요약 개별꽃속의 개별꽃과 큰개별꽃은 개방화와 함께 폐쇄화를 생성하는 독특한 번식 특성을 지닌다. 두 종 모두 종자번식과 함께 영양번식이 이루어져 형태적으로 유사하고 서식 환경 또한 비슷하다. 그러나 개별꽃은 개체에 따라 1∼5개의 개방화를 피우는데 반해 큰개별꽃은 모든 성숙 개체에서 1개의 개방화를 피운다. 따라서 본 연구는 두 종간에 개방화 및 폐쇄화에 의한 생식 정도의 차이를 구명하고 이것이 유전구조에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 개체 당 개방화에서 생산되는 종자 수는 여러 개의 개방화를 피우는 개별꽃 (23.7개)이 큰...
요약 개별꽃속의 개별꽃과 큰개별꽃은 개방화와 함께 폐쇄화를 생성하는 독특한 번식 특성을 지닌다. 두 종 모두 종자번식과 함께 영양번식이 이루어져 형태적으로 유사하고 서식 환경 또한 비슷하다. 그러나 개별꽃은 개체에 따라 1∼5개의 개방화를 피우는데 반해 큰개별꽃은 모든 성숙 개체에서 1개의 개방화를 피운다. 따라서 본 연구는 두 종간에 개방화 및 폐쇄화에 의한 생식 정도의 차이를 구명하고 이것이 유전구조에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 개체 당 개방화에서 생산되는 종자 수는 여러 개의 개방화를 피우는 개별꽃 (23.7개)이 큰개별꽃 (7.8개)보다 3배 더 많았다. 폐쇄화 역시 개별꽃 (44.1개)이 큰개별꽃 (22.5개)보다 2배 더 많았다. 따라서 전체 종자 생산에서 개방화 종자가 차지하는 비중이 개별꽃은 34.9%로 큰개별꽃의 25.7%에 비해 높았지만 그 차이가 크지는 않았다. 공간구조 분석을 위한 2×4 m 조사구내에서 개별꽃과 큰개별꽃은 각각 44개와 39개의 genet가 식별되었다. Clonal diversity를 나타내는 G/N 값은 각각 0.349와 0.222로 개별꽃에서 높은 다양성을 보였다. 따라서 전체적으로 큰개별꽃에서 개별꽃에 비해 영양번식이 더 많이 이루어지고 있는 것으로 판단되었다. 두 종 모두 공간적 거리가 증가함에 따라 개체 간 평균 kinship coefficient가 감소하여 공간적 유전구조가 형성되어 있음을 나타냈다. 그러나 그 정도는 두 종간에 차이가 있었는데 공간구조의 강도를 나타내는 Sp 값이 개별꽃 (0.095)에 비해 큰개별꽃 (0.229)이 2배 이상 컸다. Ramet level에서 추정된 Sp 값이 genet level에 비해 개별꽃, 큰개별꽃이 약 49.3%, 76.8% 더 높아서 큰개별꽃에서 영양번식의 효과가 더 크게 나타남을 알 수 있었다. Correlogram에서 추정된 유전적 patch의 크기 역시 개별꽃, 큰개별꽃에서 각각 0.9 m, 1.7 m로 큰개별꽃이 더 크게 나타났다. 전체적으로 개별꽃이 큰개별꽃에 비해 개방화에 의한 종자생산량과 비중이 커서 유전다양성 또한 더 높게 유지되고 있는 것으로 해석되었다. 또한 큰개별꽃이 개별꽃에 비해 영양번식과 폐쇄화 번식에 의한 번식 비중이 커서, 공간적으로 더 동질성이 강하고 큰 유전적 patch를 형성하고 있는 것으로 추정되었다. 영양번식의 비중이 높은 큰개별꽃에서는 더 많은 ramet를 생산하여 상대적으로 개방화의 생산량을 높임으로써 나름대로 상당한 정도의 유전다양성을 보이는 것으로 해석되었다. 그러나 이상의 결과를 보다 구체적으로 구명하기 위해서는 다양한 서식 환경을 대상으로, 더 많은 표지자 (특히 공우성 표지자)를 이용한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
요약 개별꽃속의 개별꽃과 큰개별꽃은 개방화와 함께 폐쇄화를 생성하는 독특한 번식 특성을 지닌다. 두 종 모두 종자번식과 함께 영양번식이 이루어져 형태적으로 유사하고 서식 환경 또한 비슷하다. 그러나 개별꽃은 개체에 따라 1∼5개의 개방화를 피우는데 반해 큰개별꽃은 모든 성숙 개체에서 1개의 개방화를 피운다. 따라서 본 연구는 두 종간에 개방화 및 폐쇄화에 의한 생식 정도의 차이를 구명하고 이것이 유전구조에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 개체 당 개방화에서 생산되는 종자 수는 여러 개의 개방화를 피우는 개별꽃 (23.7개)이 큰개별꽃 (7.8개)보다 3배 더 많았다. 폐쇄화 역시 개별꽃 (44.1개)이 큰개별꽃 (22.5개)보다 2배 더 많았다. 따라서 전체 종자 생산에서 개방화 종자가 차지하는 비중이 개별꽃은 34.9%로 큰개별꽃의 25.7%에 비해 높았지만 그 차이가 크지는 않았다. 공간구조 분석을 위한 2×4 m 조사구내에서 개별꽃과 큰개별꽃은 각각 44개와 39개의 genet가 식별되었다. Clonal diversity를 나타내는 G/N 값은 각각 0.349와 0.222로 개별꽃에서 높은 다양성을 보였다. 따라서 전체적으로 큰개별꽃에서 개별꽃에 비해 영양번식이 더 많이 이루어지고 있는 것으로 판단되었다. 두 종 모두 공간적 거리가 증가함에 따라 개체 간 평균 kinship coefficient가 감소하여 공간적 유전구조가 형성되어 있음을 나타냈다. 그러나 그 정도는 두 종간에 차이가 있었는데 공간구조의 강도를 나타내는 Sp 값이 개별꽃 (0.095)에 비해 큰개별꽃 (0.229)이 2배 이상 컸다. Ramet level에서 추정된 Sp 값이 genet level에 비해 개별꽃, 큰개별꽃이 약 49.3%, 76.8% 더 높아서 큰개별꽃에서 영양번식의 효과가 더 크게 나타남을 알 수 있었다. Correlogram에서 추정된 유전적 patch의 크기 역시 개별꽃, 큰개별꽃에서 각각 0.9 m, 1.7 m로 큰개별꽃이 더 크게 나타났다. 전체적으로 개별꽃이 큰개별꽃에 비해 개방화에 의한 종자생산량과 비중이 커서 유전다양성 또한 더 높게 유지되고 있는 것으로 해석되었다. 또한 큰개별꽃이 개별꽃에 비해 영양번식과 폐쇄화 번식에 의한 번식 비중이 커서, 공간적으로 더 동질성이 강하고 큰 유전적 patch를 형성하고 있는 것으로 추정되었다. 영양번식의 비중이 높은 큰개별꽃에서는 더 많은 ramet를 생산하여 상대적으로 개방화의 생산량을 높임으로써 나름대로 상당한 정도의 유전다양성을 보이는 것으로 해석되었다. 그러나 이상의 결과를 보다 구체적으로 구명하기 위해서는 다양한 서식 환경을 대상으로, 더 많은 표지자 (특히 공우성 표지자)를 이용한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
ABSTRACT Pseudostellaria heterophylla and P. palibiniana are dimorphic cleistogamous species which produces chasmogamous (CH) and cleistogamous (CL) flower within a same individual. Both species propagate by both seed reproduction and vegetative reproduction, thus being morphologically similar and i...
ABSTRACT Pseudostellaria heterophylla and P. palibiniana are dimorphic cleistogamous species which produces chasmogamous (CH) and cleistogamous (CL) flower within a same individual. Both species propagate by both seed reproduction and vegetative reproduction, thus being morphologically similar and inhabit in similar environment. P. heterophylla blossoms 1 to 5 CH flowers per individual whereas P. palibiniana blossoms only one CH flower. This study aimed to identify the difference in seed production by CH and CL flowers between the two species and its effect on genetic diversity and structure. The number of seed produced by CH flower for each plant was three-times higher in P. heterophylla (23.7 seeds) than in P. palibiniana (7.8 seeds). Likewise, the number of seed produced by CL flower was two-times higher in P. heterophylla (44.1 seeds) than in P. palibiniana (22.5). Thus, the proportion of CH seeds in the entire seed production was slightly higher in P. heterophylla than in P. palibiniana (34.9% vs. 25.7%, respectively). In a quadrat of 2 x 4 m for spatial genetic structure, 44 and 39 genets were identified for P. heterophylla and P. palibiniana, respectively. G/N value that reflects clonal diversity was higher in P. heterophylla (0.349) than in P. palibiniana (0.222). Thus, it was considered that vegetative reproduction was more extensive in P. palibiniana than in P. heterophylla. In both species, significant spatial genetic structure was detected. Sp value that reflects the intensity of spatial structure was two-times higher in P. palibiniana (0.229) than in P. heterophylla (0.095). Sp value estimated at ramet level was higher than that at genet level in both species. It was about 49.3%, and 76.8% for P. heterophylla and P. palibiniana, respectively, indicating stronger effects of vegetative reproduction on the spatial structure in P. palibiniana. The size of genetic patch estimated from correlogram was larger in P. palibiniana (1.7 m) than in P. heterophylla (0.9 m). Overall, it was considered that higher genetic diversity was maintained in P. heterophylla than in P. palibiniana due to higher production and proportion of seed from CH flower in P. heterophylla. In addition, it was assumed that spatially more closely related and larger genetic patch was formed for P. palibiniana than for P. heterophylla because of more extensive vegetative propagation and higher proportion of seed by CL flower in P. palibiniana. However, it was pointed out that further ecogenetic studies employing a growing number of molecular markers (particularly, codominant) are required to enhance the reliability of the outcomes from the present study.
ABSTRACT Pseudostellaria heterophylla and P. palibiniana are dimorphic cleistogamous species which produces chasmogamous (CH) and cleistogamous (CL) flower within a same individual. Both species propagate by both seed reproduction and vegetative reproduction, thus being morphologically similar and inhabit in similar environment. P. heterophylla blossoms 1 to 5 CH flowers per individual whereas P. palibiniana blossoms only one CH flower. This study aimed to identify the difference in seed production by CH and CL flowers between the two species and its effect on genetic diversity and structure. The number of seed produced by CH flower for each plant was three-times higher in P. heterophylla (23.7 seeds) than in P. palibiniana (7.8 seeds). Likewise, the number of seed produced by CL flower was two-times higher in P. heterophylla (44.1 seeds) than in P. palibiniana (22.5). Thus, the proportion of CH seeds in the entire seed production was slightly higher in P. heterophylla than in P. palibiniana (34.9% vs. 25.7%, respectively). In a quadrat of 2 x 4 m for spatial genetic structure, 44 and 39 genets were identified for P. heterophylla and P. palibiniana, respectively. G/N value that reflects clonal diversity was higher in P. heterophylla (0.349) than in P. palibiniana (0.222). Thus, it was considered that vegetative reproduction was more extensive in P. palibiniana than in P. heterophylla. In both species, significant spatial genetic structure was detected. Sp value that reflects the intensity of spatial structure was two-times higher in P. palibiniana (0.229) than in P. heterophylla (0.095). Sp value estimated at ramet level was higher than that at genet level in both species. It was about 49.3%, and 76.8% for P. heterophylla and P. palibiniana, respectively, indicating stronger effects of vegetative reproduction on the spatial structure in P. palibiniana. The size of genetic patch estimated from correlogram was larger in P. palibiniana (1.7 m) than in P. heterophylla (0.9 m). Overall, it was considered that higher genetic diversity was maintained in P. heterophylla than in P. palibiniana due to higher production and proportion of seed from CH flower in P. heterophylla. In addition, it was assumed that spatially more closely related and larger genetic patch was formed for P. palibiniana than for P. heterophylla because of more extensive vegetative propagation and higher proportion of seed by CL flower in P. palibiniana. However, it was pointed out that further ecogenetic studies employing a growing number of molecular markers (particularly, codominant) are required to enhance the reliability of the outcomes from the present study.
주제어
#Pseudostellaria Chasmogamous Cleistogamous Genetic diversity Spatial structure Clonal diversity Seed
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