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문제 정의
- 한국잔디류의 형태적 특성에 관한 연구에서 종별 형태적 특성과 유전형질들의 근연관계 등은 보고되고 있으나 국내 자생 잔디의 지리적 특성에 따른 형태적 변이를 탐구하고 자원을 보존하는 연구는 미흡한 상태이다. 따라서본 연구는 국내에서 자생하고 있는 한국잔디류를 지역별로 수집하여 형태적 특성을 조사했으며, 수집된 자원을 보존할 수 있는 체계를 확립하고자 수행되었다.
- 본 연구는 국내 해안 및 도서지역에 자생하고 있는 한국잔디류를 지역별로 수집하여 형태적 특성 및 지역별 변이 정도를 알아보고자 수행되었으며, 수집된 유전자원을 보존 평가할 수 있는 체계를 확립하는 것이 목적이다. 16개 시·군 단위에서 159개체 자생 한국잔디를 수집하였으며, 이들의 초장, 엽폭, 엽장, 엽각도, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비 및 화수당 종자수 등의 형태적 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 16개 시·군 단위에서 159개체 자생 한국잔디를 수집하였으며, 이들의 초장, 엽폭, 엽장, 엽각도, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비 및 화수당 종자수 등의 형태적 특성을 조사하였다.
- sinica 로 구분하고 2번으로 하였다. Z. sinica와 유사한 생육을 보이나 종자의 폭이 넓은 것을 Z. macrostachya로 구분하고 3번으로 하였다. 엽폭이 2 mm 수준이며, 초장이 짧은 특성을 보이는 것을 Z.
- 수집 지역은 한국잔디류가 다양하게 분포되어 있을 것이라고 예상되는 곳을 시·군 단위로 나누어 수집하였다. 각 지역에서 수집된 개체들을 구분하기 위하여 잔디종류, 수집순서 별로 코드를 지정하였다. 잔디종류는 엽에 털이 많고, 엽폭이 5 mm 이상이며, 종자길이가 3 mm 정도인 것을 Z.
- matrella의 중간적 특성을 보이는 것을 hybrid zoysiagrass (상업명: 중지)로 표시하고 6번으로 하여 코드를 부여하였다. 수집 시기는 생육이 왕성한 5~9월을 중심으로 하였으며, 수집 시간은 오전 10시부터 오후 3시까지로 맑은 날 하였다.
- 수집된 159개 개체들은 수집 직 후 2일 이내에 초장, 엽폭, 엽장, 엽각도, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비, 화수당 종자 수 등을 조사하였다. 형태적 특성은 생육진전속도가 비슷한 줄기 10개를 무작위로 선택하여 측정한후 평균치 및 표준오차를 계산하였다.
- matrella로 구분하고 4번으로 하였다. 엽폭이 1 mm 이하인 생육을 보이는 것을 Z. tenuifolia 로 구분하고 5번으로 하였다. 엽폭이 3-4 mm 수준이며, 형태적 특성이 Z.
- macrostachya로 구분하고 3번으로 하였다. 엽폭이 2 mm 수준이며, 초장이 짧은 특성을 보이는 것을 Z. matrella로 구분하고 4번으로 하였다. 엽폭이 1 mm 이하인 생육을 보이는 것을 Z.
- tenuifolia 로 구분하고 5번으로 하였다. 엽폭이 3-4 mm 수준이며, 형태적 특성이 Z. japonica와 Z. sinica 및 Z. japonica와 Z. matrella의 중간적 특성을 보이는 것을 hybrid zoysiagrass (상업명: 중지)로 표시하고 6번으로 하여 코드를 부여하였다. 수집 시기는 생육이 왕성한 5~9월을 중심으로 하였으며, 수집 시간은 오전 10시부터 오후 3시까지로 맑은 날 하였다.
- 초장은 지면에서 2-3번째 잎 끝까지의 길이를 측정하였고, 잔디 구분에 특징 적인 엽폭과 엽장은 환경의 영향이 적은 2-3번째 잎을 조사하였으며, 엽각도는 2-3번째 잎의 잎몸이 줄기로부터 벌어진 정도를 제도용 각도기를 이용해 측정했다. 유전형질이 반영되어 있어 구분이 용이한 종자의 형태 및 크기를 조사하기 위하여 광학현미경(Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Germany)을 이용해 종자의 길이와 폭을 측정하였다. 각 지역별 한국잔디류의 잎과 종자의 특성을 이용해 근 연관계 및 변이정도를 알아보고자 SPSS 통계프로그램을 이용해 유클리디안 제곱거리로 군집분석 하였다.
- 각 지역에서 수집된 개체들을 구분하기 위하여 잔디종류, 수집순서 별로 코드를 지정하였다. 잔디종류는 엽에 털이 많고, 엽폭이 5 mm 이상이며, 종자길이가 3 mm 정도인 것을 Z. japonica로 구분하고 1번으로 하였다. 형태적으로 엽폭이 3-4 mm 수준이며, 잎에 털이 없는 자생종을 Z.
- 형태적 특성은 생육진전속도가 비슷한 줄기 10개를 무작위로 선택하여 측정한후 평균치 및 표준오차를 계산하였다. 초장은 지면에서 2-3번째 잎 끝까지의 길이를 측정하였고, 잔디 구분에 특징 적인 엽폭과 엽장은 환경의 영향이 적은 2-3번째 잎을 조사하였으며, 엽각도는 2-3번째 잎의 잎몸이 줄기로부터 벌어진 정도를 제도용 각도기를 이용해 측정했다. 유전형질이 반영되어 있어 구분이 용이한 종자의 형태 및 크기를 조사하기 위하여 광학현미경(Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Germany)을 이용해 종자의 길이와 폭을 측정하였다.
- japonica로 구분하고 1번으로 하였다. 형태적으로 엽폭이 3-4 mm 수준이며, 잎에 털이 없는 자생종을 Z. sinica 로 구분하고 2번으로 하였다. Z.
대상 데이터
- 잔디 수집은 2010년 5월 19일부터 동년 9월 11일까지 남·동해안 및 서해안과 도서지역에서 수행되었다. 2010년 5월 19~21일 군산에서 14개체와 부안에서 5개체, 2010년 6월 3일~5일 신안에서 25개체, 2010년 6월 10~12일 완도에서 22개체, 2010년 6월 16~18일 여수에서 15개체, 2010년 7월 15~16일 거제에서 14개체, 2010년 8월 5~6일 순천에서 5개체와 광양에서 8개체, 2010년 8월 12~13일 통영에서 9개체와 남해에서 15개체, 2010년 8월 30일 진주에서 5개체, 2010년 9월 7~8일 태안에서 8개체와 고성에서 5개체, 2010년 9월 10~11일 포항에서 5개체, 영덕과 울진에서 각각 2개체 씩 총 159개체를 수집하였다.
- 수집 지역은 한국잔디류가 다양하게 분포되어 있을 것이라고 예상되는 곳을 시·군 단위로 나누어 수집하였다.
- 잔디 수집은 2010년 5월 19일부터 동년 9월 11일까지 남·동해안 및 서해안과 도서지역에서 수행되었다.
- 한국잔디류는 각 지역별로 Z. japonica류는 42개체, Z. sinica류는 28개체, Z. macrostachya류는 2개체, Z. matrella 류는 21개체, hybrid zoysiagrass(중지류)는 66개체를 수집 하였다(Fig. 1).
데이터처리
- 유전형질이 반영되어 있어 구분이 용이한 종자의 형태 및 크기를 조사하기 위하여 광학현미경(Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Germany)을 이용해 종자의 길이와 폭을 측정하였다. 각 지역별 한국잔디류의 잎과 종자의 특성을 이용해 근 연관계 및 변이정도를 알아보고자 SPSS 통계프로그램을 이용해 유클리디안 제곱거리로 군집분석 하였다.
- 수집된 159개 개체들은 수집 직 후 2일 이내에 초장, 엽폭, 엽장, 엽각도, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비, 화수당 종자 수 등을 조사하였다. 형태적 특성은 생육진전속도가 비슷한 줄기 10개를 무작위로 선택하여 측정한후 평균치 및 표준오차를 계산하였다. 초장은 지면에서 2-3번째 잎 끝까지의 길이를 측정하였고, 잔디 구분에 특징 적인 엽폭과 엽장은 환경의 영향이 적은 2-3번째 잎을 조사하였으며, 엽각도는 2-3번째 잎의 잎몸이 줄기로부터 벌어진 정도를 제도용 각도기를 이용해 측정했다.
성능/효과
- 이렇게 넓은 분포를 보이는 것은 채집 지역의 생육환경에 따라 다양한 생육형을 보인 것으로 생각된다. Z. matrella류의 엽폭 평균은 1.8 mm 이었고, 신안 1.0 mm부터 완도 2.3 mm까지 넓은 변이폭을 나타내었다. 엽장은 평균 6.
- japonica류는 군산, 부안, 신안, 완도, 여수, 거제, 순천, 통영, 남해, 태안, 고성, 포항, 영덕과 울진 등 14개 지역에서 자생되고 있었다. Z. sinica류는 군산, 부안, 신안, 완도, 여수, 거제, 순천, 광양, 통영, 남해, 태안과 고성 12개 지역에서 자생되고 있는 것을 확인하였다. Z.
- 2). 또한 종자길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비율, 화수당 종자수 등 종자형질 인자에 의한 군집분석 결과 유클리디안 거리 5 수준에서 3개 군으로 분리되었으며, 가장 거리가 멀게 분류된 군에 속한 수집 개체들은 Z1027, Z1038, Z1046, Z1089 등으로 종자의 특성이 다른 군에 비해 작은 특성의 변이 개체들로 확인 되었다(Fig. 3).
- 이상의 결과 초장, 엽장, 엽각도, 화수당 종자수 등의 경우 자생지 지역간에 차이가 나타나는 것을 확인하였다. 반면에 엽폭과 종자길이, 종자 폭, 종자 길이와 폭의 비율은 지역간에 큰 차이가 없는 것으로 보아 환경적 영향을 비교적 적게 받으며, 유전적 고유 형질을 반영하고 있는 형질로 판단되었다.
- sinica의 중간 교잡종으로 추측된다고 보고 하였다. 본 연구 결과에서도 환경영향이 적을 것으로 판단되는 엽폭이 Z. japonica는 5.2 mm, Z. sinica는 3.1 mm, Z. matrella는 1.8 mm로 나타났으며, hybrid zoysiagrass(중지류)는 3.8 mm로 유사한 결과를 보였다(Table 6).
- Hybrid zoysiagrass(중지류)는 군산, 부안, 신안, 완도, 여수, 거제, 순천, 광양, 통영, 남해, 진주, 태안, 고성, 포항과 영덕 15개 지역에서 고르게 분포하고 있었다. 상기 조사 결과 국내에는 다양한 종류의 hybrid zoysiagrass(중지류)가 자생 되고 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 수집 지역별 Z. japonica류의 형태적 특성을 조사한 결과 초장의 평균은 19.0 cm로 나타났으며, 여수 8.7 cm부터 태안 27.8 cm까지 넓은 변이를 보였다(Table 1). 엽폭은 평균 5.
- 수집 지역별 Z. macrostachya류의 형태적 특성을 조사한 결과 초장은 평균 21.4 cm로 Z. sinica류의 20.1 cm와 유사한 특성을 보였다(Table 3). 엽폭은 평균 3.
- 수집 지역별 Z. matrella류의 형태적 특성을 조사한 결과 초장은 평균 10.7 cm로 여수 3.2 cm부터 순천 23.5 cm 까지 넓은 분포를 보였다(Table 4). 이렇게 넓은 분포를 보이는 것은 채집 지역의 생육환경에 따라 다양한 생육형을 보인 것으로 생각된다.
- 수집 지역별 Z. sinica류의 형태적 특성을 조사한 결과 초장은 평균 20.1 cm로 높게 자라고 있는 것으로 나타났다(Table 2). 지역별로는 태안 14.
- 수집 지역별 hybrid zoysiagrass(중지류)의 형태적 특성을 조사한 결과 초장은 평균 13.8 cm로 완도 10.5 cm부터 부안 23.7 cm까지 넓게 분포되고 있는 것을 확인하였다 (Table 5). 엽폭은 평균 3.
- 수집된 한국잔디류의 변이정도를 확인하기 위해서 엽폭과 엽장의 엽형질 인자에 의한 군집분석 결과 유클리디안거리 5 수준에서 5개 군으로 나뉘어졌으며, 가장 거리가 멀게 분류된 군에 속한 수집 개체들은 Z4066, Z4092, Z4100, Z6106 등으로 나타났다. 이 개체들은 엽폭이 1.
- 엽각도는 평균 35.2° 로 조사군 중에서 가장 좁은 특성을 보였으며, 순천 24.0° 부터 거제 51.0° 까지 넓은 변이를 나타내었다.
- 8 mm로 지역간 변이폭이 좁게 나타났다. 엽장은 평균 9.4 cm로 Z. japonica류의 14.7 cm 보다 짧게 나타났으며, 순천 7.7 cm부터 통영 12.1 cm까지 넓은 변이를 보이는 것을 확인하였다. 엽각도는 평균 35.
- 9 cm까지 분포되어 있었다. 엽폭은 평균 3.1 mm로 Z. japonica류 5.2 mm에 비해 좁았으며, 3.0~3.8 mm로 지역간 변이폭이 좁게 나타났다. 엽장은 평균 9.
- 이상의 결과 초장, 엽장, 엽각도, 화수당 종자수 등의 경우 자생지 지역간에 차이가 나타나는 것을 확인하였다. 반면에 엽폭과 종자길이, 종자 폭, 종자 길이와 폭의 비율은 지역간에 큰 차이가 없는 것으로 보아 환경적 영향을 비교적 적게 받으며, 유전적 고유 형질을 반영하고 있는 형질로 판단되었다.
- 0°까지 분포하였다. 종자 길이는 평균 4.1 mm, 종자폭은 평균 1.2 mm, 종자길이와 폭의 비율은 평균 3.6, 화수당 종자수의 평균은 10.0개로 조사되었다.
- 0°까지 분포하였다. 종자길이는 평균 4.5 mm로 Z. japonica류 보다는 길고, Z. sinica류 보다는 짧은 특성을 보였으며, 거제 2.9 mm 부터 여수 4.9 mm까지 넓은 변이폭을 보였다. 종자폭은 평균 1.
- 0° 까지 넓은 변이를 나타내었다. 종자길이는 평균 7.9 mm로 조사군 중에서 가장 긴 특성을 보였으며, 7.0~9.4 mm로 나타나 Z. sinica류 내에서도 넓은 변이를 보였다. 종자폭은 평균 1.
- sinica류 내에서도 넓은 변이를 보였다. 종자폭은 평균 1.5 mm로 나타났 으며, 1.3~1.7 mm까지 좁은 특성과 넓은 특성의 형태적 변이가 존재하는 것을 확인하였다. 종자길이와 폭의 비율은 평균 5.
- 반면에 엽폭, 종자 길이, 종자폭, 종자길이와 폭의 비율 등에서는 큰 변이를 보이지 않았다. 중간적 형태를 보이고 있는 hybrid zoysiagrass 류는 조사 형질 간에 다양한 변이를 보이는 것을 확인할수 있었다. 상기 형태적 특성 조사 결과 및 수집된 유전자원들은 앞으로 고품질 잔디육종을 위한 귀중한 자료로 활용가치가 높다고 판단된다.
후속연구
- 상기 변이를 보이는 개체들은 앞으로 한국잔디류의 변이를 확대하기 위한 귀중한 유전자원으로 보존가치가 높으며, 추가적인 생육특성 연구가 필요하다고 판단된다. 또한 수집된 개체들은 현재 남부산림자원연구소 연구포장에 보존되고 있으며, 이들 자원의 유지체계 확립 및 내환경성 특성 평가 등이 지속적으로 진행될 예정이다.
- 상기 변이를 보이는 개체들은 앞으로 한국잔디류의 변이를 확대하기 위한 귀중한 유전자원으로 보존가치가 높으며, 추가적인 생육특성 연구가 필요하다고 판단된다. 또한 수집된 개체들은 현재 남부산림자원연구소 연구포장에 보존되고 있으며, 이들 자원의 유지체계 확립 및 내환경성 특성 평가 등이 지속적으로 진행될 예정이다.
- 중간적 형태를 보이고 있는 hybrid zoysiagrass 류는 조사 형질 간에 다양한 변이를 보이는 것을 확인할수 있었다. 상기 형태적 특성 조사 결과 및 수집된 유전자원들은 앞으로 고품질 잔디육종을 위한 귀중한 자료로 활용가치가 높다고 판단된다.
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