기후변화에 따른 해양생태계의 반응은 해양의 일차 생산을 대표하는 식물성 플랑크톤의 엽록소-a 장기변동을 통 해 이해할 수 있다. 본 연구에서는 중국 연안 양쯔강 유출수와 외해수가 만나는 동중국해 전이 수역에 위치한 이어도 해양과학기지(Ieodo Ocean Research Station, I-ORS)를 중심으로, 지난 20년(2003-2022) 동안의 위성 해색 자료를 활용 하여 엽록소-a 농도의 장기변동 특성을 분석하였다. MODIS/Aqua 관측 자료에 연안의 탁도 특성을 고려한 Y O C 알고 리즘을 적용하고 최적 내삽법(OI)을 이용해 결측을 보정하였다. 분석 결과, 연구 해역의 엽록소-a는 중국 연안의 고농도 해수와 외해의 저농도 해수가 만나는 뚜렷한 동서 구배를 보였으며, 전선의 위치와 형태는 계절에 따른 강한 변동성을 보였다. I-ORS는 전선 중심부에 위치하여 계절풍과 해류 변동에 따라 다양한 물리적 외력에 민감한 전이대 환경을 나 타냈다. 상관계수 분석에서 I -O RS의 엽록소-a 변동은 겨울에 북서계절풍에 의한 혼합, 여름에는 제주난류의 북상과 관 련된 계절적 패턴이 확인되었다. 엽록소-a 농도의 장기변동 추세는 중국 연안역에서 뚜렷한 감소 경향을 보였으나, 외 해 해역에서는 변동이 미약하였으며 이러한 대비는 해수면온도의 온난화와 공간적으로 정합적이었다. 특히 해수면온도 의 급격한 온난화가 진행된 양쯔강 인근 해역에서 엽록소-a 농도의 감소는 완만한 온난화 지역보다 크게 나타났으며, 강한 조석 및 바람에 의한 활발한 혼합이 결합된 성층 약화 경향이 두드러졌다. I-ORS는 연안과 외해의 상호작용이 집 중되는 전략적 관측 거점으로서, 향후 위성 자료와 현장 관측을 통합한 장기 모니터링을 통해 기후변화에 따른 동중국 해 생태계 변화를 이해하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

Grapevine l eaf rust (GLR) c aused b y Phakopsora euvitis diminishes fruit quality and reduces yield in viticulture, making it one of the world’s most significant fruit crop threats. To develop GLR-resistant grape varieties, substantial efforts have been made to select rust-resistant genes and determine effective strategies f or achieving durab le resistance in grapevines. This study aims to identify genetic resources resistant to GLR by investigating disease incidence in vineyards and symptom development in grapevines inoculated with pathogens. Fifty-seven genotypes from Ampelopsis brevipedunculata, Vitis acerifolia, V. aestivalis, V. amurensis, V. cinerea, V. coignetiae, V. flexuosa, V. labrusca, V. labruscana, V. rotundifolia, and V. vinifera were evaluated for rust disease incidence over four years (2021 –2024) at Yeunganm University. Three plants per genotype were potted and sprayed with a pathogen suspension to assess disease incidence on their adaxial leaf surfaces in a greenhouse. Variation in resistance to GLR was observed among genotypes within each species. Resistant genotypes of V. coignetiae exhibited no symptoms on their leaves, while severe infections were noted in the leaves of susceptible genotypes of A. brevipedunculata, V. amurensis, V. flexuosa, V. labruscana, and V. vinifera. None of the tested V. rotundifolia genotypes displayed yellow pustules and remained unaffected for three weeks after artificial inoculation. These findings highlight the potential of V. rotundifolia and V. coignetiae as valuable genetic resources for breeding rust-resistant grapevines. Chlorophyll content was comparable across all uninfected genotypes. While resistant genotypes maintained relatively stable chlorophyll levels, the average chlorophyll content in the majority of susceptible genotypes was significantly lower following inoculation than before. This negative relationship indicates a general decline in photosynthetic capacity due to disease development in grapevines. Identifying resistant genotypes among both resistant and susceptible genotypes across different Vitis species provides crucial insights for developing new grape varieties with improved resistance to GLR.

지구를 넘어선 과학적 관심이 확장됨에 따라, 우주 농업에 대한 연구는 외계 환경에서 인간 생존을 지원하기 위한 필수 요소가 되었다. 본 연구는 2차원 클리노스테이트(2-D clinostat) 를 이용하여 중력 변화가 상추의 생장과 광합성에 미치는 영 향을 분석하였다. 식물은 회전축의 중심, 6cm, 12cm 떨어진 위치에 배치되었으며, 대조군과 함께 9일 동안 비교되었다. 생장은 엽장 및 엽폭을 통해 평가하였고, 광합성 반응은 OJIP 엽록소 형광 및 광화학 지표를 통해 분석하였다. 엽장은 유의 한 차이를 보이지 않았지만, 엽폭은 6cm 및 12cm 처리구에서 유의하게 감소하였다. 이들 처리구에서는 광계 II(PSII) 활성 과 전자 전달 효율이 감소하여 광합성 스트레스 증가와 에너 지 이용 효율 저하를 나타냈다. 특히, J단계와 P단계에서의 형 광 증가 현상은 더 큰 반경 거리에서 광합성계의 민감성이 높 아졌음을 시사한다. 본 연구는 중력 보상 조건 하에서 식물의 생리적 반응에 대한 정량적 통찰을 제공하며, 우주 농업 시스 템의 최적화를 위한 기초 자료를 제공한다.

본 연구는 육묘기간과 PFAL 내 CO2 농도에 따른 참당귀의 지상부 및 지하부 생육, 광합성 색소 변화, 육묘기간을 평가하 는 것을 목적으로 하였다. 참당귀 종자는 72구 트레이에 파종 하였고 파종 후 40, 50, 및 60일차에 참당귀 묘의 형태학적 특 징과 엽록소 함량을 조사하였다. PFAL 내 온도는 22/19℃ (주간/야간)으로 유지되었고 광주기는 12시간이었다. CO2 농 도는 ambient (475 ± 40μmol∙mol-1), ‘high concentration’ (‘HC’, 758 ± 29μmol∙mol-1), 그리고 ‘very high concentration’ (‘VHC’, 1,197 ± 37μmol∙mol-1) 세 가지 수준으로 설정되었 다. CO2 공급은 자엽이 완전히 전개되고 본엽이 관측되는 파 종 후 20일차에 시작되었다. 파종 후 50일차부터 관부직경, 엽 면적, 뿌리발달, 그리고 건물중이 ambient에 비해 HC와 VHC 에서 높았으며 이는 생육속도가 빨랐음을 의미한다. 하지만 HC와 VHC 간에 건물중은 통계적으로 유의한 차이가 없었 다. 형태학적 관점에서 VHC는 파종 후 60일차에 엽병장이 길 고 엽면적이 넓어져 수평적 캐노피 확장이 이루어졌으며, 생 리적으로는 총 엽록소 함량이 감소하였다. 또한 ambient에 비 해 엽면적 지수가 높고 잎의 두께를 나타내는 지표인 비엽중 이 감소하였다. 이는 생장속도가 빨라져 협소한 플러그 트레 이 환경 내에서 개체 간 경쟁이 이루어진 결과로 판단된다. 따 라서 참당귀의 육묘기간을 단축시키기 위한 적정 CO2 농도는 약 800μmol∙mol-1로 판단되며, 적정 육묘기간은 50일로 사료 된다.

Due to rapid spread of fireblight, the Rural Development Administration is supplying bactericides to farmers. However, research on inhibitory effects of main active ingredients in these bactericides on fireblight is lacking. Chlorophyll fluorescence analysis is a non-destructive method for analyzing the photosynthetic efficiency of plants, enabling time-series data analysis of pathogen progression and allowing for large-scale studies. Therefore, this study analyzed inhibitory effects of main active ingredients in bactericides on fireblight using chlorophyll fluorescence response analysis. Flowering pear trees (three-year-old ‘Shingo’ variety) were sprayed with control agents and fire blight pathogens on flowers. Chlorophyll fluorescence responses were then measured at seven-day intervals. Twenty-eight days after bactericide treatment, the fluorescence of the O-J transition stage in the untreated group was twice as high as in the average bactericide-treated group presumably due to inhibition of electron transport in the PSII donor side caused by pathogen infection, leading to leaf necrosis. Additionally, the electron transport efficiency (ET2o, RE1o) decreased, reducing the driving force of photosynthesis (DF total ABS) to 20% of the average bactericidetreated group, indicating chlorophyll damage and reduced photosynthetic capacity. In conclusion, chlorophyll fluorescence technology can be used to quantitatively evaluate the efficacy of fire blight control agents during the flowering period of pear trees.

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.

Ocean biogeochemistry plays a crucial role in sustaining the marine ecosystem and global carbon cycle. To investigate the oceanic biogeochemical responses to iron parameters in the tropical Pacific, we conducted sensitivity experiments using the Nucleus for European Modelling of the Ocean–Tracers of Ocean Phytoplankton with Allometric Zooplankton (NEMO-TOPAZ) model. Compared to observations, the NEMO-TOPAZ model overestimated the concentrations of chlorophyll and dissolved iron (DFe). The sensitivity tests showed that with increasing (+50%) iron scavenging rates, chlorophyll concentrations in the tropical Pacific were reduced by approximately 16%. The bias in DFe also decreased by approximately 7%; however, the sea surface temperature was not affected. As such, these results can facilitate the development of the model tuning strategy to improve ocean biogeochemical performance using the NEMOTOPAZ model.

최근의 기후변화는 연안에서 더욱 가속화되고 있어 연안에서의 해양 환경변화 감시의 중요성이 커지고 있다. 클로로필-a 농도는 해양 환경 변화의 중요한 지표 중 하나로 수십년 동안 여러 해색 위성을 통해 전구 해양 표층의 클로 로필-a 농도가 산출되었으며 다양한 연구 분야에 활용되었다. 하지만 연안 해역의 탁한 해수는 외해의 맑은 해수와는 구별되는 구성 성분과 광학적 특성으로 인해 나타나는 심각한 오차 때문에 일반적으로 사용되는 전지구 대양을 위하여 만들어진 클로로필-a 농도 알고리즘은 연안 해역에 대입할 수 없다. 또한 연안 해역은 해역에 따라 성분과 특성이 크게 달라져 통일된 하나의 알고리즘을 제시하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 연안의 탁도가 높은 해역에서는 구성 성분과 광학적 변동 특성을 고려한 다양한 알고리즘들이 개발되어 사용되어 왔다. 클로로필-a 농도 산출 알고리즘은 크게 경험적 알고리즘, 반해석적 알고리즘, 기계학습을 활용한 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 해수의 반사 스펙트 럼에 기반한 청색-녹색 밴드 비율이 기본적인 형태로 주로 사용된다. 반면 탁한 해수를 위해 개발된 알고리즘은 연안 해역에 존재하는 용존 유기물과 부유물의 영향을 상쇄시키기 위한 방식으로 녹색-적색 밴드 비율, 적색-근적외 밴드 비 율, 고유한 광학적 특성 등을 사용한다. 탁한 해수에서의 신뢰성 있는 위성 클로로필-a 농도 산출은 미래의 연안 해역을 관리하고 연안 생태 변화를 감시하는데 필수적이다. 따라서 본 연구는 탁도가 높은 Case 2 해수에서 활용되어온 알고리즘들을 요약하고, 한반도 주변해역의 모니터링과 연구에 대한 문제점을 제시한다. 또한 다분광 및 초분광 센서의 개발로 더욱 정확하고 다양한 해색 환경을 이해할 수 있는 미래의 해색 위성에 대한 발전 전망도 제시한다.

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.