대추나무에 관한 연구 및 2008년부터 시행될 산림수종의 품종보호제도에 대비하여 대추나무의 특성조사요령검정지침서(TG : Test guidelines) 작성 등에 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 우리나라에서 가장 많이 재배되고 있는 대추나무 복조 등 5품종을 대상으로 과실과 엽의 형태적 특성들을 조사, 주성분분석 및 군집분석 등과 같은 다변량 분석법을 이용하여 분석 고찰한 결과, 인(仁)과 관련된 특성에서는 유의성이 인정되지 않아 대추나무의 품종간 유연관계를 고찰하는 특성으로는 부적절 한 것으로 판단된다. 과실중량을 비롯한 모든 특성들에서 보은대추 품종이 복조를 비롯한 다른 4품종과는 형태적 특성에서 명확하게 구분되는 것으로 나타났다. 주성분분석 결과, 제1주성분의 고유값은 10.45로 전체 분산에 대하여 65.3%의 기여도가 있는 것으로 분석되었으며, 고유 값이 1이상인 제3주성분까지의 전체 분산에 대한 기여도는 96.5%로 매우 높은 것으로 나타났다. 특히, 과실종경을 비롯하여 엽장과 엽병장 및 정엽장과 정엽폭, 과형지수와 핵형지수 및 정엽형지수와 같은 형태적 특성들이 대추나무 품종의 유연관계를 구명하는데 높은 기여도를 나타내는 것으로 분석되었다. 군집분석 결과, 거리수준 3.3을 기준으로 보은대추를 제외한 무등과 월출 및 금성과 복조품종이 포함된 I group과 보은대추 품종만이 포함된 II group등 크게 2개의 group으로 구분할 수 있었으며 I group은 무등과 월출 및 복조품종이 포함된 sub group과 금성 품종 등 2개의 sub group으로 다시 구분할 수 있었다.
대추나무에 관한 연구 및 2008년부터 시행될 산림수종의 품종보호제도에 대비하여 대추나무의 특성조사요령검정지침서(TG : Test guidelines) 작성 등에 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 우리나라에서 가장 많이 재배되고 있는 대추나무 복조 등 5품종을 대상으로 과실과 엽의 형태적 특성들을 조사, 주성분분석 및 군집분석 등과 같은 다변량 분석법을 이용하여 분석 고찰한 결과, 인(仁)과 관련된 특성에서는 유의성이 인정되지 않아 대추나무의 품종간 유연관계를 고찰하는 특성으로는 부적절 한 것으로 판단된다. 과실중량을 비롯한 모든 특성들에서 보은대추 품종이 복조를 비롯한 다른 4품종과는 형태적 특성에서 명확하게 구분되는 것으로 나타났다. 주성분분석 결과, 제1주성분의 고유값은 10.45로 전체 분산에 대하여 65.3%의 기여도가 있는 것으로 분석되었으며, 고유 값이 1이상인 제3주성분까지의 전체 분산에 대한 기여도는 96.5%로 매우 높은 것으로 나타났다. 특히, 과실종경을 비롯하여 엽장과 엽병장 및 정엽장과 정엽폭, 과형지수와 핵형지수 및 정엽형지수와 같은 형태적 특성들이 대추나무 품종의 유연관계를 구명하는데 높은 기여도를 나타내는 것으로 분석되었다. 군집분석 결과, 거리수준 3.3을 기준으로 보은대추를 제외한 무등과 월출 및 금성과 복조품종이 포함된 I group과 보은대추 품종만이 포함된 II group등 크게 2개의 group으로 구분할 수 있었으며 I group은 무등과 월출 및 복조품종이 포함된 sub group과 금성 품종 등 2개의 sub group으로 다시 구분할 수 있었다.
The objectives of this study, an analysis of fruit and leaf morphological characteristics among the five Zizyphus cultivars could be used for the investigation of cultivars classification and could provide information to make out the UPOV TG(Test Guidelines). ANOVA tests showed that there were stati...
The objectives of this study, an analysis of fruit and leaf morphological characteristics among the five Zizyphus cultivars could be used for the investigation of cultivars classification and could provide information to make out the UPOV TG(Test Guidelines). ANOVA tests showed that there were statistically significant differences in all fruit and leaf morphological characteristics among the five Zizyphus cultivars at 1% level. But, for kernel characteristics, differences were statistically non-significant among the cultivars. Approximately, the Wolchul and Boeun cultivars showed larger and smaller values in overall characteristics and cultivars, respectively. The results of principal component analysis(PCA) for the fruit and leaf morphological characteristics showed that the first for principal components(PC's) explained about 65.3% of the total variation. The first PC was correlated with those characteristics that were mainly related to the terminal leaf length(TLL), leaf length(LL), fruit length(FL), terminal leaf width(TLW), and leaf petiole length(LPL). The second and third PC was mainly correlated with the terminal leaf morphological index(TLMI). Therefore, these characteristics were important to analysis of the fruit and leaf morphological characteristics and classification among the five Zizyphus cultivars. Cluster analysis using UPGMA method based on principal components showed that five Zizyphus cultivars could be clustered into two groups. Group I comprises Mudung, Wolchul, and Bokjo and Geumsung cultivars, Group II is Boeun cultivar. These results well similar to that of principal component analysis.
The objectives of this study, an analysis of fruit and leaf morphological characteristics among the five Zizyphus cultivars could be used for the investigation of cultivars classification and could provide information to make out the UPOV TG(Test Guidelines). ANOVA tests showed that there were statistically significant differences in all fruit and leaf morphological characteristics among the five Zizyphus cultivars at 1% level. But, for kernel characteristics, differences were statistically non-significant among the cultivars. Approximately, the Wolchul and Boeun cultivars showed larger and smaller values in overall characteristics and cultivars, respectively. The results of principal component analysis(PCA) for the fruit and leaf morphological characteristics showed that the first for principal components(PC's) explained about 65.3% of the total variation. The first PC was correlated with those characteristics that were mainly related to the terminal leaf length(TLL), leaf length(LL), fruit length(FL), terminal leaf width(TLW), and leaf petiole length(LPL). The second and third PC was mainly correlated with the terminal leaf morphological index(TLMI). Therefore, these characteristics were important to analysis of the fruit and leaf morphological characteristics and classification among the five Zizyphus cultivars. Cluster analysis using UPGMA method based on principal components showed that five Zizyphus cultivars could be clustered into two groups. Group I comprises Mudung, Wolchul, and Bokjo and Geumsung cultivars, Group II is Boeun cultivar. These results well similar to that of principal component analysis.
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문제 정의
본 연구에서는 우리나라에서 가장 많이 재배되고 있는 대추나무 복조 등 5품종을 대상으로 22가지의 과실과 엽의 형태적 특성들을 조사하여 주성분분석 및 군집분석 등과 같은 다변량 분석법을 이용, 품종간의 유연관계를 밝히고 기존 품종의 특성을 재확인 함으로써 대추나무의 육종과 품종 연구 및 2008년부터 시행될 산림수종의 품종보호제도에 대비한 대추나무의 특성 조사요령 검 정 지 침 서 (TG : Test Guidelines) 작성 등에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
과실과 3。개씩의 엽을 각각 3반복으로 채취하였다 (Fig. 1).
대추나무에 관한 연구 및 2008년부터 시행될 산림수종의품종보호제도에 대비하여 대추나무의 특성조사요령 검정지 침서 (TG : Test guidelines) 작성 등에 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 우리나라에서 가장 많이 재배되고 있는 대추나무 복조 등 5품종을 대상으로 과실과 엽의 형태적 특성들을 조사, 주성분분석 및 군집분석 등과 같은 다변량 분석법을 이용하여 분석 . 고찰한 결과, 인(仁)과 관련된 특성에서는 유의성이 인정되지 않아 대추나무의 품종간 유연관계를 고찰하는 특성으로는 부적 절 한 것으로 판단된다.
분석하였다. 또한, 주요 주성분을 각각의 축으로 하여 2차원 공간에서의 품종 간 관계를 좀 더 명확하게 구명하기 위하여 각 품종들이 갖는 주성분 득점치를 새로운 변량으로 이용하는 비가중평균결합 (UPGMA : Unweighted pair-group method using arithmetic averages) 군집분석을 실시하여 계산된 각각의 거리를 수지도(Dendrogram)로 나타내어 대추나무 품종 간 유연 관계를 구명하고자 하였다.
12) program을 이용하여 품종간의 형태적 특성을 비교 . 분석하였고, 분산분석을 실시하는 한편, 주성분 분석을 통하여 조사된 형태적 특성간 상관행렬로부터 품종 간 거리를 산출, 고유 값과 전체 변동에 대한 각 주성분의 기여도를 구하였으며 이들 주요 주성분을 종합하여 軸上에 개개분류군의 주성분 득점치 (Component score)를 배열함으로써 대추나무 5품종간의 관계를 비교 . 분석하였다.
수집된 대추나무 복조 등 5품종에 대한 과실과 엽의 형태적 특성조사를 위하여 과실중량을 비롯한 14가지 과실 특성과 엽장을 비롯한 8가지 엽특성 등 모두 22가지의 양적 특성에 대한 조사를 실시하였다(Table 1).
데이터처리
이상의 모든 자료는 SAS(Statistical Analysis System, 1987, Ver 6.12) program을 이용하여 품종간의 형태적 특성을 비교 . 분석하였고, 분산분석을 실시하는 한편, 주성분 분석을 통하여 조사된 형태적 특성간 상관행렬로부터 품종 간 거리를 산출, 고유 값과 전체 변동에 대한 각 주성분의 기여도를 구하였으며 이들 주요 주성분을 종합하여 軸上에 개개분류군의 주성분 득점치 (Component score)를 배열함으로써 대추나무 5품종간의 관계를 비교 .
성능/효과
과실과 핵의 형태적 특성을 구명하고자 과형지수(FMI, FL/FW)와 핵형지수(SMI, SL/SW)를 조사한 결과, 5품종의 평균 과형지수(FMI)와 핵형지수(SMI)가 각각 1.38과 2.71 로 나타나 대추나무 과실과 핵의 형태가 횡경보다는 종경의길이가 긴 타원형 또는 장타원형의 형태임을 알 수 있었으며 특히, 금성 품종이 과형지수와 핵형지수에 있어서 각각 1.67 과 3.27로 다른 품종들에 비하여 좀 더 종경의 길이가 횡경의 길이보다 긴 장타원형의 형태를 나타내고 있었다(Fig. 2).
과실중량을 비롯한 모든 특성들에서 보은대추 품종이 복조를 비롯한 다른 4품종과는 형태적 특성에서 명확하게 구분되는 것으로 나타났다. 주성분분석 결과, 저〕1주성분의 고유값은 10.
군집분석 결과, 거리수준 3.3을 기준으로 보은대추를 제외한 무등과 월출 및 금성과 복조 품종이 포함된 I group과 보은 대추 품종만이 포함된 I group 등 크게 2개의 group 으로 구분할 수 있었으며 I groupe 무등과 월출 및 복조 품종이 포함된 sub group과 금성 품종 등 2개의 sub group으로 다시 구분할 수 있었다.
이와 같은 경향은 과실종경과 횡경 및 그 밖의 과실특성에서도 유사하게 나타나 보은대추가 가장 작거나 가벼운 경향을, 무등과 월출 및 금성 품종이 가장 크거나 무거운 경향을 나타내었다. 그러나, 과육비(%) 특성에서는 현재 가장 많이 재배되고 있는 복조 품종이 95.7%로 가장 풍부한 과육을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 보은 대추와 무 등 및 금성 품종이 각각 92.4%와 93.1% 및 어6%의 과육 비를 나타내어 평균 과육비인 93.9%에 약간 미치지 못하는 것으로 나타났다.
대추나무 5품종별로 제1주성분과 제2주성분 값 및 제1 주성분과 제3주성분 값을 2차원 공간상에 배열해 본 결과, Fig. 4와 같이 보은대추 품종의 형태적 특성이 다른 품종들과 명확하게 구분되어짐을 알 수 있었다.
대추나무 과실의 형태적 특성들 중 재배상의 주요 형질이라고 할 수 있는 과실중량은 월출 품종이 11.96 g으로 가장 우수하였고, 다음으로 복조와 무등 품종이 각각 10.53 g과 9.62 g으로 평균 과실중량인 8.36 g보다 큰 경향을 나타내었으며 보은대추는 4.28 g으로 5품종들 증 가장 불량한 과실 중량을 나타내었다. 이와 같은 경향은 과실종경과 횡경 및 그 밖의 과실특성에서도 유사하게 나타나 보은대추가 가장 작거나 가벼운 경향을, 무등과 월출 및 금성 품종이 가장 크거나 무거운 경향을 나타내었다.
이와 같은 결과는 보은대추 품종이 이들 특성들에 있어서 다른 품종들과 확연하게 구분되는 경향이 주성분 분석의 결과에 반영된 것으로 판단된다. 또한, 제2 주성분과 제3주성분에서는 정엽형지수가 상관계수 0.3847과 0.4696으로 가장 높은 상관관계를 나타내었으며 특히, 제2 주성분의 경우 과형지수 및 핵형지수 등과 같은 형태적 특성들이 상관계수 0.3007~0.3667로 높은 상관관계를 나타내고 있었다.
이와 같은 결과는 대추나무의 과실특성 중 인(仁)과 관련된 특성들이 재배지에서의 생육상태 및 기상조건과 임실도(稔實度) 등에 따라 변이가 심한 것으로 보고한 김 등(1981, 1988)의 연구 결과들에 미루어 볼 때 대추나무의 품종간 유연관계를 구명하기 위한 특성들로는 부적절 할 수도 있음을 의미한다고 할 수 있다. 본 조사에서도 무등과 월출 및 금성 품종 등은 10~56%의 함인율(含仁率)을 나타낸 반면, 복조와 보은대추 품종의 경우함인율이 0%로 나타나 품종별로 심한 변이가 있음을 확인할 수 있었다.
3088로 특정한 요인에 편중되지 않고 조사 . 분석된 16가지의 특성들 모두에 대해 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히, 정엽장 특성이 상관계수 0.
엽의 형태적 특성을 구명하고자 엽형지수(LMI, LL/LW) 와 정엽형지수(TLMI, TLL/TLW)를 조사한 결과, 평균 엽형 지수와 정엽형지수가 각각 1.78과 1.98로 나타나 과실 특성과 유사하게 엽폭보다는 엽장의 길이가 긴 난상(卵狀) 타원형의 형태를 나타내고 있었다(Fig. 3).
엽장과 엽폭 특성에 있어서는 금성 품종이 각각 6.46 cm 와 3.53 cm로 다른 품종들에 비하여 약간 큰 엽 형태를 갖고있는 것으로 나타났으며 보은대추 품종이 4.65 cm의 엽장과 2.71 cm의 엽폭으로 가장 작은 형태의 엽을 갖는 것으로 나타났다. 이와 같은 경향은 엽병장에서도 유사하게 나타나 금성 품종이 0.
이상의 결과들을 종합하여 볼 때, 대추나무 5품종의 형태적 특성을 구명하고 품종간 유연관계를 파악하는데 있어서는과실종경을 비롯하여 엽장과 엽병장 및 정엽장과 정엽폭, 과형 지수와 핵형지수 및 정엽형지수와 같은 형태적 특성들이 높은 기 여도를 나타내고 있음을 알 수 있다.
같다. 조사된 과실의 형태적 특성에 대한 품종간 유의성을 검정하고자 분산분석을 실시한 결과, 품종간에 인(仁)의갯수와 인의 무게 등 인(仁)과 관련된 5가지 특성들에서는 유의성이 인정되지 않았으나 과실중량 등 9가지 특성들에서는 1% 수준의 높은 유의성이 인정되었다. 이와 같은 결과는 대추나무의 과실특성 중 인(仁)과 관련된 특성들이 재배지에서의 생육상태 및 기상조건과 임실도(稔實度) 등에 따라 변이가 심한 것으로 보고한 김 등(1981, 1988)의 연구 결과들에 미루어 볼 때 대추나무의 품종간 유연관계를 구명하기 위한 특성들로는 부적절 할 수도 있음을 의미한다고 할 수 있다.
분석한 결과는 Table 5와 같다. 주성분분석 결과 고유 값이 1 이상으로 전체 분산에 대하여 96.5%의 기여도를나타낸 제1주성분부터 저〕3주성분까지의 특성간 상관관계를 분석한 결과, 제1주성분의 경우 모두 양(+)의 상관관계를 나타내고 있었으며 상관계수의 범위가 0.0907~0.3088로 특정한 요인에 편중되지 않고 조사 . 분석된 16가지의 특성들 모두에 대해 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다.
것으로 나타났다. 주성분분석 결과, 저〕1주성분의 고유값은 10.45로 전체 분산에 대하여 65.3%의 기여도가 있는 것으로 분석되었으며, 고유 값이 1이상인 제3 주성분까지의 전체 분산에 대한 기여도는 96.5%로 매우 높은 것으로 나타났다. 특히, 과실종경을 비롯하여 엽장과 엽병장 및 정엽장과 정엽폭, 과형지수와 핵형지수 및 정엽형지수와 같은 형태적 특성들이 대추나무 품종의 유연관계를 구명하는데 높은 기여도를 나타내는 것으로 분석되었다.
주성분분석을 통하여 얻어진 각 특성들에 대한 고유 값은 거주 성분의 경우 10.45로 전체 분산에 대하여 65.3%의 기여도가 있는 것으로 분석되었으며, 고유 값이 1이상인 저】 2 주성분과 제3주성분의 고유 값은 각각 2.76과 2.22로 전체 분산에 대하여 96.5%의 높은 기여도를 나타내고 있었다.
5%로 매우 높은 것으로 나타났다. 특히, 과실종경을 비롯하여 엽장과 엽병장 및 정엽장과 정엽폭, 과형지수와 핵형지수 및 정엽형지수와 같은 형태적 특성들이 대추나무 품종의 유연관계를 구명하는데 높은 기여도를 나타내는 것으로 분석되었다.
분석된 16가지의 특성들 모두에 대해 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히, 정엽장 특성이 상관계수 0.3088로 가장 높은 상관관계를 나타내었고 다음으로는 엽장과 과실종경 및 정엽폭과 엽병장 등의 특성이 상관계수 0.2921 ~0.2994의 범위로 높은 상관관계를 나타내었다. 이와 같은 결과는 보은대추 품종이 이들 특성들에 있어서 다른 품종들과 확연하게 구분되는 경향이 주성분 분석의 결과에 반영된 것으로 판단된다.
참고문헌 (20)
Chang, C. S. 1991. A morphometric analyses of genus Acer L., section Palmata Pax, series Palmata. Korean Journal of Plant Taxonomy. 21 : 165-186
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