국내자생 쑥속의 식물을 약용작물 및 산업화에 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 그 결과, 수집된 쑥속 식물들은 사철쑥 (A. capillaris)을 포함한 20종 1아종 2변종 24분류군으로 분류 되었으며, 이를 바탕으로 25개의 화기형질을 이용하여 주성분 분석과 군집분석을 수행하였다. 주성분 분석결과 제1주성분은 전체 분산의 44.73%, 제2주성분은 16.86%, 제 3주성분은 8.88%, 제4주성분은 7.07%의 기여율을 보였으며, 상위 제4주성분까지의 누적 기여율이 77.56%였다. 군집분석 결과, 자방의 퇴화, 아관목, 두화의 크기 등의 주요형질에 의해 크게 3개의 군으로 구분되어졌으며, 화기구조의 식별형질로는 기발표된 Dracunculus, Abrotanum, Absinthium 3절과 완전히 일치하지는 않았으나 국내 자생쑥의 분류형질로 활용이 가능하였다.
국내자생 쑥속의 식물을 약용작물 및 산업화에 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 그 결과, 수집된 쑥속 식물들은 사철쑥 (A. capillaris)을 포함한 20종 1아종 2변종 24분류군으로 분류 되었으며, 이를 바탕으로 25개의 화기형질을 이용하여 주성분 분석과 군집분석을 수행하였다. 주성분 분석결과 제1주성분은 전체 분산의 44.73%, 제2주성분은 16.86%, 제 3주성분은 8.88%, 제4주성분은 7.07%의 기여율을 보였으며, 상위 제4주성분까지의 누적 기여율이 77.56%였다. 군집분석 결과, 자방의 퇴화, 아관목, 두화의 크기 등의 주요형질에 의해 크게 3개의 군으로 구분되어졌으며, 화기구조의 식별형질로는 기발표된 Dracunculus, Abrotanum, Absinthium 3절과 완전히 일치하지는 않았으나 국내 자생쑥의 분류형질로 활용이 가능하였다.
This study was conducted to obtain the basic data for using the Artemisia genetic resources as a medicinal crop. 24 taxa including Artemisia capillaris Thunb. were analyzed by principal component analysis of 25 characters and cluster analysis for classification. In Principal components analysis of i...
This study was conducted to obtain the basic data for using the Artemisia genetic resources as a medicinal crop. 24 taxa including Artemisia capillaris Thunb. were analyzed by principal component analysis of 25 characters and cluster analysis for classification. In Principal components analysis of individuals of taxa using 25 morphological characters of reproductive organ, the first, the second, the third and the fourth components contributed 44.73%, 16.86%, 8.88%, and 7.07% of the variations, respectively. The cumulative contribution from the first to the fourth principal components was 77.56%. In cluster analysis, taxa of Artemisia L. was seperated 3 group by 25 morphological characters of reproductive organ, but it didn't completely coincident with Kitamura classification.
This study was conducted to obtain the basic data for using the Artemisia genetic resources as a medicinal crop. 24 taxa including Artemisia capillaris Thunb. were analyzed by principal component analysis of 25 characters and cluster analysis for classification. In Principal components analysis of individuals of taxa using 25 morphological characters of reproductive organ, the first, the second, the third and the fourth components contributed 44.73%, 16.86%, 8.88%, and 7.07% of the variations, respectively. The cumulative contribution from the first to the fourth principal components was 77.56%. In cluster analysis, taxa of Artemisia L. was seperated 3 group by 25 morphological characters of reproductive organ, but it didn't completely coincident with Kitamura classification.
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문제 정의
국내자생 쑥속의 식물을 약용작물 및 산업화에 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 그 결과, 수집된 쑥 속 식물들은 사철쑥 (A.
본 연구에서는 쑥의 분류에 있어서 가장 중요한 형질인 화기 형태를 중심으로 국내에 분포하는 쑥속 24분류군을 명확하게 동정한 후, 주성분 분석과 군집분석을 통하여 각 분류군의 유연관계와 분류학적 위치를 확립하여 다양한 자생 쑥의 작물화 및 산업화의 기초자료로 이용하는데 목적이 있다.
제안 방법
등을 참조하여 동정하였다. 각 분류군의 화기의 조사는 해부현미경 (Olympus SZ61)을 통해 화장, 화폭, 중앙화, 자화의 크기, 화관, 자방, 화관색 등 총 25개의 식별형질들을 파악하였으며 (Table 2), 털산쑥, 흰쑥, 갯제비쑥, 섬쑥, 산쑥은 각기 관의 표본실에서 대여한 표본체를 이용하였다. 측정 결과 얻어진 자료는 SPSS program (SPSS Inc.
국내 수집 쑥속의 24분류군을 외부형태적 화기형질을 측정하여 주성분분석을 실시하였다. 고유치 (Eigenvalue)가 높은 주성분 1, 2, 3, 4에 대한 결과는 Table 4로 나타내었다.
대상 데이터
실험재료는 국내의 서울대학교 관악수목원 (SNUA), 강원대학교 (KWNU), 성균관대학교 (SKK), 국립수목원 (KH), 작물과학원 (NICS) 등 5개 표본관에 소장된 건조표본들과 2007년 3월부터 2007년 11월까지 수집된 쑥 분류군을 사용하였다. 수집된 재료는 작물과학원 실험포장에 이식하여 재배하였으며, 그 중 시험에 필요한 재료는 다시 선별하여 별도로 관리하였다.
데이터처리
각 분류군의 화기의 조사는 해부현미경 (Olympus SZ61)을 통해 화장, 화폭, 중앙화, 자화의 크기, 화관, 자방, 화관색 등 총 25개의 식별형질들을 파악하였으며 (Table 2), 털산쑥, 흰쑥, 갯제비쑥, 섬쑥, 산쑥은 각기 관의 표본실에서 대여한 표본체를 이용하였다. 측정 결과 얻어진 자료는 SPSS program (SPSS Inc., 2000: ver. 10.1)을통해 주성분분석 (principal components analysis)과 군집분석 (cluster analysis)을 시행하였다.
이론/모형
쑥 분류군의 분류체계는 Kitamura (1940, 1957, 1991) 에따라 분류하여 정리하였으며, 종의 동정은 기준표본, 원기재문, 도감 등을 참조하여 동정하였다. 각 분류군의 화기의 조사는 해부현미경 (Olympus SZ61)을 통해 화장, 화폭, 중앙화, 자화의 크기, 화관, 자방, 화관색 등 총 25개의 식별형질들을 파악하였으며 (Table 2), 털산쑥, 흰쑥, 갯제비쑥, 섬쑥, 산쑥은 각기 관의 표본실에서 대여한 표본체를 이용하였다.
성능/효과
Absinthium절은 화탁의 털이 있는 절로서 애기비쑥과 산흰쑥 등 2종을 포함하고 있었으며,Dracunculus, Abrotanum절은 화탁의 털이 없는 절로서 중앙화의 임성에 의해 각각 두 절로 구분되었다. Dracunculus 절은 중앙화의 자방이 퇴화된 분류군들로서 사철쑥을 포함한 5분류군이 속하였으며, Abrotanum절은 중앙화의 임성을 띄는 개똥쑥을 비롯한 17분류군이 속해 있었다. 한편, 화기형질로 인한 군집 분석의 결과 평균거리 (Rescaled Distance Cluster Combine)가 6에서 2종 이상포함된 것을 하나의 군으로 분류한 결과 크게 3개의 군집이 형성되었다 (Fig.
국내수집 쑥속은 사철쑥 (A. capillaris)을 포함한 20종 1 아종 2변종으로 총 24분류군이었다 (Table 1). 각 분류군의 화기를 해부한 결과 화탁의 털, 중앙화의 임성에 의해 크게 Sect.
56% 였다. 군집분석 결과, 자방의 퇴화, 아관목, 두화의 크기 등의 주요형질에 의해 크게 3개의 군으로 구분되어졌으며, 화기 구조의 식별형질로는 기발표된 Dracunculus, Abrotanum, Absinthium 3절과 완전히 일치하지는 않았으나 국내 자생 쑥의 분류 형질로 활용이 가능하였다.
기초자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 그 결과, 수집된 쑥 속 식물들은 사철쑥 (A. capillaris)을 포함한 20종 1아종 2 변종 24분류군으로 분류 되었으며, 이를 바탕으로 25개의 화기 형질을 이용하여 주성분 분석과 군집분석을 수행하였다. 주성분 분석결과 제1주성분은 전체 분산의 44.
princeps)은 Abrotanum절로 분류되어졌다. 따라서 본 연구의 군집분석 결과에 따르면 쑥의 화기 형태 형질은 국내 자생 쑥속의 종간 분류가 가능하게 하는 중요 형질이라 할 수 있다.
princeps)에서 기원한 것으로 판단하였으나, 강화 약쑥이 가지는 꽃의 형질인 CLR, SLR, OLR, CC, CLD, SLD 등의 특징은 쑥과 다른 종으로 분류될 만큼 큰 차이를 보였다 (Table 6). 또한 군집분석 결과 강화약쑥은 쑥보다는 황해쑥과유의성이 높아 황해쑥의 근연종이거나 다른 분류군과 구별되는 종으로 추정된다.
1). 또한 사철쑥의 포복형과 직립형은 전초의 외관상 많은 형태적 차이를 보이고 있으나, 화기형질에 의한 분석결과 유연관계가 매우 가깝게 나타났다. 따라서 사철쑥의 포복형과 직립형은 생육환경에 따른 변이에 의한 것으로 생각된다 (南 등, 2003).
화기의 중요한 형질인 화장 (FL)은 화폭 (FW), 바깥총포길이 (OBL), 바깥총포폭 (OBW), 안총포길이 (IBL), 안총포폭 (IBW), 주변화의 화관 길이 (CLR), 주변화의 화주길이 (SLR), 주변화의 자방길이 (OLR), 중앙화의 화관길이 (CLD), 중앙화의 자방길이 (OLD), 중앙화의 화주길이 (SLD)와 고도의 정의 상관관계를 보였으며, 화폭 (FW)은 화의 장폭비 (FL/W)와는 고도의 부의 상관관계를 나타내었으나, OBL, OBW, IBL, IBW, CLR, SLR, CLD, OLD, 주변화의 꽃수 (RFN), 중앙화의 꽃수 (DFN) 의형질과는 고도의 정의 상관관계을 보였다. 또한 총포배열수 (IAN)에 따라 주변화 및 중앙화의 화관과 화주의 길이는 부의 상관관계를 가지며, 화탁모 (RH)와는 고도의 정의 상관관계를 유지하였다. 반면, 정성적형질 중 총포털 (IH)은 IBL, IL/W,CLR, SLR, CLD, OLD와 고도의 정의 상관관계가 있으며, IAN과는 부의 상관관계를 보였고, 종자의 직접적인 관계를 가지는 자방퇴화 (OR)는 IAN과 정의 상관관계를 보이는 한편 CLR, SLR, OLD 과는 고도의 부의 상관관계를 나타내었으나, 중앙화의 화관열편색 (CC), 화탁모 (RH), 생활형 (LF)은 어떠한 형질과도 상관관계를 나타내지 않았다.
또한 총포배열수 (IAN)에 따라 주변화 및 중앙화의 화관과 화주의 길이는 부의 상관관계를 가지며, 화탁모 (RH)와는 고도의 정의 상관관계를 유지하였다. 반면, 정성적형질 중 총포털 (IH)은 IBL, IL/W,CLR, SLR, CLD, OLD와 고도의 정의 상관관계가 있으며, IAN과는 부의 상관관계를 보였고, 종자의 직접적인 관계를 가지는 자방퇴화 (OR)는 IAN과 정의 상관관계를 보이는 한편 CLR, SLR, OLD 과는 고도의 부의 상관관계를 나타내었으나, 중앙화의 화관열편색 (CC), 화탁모 (RH), 생활형 (LF)은 어떠한 형질과도 상관관계를 나타내지 않았다.
고유치 (Eigenvalue)가 높은 주성분 1, 2, 3, 4에 대한 결과는 Table 4로 나타내었다. 본 연구에서 제1주성분은 11.18개의 형질을 포함하고 있으며, 전체분산의 44.73%가 설명되어지고, 제2주성분은 4.21개의 형질로 전체 분산의 16.86%를 설명할 수 있으며, 제3주성분은 2.22개의 형질로 전체 분산의 8.88%, 제4주성분은 1.76개의 형질로 전체분산의 7.07%를 설명할 수 있다. 또한 상위 4개의 주성분으로 전체분산의 77.
따라서 제1주성분에 속하는 쑥 분류군들은 중앙화의 자방퇴화가 되지 않고 두화의 크기와 관련되는 것으로 추정된다. 제2 주성분은 FL/W, ACL, AL, LF의 형질과 정의 상관관계를 보이지만, FW, IBW, IL/W, RFN, DFN, RH 형질과는 부의 상관관계로 상대적 영향을 미치고 있었다. 따라서 제2주성분에 속하는 종류들은 화폭에 비해 화장이 큰 것과 관련이 있는 것으로 추정된다.
따라서 제2주성분에 속하는 종류들은 화폭에 비해 화장이 큰 것과 관련이 있는 것으로 추정된다. 제3주성분은 바깥총포의 장폭비 (OL/W), RFN, DFN의 3개 형질이 서로 고도의 정의 상관관계를 보임으로써 소화 (Floret)의 수에 관련됨을 알 수 있으며, 제4주성분은 IAN, OR의 형질이 고도의 정의 상관관계를 나타내었다.
capillaris)을 포함한 20종 1아종 2 변종 24분류군으로 분류 되었으며, 이를 바탕으로 25개의 화기 형질을 이용하여 주성분 분석과 군집분석을 수행하였다. 주성분 분석결과 제1주성분은 전체 분산의 44.73%, 제2 주성분은 16.86%, 제 3주성분은 8.88%, 제4주성분은 7.07%의 기여율을 보였으며, 상위 제4주성분까지의 누적 기여율이 77.56% 였다. 군집분석 결과, 자방의 퇴화, 아관목, 두화의 크기 등의 주요형질에 의해 크게 3개의 군으로 구분되어졌으며, 화기 구조의 식별형질로는 기발표된 Dracunculus, Abrotanum, Absinthium 3절과 완전히 일치하지는 않았으나 국내 자생 쑥의 분류 형질로 활용이 가능하였다.
56%가 설명이 가능하였다. 주성분과 본래의 형질치 간의 상관을 나타내는 인자부하량은 제1 주성분에서 조사된 25개의 형질 중 FL, FW, OBL, OBW, IBL, IBW, CLR, SLR, OLR, CLD, OLD, SLD, 수술의 약통길이 (ACL), AL, IH 의 15개 형질은 고도의 정의 상관관계를 보였으며, IAN, OR의 2개 형질은 부의 상관관계를 보였다. 따라서 제1주성분에 속하는 쑥 분류군들은 중앙화의 자방퇴화가 되지 않고 두화의 크기와 관련되는 것으로 추정된다.
상관관계는 Table 3과 같다. 화기의 중요한 형질인 화장 (FL)은 화폭 (FW), 바깥총포길이 (OBL), 바깥총포폭 (OBW), 안총포길이 (IBL), 안총포폭 (IBW), 주변화의 화관 길이 (CLR), 주변화의 화주길이 (SLR), 주변화의 자방길이 (OLR), 중앙화의 화관길이 (CLD), 중앙화의 자방길이 (OLD), 중앙화의 화주길이 (SLD)와 고도의 정의 상관관계를 보였으며, 화폭 (FW)은 화의 장폭비 (FL/W)와는 고도의 부의 상관관계를 나타내었으나, OBL, OBW, IBL, IBW, CLR, SLR, CLD, OLD, 주변화의 꽃수 (RFN), 중앙화의 꽃수 (DFN) 의형질과는 고도의 정의 상관관계을 보였다. 또한 총포배열수 (IAN)에 따라 주변화 및 중앙화의 화관과 화주의 길이는 부의 상관관계를 가지며, 화탁모 (RH)와는 고도의 정의 상관관계를 유지하였다.
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