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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 지금까지 작살나무와 좀작살나무의 분류 및 동정에 활용해 온 외부형태학적 식별형질들 을 생체와 표본 조사를 통하여 상세히 재검토하고, 각 형질들의 분류학적 유용성을 평가함에 첫 번째 목적이 있다. 또한 추가적으로 이들 두 분류군의 미세형태형질(잎, 약, 핵과, 특히 내과피의 구조, 화분 등)들에 대해 주사전자현 미경을 이용하여 상세히 기재하고, 나아가 보다 더 정확한 동정과 분류에 필요한 보다 더 유용한 진단형질을 제시함에 있다.
가설 설정
- 4. 잎의 길이는 5.0−18.0 cm이다.
제안 방법
- 외부형태를 측정하기 위해 생체와 액침표본 및 건조표 본에 대해 디지털캘리퍼스(Digital Calipers; Mitutoyo, CD-15CP)와 해부현미경(Stereoscopic Microscope; Zeizz, Stereo Discovery V8)을 사용하여 측정하였다. 줄기단면과 잎, 약의 미세형태를 관찰하기 위해 생체로부터 채집된 표본을 FAA에 고정시켰다.
- 외부형태를 측정하기 위해 생체와 액침표본 및 건조표 본에 대해 디지털캘리퍼스(Digital Calipers; Mitutoyo, CD-15CP)와 해부현미경(Stereoscopic Microscope; Zeizz, Stereo Discovery V8)을 사용하여 측정하였다. 줄기단면과 잎, 약의 미세형태를 관찰하기 위해 생체로부터 채집된 표본을 FAA에 고정시켰다. 48시간 후 70% EtOH로 치환하여 장기 보관하여 관찰하였다.
- 70% EtOH에 보관된 줄기, 잎, 수술을 아세톤 탈수과정 (Aceton series: 50%, 70%, 90%, 100%에서 각 약 30분-1시간 정도 보관)을 거처 탈수 시켰다. CO2 gas를 이용해 임계점 건조(Critical Point Drying; JEOL, SPI-13200J-AB)처리하여 완전히 건조시켰다.
- 광학현미경 관찰을 위해 70% EtOH에 보관된 화분이 들어있는 microtube를 원심분리 한 후 상층액을 버리고 상온 에서 24시간 이상 건조시켰다. 글리세롤 젤라틴(glycerol gelatin)에 화분을 묻혀 paraffin으로 봉합하여 영구표본을 제작하였다.
- 건조 된 줄기, 잎, 수술, 내과피와 70% EtOH에 보관된 화분을 알루미늄 스터브(aluminium stub) 위에 올린 다음 이온 증착기(Ion-Sputter; JEOL, JFC-1100)를 이용하여 백금 (Pt)으로 3분간 이온증착(Ion-coating)시키고 주사전자현 미경(JEOL, JSM 5200)으로 가속전력 15 kV에서 관찰하고 사진 촬영하였다.
대상 데이터
- 실험재료는 2010년 3월부터 2012년 2월까지 채집된 생체와 건조표본 및 성숙한 개체를 FAA (Formalin-acetic acid-ethyl alcohol)에 고정한 액침표본 및 국내 표본관 KH, KWNU, SKK, SNUA (cf. Holmgren and Holmgren, 1998)에서 대여한 건조표본을 사용하였다(Appendix). 대상 분류 군의 분포에 대한 정보는 국가생물종정보시스템(http:// www.
- Holmgren and Holmgren, 1998)에서 대여한 건조표본을 사용하였다(Appendix). 대상 분류 군의 분포에 대한 정보는 국가생물종정보시스템(http:// www.nature.go.kr)의 확보 가능한 표본정보를 바탕으로 제시하였다. 실험에 사용된 재료의 대부분의 확증표본은 경희대학교 이과대학 생물학과 식물표본실(KHUS)에 보관 하였다.
데이터처리
- 실험에 사용된 재료의 대부분의 확증표본은 경희대학교 이과대학 생물학과 식물표본실(KHUS)에 보관 하였다. 또한 두 분류군 간 형질 차이의 유의성을 평가하기 위해 SPSS (ver. 18.00)를 이용하여 양측검정을 하였다.
이론/모형
- 건조표본으로부터 채집된 화분을 Erdtman (1960)이 제안한 표준초산분해법(standard acetolysis method)을 이용하여 처리하였다. 해부현미경(Olympus, SZ-ST)을 사용하여약(anther)을 떼어내어 microtube에 넣고 잘게 부쉈다.
- 화분학적 용어는 Punt et al. (2007)과 Jang and Hong (2010) 그리고 미세형태학적 용어는 Cantino (1990)를 따랐다.
성능/효과
- 작살나무는 외형이 장타 원형, 타원형, 난형, 혹은 도란형이며 엽두는 점첨두, 예두, 원두, 미요두 등으로 다양하고, 엽저는 쐐기형 또는 예저이며, 엽연은 예거치, 소예거치이다. 좀작살나무는 타원형, 도란형이고 엽두는 점첨두이며 엽저는 쐐기형, 예저이고 엽연은 예거치로서 작살나무가 좀 더 다양하게 나타났다. 작살나무 잎의 크기는 5.
- 2 mm이다. 좀작살나무의 꽃의 형질이 작살나무보다 비교적 작게 나타났다(Fig. 1E, F; Table 1).
- 수술 및 암술: 두 분류군 모두 수술 4개, 암술 1개이며 암술이 수술보다 길게 돌출된다. 화사와 화관 통부의 길이 비(filament length/corolla tube length)는 작살나무가 0.
- 9 µm다. 두 분류군 모두 기공복합체의 형태가 불규칙형(anomocytic)이며 수층벽(anticlinal wall)에서 파상형(sinuate)이 나타나고, 각피층은 좀작살나무가 작살 나무에 비해 더 발달되어있다. 표피세포의 형태는 불규칙형(irregular)이다.
- 본 연구에서 두 분류군은 1년생 줄기 형태, 동아 유형과 형태, 약의 열개 유형, 내과피 구조에서 차이가 있는 것으로 관찰되었다. 또한 정아와 측아의 길이, 화관 통부의 길이와 너비, 화관 열편의 길이, 화관 통부 길이와 화사 길이의 비, 수술 길이, 약 길이, 암술 길이, 그리고 화분크기 등에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다 (Figs.
- 본 연구에서 두 분류군은 1년생 줄기 형태, 동아 유형과 형태, 약의 열개 유형, 내과피 구조에서 차이가 있는 것으로 관찰되었다. 또한 정아와 측아의 길이, 화관 통부의 길이와 너비, 화관 열편의 길이, 화관 통부 길이와 화사 길이의 비, 수술 길이, 약 길이, 암술 길이, 그리고 화분크기 등에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다 (Figs. 1, 2; Table 1).
- Kim and Kim (2011)은 동아의 경우 좀작살나무는 인편 으로 감싸여 있는 반면 작살나무는 인편이 없이 나출되어 있다고 보고하였으며, 본 연구에서도 유사하게 관찰되었다(Fig 1B, C). 동아의 형태는 작살나무가 선상타원형, 장타원형인데 비해 좀작살나무는 광타원형, 난형, 구형으로 나타났으며, 정아와 측아의 길이 또한 작살나무가 더 길게 나타나 식별형질로서의 유용성을 확인하였다(cf. Table 1).
- 그러나 Atkins (1999)는 작살나무의 거치가 중부이 상에 나타나는 것으로 기재하여 동정에 혼란이 있었다. 본 연구에서 거치 길이와 잎 길이의 비(Fig. 1A)를 관찰한 결과, 거치가 차지하는 비율은 두 분류군이 비슷한 것으 로 나타났다. 두 분류군의 평균이 유의한 차이가 없다고 나타났으며, 또한 개체 내에서의 변이가 심하다.
- 또한 Lee (2003)와 Lee (2006)는 두 분류군 모두 액생으로 기재하였다. 본 연구결과 두 분류군 모두 액생하거나 엽액에서 떨어져 달리며 동일 분류군의 개체 내에서도 혼재되어 나타나 기존문헌 에서 제시한 내용과 다소 다르게 관찰되었다. 화서와 엽액의 간격(Fig.
- 0 mm로, 작살나무가 더 길다. 본연구결과, 작살나무에서 비교적 길게 나타났으며, 좀작살 나무의 통부 길이는 Kim (1987)의 결과에 비해 더 짧게 나타났다(Fig. 1E, F; Table 1). Kim (1987)은 작살나무의 화사 길이는 3.
- 위 형질에 대한 두 분류 군의 평균에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이 중화관 통부의 길이와 약의 길이는 범위가 중복되지 않아 식별형질로 유용한 것을 확인할 수 있었다. 반면에 화관 열편의 길이, 화사 및 화주 길이는 평균에서 유의한 차이가 보이나 범위가 중복되므로 추후 더 많은 개체를 조사하여 식별형질로서의 유용성을 확인해야 할 것으로 본다.
- 3. 화관이 분홍색이고, 열매는 자주색 혹은 보라색이다····· C. dichotoma var.
- 95 µm 로 기재하였다. 본 연구결과 두 분류군 모두 Chung and Kim (1989)이 제시한 결과와 유사하게 나타 났고, 다만 화분의 크기는 다소 크게 관찰되었으며, 화분의 형태는 구형 뿐 만아니라 작살나무에서는 아단구형에서 아장구형, 좀작살나무는 약단구형에서 장구형까지 좀더 다양하게 나타났다(cf. Table 1). 그리고 화분 표면무늬의 경우, Chung and Kim (1989)은 망상구조(reticulate)라고 기재하였으나, 본 연구결과 SEM상 망강과 망벽의 크기를 기준으로 볼 때, 미세망상구조(microreticulate)로 기재하는 것이 좀 더 정확하다(Fig 2G, H; cf.
- 내과피의 경우 작살나무에서만 가장자리에서 안으로오목하게 들어가는 구조가 나타나고 좀작살나무는 편평 하여 두 분류군을 구별하는데 있어 유용한 형질임이 추가로 확인되었다(Fig. 2M, N, Q, R).
- 결과적으로 작살나무와 좀작살나무의 외부형태 및 미 세형태를 관찰하여 1년생 줄기(소지)의 형태, 동아의 유형과 형태 및 길이, 화관의 통부 길이, 약의 길이와 열개 형태, 내과피의 형태가 두 분류군의 유용한 식별형질임을 확인 하였다. 끝으로 작살나무와 좀작살나무의 분포에 대한 정보와 한국산 작살나무속 전체 분류군에 대한 개정된 검색표를 아래에 제시하였다.
- 1. 꽃받침 열편은 넓은 삼각형모양으로 끝은 둥글고, 단모와 성상모가 드물게 분포한다; 식물 전체에 털이 개화기 이전에는 많으나, 결실기로 접어들면서 줄어 들거나 떨어진다.
- 5. 잎의 길이는 5.0−10.0 (−11.0) cm, 너비는 2.4−5.6 cm이다; 내과피의 길이는 2.0−2.9 mm, 너비는 1.0−1.7 mm이다.
- 1. 꽃받침 열편은 좁은 삼각형으로 끝은 대부분 뾰족하거나 드물게 약간 둥글고, 단모와 수상모가 밀집한다; 식물 전체에 항상 털이 밀집되어있다.
- 6. 화관과 열매가 모두 흰색이다 ····························· C. japonica f.
후속연구
- 따라서 본 연구에서는 지금까지 작살나무와 좀작살나무의 분류 및 동정에 활용해 온 외부형태학적 식별형질들 을 생체와 표본 조사를 통하여 상세히 재검토하고, 각 형질들의 분류학적 유용성을 평가함에 첫 번째 목적이 있다. 또한 추가적으로 이들 두 분류군의 미세형태형질(잎, 약, 핵과, 특히 내과피의 구조, 화분 등)들에 대해 주사전자현 미경을 이용하여 상세히 기재하고, 나아가 보다 더 정확한 동정과 분류에 필요한 보다 더 유용한 진단형질을 제시함에 있다.
- 이 중화관 통부의 길이와 약의 길이는 범위가 중복되지 않아 식별형질로 유용한 것을 확인할 수 있었다. 반면에 화관 열편의 길이, 화사 및 화주 길이는 평균에서 유의한 차이가 보이나 범위가 중복되므로 추후 더 많은 개체를 조사하여 식별형질로서의 유용성을 확인해야 할 것으로 본다.
- 8 mm로서 잎의 형질과 함께 작살나무와의 구별에 유용한 형질로판단된다(Yoon and Hong, unpublished data). 그러나 특히 이들 종하 분류군과 본종들에 대한 정량적인 식별형질들은 보다 더 많은 개체/표본들에 대한 추가적인 연구를 통해 분류학적 가치를 재검토할 필요가 있다고 본다.
- kr)의 표본정보에 따른 지역의자생 집단과 식재 집단 간 구분이 모호하여, 자생 집단을 확인하는 데에는 어려움이 있다. 추가적으로 국가생물종 정보시스템에 탑재된 표본사진을 확인한 결과, 제주도에도 좀작살나무가 분포하는 것으로 나타났지만, 좀작살나 무인지의 여부를 사진 상으로 정확히 동정하는데 어려움이 있어 실제 표본의 확인이 필요하다.
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