참느릅나무가 많은 쭉정이 시과를 생산하는 원인을 구명하고자 원주지역에서 생육하는 22그루의 참느릅나무 성목의 개화, 수분 및 시과특성을 3년간 조사하였다. 참느릅나무는 당년지 엽액에 양성화가 달리는 화서를 형성하고, 꽃은 웅예선숙, 자예선숙 및 웅예이숙 하는 등의 독특한 성 형태를 가지고 있었다. 참느릅나무는 대부분의 느릅나무속 수종들과는 달리 타가수분하며 부분적이나마 충매한다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 충실시과의 비율의 평균값은 연도별로 고도의 퉁계적 유의차가 인정되었으며, 2009년 65.6%로 가장 높았으며, 2010년 42.9%, 2011년 37.5%로 현저히 낮아졌다. 이는 화분비산에 영향하는 강수량이나 강우일수, 화아분화기인 봄철의 저온 등에 영향을 받은 것이라 사료된다. 이상의 결과를 통하여 참느릅나무는 자가불화합성을 지니고 수분실패로 많은 쭉정이시과를 생산하는 것이라 사료된다. 앞으로 쭉정이시과를 생산하는 주요 수목의 전략, 수분시스템 등에 대한 많은 연구가 필요할 것이라 판단된다.
참느릅나무가 많은 쭉정이 시과를 생산하는 원인을 구명하고자 원주지역에서 생육하는 22그루의 참느릅나무 성목의 개화, 수분 및 시과특성을 3년간 조사하였다. 참느릅나무는 당년지 엽액에 양성화가 달리는 화서를 형성하고, 꽃은 웅예선숙, 자예선숙 및 웅예이숙 하는 등의 독특한 성 형태를 가지고 있었다. 참느릅나무는 대부분의 느릅나무속 수종들과는 달리 타가수분하며 부분적이나마 충매한다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 충실시과의 비율의 평균값은 연도별로 고도의 퉁계적 유의차가 인정되었으며, 2009년 65.6%로 가장 높았으며, 2010년 42.9%, 2011년 37.5%로 현저히 낮아졌다. 이는 화분비산에 영향하는 강수량이나 강우일수, 화아분화기인 봄철의 저온 등에 영향을 받은 것이라 사료된다. 이상의 결과를 통하여 참느릅나무는 자가불화합성을 지니고 수분실패로 많은 쭉정이시과를 생산하는 것이라 사료된다. 앞으로 쭉정이시과를 생산하는 주요 수목의 전략, 수분시스템 등에 대한 많은 연구가 필요할 것이라 판단된다.
To examine the reason of empty samara production of Chinese elm, Ulmus parviflora, twenty two planted trees in Wonju-si were monitered for three years in terms of their flowering, pollinatiom system and samara characteristics. Inflorescences with bisexual flowers of Chinese elm are developed in the ...
To examine the reason of empty samara production of Chinese elm, Ulmus parviflora, twenty two planted trees in Wonju-si were monitered for three years in terms of their flowering, pollinatiom system and samara characteristics. Inflorescences with bisexual flowers of Chinese elm are developed in the leaf axils on the twigs. Dichogamous flowers are varied with protogynuous and protandrous flower, and stamens in some bisexual flowers are developed in seperated time on a inflorescence or a tree. It is revealed newly that the flower of Chinese elm is out-crossed and partially insect(Apis mellifera) pollinated. The ratios of sound samara are significantly differed among years, the heighest values 65.5% were shown in 2009, lowered 42.9% in 2010, and the lowest 37.5% in 2011. This result might be affected by mean daily precipitation and number of rainy days during the flowering date, and lower temperature during the floral initiation stage, especially in 2011. These findings suggest that Chinese elm has self-incompatibility strategy and much pollination failure resulted in a production of much empty samaras. Further researches on the empty-seed production strategies and pollination system of major tree species might be needed.
To examine the reason of empty samara production of Chinese elm, Ulmus parviflora, twenty two planted trees in Wonju-si were monitered for three years in terms of their flowering, pollinatiom system and samara characteristics. Inflorescences with bisexual flowers of Chinese elm are developed in the leaf axils on the twigs. Dichogamous flowers are varied with protogynuous and protandrous flower, and stamens in some bisexual flowers are developed in seperated time on a inflorescence or a tree. It is revealed newly that the flower of Chinese elm is out-crossed and partially insect(Apis mellifera) pollinated. The ratios of sound samara are significantly differed among years, the heighest values 65.5% were shown in 2009, lowered 42.9% in 2010, and the lowest 37.5% in 2011. This result might be affected by mean daily precipitation and number of rainy days during the flowering date, and lower temperature during the floral initiation stage, especially in 2011. These findings suggest that Chinese elm has self-incompatibility strategy and much pollination failure resulted in a production of much empty samaras. Further researches on the empty-seed production strategies and pollination system of major tree species might be needed.
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문제 정의
이에 이 연구는 참느릅나무가 많은 쭉정이 시과를 생산하는 원인을 구명하고자 원주지역에서 생육하는 22그루의 참느릅나무 성목을 대상으로 개화, 수분 및 시과특성을 3년간 조사하였다.
제안 방법
조사대상 참느릅나무 22그루의 개체목에서 해마다 10월 초순에 개체목당 시과가 달린 가지를 고르게 채취하여 100립씩 2반복으로 충실시과와 쭉정이시과의 수를 측정하였다. 대조구와 봉지 내의 시과는 50립씩 6반복으로 충실시과와 쭉정이시과 수를 조사하였다. 충실시과의 배의 구조를 10-80x 실체현미경 하에서 관찰하고 사진을 촬영하였다.
참느릅나무의 수분시스템을 파악하고자 화서가 자라기 시작한 2011년 8월 14일 5 개체목에 대나무와 망사천(tulle, mesh size 1mm)으로 만든 봉지를 씌우고, 9월 30일 봉지를 걷어내고 시과의 착생여부와 시과활력을 조사하였다. 또한 개화기의 참느릅나무 꽃을 찾아드는 화분매개충을 관찰, 조사하였다.
원주 시내 일원- 우산동 상지대학교 구내, 단구동 근린공원 및 신림면-에 생육중인 참느릅나무 성목 22 그루에 대하여 3년간 해마다 8월 하순부터 9월 초순까지 개체목의 화기구조를 조사하고 필요시 채취하여 화기구조를 10-80x 실체현미경(V8 Discovery, Zeiss, Germany) 하에서 관찰하고 필요한 사진을 촬영하였다.
3. 시과 조사
조사대상 참느릅나무 22그루의 개체목에서 해마다 10월 초순에 개체목당 시과가 달린 가지를 고르게 채취하여 100립씩 2반복으로 충실시과와 쭉정이시과의 수를 측정하였다. 대조구와 봉지 내의 시과는 50립씩 6반복으로 충실시과와 쭉정이시과 수를 조사하였다.
참느릅나무의 수분시스템을 파악하고자 화서가 자라기 시작한 2011년 8월 14일 5 개체목에 대나무와 망사천(tulle, mesh size 1mm)으로 만든 봉지를 씌우고, 9월 30일 봉지를 걷어내고 시과의 착생여부와 시과활력을 조사하였다. 또한 개화기의 참느릅나무 꽃을 찾아드는 화분매개충을 관찰, 조사하였다.
대조구와 봉지 내의 시과는 50립씩 6반복으로 충실시과와 쭉정이시과 수를 조사하였다. 충실시과의 배의 구조를 10-80x 실체현미경 하에서 관찰하고 사진을 촬영하였다.
대상 데이터
2009, 2010 및 2011년, 3년간의 화분비산에 영향하는 개화기, 8월 25일부터 9월 15일까지의 강수량, 강우일수, 일평균 기온 및 상대습도 등 기상인자는 기상청 원주기상대의 자료를 받아서 활용하였다.
참느릅나무의 개화기(8월 25일부터 9월 15일까지) 화분비산에 영향하는 기상인자(3년간의 일평균기온, 강수량, 강우일수 및 상대습도)의 평균과 통계처리 결과를 Table 3에 보였다. 기상자료는 기상청 원주기상대의 자료를 활용하였다. 참느릅나무 충실종자는 2009년에 가장 많았고 2010년 2011년에는 상대적으로 적었으며, 이는 화분비산에 영향하는 강수량이나 강우일수 등에 영향을 받은 것이라 사료된다.
데이터처리
화분비산에 영향하는 개화기의 기상자료, 충실시과와 쭉정이시과의 측정치는 연도별 및 봉지 씌우기 유무별로 평균비교와 유의성 검증은 SPSS(Ver 10.1)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
3년간 조사한 참느릅나무의 시과특성 측정치의 평균과 통계처리 결과를 Table 2에 보였다. 개화결실한 조사대상 참느릅나무 개체당 100립씩, 2반복으로 조사한 충실시과의 비율의 평균값은 연도별로 고도의 통계적 유의차가 인정되었으며, 2009년 65.6%로 가장 높았으며, 2010년 42.9%, 2011년 37.5%로 현저히 낮아졌다. 3년간 평균은 쭉정이시과가 50.
참느릅나무 소지에 봉지를 씌운 것(Figure 2A)과 씌우지 않은 소지(Figure 2B,2D)의 시과를 조사한 결과를 Table 1에 나타내었다. 개화시기에 참느릅나무를 관찰한 결과, 주로 꿀벌(Apis mellifera)에 의한 수분이 부분적으로 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 봉지씌우기 유무에 따른 충실시과의 비율은 대조구(봉지를 씌우지 않은)에서 20.
개화시기에 참느릅나무를 관찰한 결과, 주로 꿀벌(Apis mellifera)에 의한 수분이 부분적으로 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 봉지씌우기 유무에 따른 충실시과의 비율은 대조구(봉지를 씌우지 않은)에서 20.2%, 처리구(봉자를 씌운)에서 14.7%로 나타났고, 통계적 유의차는 없었으나, 대조구가 처리구보다 충실시과가 평균 5.5%가량 많았다. 이러한 차이가 곤충에 의한 수분이 기여하는 부분이라 사료된다.
이상의 결과를 통하여 참느릅나무는 자가불화합성을 지니며, 당년지 엽액에 양성화가 달리나 웅예선숙, 자예선숙 및 웅예이숙 등의 잡성화이고 일부 충매하나 바람에 의한 타가수분을 선택하고 있음을 확인하였다. 참느릅나무는 많은 쭉정이종자를 생산하며, 이는 대부분이 타가수분의 실패로 인한 것임을 확인하였다.
참느릅나무는 Hans(1981)가 보고한 비술나무를 비롯한 이른 봄에 개화하는 느릅나무속 11종과 달리 자가불화합성을 가지며, 충실종자 생산에는 타가수분이 필요하다는 사실을 확인하였다. 참느릅나무의 개화기(8월 25일부터 9월 15일까지) 화분비산에 영향하는 기상인자(3년간의 일평균기온, 강수량, 강우일수 및 상대습도)의 평균과 통계처리 결과를 Table 3에 보였다.
이상의 결과를 통하여 참느릅나무는 자가불화합성을 지니며, 당년지 엽액에 양성화가 달리나 웅예선숙, 자예선숙 및 웅예이숙 등의 잡성화이고 일부 충매하나 바람에 의한 타가수분을 선택하고 있음을 확인하였다. 참느릅나무는 많은 쭉정이종자를 생산하며, 이는 대부분이 타가수분의 실패로 인한 것임을 확인하였다. 앞으로 쭉정이종자를 생산하는 국내 자생수종들에 대한 수분시스템, 충실종자 보호전략 등에 대한 많은 연구가 필요할 것이라 판단된다.
후속연구
참느릅나무는 많은 쭉정이종자를 생산하며, 이는 대부분이 타가수분의 실패로 인한 것임을 확인하였다. 앞으로 쭉정이종자를 생산하는 국내 자생수종들에 대한 수분시스템, 충실종자 보호전략 등에 대한 많은 연구가 필요할 것이라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참느릅나무의 특징은?
꽃은 엽액에 8-9월 모여 피며 엽병은 2-4mm이고, 시과는 난형으로 1cm 정도의 타원형 열매의 가운데 위치한다. 참느릅나무는 늦게까지 녹색을 유지하며, Dutch Elm Disease에 저항성을 가진다(Krüssmann, 1978). Hans(1981) 는 아놀드 수목원의 느릅나무속 11종- U.
참느릅나무는 무엇인가?
참느릅나무(Chinese elm, Ulmus parvifolia Jacq.)는 공모양의 수관을 갖는 낙엽소교목으로 중국, 한국, 일본에 자생한다. 꽃은 엽액에 8-9월 모여 피며 엽병은 2-4mm이고, 시과는 난형으로 1cm 정도의 타원형 열매의 가운데 위치한다.
참느릅나무 꽃에 대한 정보는?
)는 공모양의 수관을 갖는 낙엽소교목으로 중국, 한국, 일본에 자생한다. 꽃은 엽액에 8-9월 모여 피며 엽병은 2-4mm이고, 시과는 난형으로 1cm 정도의 타원형 열매의 가운데 위치한다. 참느릅나무는 늦게까지 녹색을 유지하며, Dutch Elm Disease에 저항성을 가진다(Krüssmann, 1978).
참고문헌 (15)
Charlesworth, D. and B. Charlesworth(1987) Inbreeding depression and its evolutionary consequencies. Annual Review of Ecology and Systematics 18: 137-168.
Freeman, D.C., J.L. Doust, A. Ali-Keblawy, K.J. Miglia and E.D. McArther( 1997) Sexual specialization and inbreeding avoidance in the evolution of dioecy. The Botanical Review 63(1): 65-92.
Hans, A.S(1981) Compatibility and crossability studies in Ulmus. Silvae Genetica 30(4-5): 149-152.
Kim, G.T., H.J. Kim and G.C. Choo(2012) A Study on Flowering, Pollination and Samara Characteristics of Chinese elm, Ulmus parvifolia in Korea. Pro. Kor. Soc. Env. Eco. Con. 22(1): 99-102. (in Korean)
Kim, M.Y. and S.T. Lee(1989) Taxonomical study of the Korean Ulmaceae. Korean Journal of Plant Taxonomy 19(1): 31-78.
Krussmann, G.(1978) Manual of Cultivated Broad-leaved Trees & Shrubs. Timber Press, Portland, Oregon, 510pp.
Lopez-Almansa, J.C. and L. Gil(2003) Empty samara and parthenocarpy in Ulmus minor s.1. in Spain. Silvae Genetica 52(5-6): 241-243.
Lopez-Almansa, J.C., Pannell, J.R. and L. Gil(2003) Female sterility in Ulmus minor(Ulmaceae): A hypothsis invoking the cost of sex in a clonal plant. American Journal of Botany 90(4): 603-609.
Lopez-Almansa, J.C., Yeung, E.C. and L. Gil(2004) Aborative seed development in Ulmus minor (Ulmaceae). Botanical Journal of the Linnean Society 145: 455-467.
Matton, D.P., N. Nass, A.E. Clarke and E. Newbigin(1994) Self-incompatibility: How plants avoid illegitimate offspring. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 91: 1,992-1,997.
Sijacic, P., X. Wang, A.L. Skirpan, Y. Wang, P.E. Dowd, A.G. McCubbin, S. Huang and T. Kao(2004) Identification of the pollen determinant of S-RNase-mediated Self-incompatibility. Nature 429: 302-305.
Zangerl, A.R. and M.R. Berenbaum(1991) Parthenocarpic fruits in wild parsnip: decoy defence against a specialist herbivore. Evolutionary Ecology 5: 136-145.
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