[논문]한국산 팥꽃나무과 잎표피 미세구조의 분류학적 검토

정은희; 홍석표

doi:10.11110/kjpt.2003.33.4.421

[국내논문] 한국산 팥꽃나무과 잎표피 미세구조의 분류학적 검토
The taxonomic consideration of leaf epidermal microstructure in Korean Thymelaeaceae Adans 원문보기

식물분류학회지 = Korean journal of plant taxonomy, v.33 no.4, 2003년, pp.421 - 433

정은희 (경희대학교 이과대학 생물학과 & 기초과학연구소, 식물분류학연구실) , 홍석표 (경희대학교 이과대학 생물학과 & 기초과학연구소, 식물분류학연구실)

초록
AI-Helper

한국산 팥꽃나무과(Thymelaeaceae Adans.)의 5속(팥꽃나무속: 4종, 아마풀속: 1종, 삼지닥나무속: 1종, 피뿌리풀속: 1종, 산닥나무속: 2종)의 잎표피 미세구조를 광학현미경(LM)과 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 연구된 모든 분류군은 이면기공엽(hypostomatic type)으로 밝혀졌다. 공변세포의 크기는 $13.8-34.4{\times}8.7-22.9{\mu}m$로 종에 따라 차이를 보이는데, Diathron linifolium($15.9{\pm}2.6{\times}10.0{\pm}1.3{\mu}m$)가 가장 작은 공변세포를 갖고 있었고, Daphne odora ($32.8{\pm}1.6{\times}20.7{\pm}1.3{\mu}m$)가 다소 큰 공변세포를 가지는 것으로 나타났다. 기공복합체의 형태는 대부분의 분류군에서 불규칙형(anomocytic)으로 나타났다. 다만, Daphne kiusiana의 경우는 불균등형(anisocytic)도 함께 나타났다. 부세포의 수층벽(anticlinal wall)은 직선형 또는 파상형이다. 표피세포의 크기는 $20.7-61.0{\mu}m$으로, 가장 작은 세포는 Stellera chamaejasme($26.0{\pm}1.9{\mu}m$)에서 나타났고, 가장 큰 세포는 Edgeworthia chrysantha($53.6{\pm}3.1{\mu}m$)에서 나타났다. 표피세포의 표변은 표피상납질(epicuticular wax)이 판 모양의 조각(flake-like platelet)들로 박혀있었으며, 표피침적정도에 따라 크게 세 가지 유형으로 구분되었다 - (1) 표피 상납질은 매끄러우며 완전하지 않은 판모양의 조각들이 존재함, (2) 납작한 판 모양의 조각들이 독립적으로 평행하게 산재함, (3) 막질의 판 모양 조각들이 표면으로부터 연결되어 다양한 각도로 조밀하게 산재함. 모용은 일부 분류군에서만 나타났으며, 엽연과 맥에 분포하는 분류군과 옆 전체에 분포하는 분류군으로 구분되었다. 모용이 있는 경우는 크게 두 가지 type으로 구별되었다. 즉, (1) Type I: 유선상이며, 선형단세포모(D. genkwa, E. chrysantha, Wikstroemia ganpi, W. trichotoma)와 (2) Type II: 유두상이며, 3-4개의 절로 구성된 갈고리형 다세포모(Diarthron linifoliuml로 나뉘었다. 끝으로 조사된 분류군내의 속간 그리고 종간의 동정과 식별을 위한 잎 표피 미세형태학적 형질의 분류학적 가치를 검토하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

To examine the leaf epidermal microstructure, nine species in five genera (Daphne L. - 4 spp., Diarthron Turcz. - 1 sp., Edgewarthia Meisn. - 1 sp., Stellera L. - 1 sp., Wikstroemia Endl. - 2 spp.) of the Korean Thymelaeaceae were investigated by light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The stomata of stuo야ed taxa were 'hypostomatic type' and the size range of guard cell was $13.8-34.4{\times}8.7-22.9{\mu}m$: the smallest size of stomata was found in Diathran linifolium ($15.9{\pm}2.6{\times}10.0{\pm}1.3{\mu}m$), while the largest one was measured to Daphne adara ($32.8{\pm}1.6{\times}20.7{\pm}1.3{\mu}m$). The stomatal complex was anomocytic in the most studied taxa, except Daphne kiusiana by having combined with anisocytic together. The shapes of epidermal cells are undulate anticlinal wall. The size range of epidermal cell was $20.7-61.0{\mu}m$; the smallest size of epidermal cell was found in Stellera charnaejasme ($26.0{\pm}1.9{\mu}m$), on the other hand the largest one was found in Edgeworthia chrysantha ($53.6{\pm}3.1{\mu}m$). The well-developed flaky epicuticular waxes can be divided three kinds of pattern - (1) smooth in comparison, not entire platelets and scattered, (2) isolated flake-like platelets, mostly paralleled, sparsely, (3) flake-like platelets, flat, membraneous, protruding from the surfaces at varying angles and densely. Two types of trichome are recognized; (1) Type I: uniseriate trichome of striate surface (D. genkwa, Diarthron linifalium, E. chrysantha, W. ganpi and W. trichotama), (2) Type II: multicellular trichome of papillose surface, uncinated 3-4 nodes (Diathron linifolium). Finally, the systematics significance of the leaf micromorphological features in identification and elucidation of Korean Thymelaeaceae, especially between or within the genera including among the species is also briefly discussed.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서, 본 연구의 목적은 한국산 팥꽃나무과 분류군에 대한 잎 표피의 미세구조학적 형질들(기공의 유형, 표피상납질의 침적 정도, 모용의 존재 유무 및 종류 둥)을 광학현미경 (LM)과 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하고 상세히 기재하며, 그 분류학적 가치를 파악하기 위한 것이다.

제안 방법

건조된 표본으로부터의 시료의 경우는 물에 살짝 끓여 조직을 부드럽게 하고 FAA 보관 시료와 함께 에틸알코올[Et-OH series(70, 90, 95%에서 각 10분 그리고 100%에서 20분)]로 탈수시킨 후, Isoamyl Aacetate 50, 100% 용액으로 각 1시간씩 치환시켜 CO₂ gas를 이용한 임계점 건조 처리(critical point dryer, SPI-13200J-AB)를 하였다. 시료를 알루미늄 스터브에 올린 후, 이온증착기(ion-sputter, JEOL JFC-1100E)를 이용 10mA에서 4분간 금(Au)으로 이온증착을 시킨 후, 주사전자현미경 (SEM, JEOL JSM-5200)을 이용하여 20kV로 관찰하고 사진 촬영하였다.
기공복합체(stomatai complex) 관찰을 위하여 과산화수소(hydreogen peroxidQ와 빙초산 (glacial acetic acid)을 20:1로 섞은 혼합물에 lcm² 로 자른 잎을 2시간 정도 담근 후, 분리된 잎 표피를 증류수로 씻어내어 슬라이드 글라스에 올려 1% safranin 로 염색한 후, 광학현미경(LM, Olympus BX-4)으로 검경하고 그렸다(Gifford, 1963).
건조 처리(critical point dryer, SPI-13200J-AB)를 하였다. 시료를 알루미늄 스터브에 올린 후, 이온증착기(ion-sputter, JEOL JFC-1100E)를 이용 10mA에서 4분간 금(Au)으로 이온증착을 시킨 후, 주사전자현미경 (SEM, JEOL JSM-5200)을 이용하여 20kV로 관찰하고 사진 촬영하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 한국산 팥꽃나무과 분류군을 대표하는 5속 9종(팥꽃나무속 4종, 아마 풀 속 1종, 삼지닥나무속 1종, 피뿌리풀속 1종, 산닥나무속 2종)의 잎 재료는 직접 야외 채집하여 FAA(Formalin Acetic acid Alcohol) mixture에 고정한 후, 70% alcohol에 장기 보관하면서 관찰하였고, 일부 분류군들은 국내 표본관(Chonnam Univ., KHUS, SKK)으로부터 대여한 석엽표본에서 확보하였다. 사용된 재료는 appendix에 제시하였다.

이론/모형

잎 표피 미세형질에 관한 용어는 Wilkinson(1979), Stace(1984) 그리고 Hong and Paik(2001)를 주로 따랐다.

성능/효과

IB, 2B). D. kiusicma는 불규칙형과 불균등형이 모두 나타나는 분류군으로 다른 분류군들과 구별이 되었으나, 한국산 팥 꽃나무과의 기공복합체 유형은 속간 종간 구별에 용이한 식별형질로 적용되지는 못하였다.
4G)는 엽연과 맥을 중심으로 분포한다. Diarthron linifoliume Type Ⅱ의 모용으로 다른 속과 뚜렷하게 구분 되어졌고, Type I의 모용을 가진 분류군 사이에서도 분포의 차이가 나타났다.
pseudomezerum var. koreanae- Diarthron linifolium에서 관찰되었다(Fig. 3C-E), 표피세포의 크기는 20.7-61.0㎛으로, 가장 작은 세포는 S.hamaejasme에서 26.0±L9/zm로 나타났으며, 가장 큰 세포는 D. odons에서 50.8±4.2㎛로 나타났다(Table 1). 일반적으로 잎 표피세포의 크기는 분류학적으로 그다지 중요한 형질은 아니라고 여겨지나(Stace, 1965), 서식환경이나 다배체 현상에 의해서도 변이가 일어나므로 동일종의 다양한 집단의 표본을 확보하여 좀 더 자세한 연구가 필요하다.
결론적으로 LM과 SEM을 이용하여 한국산 팥꽃나무과에서 관찰한 잎 표피 미세구조의 형질은(특히, 모용의 유무와 분포) 어느 정도 종간 구별이 가능하였으나, 분류군 사이에서 속간 한계를 명확하게 구별하기 위한 진단형질로는 판단되지 못하였다. 따라서, 잎의 해부학적인 형질에 대한 자료를 추가하고, 지역적인 변이를 포함한 대상 분류군을 확장하여 서식지와 잎의 형태학적인 형질에 대한 보다 포괄적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
trichotoma의 경우는 모용이 없는 점으로 속내 종간 구별과 동정이 용이한 것으로 기재하였다. 그러나 본 연구 결과 W. ganpi는 엽연과 맥을 따라서만 모용이 분포하고, W. trichotomy는 잎의 양면에 모용이 분포하며 맥 부위에 조밀하게 분포하였다. 따라서, Wikstroemia속에서는 모용의 유무가 아닌 분포가 W.
기공복합체(stomatai complex)의 형태는 대부분 불규칙형(anomocytic)이 관찰됐으나(Figs. 1A, C-I, 2A, C-I, ) 불균등형 (anisocytic)도 일부 나타났다(Figs. IB, 2B). D.
연구된 한국산 팥꽃나무과의 모든 분류군은 기공이 배축면(abaxial surface)에만 존재하는이면기공엽(hypo stomatic typQ으로 밝혀졌다. 공변세포의 크기는 속과 종마다 다소 차이를 보이는데, 가장 작은 공변세포는 Diathron linifolium Turcz.
공변세포는 각 식물의 습성의 유형과 관계가 있는 것으로 보인다. 초본성인 Diathron linifolium과 S. c/smaejasme에서 보다 작은 공변세포가 나타나고, 관목성인 분류군에서 큰 공변세포를 나타내는 경향을 보였다. 그러나 관목성인 Wikstroemia속은 초본성인 식물의 공변세포 크기의 범위와 다소 겹치기도 하였다(Table 1).

후속연구

명확하게 구별하기 위한 진단형질로는 판단되지 못하였다. 따라서, 잎의 해부학적인 형질에 대한 자료를 추가하고, 지역적인 변이를 포함한 대상 분류군을 확장하여 서식지와 잎의 형태학적인 형질에 대한 보다 포괄적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
2㎛로 나타났다(Table 1). 일반적으로 잎 표피세포의 크기는 분류학적으로 그다지 중요한 형질은 아니라고 여겨지나(Stace, 1965), 서식환경이나 다배체 현상에 의해서도 변이가 일어나므로 동일종의 다양한 집단의 표본을 확보하여 좀 더 자세한 연구가 필요하다.

참고문헌 (23)

Barthlott, W. 1990. Scanning electron microscopy of the epidermal surface in plants. In application of the Scanning Electron Microscopy in Taxonomy and Functional Morphology. D. Claugher (ed.), Clarendon Press, Oxford. Pp, 69-94
__, C. Neinhuis, D. Cutler, F. Ditsch, I. Meusel, I. Theisen and H. Wilhelmi. 1998. Classification and terminology of plant epicuticular waxes. Bot. J. Linn. Soc. 126: 237-260

상세보기
Beyer, J. B. P. and J. J. A. Van der Walt. 1995. The generic delirnination of Lachnaea and Cryptadenia (Thymelaeaceae), Bothalia 25: 65-85
Cronquist, A. 1981. An Intergrated System of Classification of Flowering Plants. Columbia University Press, New York
Cutter, E. G. 1978. Plant Anatomy: Experiment and Interpretation. Part I. Cells and tissues. (2nd ed.) Edward Arnold, London
Domke, W. 1932. Zur Kenntnis einiger Thymelaeaeen. Notizbl. Bot. Gart. Mus. Berlin 2: 348-363
__. 1934. Untersuchungen uber die systematische und geographsche Gliederung der Thymelaeaceen. Biblioth. Bot. 111: 1-151
Gifford, E. 1963. Macerating Wood Samples. Personal Cummunication
Hamaya, T. 1955a. A dendrological monograph of the Thymelaeaceae plants of Japan. Bull. Tokyo Univ. Forests 50: 45-96
__. 1955b. Some taxonomical notes on Thymelaeaceae from Japan and the adjacent regions (2). Joum, Jap, Bot. 30: 328-333
Hong, H. H., H. T. Im and S. G. Hong. 1999. One species of Korean Wikstroemia (Thvmelaeaceae): W. ganpi (Siebold & Zucc.) Maxim. Kor. J. Plant. Tax. 29: 391-396 (in Korean)
Hong, S.-P and J. H. Paik. 2001. Leaf epidermal microstructure of the genus Scopolia jacq, s. l. (Solanaceae-Hvoscymeae) and its systematic significance. Kor. J. Plant Tax. 31: 267-282 (in Korean)
Jung, E. H. and S.-P. Hong. 2003. Pollen morphology of Thymelaeaceae in Korea. Kor. J. Plant Tax. 33: 255-270 (in Korean)
Lee, S. T. 1997. Key for the Flora of Korea. Academy Publ. Co., Seoul (in Korean)
Lee, T. B. 1980. Illustrated Flora of Korea. Hangmunsa, Seoul (in Korean)
Lee, W. C. 1993. Standard Illustrations of Korean Plants. Academy Publ. Co., Seoul (in Korean)
Lee, Y. N. 1996. Flora of Korea. Gohaksa Publ. Co., Seoul (in Korean)
Mabberley, D. J. 1990. The Plant Book. Cambridge Univ. Press, Cambridge
Nevling, L. I., Jr. 1961a. A revision of the Asiatic genus Linostoma (Thymelaeaceae), J. Anorld Arbor. 42: 295-320
__. 1961b. A revision of the Asiatic genus Enkleia (Thymelaeaceae). J. Anorld Arbor. 42: 373-396
Stace, C. A. 1965. Cuticular studies as an aid to plant taxonomy. Bull. Brit. Mus. (Nat. Hist.), Bot. 4: 3-78
__. 1984. The taxonomic importance of the leaf surface. In Current Concepts in Plant Taxanomy. Heywood, V. H. and D. M. Moore (eds.), Academic Press, London. Pp. 67-93
Wilkinson, H. P. 1979. The plant surface (mainly leaf). In Anatomy of the Dicotyledons. 2nd ed. Vol. 1. Metcalfe, C. R. and L. Chalk (eds.), Clarendon Press, Oxford. Pp, 97-165

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증