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오순자,고정군,고석찬 한국자원식물학회 2001 한국자원식물학회지 Vol.14 No.1
한라산 백록담내의 고산식물 59종류를 대상으로 생활형, 화색, 개화시기, 그리고 종자의 성숙시기 등을 조사하여 화훼자원으로의 개발가능성을 조사하였다. 백록담내 고산식물의 생활형은 반지중식물이 67.8%로 대부분을 차지하여 전형적인 고산식물의 생활형 분포를 보여주고 있다. 개화는 전반적으로 7∼8월에 이루어지며, 종자는 8∼9월에 집중적으로 성숙되는 것으로 확인되었다. 한편 고산식물의 화색은 백색이 27% (16종)로 가장 많고, 백색, 청색, 황색 꽃의 출현빈도가 대체로 높게 나타났다. Life form, flower color, flowering and seed-ripening seasons of 59 alpine plants in Paeknokdam, the crater of Mt. Halla, were investigated in order to obtain the information about ornamental potentials of alpine plants. Life form spectrum of alpine plants are characterized by a high percentage of hemicryptophytes (67.8%). This result was similar to those of other alpine plant communities. Flowering season of alpine plants was July to August and seed-ripening season was August to September. Flower color of these alpine plants was dominated by white (27%), blue (22%) and yellow (20.3%).
광계II 활성 분석을 통한 마늘의 생육초기 고온 스트레스의 영향 평가
오순자,문경환,고석찬,Oh, Soonja,Moon, Kyung Hwan,Koh, Seok Chan 한국원예학회 2015 원예과학기술지 Vol.33 No.6
본 연구는 마늘의 초기생장에 미치는 온도의 영향을 살펴보기 위하여 맹아가 출현된 마늘의 인편을 온도를 달리하여 재배하고, 마늘의 생육특성, 광계II 활성과 항산화효소의 발현 양상을 살펴보았다. 마늘의 생육은 $15-25^{\circ}C$ 조건에서 양호하여 지상부의 생장과 엽수가 빠르게 발달하였다. 특히, 지상부와 인경의 건중량과 전체 건중량이 $20^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 그보다 높은 온도에서는 지상부, 인경과 뿌리의 건중량이, 그리고 낮은 온도에서는 지상부의 건중량이 크게 감소하였다. $F_v/F_o$와 $F_v/F_m$ 또한 $15-20^{\circ}C$에서 높았으며 그 이상의 온도에서 크게 감소하였다. OKJIP 곡선의 패턴에서도 $15-20^{\circ}C$에서 $F_i$, $F_p$가 다소 증가하고, $25^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 점차 감소하였으며, $F_k$와 $W_k$는 $30^{\circ}C$에서 뚜렷하게 증가하였다. 그리고, 항산화효소들 중에 잎의 catalase와 superoxide dismutase, 그리고 뿌리의 peroxidase는 $20-25^{\circ}C$에서 높고 $30^{\circ}C$에서 크게 낮았다. 이러한 결과는 $30^{\circ}C$ 조건이 마늘의 초기생장에 있어 스트레스 요인으로 작용하고 있으며, $20^{\circ}C$ 전후에서 재배하는 것이 바람직함을 나타내 주고 있다. 그리고, $F_v/F_o$, $F_v/F_m$, $F_k$, $ET_o/CS_m$, $PI_{abs}$ 등의 엽록소형광 변수들은 마늘의 전체 건중량과 의미있는 상관을 보여, 마늘 생산성을 사전에 예측하는데 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다. Garlic (Allium sativum L.), one of the oldest cultivated crops, is the most widely used Allium species belonging to the family Lilliaceae. In this study, growth characteristics, photosystem II activity, and antioxidative enzyme activity were investigated in five temperatures ($10-30^{\circ}C$) during early growth stage of garlic to determine the optimum temperature for cultivation and assess the effects of high temperature on early growth of garlic. Vegetative growth (e.g., shoot height, number of leaves) of garlic plants was greater in the temperature ranges of $15-25^{\circ}C$. However, dry weight (of shoot, bulb, and total plant) of garlic was significantly greater at $20^{\circ}C$, compared to either below or above $20^{\circ}C$. $F_v/F_o$ and $F_v/F_m$ values were highest at $15-20^{\circ}C$, and decreased above $25^{\circ}C$. The chlorophyll a fluorescence induction OKJIP transient was also considerably affected by high temperature; the fluorescence yields $F_i$ and $F_P$ decreased considerably above $25^{\circ}C$, with the increase of $F_k$ and $W_k$. Activities of catalase and superoxide dismutase in leaves and peroxidase in roots were high in $20-25^{\circ}C$, and decreased significantly in $30^{\circ}C$. These results indicate that a growth temperature of $30^{\circ}C$ inhibits early growth of garlic and that it is desirable to culture garlic plants near $20^{\circ}C$. Fluorescence parameters such a $F_v/F_o$, $F_v/F_m$, $F_k$, $ET_o/CS_m$, and $PI_{abs}$ were significantly correlated with dry weight of whole garlic plants (p < 0.01), indicating that these fluorescence parameters can be used for early assessment of high temperature effects even though the damage to the plant is not very severe.
겨울철 자연환경에 노출된 문주란잎의 엽록소형광과 황산화효소 활성에 관한연구
오순자,고석찬 한국환경생물학회 2004 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.22 No.1
- Chlorophyll fluorescence and antioxidative enzyme activity were investi-gated from leaves of Crinum asiaticum var. japonicum under the natural condition inwinter, in order to monitor plant response and physiological states such as vitality,productivity and so on. In the O-J-I-P transients, the fluorescence intensity of J, I, P -step decreased remarkably depending on temperature drop in winter. The photochem-ical efficiencies of PSII, Fv/Fm, were significantly low in late winter with decrease ofFm. These results indicate that Crinum plants were affected by seasonal drop of tem-perature. The catalase activity significantly decreased depending on temperature dropin winter. However, the activity of superoxide dismutase ascorbate peroxidase andperoxidase slightly increased in winter while some isoenzymes appeared in winter.These results, with the remarkable decrease of Fv/Fm in winter, represent that Crinumplants were exposed to oxidative stress and subsequently damaged leading to celldeath.
제주도 자생 차나무과 식물의 ACE, APN, $\alpha$-amylase 저해 활성 및 항산화활성에 대한 연구
오순자,이진호,고광섭,신동범,고석찬,Oh, Soon-Ja,Lee, Jin-Ho,Ko, Kwang-Sup,Shin, Dong-Bum,Koh, Seok-Chan 한국자원식물학회 2010 한국자원식물학회지 Vol.23 No.5
본 연구는 제주도에 자생하는 차나무과 식물을 대상으로 식품소재 또는 생약으로의 활용 방안을 모색하고자 angiotensin I converting enzyme(ACE) 저해활성, aminopeptidase N(APN) 저해활성 및 $\alpha$-amylase 저해활성을 조사하고, 항산화활성을 검색하고 TLC를 이용하여 분석하였다. ACE 저해활성은 후피향나무(수피)와 비쭈기나무(잎)에서 50% 이상의 저해활성을 보였으며, APN 저해활성은 비쭈기나무(잎과 수피)와 후피향나무(수피)에서만 양의 활성을 보였다. $\alpha$-amylase 저해활성은 동백나무(열매), 우묵사스레피나무(수피), 후피향나무(수피)와 차나무(줄기)에서 30% 이상의 저해활성을 보였다. 항산화활성은 비쭈기나무(수피), 후피향나무(수피), 차나무(잎)에서 30% 이상의 다소 높은 전자공여능을 나타내었다. 특히, 비쭈기나무(수피)는 dot-blot test에 의해 다른 종에 비해 활성이 높아 $1.25\;{\mu}g/ml$의 낮은 농도에서도 높은 항산화활성을 보였다. TLC 분석에 의해 비쭈기나무(수피)에서 EGC(Rf 0.26) 활성이 높았으며, 비쭈기나무, 우묵사스레피나무, 후피향나무의 수피에서 EGCG(Rf 0.09) 활성이 높게 검출되었다. 그리고, 표준 catechin류와는 다른 것으로 보이는 5개의 밴드(Rf 0.54, 0.46, 0.44, 0.16, 0.03)는 Folin-Ciocalteu Reagent 방법과 Ferric chloride-alcohol 방법을 이용하여 polyphenol류인 것으로 추정되었다. 이상의 결과를 토대로 사스레피나무를 제외한 차나무과 식물들은 생리활성이 높아 식품 소재 또는 생약으로의 활용이 가능할 것으로 보이며, 활성성분의 분리 및 동정 그리고 이들 물질을 이용한 임상실험 등 보다 심도있는 연구가 필요할 것으로 보인다. Antioxidative activity, including inhibitory activities of angiotensin I converting enzyme(ACE), aminopeptidase N(APN) and $\alpha$-amylase, was investigated in the methanol extracts from Theaceae plants native to Jeju island, in order to select the plant species containing bioactive materials for functional food or medicines. ACE inhibitory activity was above 50% in Ternstroemia japonica(stem bark) and Cleyera japonica(leaf), and APN inhibitory activity was low to be positive only in C. japonica(leaf, stem bark) and T. japonica(stem bark). $\alpha$-Amylase inhibitory activity was above 30% in Camellia japonica(fruit), Eurya emarginata(stem), T. japonica(stem bark) and Thea sinensis(stem). The antioxidative activity, estimated by the DPPH radical scavenging capacity, was above 30% in C. japonica(stem bark), T. japonica(stem bark) and T. sinensis(leaf). Particularly, the antioxidative activity analyzed by dot-blot test was very high in C. japonica(stem bark) relatively to those of other plants, and remained high in the low concentration($1.25\;{\mu}g/m{\ell}$). From the TLC analysis of antioxidative compounds, EGC(Rf 0.26) was found to have high activity in stem bark of C. japonica and EGCG(Rf 0.09) was found to have high activity in stem bark of C. japonica, E. emarginata, and T. japonica. Five bands (Rf 0.54, 0.46,0.44, 0.16, 0.03) which were not identified as compared with catechins were detected as polyphenolic compounds on the TLC plates sprayed with the Folin-Ciocalteu solution or the Ferric chloride-alcohol solution. These results suggests that Theaceae plants except E. japonica could be potentially used as a resource of bioactive materials for functional foods or medicines and further research is reguired to identify the bioactive substances and determine the functions of them.
대기 중 CO<sub>2</sub> 농도의 상승에 대한 배추의 광합성과 생장 반응
오순자,손인창,위승환,송은영,고석찬,Oh, Soonja,Son, In-Chang,Wi, Seung Hwan,Song, Eun Young,Koh, Seok Chan 한국농림기상학회 2016 한국농림기상학회지 Vol.18 No.4
본 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 $CO_2$ 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 $CO_2$ 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 $CO_2$ 농도 조건($400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건($800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, $CO_2$ 고정률(A), 기공전도도($g_s$)와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 $CO_2$에서 높았다. 최대광합성률($A_{max}$)은 대조구인 대기 중 $CO_2$ 농도에서 보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점($Q_{comp}$)은 대조구에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율(${\varphi}$)은 고농도의 $CO_2$ 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, $CO_2$반응곡선으로부터 얻은 광호흡률($R_p$), 최대카르복실화속도($V_{cmax}$), $CO_2$ 보상점(CCP), 최대전자전달률($J_{max}$), 탄소고정효율(ACE) 등은 $CO_2$ 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율($F_v/F_m$)과 잠재적 광합성능($F_v/F_o$)이 $CO_2$ 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 $CO_2$ 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 $CO_2$에서 $2^{\circ}C$ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 $CO_2$와 고농도 $CO_2$에서 모두 $CO_2$ 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 $CO_2$ 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다. The effects of elevated atmospheric $CO_2$ on photosynthesis and growth of Chinese cabbage (Brassica campestris subsp. napus var. pekinensis) were investigated to predict productivity in highland cropping in an environment where $CO_2$ levels are increasing. Vegetative growth, based on fresh weight of the aerial part, and leaf characteristics (number, area, length, and width) of Chinese cabbage grown for 5 weeks, increased significantly under elevated $CO_2$ ($800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$) compared to ambient $CO_2$ ($400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$). The photosynthetic rate (A), stomatal conductance ($g_s$), and water use efficiency (WUE) increased, although the transpiration rate (E) decreased, under elevated atmospheric $CO_2$. The photosynthetic light-response parameters, the maximum photosynthetic rate ($A_{max}$) and apparent quantum yield (${\varphi}$), were higher at elevated $CO_2$ than at ambient $CO_2$, while the light compensation point ($Q_{comp}$) was lower at elevated $CO_2$. In particular, the maximum photosynthetic rate ($A_{max}$) was higher at elevated $CO_2$ by 2.2-fold than at ambient $CO_2$. However, the photosynthetic $CO_2$-response parameters such as light respiration rate ($R_p$), maximum Rubisco carboxylation efficiency ($V_{cmax}$), and $CO_2$ compensation point (CCP) were less responsive to elevated $CO_2$ relative to the light-response parameters. The photochemical efficiency parameters ($F_v/F_m$, $F_v/F_o$) of PSII were not significantly affected by elevated $CO_2$, suggesting that elevated atmospheric $CO_2$ will not reduce the photosynthetic efficiency of Chinese cabbage in highland cropping. The optimal temperature for photosynthesis shifted significantly by about $2^{\circ}C$ under elevated $CO_2$. Above the optimal temperature, the photosynthetic rate (A) decreased and the dark respiration rate ($R_d$) increased as the temperature increased. These findings indicate that future increases in $CO_2$ will favor the growth of Chinese cabbage on highland cropping, and its productivity will increase due to the increase in photosynthetic affinity for light rather than $CO_2$.
대기 중 CO2 농도의 상승에 대한 배추의 광합성과 생장 반응
오순자,손인창,위승환,송은영,고석찬 한국농림기상학회 2016 한국농림기상학회지 Vol.18 No.4
The effects of elevated atmospheric CO2 on photosynthesis and growth of Chinese cabbage (Brassica campestris subsp. napus var. pekinensis) were investigated to predict productivity in highland cropping in an environment where CO2 levels are increasing. Vegetative growth, based on fresh weight of the aerial part, and leaf characteristics (number, area, length, and width) of Chinese cabbage grown for 5 weeks, increased significantly under elevated CO2 (800 μmol⋅mol-1) compared to ambient CO2 (400 μmol⋅mol-1). The photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), and water use efficiency (WUE) increased, although the transpiration rate (E) decreased, under elevated atmospheric CO2. The photosynthetic light-response parameters, the maximum photosynthetic rate (Amax) and apparent quantum yield (φ), were higher at elevated CO2 than at ambient CO2, while the light compensation point (Qcomp) was lower at elevated CO2. In particular, the maximum photosynthetic rate (Amax) was higher at elevated CO2 by 2.2-fold than at ambient CO2. However, the photosynthetic CO2-response parameters such as light respiration rate (Rp), maximum Rubisco carboxylation efficiency (Vcmax), and CO2 compensation point (CCP) were less responsive to elevated CO2 relative to the light-response parameters. The photochemical efficiency parameters (Fv/Fm, Fv/Fo) of PSII were not significantly affected by elevated CO2, suggesting that elevated atmospheric CO2 will not reduce the photosynthetic efficiency of Chinese cabbage in highland cropping. The optimal temperature for photosynthesis shifted significantly by about 2oC under elevated CO2. Above the optimal temperature, the photosynthetic rate (A) decreased and the dark respiration rate (Rd) increased as the temperature increased. These findings indicate that future increases in CO2 will favor the growth of Chinese cabbage on highland cropping, and its productivity will increase due to the increase in photosynthetic affinity for light rather than CO2. 본 연구는 대기 중 CO2 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 CO2 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 CO2 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 CO2 농도 조건(400 μmol⋅mol-1)에서 재배된 배추에서보다 고농도의 CO2 조건(800 μmol⋅mol-1)에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, CO2 고정률(A), 기공전도도(gs)와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 CO2에서 높았다. 최대광합성률(Amax)은 대조구인 대기 중 CO2 농도에서보다 고농도의 CO2 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점(Qcomp)은 대조구에서보다 고농도의 CO2 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율(φ)은 고농도의 CO2 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, CO2반응 곡선으로부터 얻은 광호흡률(Rp), 최대카르복실화속도(Vcmax), CO2 보상점(CCP), 최대전자전달률(Jmax), 탄소고정효율(ACE) 등은 CO2 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율(Fv/Fm)과 잠재적 광합성능(Fv/Fo)이 CO2 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 CO2 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 CO2에서 2℃ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 CO2와 고농도 CO2에서 모두 CO2 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 CO2 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다.
제주지역의 토양유형별 월동무의 광합성, 생산성 및 무기성분 함량
오순자,문경환,송은영,위승환,고석찬 한국원예학회 2019 원예과학기술지 Vol.37 No.2
본 연구에서는 제주지역 토양유형별로 주요 채소작물 중의 하나인 월동무를 재배하였을 때 광합성, 생산성 및 무기성분 조성과 흡수에 미치는 영향을 살펴보았다. 월동무의 지상부와 지하부는 모두 농암갈색 화산회토양에서 생산성이 더 높았으며, 지하부의 가용성 고형물 함량은 높고, 경도는 낮았다. 반면에 암갈색 비화산회토양에서 재배 시에는 생산성이 농암갈색 화산회토양에 비해 낮고, 지하부의 가용성 고형물 함량 또한 낮았으며 경도는 높았다. 광계II의 최대 광화학적 효율(Fv/Fm)은 모든 토양 조건에서 0.8 이상으로 안정된 값을 보여 식물체에 스트레스로 작용하지는 않는 것으로 나타났고, 잎의 SAPD 값도 50 이상으로 토양유형 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 광합성률(A)은 농암갈색 화산회토양에서 재배하였을 때 15.9μmolCO2·m-2·s-1로 가장 높았고, 흑색 화산회토양과 암갈색 비화산회토양에서 재배하였을 때 각각 11.1μmol CO2·m-2·s-1, 9.7μmolHorticultural Science and Technology 177제주지역의 토양유형별 월동무의 광합성, 생산성 및 무기성분 함량CO2·m-2·s-1로 낮았다. 이러한 결과들은 월동무의 외관상 상품성을 감안했을 때 농암갈색 화산회토양에서 월동무를 재배하는것이 적절함을 보여주고 있다. 하지만 T-N, P, K, Fe, Mn, Zn, Cu 함량은 암갈색 비화산회토양에서 재배된 월동무의 지상부와뿌리에서 모두 높았다. 이는 암갈색 비화산회토양에서 재배된 월동무가 크기는 다소 작지만 미량원소 함량이 높아 영양적 가치가 높고, 경도가 높아 저장성이 다소 높음을 나타내주고 있다. The photosynthesis, productivity, and mineral composition of radish (Raphanus sativus L. var. hortensis Backer) cultured in different types of soil on Jeju Island were investigated to evaluatesoil-crop system management, with the goal of increasing the productivity and yield of high-qualitycrops. Vegetative growth, including the fresh and dry weights of shoots and roots, shoot length, leafarea, and root length and diameter, was greater; the soluble solid content of the root was high; and theroot hardness was low in very dark-brown volcanic ash soil (VDBS) compared with radishes grown inblack volcanic ash soil (BS) or dark-brown nonvolcanic ash soil (DBS). The maximumphotochemical efficiency (Fv/Fm) of photosystem II yielded stable values of 0.8 or more in the threesoil types, and the SPAD values did not differ significantly. The maximum photosynthetic rate (A)was higher in VDBS (15.9 μmol CO2·m-2·s-1) compared with BS (11.1 μmol CO2·m-2·s-1) and DBS(9.7 μmol CO2·m-2·s-1). These results suggest that VDBS favors the growth of radish crops. However, the T-N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu contents were higher in the shoots and roots of radishesgrown in DBS compared with BS or VDBS, suggesting that although the roots are small and hard,radishes grown in DBS have high nutritional quality and maintain hight guality during storage.