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김미리(Kim, Mi-Ri),김태윤(Kim, Tae-Yun),박주아(Park, Joo-Ah),서예진(Seo, Ye-Jin),정은서(Jung, En-Seo),허윤서(Huh, Yoon-Seo),조운행(Cho, Un-Haing) 한국과학영재교육학회 2020 과학영재교육 Vol.12 No.2
To detect the water stress early before the appearance of morphological stress symptoms, the morphological changes, chlorophyll content, chlorophyll fluorescence and spectral reflectance of leaves were analyzed in Arabidopsis thaliana and Glycine max growing in water stress conditions. While the morphological changes including wilting, stem thinning and leaf rolling appeared clearly after 5 days exposure to drought, the increase of chlorophyll content and the decrease of chlorophyll fluorescence and spectral reflectance at 450-700 nm wavelength of leaves appeared after 3 days exposed to drought. The results obtained in this study indicate that drought enhances local chlorophyll content temporarily and reduces chlorophyll fluorescence and spectral reflectance early before the appearance of morphological changes. The light-related physiological parameters used in this experiment might tell us when the plants feel thirsty and could be used for us to decide when the water supply is not too late to minimize plant damage and to reduce yield loss. 외형적인 증상이 나타나기 전에 수분 스트레스의 조기 탐지가 가능한지를 알아보기 위해 가뭄에 노출하여 성장시킨 Arabidopsis thaliana와 Glycine max의 형태적 변화, 엽록소 농도, 엽록소 형광 및 반사율을 분석해 보았다. 시듦, 줄기 가늘어짐 및 잎 말림을 포함하는 형태적 변화가 가뭄 노출 5일 째부터 일어나는 반면 잎의 국부적인 엽록소 농도 증가와 엽록소 형광 및 500~600nm 영역에서의 반사율 저하는 가뭄 노출 2일째부터 나타났다. 본 실험 결과는 수분 스트레스가 형태적인 증상들이 나타나기 전에 일시적으로 엽록소 농도를 증가시키며 엽록소 형광과 반사율은 감소시킴을 보여준다. 본 실험에서 사용된 빛과 관련된 생리적 지표들은 식물이 물 부족을 언제 느끼며, 우리가 언제 물을 줘야 식물의 피해를 최소화하여 생산성 감소를 줄일 수 있는지를 알려줄 것이다.
김민솔(Kim, Min-Sol),김민주(Kim, Min-Joo),김민철(Kim, Min-Chul),이동근(Lee, Dong-Keun),이아진(Lee, A-Jin),한가연(Han, Ka-Yeon),조운행(Cho, Un-Haing) 한국과학영재교육학회 2018 과학영재교육 Vol.10 No.1
빛의 길이가 식물 생장과 발달에 주는 영향을 알아보기 위해 식물생장, 엽록소 농도, 엽록소 형광 및 잎 반사율을 포함하는 생리적 지표들이 다른 빛 길이 조건에서 자라는 13종의 식물에서 분석되었다. Arabidopsis thaliana (Columbia) 식물을 재료로 가로등 모방실험에서, 24h 빛 조건에서 자란 식물은 12h 빛 조건에서 자란 식물에 비해 더 높은 식물성장 및 엽록소 형광과 500-600 nm 파장영역에서의 낮은 반사율 및 빠른 개화를 보여주었으며, 가로등과 가로등이 없는 환경에서 수집한 12종의 식물들: 느티나무(Zelkova serrata), 개망초(Erigeron annuus), 털쓰레기꽃(Galinsoga ciliata), 철쭉(Rhododendron schlippenbachii), 장미(Rosa L), 피라칸타(Pyracantha angusifolia), 괭이밥(Oxalis corniculata), 토끼풀(Trifolium repens), 속털개밀(Agropyron ciliare), 벚나무(Prunus serrulata), 개벚나무(Prunus serrulata 남천(Nandina domestica)도 식물 종 및 성장 시기에 따라 가로등이 엽록소 농도, 엽록소 형광 및 반사율의 차이를 유도하였다. Arabisopsis에서의 24h 빛에 의한 성장 및 개화 촉진, 가로등에 의한 식물 종 및 성장 시기에 따른 생리적 지표 변화는 빛의 길이가 식물 생장 및 발달에 영향을 줌을 뒷받침해준다. To investigate the effects of light length on the growth and development of plants, physiological parameters including plant growth, chlorophyll content, chlorophyll fluorescence and spectral reflectance were analyzed in 13 plant species growing in different light length conditions. In lab experiments using Arabidopsis thaliana (Columbia), plants grown under 24h light showed higher plant growth and chlorophyll fluorescence, lower spectral reflectance at 500-600 nm wavelengths and earlier flowering compared to the 12h light plants. In field experiments, Zelkova serrata, Erigeron annuus, Galinsoga ciliata, Rhododendron schlippenbachii, Rosa L., Pyracantha angusifolia, Oxalis corniculata, Trifolium repens, Agropyron ciliare, Prunus serrulata, Prunus serrulata and Nandina domestica growing under streetlights and no streetlights were analyzed and showed a difference in chlorophyll content, chlorophyll fluorescence and spectral reflectance according to species and growth stage. The results indicate that 24h light enhances plant growth and shortens the flowering time in laboratory settings, and streetlights influence the physiological parameters of plants and the effects depending on the species in field experiments.