 세기와는 무관하게 양호한 생육이 가능할 것으로 판단된다.

Foliage plants are considered as an integral part of adding aesthetic and functional purposes in public places. Nowadays, various foliage plants are used to decorate and enhance the aesthetics of several government and private establishments which offer and run services non-stop that involve medical/police emergencies, entertainment, and travel. Under these conditions, indoor foliage plants are subjected to continuous lighting conditions. Thus, this study aimed to determine the growth and physiological response of common foliage plants (Hoya carnosa f. variegata, Epipremnum aureum f. variegata, Rhapis excelsa, Hedera helix, Chamaedorea elegans, and Spathiphyllum wallisii) under continuous light conditions with varying light intensity levels (60, 120, and 180 μmol m-2 s-1). Plant responses were evaluated using growth parameters and the chlorophyll fluorescence analysis of the OJIP curve and its specific energy flux parameters. Results showed that foliage plants showed positive growth and increase in mass yield in higher light intensities and had a minor impact on color quality. Chlorophyll fluorescence analysis suggested that strong stress responses were evident in low light conditions, whereas in fluorescence parameters, continuous lighting conditions with high light intensities showed stress due to excess light to shade-tolerant plants.

본 연구에서는 토마토 유전자원 49점을 대상으로 엽록소형 광 측정 프로토콜인 Quenching act 2를 이용하여 염류 스트레스 수준을 구분할 수 있는 엽록소형광 매개변수를 선발하기 위해 수행되었다. 염류 스트레스 평가는 3엽기 유묘 단계의 토마토 유전자원 49점을 대상으로, 1일 1회 NaCl 400mM로 저면관수를 처리하였다. 염류 스트레스 처리 4일차에 토마토 유묘의 지상부 생체중, 엽록소 및 프롤린 함량 분석을 실시하였 다. 토마토 유전자원 49점의 지상부 생체중 및 엽록소 함량은 대부분 감소하였으며, 프롤린 함량 증가율은 유전자원 별로 유사하였다. 대표적인 12개의 엽록소형광 매개변수는 염류 스트레스에 노출되는 기간이 길어질수록 증감하는 경향을 보였으며, 염류 스트레스에 노출될수록 Y(NO)는 증가하였다. 본 연구결과에서 유전자원 49점의 광계Ⅱ의 비조절 에너지 소산의 양자 수율[Y(NO)]은 염류 스트레스 하에 차이를 보였으 며, 염류 스트레스에 저항성을 지닌 염류 저항성 유전자원과 염류 스트레스에 감수성 유전자원 간의 차이를 확인할 수 있는 엽록소형광 매개변수로 판단되며, 토마토 유전자원에 대해 염류 스트레스 수준을 평가할 수 있는 보완적인 도구로 활용 가능하다고 판단된다.

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)‘청춘’(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m -2 의 고광, 32°C 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간 (오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10- 10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두 SFRR은 광도 170 W·m -2 이상인 오전 8시 ~ 9시 간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m -2 , 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0°C, 20-10-10kPa에서는 28.5°C였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양 수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

The occurrence of exotic weeds and their influx into farmlands due to climate change poses many problems. Therefore, it is necessary to generate a prediction model for the occurrence pattern of these exotic weeds based on scientific evidence and devise prevention measures. The photosynthetic apparatus is known as the most temperaturesensitive component of a plant cell and its initial response to temperature stress is to inhibit the activation of photosystem II. This study investigated the potential of OJIP transients in assessing temperature stress in exotic weeds. The four exotic weeds currently flowing into Korean farmlands include Amaranthus spinosus, Conyza bonariensis, Crassocephalum crepidioides, and Amaranthus viridis. These weeds were treated at 5°C, 10°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C, 35°C, and 40°C and the OJIP curves and JIP parameters were measured and analyzed. The results showed that heat and chilling stress affected the photosystem II (PSII) electron transport of A. spinosus, whereas C. crepidioides and A. viridis were more affected by high-temperature stress than by low-temperature stress. Lastly, C. bonariensis showed resistance to both high and low-temperature stress. The results of this study suggest that OJIP transients and JIP parameters can be used to analyze damage to the photosynthetic apparatus by temperature stress and that they can serve as sensitive indicators for the occurrence pattern of exotic weeds.

본 연구는 육안판단이 아닌 엽록소형광 이미지 측정기 법을 이용하여 비파괴적으로 수박접목묘 플러그트레이 단일 셀에 대해 건조스트레스를 정량화하고자 수행되었 다. 접목 후 6일차 수박접목묘를 3일동안 균일한 관수관 리 하에서 재배한 후 건조스트레스를 부여하였다. 이후 플러그트레이 단일 셀 형태의 수분함량센서를 이용하여 D1(53.0%, 충분한 수분상태)단계부터 D9(15.7%, 극심한 건조스트레스)단계까지 9개 그룹으로 분류하고 엽록소 형광을 측정하였다. 또한 건조스트레스에 영향을 받은 묘(D5-D9)에 재관수하여 육안판단으로 확인되지 않은 광합성 및 생육 회복 수준을 측정하였다. 3개의 건조스트레스 단계의 엽록소형광 곡선 형태는 건조스트레스 조기 탐지에 대해 다른 양상을 보였다. 총 16개의 엽록소 형광 지수는 건조스트레스에 노출되면서 지속적으로 감소하였으며, 육안으로 판단 가능한 D5(32.1%)단계에서 크게 감소하였다. 형광감소율(Rfd_Lss)는 초기 건조스트 레스 수준(D5-D6)에서 명확하게 감소하기 시작하였으며, 최대 광화학효율(Fv/Fm)은 극심한 건조스트레스 수준 (D7-D9)에서 크게 감소하였다. 따라서, Rfd_Lss 및 Fv/ Fm 지수를 건조스트레스의 초기 및 이후 단계에서 생육 및 광합성 회복 평가를 위한 지표로 선정하였다. 개별 엽록소형광 지수의 수치값 차이와 엽록소형광 이미지를 통해 건조스트레스 수준이 직관적으로 확인되었다. 이러 한 결과는 Rfd_Lss와 Fv/Fm은 각각 초기 및 극심한 건 조스트레스를 탐지하지 위한 엽록소형광 지수로 활용될 수 있으며, Fv/Fm은 재관수시 회복 평가를 위한 최적의 엽록소형광 지수로 판단된다.

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, 150μmol·m-2·s-1의 4수준으로 설정되었고, 기온, 상대습도 및 LED 램프의 광주기는 각각 25oC, 90%, 16h·d-1이었다. 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 100μmol·m-2·s-1 이하일 때 90-95% 정도로 높게 나타났으나, 150μmol·m-2·s-1의 처리구에서는 80% 정도로 저하되었다. 광주기에 따라 다르나, 오이접목묘의 활착에 적합한 한계 광량은 플러그 트레이 표면에 조사된 광량을 기준으로 100μmol·m-2·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.

이 연구는 들메나무, 버드나무, 참조팝나무, 신나무, 다릅나무, 호랑버들 6종의 식물을 심적 산림 습지 내에서 생육하는 개체와 습지 밖의 산지사면에서 생육하는 개체의 광합성 특성과 엽록소 형광반응의 차이를 조사하여 습지환경이 이들 식물의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 참조팝나무와 들메나무의 경우 습지 내 생육하는 개체가 산지에서 생육하는 개체에 비하여 기공전도도의 저하로 인해 대기로부터 CO2와 수분의 교환이 원활하게 이루어지지 못하여, 증산량 감소, 기공제한 증가 및 엽육세포 내 CO2 농도 감소 등 광합성 활성에 관련하는 반응들이 상대적으로 저하되는 경향을 보였다. 특히, 참조팝나무는 습지에서 생육하는 개체가 산지에서 생육하는 경우보다 광계 Ⅱ의 광화학반응 과정에서 에너지 전달 효율이 감소되는 것으로 나타났으며, 광합성 기구의 활력에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결과적으로 산지와 습지환경의 차이가 광합성 반응 및 엽록소 함량의 변화를 가져오며, 수종마다 다른 경향을 보여주고 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 차나무(Camellia sinensis L.)와 동백나무(C.japonica L.), 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.) 잎을 대상으로 엽록소형광과 CO2 흡수능을 비교 분석하여 탄소흡수원으로서의 가치를 평가하고자하였다. 차나무의 CO2 고정율은 같은 과의 동백나무보다 높고 과수작물인 귤나무와 유사하였다. 기공전도도 (gs)는 3종 모두 새벽에는 높고 이후 저녁 시간까지 계속하여 감소하였다. 엽육 내 CO2 농도 (Ci)는 3종 모두 새벽(06:00)에 높고 낮에 감소하였다가 저녁에 다시 증가하는 경향을 보였으며, 잎의 증산율 (E)은 낮 시간에 높아졌다가 저녁에 감소하였다. 차나무에서 광계II의 광화학적 효율(Fv/Fm)은 낮시간에 다소 낮아졌다가 저녁에 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 낮시간의 Fv/Fm 감소는 광억제의 결과로 보이며 그 감소폭이 동백나무보다 적어 빛이나 고온 등에 내성을 가지고 있음을 알 수 있다. 엽면적당 활성상태의 반응중심의 상대적 밀도를 의미하는 RC/CS는 3종 모두 낮시간에 감소하였다. ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC와 DIo/RC는 차나무와 동백나무에서 낮시간에 증가하였으며, 귤나무에서도 낮시간에 증가하였으나 유의성이 없는 것으로 나타났다. 일동화율은 차나무가 320.1 mmol m-2 d-1로 가장 높았으며, 귤나무와 동백나무는 각각 292.5 mmol m-2 d-1와 244.8 mmol m-2 d-1로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 차나무는 광합성율이 높고 낮 시간의 광억제도 낮을 뿐만 아니라, 귤나무보다 수분요구량이 낮고 수분이용효율은 높아 탄소흡수원으로서 유용한 작물수종인 것으로 보인다.

겨울철 저온에 의한 식물의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 문주란(Crinum asiaticum var. japonicum)을 대상으로 엽록소형광과 항산화효소 찬성의 변화를 조사하였다. O-J-I-P곡선을 분석한 결과 겨울철에 J, I, P-단계에서의 형광세기가 현저하게 간소하였다. 문주란 잎의 광계II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울철의 온도변화 추이와 유사하게 낮은 값을 나타내어 겨울철 저온이 스트레스 요인으로. 작용하는 것으로 보인다.

구상나무 침엽의 엽록소형광과 생육지의 환경요인의 일변화를 계절별로 조사하여 환경요인의 변화에 따른 구상나무의 환경 적응성을 규명하였다. 광계 II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울에는 0.19-0.36으로 매우 낮은데 반하여 여름에는 0.8-0.86으로 높았다. 낮시간의 Fv/Fm이 겨울에는 아침, 저녁보다 상대적으로 높아서 겨울철 한낮의 환경조건이 구상나무 잎의 광합성기구에 우호적으로 작용을 하는 것으로 판단된다. 여름에는 낮시간에 광억제가 다소

To compare the vitality among cool-season turfgrasses under summer weather conditions and to obtain information to improve the management of turfgrasses in golf courses and sports fields., the chlorophyll fluorescence of three cool-season turfgrasses commonly planted on golf courses in the Jeju area was measured. The turfgrasses were perennial ryegrass (Lolium perenne L.), Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.), and creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds.). In perennial ryegrass and Kentucky bluegrass, the chlorophyll index was low in early summer and high in late summer. In creeping bentgrass, it remained low throughout the study. Fo tended to be low in the early summer and high in late summer in the three turfgrasses. However, the difference in Fo between late summer and early summer was markedly higher in perennial ryegrass than in Kentucky bluegrass or creeping bentgrass. Fm tended to be low in early summer and high in late summer, without obvious differences among the three turfgrasses. Fv/Fm, a measure of photochemical efficiency, was also low in early summer and high in late summer in the three turfgrasses. However, Fv/Fm in late summer was mostly higher in Kentucky bluegrass and creeping bentgrass than in perennial ryegrass, indicating that the former are more resistant to the high temperature and humidity of late summer. Furthermore, Kentucky bluegrass had a high chlorophyll index in late summer and would be most resistant to the harsh conditions of late summer.

Background : The chlorophyll fluorescence imaging as non-destructive imaging methods have been used widely for efficiently early detection of plant responses to various stresses. The information from images acquired from different condition has the potential to generate specific signatures for particular stresses. Light-energy absorbed by plants is distributed over three competing processes: photosynthesis, thermal dissipation and chlorophyll fluorescence emission. An increase in Chl-FI thus implies a decrease in photosynthesis. The stresses in growing stage will change the efficacy of photosynthesis. As a example, Chl-FI of plant infections was carried out previously for a number of different viral and fungal plant–pathogen systems. Therefore, image can be used for differentiation of various stress index. Methods and results : 2-years-old ginseng plants were transplanted to plastic pots and each stress factors were treated. The stress factors used in this study were high temperature, low temperature, fungicide, and fungal pathogen. High temperature stress was induced by placing pots inside incubator adjusted at 35℃. For treatment of low temperature stress, ginseng plants were stored at 5℃ refrigerator for 5 minutes. Pathogen stress was carried to inoculate mycelial disk. Alternaria panax was inoculated potato-dextrose-medium and cultured for 10 days at 25℃. Mycelial disk obtained from cultured plate were placed on the one leaf of ginseng. Azoxystrobin wp was diluted 500, 1,000 times in tap water and sprayed to ginseng plants. Chlorophyll fluorescence image was acquired from each plant that stress treated and analyzed with sigma plot software. Conclusion : Important value, Fv/Fm (maximum efficiency of photosystem II), Fp (peak fluorescence during the initial phase of the operating efficiency of the Kautsky effect), NPQ-lss (steady-state, non-photochemical), etc., were significantly changed by variable stress index. But it was impossible to differentiate kind of stress by acquired value.

Background : Management of air temperature are known to primarily affecting on physiological properties and yield in plant. Methods and Results : The effect of air temperature on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Cnidium officinal were investigated using growth chamber after cultivating for 24 hours under controlled condition. Net photosyntheis rate, transpiration was measured at 1,000 μmol m-2 s-1 of photon flux density and chlorophyll fluorescence was analyzed by OJIP method. Net photosyntheis rate was highest in treatment of 25℃. Although transpiration rate was lowest, water use efficience was also in treatment of 25℃. Stomatal conductance was mainly influenced from ambient climatric factors such as vapor pressure deficit. As results of chlorophyll fluorescence by OJIP analysis, maximum quantum yield (Fv/Fm) of photosystem II (PSII), PIabs and the relative activities per reaction center such as ABS/RC, DIo/RC were not changed at air temperature. Therefore, elevated air temperatue during short term influence the dark reaction in photosystem through controlling a water use efficience and transpiration. Conclusion : This result show that 25℃ of air temperature may be a adequate temperature to improving the efficiency of photosynthesis in Cnidium officinale.

The objective of this study was to find a rapid determination of the hot air stress in maize (Zea mays L.) leaves using a portable chlorophyll fluorescence imaging instrument. To assess the photosynthetic activity of maize leaves, an imaging analysis of the photochemical responses of maize was performed with chlorophyll fluorescence camera. The observed chlorophyll imaging photos were numerically transformed to the photochemical parameters on the basis of chlorophyll a fluorescence. Chlorophyll a fluorescence imaging (CFI) method showed that a rapid decrease in maximum fluorescence intensity (Fm) of leaf occurred under hot air stress. Although no change was observed in the maximum quantum yield (Fv/Fm) of the hot air stressed maize leaves, the other photochemical parameters such as maximum fluorescence intensity (Fm) and Maximum fluorescence value (Fp) were relatively lowered after hot air stress. In hot air stressed maize leaves, an increase was observed in the nonphotoquenching (NPQ) and decrease in the effective quantum yield of photochemical energy conversion in photosystem II (Φ PSII). Thus, NPQ and ΦPSII were available to be determined non-destructively in maize leaves under hot air stress. Our results clearly indicated that the hot air could be a source of stress in maize leaves. Thus, the CFI analysis along with its related parameters can be used as a rapid indicating technique for the determining hot air stress in plants.

Background : Management of air temperature are known to primarily affecting on physiological properties and yield in plant. Methods and Results : The effect of air temperature on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Schisandra chinensis Baillon were investigated under controlled temperature using growth chamber. Net photosyntheis rate, transpiration was measured at 1,000 μmol m-2 s-1 of photon flux density and chlorophyll fluorescence was analyzed by OJIP method. Net photosyntheis rate and transpiration rate was higher in treatment of 25℃. As results of chlorophyll fluorescence by OJIP analysis, maximum quantum yield (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and PIabs was higher in treatment of 25℃ which reflects the relative reduction state of PSII. But in treatment of 35℃ the relative activities per reaction center such as ABS/RC, DIo/RC were higher than in treatment of 25℃ which implied that the relative reduction of electron transport at PSI and increasement of photo inhibition at reaction center. Conclusion : This result implies that 25℃ of air temperature may be a adequate temperature to improving the efficiency of photosynthesis through controlling a photosystem in Schisandra chinensis Baillon.