Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades during the night, and can use a substantial amount of CO2 without requiring ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ at two CO2 levels—ambient (≈ 400 μmol･mol-1) and elevated (≈ 1000 μmol･mol-1). At 0–8 weeks after treatment (WAT), width and length of mature phylloclade and length of immature phylloclade did not differ significantly among the CO2 treatments. At 4–8 WAT, number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was highest in mature phylloclades of plants grown under ambient and elevated CO2 regimes at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively. However, no statistically significant variation was observed at 6 WAT, and stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. Water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased with increase in CO2 levels (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 82.7 floral buds, compared to 72.1 buds in those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Moreover, S. truncata grown under elevated CO2 exhibited decreased growth and photosynthesis, whereas the number of floral buds did not exhibit any significant differences among the treatments.

산오이풀(Sanguisorba hakusanensis)은 한국의 자생식물 이며 정원소재로써 가치가 있지만, 생육 및 생리적 특성 및 정 원 적응 여부에 대하여 알려진 정보가 많지 않아 이용에 어려 움을 겪고 있다. 본 연구에서는 자생식물인 산오이풀의 관수 주기 및 NaCl 농도에 따른 생장, Fv/Fm, NPQ, 성분 변화, 무기성분 변화를 조사하여 내건 및 내염성 보유 여부, 생육 한 계 범위, 스트레스 환경에서 생육을 유지하기 위한 반응을 파 악하고자 했다. 실험 결과 NaCl 무처리구의 관수주기에 따른 성분 분석에서 엽록소 함량의 감소를 제외하고 유의한 차이가 나타나지 않았으나 이는 토양수분함량이 건조 스트레스를 유 발할 정도로 감소하지 않았기 때문으로 보인다. 염 처리에서 는 2주 이후 급격한 스트레스 반응이 나타났고 3주차부터 고 사하기 시작하여 6주차에 모든 개체가 최종 고사했다. 이러한 결과는 2주까지 염 스트레스에 의해 유발되는 2가지 스트레 스 중 초기에 나타나는 삼투 스트레스에는 저항하였으나 이후 나타나는 NPQ의 감소 등 이온 스트레스에 의해 유발된 광합 성 기구 붕괴로 인해 정상적인 생육을 유지할 수 없었기 때문 에 나타난 것으로 보인다. 그러나 무기이온 분석은 이온 스트 레스에 저항하기 위한 메커니즘의 존재 가능성을 시사하였다. 상대적으로 염 농도가 낮을 때에는 세포내 Ca2+ 및 K+ 수준이 높았는데, 이는 Ca2+ 수준이 높아짐에 따라 Na+를 세포 밖으 로 방출시키는 단백질, Na+를 K+와 함께 수송하는 단백질이 기능하여 Na+축적을 지연시키는 반응이 있었음을 시사한다. 그러나 NaCl을 고농도로 처리했을 때는 이러한 반응이 관찰 되지 않았다. 따라서 산오이풀은 염 스트레스에 의해 야기되 는 삼투 스트레스에 강한 저항성을 가지고 있고 이온 독성을 줄이기 위한 메커니즘으로 Na+ 세포내 축적을 지연시키는 것으로 보이지만, 심한 염 스트레스를 받았을 때 나타나는 급격 한 반응에서 이러한 메커니즘이 기능하지 못하고 이온독성에 매우 취약한 것으로 여겨진다. 본 연구를 통해 자생식물인 산 오이풀의 활용을 늘리는 데 기초적인 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 후박나무 용기묘를 대상으로 전광, 35%, 55%, 75% 차광수준에 따른 생장 특성 및 생리적 반응을 알아보고자 실시하였다. 후박나무 묘목은 차광 시 상대적으로 지상부의 생장특성을 보여주는 지표들이 높은 경향을 보였으며, 전광에서는 뿌리와 관련된 지표인 뿌리건중비, 뿌리생장에 서 유의적으로 높은 경향을 보였다. 또한, 전광에서의 낮은 광보상점과 높은 순양자수율은 이미 후박나무가 내음성을 가지고 있고, 광이 부족한 환경에 노출된 차광처리구들에서 암호흡량의 감소, PIABS 및 SFIABS의 증가로 광합성 기구의 활력을 효율적으로 증가시키는 것을 알 수 있다. 한편, 전광은 지상부 비율의 증가, 낮은 T/R율과 가장 높은 순광합성속도를 보여 광합성으로 합성되는 탄수화물이 지상부 뿐만 아니라 지하부의 생장 역시 증가시킨 것을 알 수 있는 결과였다. 따라서 후박나무 용기묘는 전광조건에서 생장 및 생리적 특성이 가장 양호한 경향을 보였다.

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.

본 연구는 CO2 상승 처리에 따른 복숭아 ‘미홍’ 품종의 수체 생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. CO2 농도는 기후변화 시나리오 RCP8.5를 기반하여 400 μmol·mol -1 (현재), CO2 상승구 700μmol·mol -1 (21C 중반 기), 940μmol·mol -1 (21C 후반기)으로 4월 22일부터 7월 6일까지 처리하였다. 5월 22일부터 7월 2일까지의 최대광합성률 평균값은 700μmol·mol -1 처리구에서 16.06μmol∙CO2∙m -2 ∙ s -1으로 대조구 14.45μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1와 940μmol·mol -1 처리구의 15.96μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1보다 높았다. 그러나 기공전도도는 대조구보다 700μmol·mol -1 및 940μmol·mol -1 처리구에서 낮았다. 또한 모든 처리구에서 CO2 포화점은 생육 초기 1,200μmol·mol -1에서 생육 후기 600－800μmol·mol -1으로 낮아졌다. 기공 밀도는 CO2가 상승할수록 감소하였다. 수체 생육 중 직경증가량, 엽면적, 신초 수는 통계적 유의차가 없었 지만, 신초 길이는 CO2가 상승할수록 짧아졌다. 과중은 700μmol·mol -1 (152.5g), 940μmol·mol -1 (147.4g), 400μmol· mol -1 (141.8g) 처리구 순으로 높았다. 가용성 고형물 함량은 대조구인 400μmol·mol -1 처리구보다 CO2 상승 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과들을 종합하면 700μmol· mol -1 까지의 CO2 상승은 복숭아 ‘미홍’의 수량과 가용성 고형물 함량 등 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면, 940μmol·mol -1 이상의 CO2 상승은 조기 노화 및 착과 부위 감소 등 복숭아 생산성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단 된다.

이 연구는 침수 상태의 눈개승마에 대한 홍합 섬유실 처리의 생태적 영향을 평가하는 목적으로 수행하였다. 실험을 위해 홍합 섬유실 함량을 0%, 3%, 5% 및 10%로 조절하였고, 침수 조건은 토양 표면에서 1cm의 수위를 유지하였다. 눈개승마는 침수 스트레스에 따라 최대광합성속도, 최대카르복실화율 및 최대전자전달율 등 광합성 활성이 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 홍합 섬유실을 처리하지 않은 대조구가 광합성 활성 및 생장특성이 가장 불량한 경향을 보였다. 그러나 광합성속도와는 달리 수분이용효율은 침수 처리 후 12일경 다소 증가하였는데 이를 통해 기공닫힘으로 인한 수분 및 이산화탄소 교환이 원활하게 이루어지지 않아 광합성의 감소가 나타난 것을 알 수 있었다. 엽록소 형광분석 결과 역시 홍합 섬유실 처리구에 비해 무처리구의 기능지수 감소가 뚜렷하였는데, 이는 광계 2 활성의 감소가 두드러진 것을 의미하며, 이와 대조적으로 홍합 섬유실 3% 처리구는 광합성 활성 및 생장특성이 가장 양호하였고 홍합 섬유실 5% 처리구 역시 유사한 경향을 나타냈다. 결과적으로 홍합 섬유실 처리는 눈개승마의 침수 내성 증가와 생장에 도움을 주는 것을 알 수 있었다.

본 연구는 시설 내 소형 수박 재배 시 관수개시점에 따른 토양수분 함량별 생육, 수량 및 생리적 반응 특성의 차이를 구명하고 소형 수박 생산에 유리한 관수조건을 구명하고자 수행하였다. 토양수분 센서를 이용하여 정식 후 14일부터 수확 7 ~ 10일 전까지 관수개시점별 5처리(-10, -20, -30, -40, 50 kPa)를 두어 관수하였다. 토양수분 함량이 가장 낮은 개시점-50 kPa 처리에서 전반적인 지상부 생육특성은 저조하였으나, 근장 및 뿌리 건물율은 증가하였다. 광합성률, 기공전도도 및 증산율 비교 시, 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 낮았고, -20 kPa ~ -40 kPa 처리 시 광합 성률은 높게 조사되었다. 착과율 및 총 상품수량은 -30 kPa 및 -40 kPa 처리에서 각각 84.7 ~ 85.5%, 5,144 ~ 5,305 kg/10a으로 유의하게 증가하였다. 식물체의 외부환경 관련 스트레스 지표 물질로 알려진 프롤린, ABA, 총 페놀 및 시트룰린의 함량은 토양수분 함량이 낮아질수록 증가하였으며, 특히 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 높게 조사 되었다. 따라서 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 시설 내 안정적인 소형 수박 생산을 위하여 관수개시점을 -30 kPa ~ -40 kPa 수준으로 조정하여 토양수분 함량을 조절하는 것이 수박 생육 향상 및 상품수량 증대에 가장 유리한 것으로 판단되었다.

본 연구는 온도 상승에 따른 복숭아 ‘미홍’의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 전주시 평년 온도를 대조구로 하여 평년 대비 +3.4℃(21C 중반기), +5.7℃(21C 후반기) 상승시켜 자연광온실에서 4월 25일부터 7월 5일까지 처리하였다. 수체 생육은 신초 수와 길이가 온도 상승에 따라 증가하였고, 엽면적은 통계적 유의차는 없었다. 수확기는 대조구, +3.4℃ 처리구, +5.7℃ 처리구에서 각각 7월 1일, 6월 24일, 21일로 온도가 높을수록 빨라졌다. 과중은 평년보다 3.4℃ 상승하였을 때 증가하였지만 5.7℃까지 상승할 경우 오히려 평년보다 감소하여, 주당 수량은 +3.4℃ 처리구(2,898g), 대조구(2,746g), +5.7℃ 처리구(2,404g) 순으로 많았다. 이는 과실 생육기인 5월부터 6월 초까지의 평균 최대광합성률이 +3.4℃ 처리구에서 14.93 μmol∙CO2∙m-2∙s-1 으로 대조구 13.79 μmol∙CO2∙m-2∙s-1와 +5.7℃ 처리구의 13.20 μmol∙CO2∙m-2∙s-1에 비해 높았고, 기공의 밀도 또한 +3.4℃ 처리구에서 229 ea/mm2로 대조구 181 ea/mm2에 비 해 높았던 결과와도 관련이 있는 것으로 판단된다. 다음해 수량에 영향을 미치는 화아분화율은 +5.7℃ 처리구에서 59.8% 로 대조구 63.8%, +3.4℃ 처리구 65.8%보다 감소하였다. 이상의 결과를 종합해보면 3.4℃ 까지의 온도 상승은 복숭아 ‘미홍’의 수량과 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면 5.7℃ 이상의 온도 상승은 부정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

감태 (Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건 (봄 17°C, 여름 25°C, 가을 21°C 와 겨울 15°C)과 4가지 영양염 조건 [대조구 (control), 100 μM NH4 +를 넣은 실험구 (NH), 100 μM NO3 -를 추가한 실험구 (NO), 50 μM NH4 +와 50 μM NO3 -를 함께 넣은 실험구 (NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값 (5.8±0.5와 6.6± 0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저값 (2.2±0.2와 3.0± 0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고 (1.32±0.10 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다 (0.25±0.02 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구 결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.

본 실험은 CAM 식물인 칼랑코에(Kalanchoe blossfeldiana) 에 이산화탄소 시비 및 다양한 일장처리를 통한 생육반응을 조사하여 탄소자원화 기술 도입 방안을 모색하고 고품질 분화 묘 생산을 하고자 수행되었다. 실험은 서울여자대학교 ICT스마트형 유리온실에서 실시하였으며, 공시 재료는 칼랑코에 Kalanchoe blossfeldiana ‘Lion’, ‘Fikalrudak’ 두 품종이다. 일장은 8시간, 12시간, 16시간으로 처리하였으며 이산화탄소는 22:00~04:00에 평균 400㎛ol･mol-1(대조구)와 800㎛ol･mol-1로 처리했다. 엽수는 칼랑코에 ‘Lion’ 품종의 경우, 8시간과 12시간 일장에서, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종의 경우, 8시간 일장에서 이산화탄소 농도 상승에 따라 증가하였다. 초장은 품종에 관계없이 일장 8시간에서 이산화탄소 농도를 400㎛ol･mol-1에서 800㎛ol･mol-1로 증가시킬 때 감소하였다. 칼랑코에 ‘Lion’ 품종에서, 미성숙엽의 엽장과 엽폭은 이산화탄소 농도 상승에 따라 일장 8시간과 12시간에서 증가하였다. 하지만, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종의 미성숙엽 엽장과 엽폭은 이산화탄소 농도에 영향을 받지 않아 품종에 따른 반응 차이가 있는 것으로 판단된다. 마디수는 품종과 일장에 관계없이 이산화탄소 농도를 800㎛ol･mol-1로 증가시켰더니 증가하였으며, 개화소요일 수는 이산화탄소 농도에 영향을 받지 않았다. 개화는 품종에 따라 차이가 있었으며 칼랑코에 ‘Lion’ 품종에서는 8시간과 12시간 일장에서, 칼랑코에 ‘Fikalrudak’ 품종에서는 8시간 일장에서 나타났다. 이상의 결과로 칼랑코에는 이산화탄소 농도에 관계없이 단일 조건에서만 효과적으로 개화하며, 이산화탄소 시비는 칼랑코에 잎의 생산과 마디 생산을 촉진시킬 수 있었 다. 그러나 이산화탄소 고농도 시비는 칼랑코에 개화 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 시비 단계, 품종 등에 따른 적합한 시비 방법이 다르게 적용되어야 한다.

Acidic soil significantly reduces crop productivity mainly due to aluminum (Al) toxicity. Alfalfa (Medicago sativa L.) roots were exposed to aluminum stress (Al3 +) in calcium chloride (CaCl2) solution (pH4.5) and root growth, physiological and antioxidant enzyme responses were investigated. The root growth (length) was significantly inhibited after 48 h of aluminum stress imposition. Histochemical staining with hematoxylin indicated significant accumulation of aluminum in Al stress-treated root tissues. Histochemical assay were also performed to detect superoxide anion, hydrogen peroxide and lipid peroxidation, which were found to be more in root tissues treated with higher aluminum concentrations. The enzymatic activity of CAT, POD and GR in root tissues was slightly increased after Al stress treatment. The result suggests that Al stress alters root growth in alfalfa and induces reactive oxygen species (ROS) production, and demonstrates that antioxidant enzymes involved in detoxification of Al-mediated oxidative stress.

국산 안개초 ‘Dream Song’ 가을~초겨울 절화 재배시 개화 촉진 및 절화 생산성 향상에 적절한 광원 선발을 위해 전조 광원별 생육 및 개화특성을 조사하였다. 백열등의 광질은 청색, 적색 및 원적외선 파장 모두 높고 고압나트륨등(HPS)은 적색 파장이 약간 높았으며, LED는 청색이 적색 파장보다 높았고 삼파장등은 청색과 적색 파장이 낮게 조사되었다. 주간(13:00)과 야간(전조 1시간 후, 23시)에 측정한 엽록소 형광 반응은 광원별로 차이가 없었다. 백열등과 고압나트륨등이 생육 진전이 빨라 출뢰 및 개화가 촉진되었으며, 화경장과 절화장이 길고 분지수와 개화율이 높아 절화량도 많았다. LED 전조는 개화 촉진 효과는 적었으나 분지수가 향상되었다. 따라서 경영비를 고려한 국산 안개초 ‘Dream Song’ 전조 재배 시 광원은 백열등이 적정하다고 생각된다.

Insect growth regulators (IGRs) are insecticides that disrupt the normal development of target insects. Among the IGR insecticides, juvenile hormone (JH)-related IGRs are of particular interest because they stimulate or interfere with the formation of JH receptor complex. In the precious studies, novel JH-related IGRs with JH agonist (JHA) and antagonist (JHAN) activity were identified by using yeast two-hybrid system transformed with the Aedes aegypti JH receptor complex. In this study, the transcriptomic responses of Aedes albopictus were investigated upon JHA and JHAN, respectively. These results will provide important information about understanding of impact of JH-related IGRs in transcription level.

We studied growth and physiological responses of Ambrosia trifida L. under the different light condition. Ambrosia trifida L. is Korean invasive species. For study, we selected the two spot (T1 and T2) in the Kongju National University. In each spots, we investigated growth and physiological responses in the more light environment (L) and in the less light environment (S). it makes 4 research spot (T1-L, T1-S, T2-L and T2-S). and first, we estimate light intensity (Lux) in each research spots. then take data on the growth responses which are a shoot height, a number of leaves, a leaf width and a leaf length. Also, we get some physiological data which are a photosynthetic rate, a transpiration rate, a stomata conductance, water use efficiency, chlorophyll content, photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm). And, analysed them by using one-way ANOVA. As a results, the shoot height, No. of leaves, Leaf width and Leaf length were recorded relatively high in the spot of the most light quantity and in the spot of the least light quantity. In the physiological responses, the more light quantity was increased, the more photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance were increased. Fv/Fm, the photochemical efficiency of photosystem II, was the least recorded in the spot of the most light quantity. These results show Ambrosia trifida grow well in the spot of the most and the least light quantity but it grown in the shade has the less environmental stress.l