물들메나무(F. chiisanensis Nakai)의 분류학적 실체를 규명하기 위해 국내에 자생하는 4종(種)(쇠물푸레나무, 물푸레나무, 물들메나무, 들메나무)과 근연종으로 판단되는 중국, 일본의 F. platypofa Oliv.의 형태 및 flavonoids분석을 실시하였다. 물들메나무는 화서가 전년지(前年技)에 달리며 꽃잎이 없고 꽃받침이 존재하며, 나아(裸芽)(naked bud)를 가져 화서가 당년지(들에나무제외)에 달리거나 인아(鱗芽)(scaled bud)를 가지는 다른 3종(種)과 뚜렷이 구분되었다. 한편, flavonoids성분에서는 다른 3종(種)에서 flavonols와 C-glycosylflavone, flavanone 성분이 존재한 반면(물푸레나무형) 물들메나무에서는 3종류의 flavonoids 이외의 flavones성분이 확인(물들메나무형)되어 뚜렷한 종의 특성을 보였다. 따라서 물들메나무는 전북 내장산, 덕유산, 충청북도 민주지산, 전라남도 지리산, 백운산 등 전라남북도에 국한하여 분포하는 우리나라 특산종으로서 기존의 들메나무와 물푸레나무의 자연 교잡종이라는 주장보다는 독립종으로 처리하는 것이 타당하다. 특히, 형태적 특정에 의해 물들메나무는 들메나무아속(亞屬)(subgen. Fraxinus) 물들메나무절(節)(sect. Melioides)에 속하지만 중국과 일본의 물들메나무절(節)의 F. platypoda Oliv.는 인아(scaled bud)를 가지며 사과의 날개가 꽃받침까지 내려오며 화학적으로는 물푸레나무형이 확인되어 물들메나무와는 근연관계가 없고 오히려 북미대륙에 분포하는 동일 절(section)의 4종이 물들메나무에 더 가까운 것으로 생각된다.
물들메나무(F. chiisanensis Nakai)의 분류학적 실체를 규명하기 위해 국내에 자생하는 4종(種)(쇠물푸레나무, 물푸레나무, 물들메나무, 들메나무)과 근연종으로 판단되는 중국, 일본의 F. platypofa Oliv.의 형태 및 flavonoids분석을 실시하였다. 물들메나무는 화서가 전년지(前年技)에 달리며 꽃잎이 없고 꽃받침이 존재하며, 나아(裸芽)(naked bud)를 가져 화서가 당년지(들에나무제외)에 달리거나 인아(鱗芽)(scaled bud)를 가지는 다른 3종(種)과 뚜렷이 구분되었다. 한편, flavonoids성분에서는 다른 3종(種)에서 flavonols와 C-glycosylflavone, flavanone 성분이 존재한 반면(물푸레나무형) 물들메나무에서는 3종류의 flavonoids 이외의 flavones성분이 확인(물들메나무형)되어 뚜렷한 종의 특성을 보였다. 따라서 물들메나무는 전북 내장산, 덕유산, 충청북도 민주지산, 전라남도 지리산, 백운산 등 전라남북도에 국한하여 분포하는 우리나라 특산종으로서 기존의 들메나무와 물푸레나무의 자연 교잡종이라는 주장보다는 독립종으로 처리하는 것이 타당하다. 특히, 형태적 특정에 의해 물들메나무는 들메나무아속(亞屬)(subgen. Fraxinus) 물들메나무절(節)(sect. Melioides)에 속하지만 중국과 일본의 물들메나무절(節)의 F. platypoda Oliv.는 인아(scaled bud)를 가지며 사과의 날개가 꽃받침까지 내려오며 화학적으로는 물푸레나무형이 확인되어 물들메나무와는 근연관계가 없고 오히려 북미대륙에 분포하는 동일 절(section)의 4종이 물들메나무에 더 가까운 것으로 생각된다.
This study was conducted to clarify the taxonomic implications of F. chiisanensis Nakai based on morphology and flavonoids of four taxa of Fraxinus [F. chiisanensis Nakai, F. mandshurica Rupr., F. chinensis Roxb. var. rhynchophylla (Hance) Hemsl. and F. sieboldiana Blume] in Korea with one species o...
This study was conducted to clarify the taxonomic implications of F. chiisanensis Nakai based on morphology and flavonoids of four taxa of Fraxinus [F. chiisanensis Nakai, F. mandshurica Rupr., F. chinensis Roxb. var. rhynchophylla (Hance) Hemsl. and F. sieboldiana Blume] in Korea with one species of China and Japan (F. platypoda Oliv.). Morphologically F. chiisanensis was clearly distinguished from other taxa due to the presence of panicle from leafless lateral bud of previous year, apetalous flower, persistent calyx, and brownish naked bud. A survey of the foliar flavonoids of five species showed two distinctive chemical types. Unique flavones with flavonols, C-glycosylflavone and flavanone were detected in F. chiisanensis (chiisanensis type), while only flavonols, C-glycosylflavone, and flavanone were present in other four taxa (chinensis type). This study showed that F. chiisanensis was not a hybrid between F. mandshurica and F. chinensis var. rhynchophylla, but an endemic taxon distributed in southwestern Korea. Morphologically F. chiisanensis should be included into subgen. Fraxinus, sect. Melioides according to Chang and Qiu's classification. F. platypoda, a taxon of sect. Meliodies in China and Japan, was different from F. chiisanensis with respect of scaled bud, decurrent wing of samara and the lack of flavones (chinensis type). Since four American taxa of sect. Melioides contained flavones (chiisanensis type), they are more closely related with F. chiisanensis chemically.
This study was conducted to clarify the taxonomic implications of F. chiisanensis Nakai based on morphology and flavonoids of four taxa of Fraxinus [F. chiisanensis Nakai, F. mandshurica Rupr., F. chinensis Roxb. var. rhynchophylla (Hance) Hemsl. and F. sieboldiana Blume] in Korea with one species of China and Japan (F. platypoda Oliv.). Morphologically F. chiisanensis was clearly distinguished from other taxa due to the presence of panicle from leafless lateral bud of previous year, apetalous flower, persistent calyx, and brownish naked bud. A survey of the foliar flavonoids of five species showed two distinctive chemical types. Unique flavones with flavonols, C-glycosylflavone and flavanone were detected in F. chiisanensis (chiisanensis type), while only flavonols, C-glycosylflavone, and flavanone were present in other four taxa (chinensis type). This study showed that F. chiisanensis was not a hybrid between F. mandshurica and F. chinensis var. rhynchophylla, but an endemic taxon distributed in southwestern Korea. Morphologically F. chiisanensis should be included into subgen. Fraxinus, sect. Melioides according to Chang and Qiu's classification. F. platypoda, a taxon of sect. Meliodies in China and Japan, was different from F. chiisanensis with respect of scaled bud, decurrent wing of samara and the lack of flavones (chinensis type). Since four American taxa of sect. Melioides contained flavones (chiisanensis type), they are more closely related with F. chiisanensis chemically.
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문제 정의
따라서 , 본 연구에서는 Chang and Qiu(1992) 의 분류체계를 중심으로 한국산 물푸레나무屬의 화기 및 동아의 형질과 flavonoids성분 분석을 통해 물들메나무의 분류학적 실체를 규명하고자 한다.
물푸 레 나무科의 flavonoids연구(Harbome, 1980) 에서는 주로 rutin, quercetin, kaempfer이등의 flavonols5} luteolin, apigenin 등의 flavones 등 2가지 형이 분포하는 것으로 보고되었다. 따라서, 국내 종에 대한 flavonoids의 형에 대해 조사하고 이를 통해 종간잡종에 대한 문제를 재고하고자 한다.
2). 특히 중국의 물푸레나무(F. chinensisv^. rhynchophylla) 에 서 는 apigenin 7-O-glucoside, apigenin 7-0-rutinoside 등의 flavones성분이 존재하는 것으로 보고돤 반면 (Harbome, 1980), 본 실험에서는 국내 물푸레나무에서는 flavones성분이 확인되지 않아 추후 중국개 체를 직접 분석하여 위의 결과와 비교하고자 한다. 들메나무에서는 quercetin 3-O-rhamnoglucoside, quercetin 3-O- glucoside, quercetin 3-O-arabinoside, kaempferol 3-O-galactoside, kaempferol 3-O-glucoside 등의 5개 flavonols성분이 확인되었으며 물들메나무에서는 quercetin 3-O-rhamnoglucoside 등의 flavonols오} 함께 hiteolin 7-O-rhamnoglucoside, luteolin 7-O-용lucoside, apigenin 7-0-rhamnog - lucoside, apigenin 7-O-glucoside, apigenin 7-O- glycoside(sugar unknown), apigenin 등의 flavones 성분이 확인되었다(Table 2).
가설 설정
Figure 1. Floral structures and terminal buds of four taxa of Fraxinus in Korea. (1.
제안 방법
각 종의 화서와 소지에서 화서가 전년지 흑은 새 가지에서 나오는지에 대한 위치의 차이와 화피의 유무, 화탁의 유무에 대해 조사하였다. 화서의 위치는 육안으로 관찰하였으며 화피와 화탁의 유무는 광학현미경 (Olympu용 SZH-ILLB)으로 관찰하였다.
순수하게 정제된 성분은 UV-Visible spectroscopy 로 구조를 분석한 후, 강산성분해를 통해 당분 (sugars)을 aglycone에서 분리시킨 후 aglycone과 glycoside의 구조를 각각 UV-spectroscopy로 확인, 검정하였다. 분리된 glycosides는 pyridine 용매를 사용하여 전개한 후, Aanisidin용액을 뿌려 알려진 몇 개 단당류 성분과 co-chromatography 를 실시하여 성분을 확인하였다(Pridham, 1956).
2차 전개된 paper chromatography는 암모니아를 이용 UV 상에서 flavonoid윤성분의 위치를 확인하였다. 상기 실험을 반복하여 각 성분의 위치를 확인한 후 연필로 표시하여 각 성분을 오려서 종별, 성분별 성분을 각각 추출한 후, co-chromatography 방법을 사용하여 종간 성분의 동일성을 확인하였다. 순수하게 정제된 성분은 UV-Visible spectroscopy 로 구조를 분석한 후, 강산성분해를 통해 당분 (sugars)을 aglycone에서 분리시킨 후 aglycone과 glycoside의 구조를 각각 UV-spectroscopy로 확인, 검정하였다.
상기 실험을 반복하여 각 성분의 위치를 확인한 후 연필로 표시하여 각 성분을 오려서 종별, 성분별 성분을 각각 추출한 후, co-chromatography 방법을 사용하여 종간 성분의 동일성을 확인하였다. 순수하게 정제된 성분은 UV-Visible spectroscopy 로 구조를 분석한 후, 강산성분해를 통해 당분 (sugars)을 aglycone에서 분리시킨 후 aglycone과 glycoside의 구조를 각각 UV-spectroscopy로 확인, 검정하였다. 분리된 glycosides는 pyridine 용매를 사용하여 전개한 후, Aanisidin용액을 뿌려 알려진 몇 개 단당류 성분과 co-chromatography 를 실시하여 성분을 확인하였다(Pridham, 1956).
정량형질을 중심으로 한 분석은 현재 연구 중이며 본 연구에서는 정성형질을 중심으로 검색표를 작성, 제시하였다.
각 종당 10여개체 이상, 중국종에서는 6개체정도의 잎을 채취하였다. 채취된 잎은 methanol^- flavcwids를 추출하여 종간, 종내 변이를 확인하였다. 시료를 농축시킨 후 Whatman 3MM paper chromatorgraphy (36x54 cm)를 이용하여 전개, 분리하였다.
화탁의 유무에 대해 조사하였다. 화서의 위치는 육안으로 관찰하였으며 화피와 화탁의 유무는 광학현미경 (Olympu용 SZH-ILLB)으로 관찰하였다. 기재에 사용된 용어는 Jones and Luchsinger (1987)를 따랐다.
대상 데이터
국내에 자생중]■지 않는 중국, 일본의 F. 找航加血는북경식물연구소 표본관(PE), 동경대학교 식물 원표 본관(TI)에서 대여받은 표본을 조사하였다.
국내에 자생하는 종(물푸레나무, 물들메나무, 들메나무, 쇠물푸레나무)을 대상으로 1999년-2000년의 2년간 강원도 태백산, 경기도 청계산, 경상북도 주흘산, 백암산, 충청북도 민주지산, 전라북도 덕유산, 전라남도 내장산 및 지리산, 그리고 서울대학교 농업생명과학대학 부속 수목원(수원) 및 임업연구원 임목육종연구부에서 식재된 개체를 채집 하였으며 확증표본은 농업생 명 과학대 학 수목 원표 본관(SNUA)에 보관하였으며 이 외에 표본관 (SNUA)에 소장된 표본도 아울러 조사하였다. 국내에 자생중]■지 않는 중국, 일본의 F.
이론/모형
Flavonoids 실험분석 방법은 Mabry 등(1970), Markham(1982), Chang(1997)을 따랐다. 각 종당 10여개체 이상, 중국종에서는 6개체정도의 잎을 채취하였다.
화서의 위치는 육안으로 관찰하였으며 화피와 화탁의 유무는 광학현미경 (Olympu용 SZH-ILLB)으로 관찰하였다. 기재에 사용된 용어는 Jones and Luchsinger (1987)를 따랐다.
성능/효과
1. 관목 혹은 소교목으로 4개의 흰 꽃잎이 존재하며 동아는 1쌍의 아린이 완전히 맞물려 있고정소엽의 길이는 (57)68(79)mm, 폭은 (22)25 (28.5)mm로 잎이 작다..
1. 교목이며 꽃잎이 존재하지 않고 동아는 2쌍이며 정소엽은 길이 (90)129.5(169)mm, 폭 (30) 52(74)mm로 잎이 비교적 크다
2. 화서는 새 가지에서 정생하며 동아의 가장 바깥쪽 아린 한 쌍은 벌어지고 측 소엽의 엽병이 존재한다..
2. 화서는 전년지에 달리고 아린은 완전히 붙으며, 측소엽의 엽병은 없거나 l-2mm로매우 작다.
3. 정아는 갈색의 나아이고 꽃받침이 있으며 소엽의 수는 5-9개이며 뒷면 맥을 따라 긴 성모가 밀생한다..
Flavonoids성분 특성으로 볼 때 F. chiisanensis 는 다른 3종과 공통적으로 C-glycosylfavone인 rhamnovitexin과 flavanone 인 naringenin 7-0- glucoside와 flavonols를 가지나 luteolin 7-0- rhamnoglucoside, luteolin 7-O-glucoside, apigenin 7-0-rhamnoglucoside, apigenin 7-0-glucoside 등의 flavones가 존재해 다른 세 종과 뚜렷이 구분되어 잡종가능성은 전혀 없었다. 본 연구 결과 flavonoids성분의 지역적 변이와 개체 변이는 없었다.
platypoda^: 동아에 아린이 있으며 시과의 날개가 꽃받침까지 신장되는 차이점을 확인할 수 있었다. 또한 flavonoids 성분 분석 결과 rhamnosylvitexin 등의 C-glycosylflavone과 함께 Quercetin 3-O-glucoside, quercetin 30- rhamnoglucoside, quercetin 3-O-arabinoside, kaempferol 3-O-galactoside 등 flavonols성분만확인되어 물푸레나무형에 보다 가까웠다. 형태적으로 F.
형태 적으로 소엽의 수가 7-9개, 길이 80-150mm, 폭이 30- 70mm로 소엽의 수와 크기가 물들메나무와 비슷한 반면, 동아에 아린이 있으며 시과의 길이가 40 -60mm, 폭 8T5mm로 더 크며, 잎 뒷면의 털이 단 모이며 엽병의 기저부가 팽배하는 점이 다르다. 또한, F. platypoda^: 동아에 아린이 있으며 시과의 날개가 꽃받침까지 신장되는 차이점을 확인할 수 있었다. 또한 flavonoids 성분 분석 결과 rhamnosylvitexin 등의 C-glycosylflavone과 함께 Quercetin 3-O-glucoside, quercetin 30- rhamnoglucoside, quercetin 3-O-arabinoside, kaempferol 3-O-galactoside 등 flavonols성분만확인되어 물푸레나무형에 보다 가까웠다.
물들메나무는 암술머리가 선형이고 꽃받침 열 편(sepal)이 작은 삼각형으로 갈라지는 반면, 물푸레나무는 암술머리가 심장형이며 꽃받침 열편이 원통형으로 뚜렷한 차이점을 보여주었다.
에 속한다. 물들메나무와 들메나무는 화서가 전년지에서측생하므로 들메나무亞屬(subgen. Frax/gs) 에포함되며 양성화와 수꽃 모두 화탁이 퇴화한 들메나무는 들메나무節(sect. 布des)에, 양성화와 수꽃 모두 화탁이 존재하는 물들메나무는 물들메나무 절(旋〃。沮es節)의 특징을 나타내어 국내 4 種이 모두 각각 다른 節에 속하는 것으로 확인하였다.
물푸레나무屬 4種은 화서 , 화기구조와 동아(冬 芽)의 형질에서 뚜렷한 차이를 나타냈다, 즉, 화서의 경우 쇠물푸레나무와 물푸레나무는 당년지에서 잎과 동시에 흑은 잎이 나온 후에 나오지만, 들메나무와 물들메나무는 전년지에서 잎이 나기 전에 개화한다.
물푸레나무屬 4種의 분포지를 조사한 결과 물푸레나무와 쇠물푸레나무는 남한의 전 지역에 분포하고 들메나무는 강원도를 중심으로 덕유산 지역이 그 분포의 남한계인 북방계 수종이다. 그러나, 물들메나무는 민주지산이 분포의 북한 계로 지리산, 내장산, 덕유산, 민주지산, 백운산 일대에 분포한다(Figure 2).
chiisanensis 는 다른 3종과 공통적으로 C-glycosylfavone인 rhamnovitexin과 flavanone 인 naringenin 7-0- glucoside와 flavonols를 가지나 luteolin 7-0- rhamnoglucoside, luteolin 7-O-glucoside, apigenin 7-0-rhamnoglucoside, apigenin 7-0-glucoside 등의 flavones가 존재해 다른 세 종과 뚜렷이 구분되어 잡종가능성은 전혀 없었다. 본 연구 결과 flavonoids성분의 지역적 변이와 개체 변이는 없었다.
본 연구 결과 물푸레나무屬 4種은 꽂의 형질에서 각 種이 속하는 亞屬과 節의 특징을 분명하게 보여주었다 . 물푸레나무와 쇠물푸레나무는 화서가 새 가지에서 정생하므로 Chang and Qiu(1992) 의 분류체계로 보면 물푸레나무亞屬(subgen.
중미 지역에는 한종이 분포하는 것으로 보고되고 있어, 절간 분포 경향에서 뚜렷한 차이를 나타내고 있다(Miller, 1955). 본 연구 결과 중국과 일본을 포함한 동북아시아에는 물들메나무의 근연종이존재하지 않고 오히려 물들메나무절의 분포의 중심인 북. 중미 지역에서 물들메나무의 근연종을 찾을 수 있을 것으로 판단되며, 이에 대해서는 현재 연구 중이다.
协砒涉oda는 시과 전체가 납작하고, 시과의 날개가 열매를 완전히 감싸며, 수꽃의 꽃받침이 없어 들메나무절에 더 가까웠다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, F. 找就加血는 물들메나무의 분화와는 직접적인 관련이 없으며, 들메나무 節과 더 가까운 관계에 있는 것으로 판단된다. rDNA 의 ITS sequence에 의해 F.
확인된 17개 flav아u>ids성분을 보면 C-glycosyl - favone 인 rhamnovitexin과 flavanone 인 naringenin 7-O-glucoside 둥은 4종에서 공통적으로 확인되었으며, 물푸레나무에서는 주로 quercetin 3-0- glycosides, kaempferol 3-O-glycosides (quercetin 3-O-glucoside, quercetin 3-O-galactoside, kaempferol 3-O-glucoside, kaempferol 3-0- rhamnoglucoside, 5-methoxykaempferol 3-O- glucoside) 등 5개의 flavonols성분이 , 쇠물푸레나무에서도 역시 quercetin 3-O-glycosides, kwmpfer어 3-Oglycosides(quo-cetin 3-O-glucoside, kaowferol 3-O-glucoside, 5-methoxykaempferol 3-O- glucoside) 등의 3개 flavonols성분이 확인되었다 (Table 2). 특히 중국의 물푸레나무(F.
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