본 연구는 국내에서 자생하고 있는 241개체의 한국잔디를 지역별로 수집하여 종자 형태적 형질을 조사했으며, 한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 알아보고자 연구를 수행하였다. 수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다. 크게 갯잔디형과 들잔디형으로 두 개 그룹으로 나뉘었으며, I과 II군은 화서당 종자수가 30.1개와 17.5개, 종자길이는 4.6과 5.2 mm으로 갯잔디형이 포함되었고, III과 IV군은 화서당 종자수가 59.2개와 45.8개, 종자길이는 3.3과 3.4 mm으로 들잔디형 특성을 나타내었다. 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 판단되었다.
본 연구는 국내에서 자생하고 있는 241개체의 한국잔디를 지역별로 수집하여 종자 형태적 형질을 조사했으며, 한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 알아보고자 연구를 수행하였다. 수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다. 크게 갯잔디형과 들잔디형으로 두 개 그룹으로 나뉘었으며, I과 II군은 화서당 종자수가 30.1개와 17.5개, 종자길이는 4.6과 5.2 mm으로 갯잔디형이 포함되었고, III과 IV군은 화서당 종자수가 59.2개와 45.8개, 종자길이는 3.3과 3.4 mm으로 들잔디형 특성을 나타내었다. 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 판단되었다.
In this study, 241 zoysiagrasses (Zoysia spp.) accessions naturally growing in South Korea were collected in order to investigate the seed morphological traits. One of the goals of this study was to identify the morphological characteristics and variations of zoysiagrass seed. For the 241 zoysiagras...
In this study, 241 zoysiagrasses (Zoysia spp.) accessions naturally growing in South Korea were collected in order to investigate the seed morphological traits. One of the goals of this study was to identify the morphological characteristics and variations of zoysiagrass seed. For the 241 zoysiagrasses accessions collected, a total of 41% (99 accessions) was interspecific hybrid zoysia, which showed various types of seed variations different from zoysiagrass species. Most of these hybrids zoysiagrasses were classified into Z. sinica type and Z. japonica type. Group I and II included Z. sinica type, this group showed 30.1 and 17.5 in number of seed per spike and 4.6 and 5.2 mm in seed length. Group III and IV included Z. japonica type, this group showed 59.2 and 45.8 in number of seed per spike and 3.3 and 3.4 mm in seed length. There is a need for additional research on growth characteristics and the molecular level for the interspecific hybridization which confirmed that genetic variation from level of gene flow between the species.
In this study, 241 zoysiagrasses (Zoysia spp.) accessions naturally growing in South Korea were collected in order to investigate the seed morphological traits. One of the goals of this study was to identify the morphological characteristics and variations of zoysiagrass seed. For the 241 zoysiagrasses accessions collected, a total of 41% (99 accessions) was interspecific hybrid zoysia, which showed various types of seed variations different from zoysiagrass species. Most of these hybrids zoysiagrasses were classified into Z. sinica type and Z. japonica type. Group I and II included Z. sinica type, this group showed 30.1 and 17.5 in number of seed per spike and 4.6 and 5.2 mm in seed length. Group III and IV included Z. japonica type, this group showed 59.2 and 45.8 in number of seed per spike and 3.3 and 3.4 mm in seed length. There is a need for additional research on growth characteristics and the molecular level for the interspecific hybridization which confirmed that genetic variation from level of gene flow between the species.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 국내에서 자생하고 있는 한국잔디 유전자원 수집 및 유전자원을 이용하여 종자형 계통을 육성을 위해 한국잔디 종간의 종자 형태 및 변이 특성을 분석하여 육종에 직접 이용될 수 있는 유전적 변이 확대를 위한 자료로 이용하고자 연구를 수행하였다.
본 연구는 국내에서 자생하고 있는 241개체의 한국잔디를 지역별로 수집하여 종자 형태적 형질을 조사했으며, 한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 알아보고자 연구를 수행하였다. 수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99 개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다.
제안 방법
1.3×1.3 m2 크기의 plot에 마사토를 깔아 수집해 온 잔디를 줄떼로 심고, 뿌리의 활착을 위해 하루에 1번 관수를 하였다.
지역별로 한국잔디가 다양하게 분포되어 있을 것이라고 예상되는 곳을 시·군 단위로 나누어 자생하는 한국잔디 총 241개체를 수집하였다. 수집 시기는 생육이 왕성한 5-9월을 중심으로 하였으며, 수집 시간은 오전 10시부터 오후 3시까지로 맑은 날 하였다. 한국잔디의 지역별 개체 수집은 5엽이 완전 전개된 것을 기준으로 초장, 엽폭과 잎털의 유무, 종자의 형태, 종자의 크기, 생육환경별로 다양한 변이를 보이는 것들을 수집하였다.
수집지에서 가져온 상태를 그대로 유지하기 위해 잔디깎기와 비료시비를 하지 않았다. 이식 후 유전자원포장에서 개화되어 종자 임실이 완전한 상태의 15개의 꽃대를 뽑아 화서길이, 화서당 종자수, 종자길이, 종자폭, 종자 길이와 폭의 비를 조사하였다. 종자길이와 종자폭은 광학 현미경(Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Germany)으로 측정을 하여 종자길이와 폭의 비를 구하였다.
한국잔디의 지역별 개체 수집은 5엽이 완전 전개된 것을 기준으로 초장, 엽폭과 잎털의 유무, 종자의 형태, 종자의 크기, 생육환경별로 다양한 변이를 보이는 것들을 수집하였다. 자생지 환경 분석은 수집 당시의 자원상태, 수집지 환경, 지형 등을 조사하였다.
이식 후 유전자원포장에서 개화되어 종자 임실이 완전한 상태의 15개의 꽃대를 뽑아 화서길이, 화서당 종자수, 종자길이, 종자폭, 종자 길이와 폭의 비를 조사하였다. 종자길이와 종자폭은 광학 현미경(Leica Microsystems Gmbh Wetzlar, Germany)으로 측정을 하여 종자길이와 폭의 비를 구하였다.
)로 하였다. 해안지역에서 발견되어 엽폭이 3.0-4.0 mm이고, 잎에 털이 없고, 종자길이 6.0-8.0 mm정도인 것을 갯잔디(Z. sinica Hance.)로 하고, 갯잔디와 유사한 생육을 보이나 엽폭이 넓고, 종자가 더 큰 것을 왕잔디(Z. machrostachya Franch. and Sav.)으로 구분하였다. 초장이 짧고 엽폭 2.
대상 데이터
수집해 온 241개 한국잔디를 경남 진주 국립산림과학원 남부산림자원연구소 유전자원포장에 이식을 하였다. 1.
자생 한국잔디 수집은 2010년 5월부터 2012년 9월까지 남·동해안 및 서해안, 도서, 내륙지역에서 수행되었다.
지역별로 한국잔디가 다양하게 분포되어 있을 것이라고 예상되는 곳을 시·군 단위로 나누어 자생하는 한국잔디 총 241개체를 수집하였다.
)으로 구분하였다. 초장이 짧고 엽폭 2.0 mm이하, 화서당 종자수 10-15개 특성을 보이는 것을 금잔디(Z. matrella [L.] Merr.)로 하였다. 엽폭이 3.
한국잔디는 각 지역별로 241개체 중 들잔디 79개체, 갯잔디 40개체, 왕잔디 5개체, 금잔디 18개체, 중지 99개체를 수집하였다. 수집된 자생 한국잔디의 종자 형태적 특성을 조사하여 형태 형질의 평균 특성을 살펴본 결과 화서길이의 경우 갯잔디가 4.
수집 시기는 생육이 왕성한 5-9월을 중심으로 하였으며, 수집 시간은 오전 10시부터 오후 3시까지로 맑은 날 하였다. 한국잔디의 지역별 개체 수집은 5엽이 완전 전개된 것을 기준으로 초장, 엽폭과 잎털의 유무, 종자의 형태, 종자의 크기, 생육환경별로 다양한 변이를 보이는 것들을 수집하였다. 자생지 환경 분석은 수집 당시의 자원상태, 수집지 환경, 지형 등을 조사하였다.
데이터처리
자료분석은 한국잔디의 조사된 종자의 형태적 형질을 SAS 프로그램(SAS 9.2)을 이용한 분산분석, 산포도, 판별 분석과 SPSS 통계프로그램을 이용해 유클리디안 제곱거리로 군집분석을 수행하였다.
성능/효과
(1997)은 종자형태 등을 이용하여 한국잔디류의 형태적 특성을 조사한 결과 들잔디 유형은 화서당 종자수가 45개로 가장 많은 특성을 나타내었다. 갯잔디 유형은 종자길이가 6.5 mm로 긴 형태를 나타내었고, 중간적인 특성을 보이는 교잡종은 종자길이 3.8 mm, 화서당 종자수는 31개로 나타났다고 하였는데 본 조사결과도 이들의 보고와 유사한 특성을 보였다.
1개로 유의적인 차이가 있었다. 갯잔디와 왕잔디는 각각 21.3개와 21.2로 유의적인 차이는 없었으나, 금잔디의 경우 14.9개로 가장 적은 수의 특성을 보여 유의적인 차이가 나타났다.
종자길이와 폭의 비 조합에서는 들잔디가 일정한 범위 안에 분포하고 짧은 특성을 보인 반면중지와 차이가 있었다. 금잔디와 중지가 중복되는 경향을 보였으나 비교적 일정한 범위로 모이는 것으로 나타났다.
따라서 수집된 중지의 종간 교잡 및 변이 정도를 추정하고자 종자 형질을 이용하여 군집분석을 한 결과 갯잔디형과 들잔디형으로 나뉘어졌으며, 각 형태별로 2개의 군으로 분류되었다(Fig. 4). 이는 Choi et al.
한국잔디는 각 지역별로 241개체 중 들잔디 79개체, 갯잔디 40개체, 왕잔디 5개체, 금잔디 18개체, 중지 99개체를 수집하였다. 수집된 자생 한국잔디의 종자 형태적 특성을 조사하여 형태 형질의 평균 특성을 살펴본 결과 화서길이의 경우 갯잔디가 4.3 cm로 가장 길었고, 금잔디는 1.3 cm로 가장 짧은 특성을 보여 유의적인 차이가 있었다(Table 1). 들잔디와 중지는 각각 3.
본 연구는 국내에서 자생하고 있는 241개체의 한국잔디를 지역별로 수집하여 종자 형태적 형질을 조사했으며, 한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 알아보고자 연구를 수행하였다. 수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99 개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다. 크게 갯잔디형과 들잔디형으로 두 개 그룹으로 나뉘었으며, I과 II군은 화서당 종자수가 30.
이와 같은 육종재료를 활용하여 효율적인 육종을 위해 주요 형질의 유전 양상의 이해와 유전자원의 수집 분류 및 평가가 중요하다. 이를 위해 자생 한국잔디 종별로 조사된 종자 형질 특성을 이용하여 종간 유사성을 거리지수로 구분한 결과 들잔디와 중지, 갯잔디와 왕잔디, 금잔디와 중지가 유사한 집단으로 확인되었으며, 한국잔디의 판별 확률은 갯잔디 84.9%, 금잔디 66.7%, 들잔디 88.9%, 중지 63.4%로 나타났다(Table 3). 한국잔디의 기본종과 교잡종을 분류하기 위하여 판별함수를 이용한 유효인자의 계수와 식의 상수를 도출한 결과 화서길이, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 종자폭의 비율, 화서당 종자수가 유효한인자로 확인되었다(Table 4).
이상의 결과로 중지는 해안가, 산림, 길가, 경작지 등 광범위하게 자생하고 있는 한국잔디와 종간교잡으로 자생지 환경에 따라 종자 형태에 있어 변이를 나타내는 중간종이 많이 분포하고 있었다. 이는 교잡 친화력이 있는 한국잔디가(Forbes, 1952; Hong and Yeam, 1985) 서로 자연교잡되어 연속적인 변이를 보이는 결과라고 추정되어지고(Choi et al.
이상의 결과에서 들잔디와 중지의 경우 광범위하게 분포하여 다양한 환경과 생육특성을 보였으며, 갯잔디와 왕잔디는 특정 자생지 환경으로 독특한 생존전략으로 생육하고 있는 것으로 보아 종간의 생태적 특성이 상이함을 알 수 있었다. 이러한 서로 다른 생태적 특성으로 인해 비교적 종간의 구별이 가능하였다.
종자형태 연구는 많은 학자들에 의해 수행되어 왔으며, 속(genus)이나 절(section)의 분류학적 한계를 결정하는데 유용한 것으로 알려져 있다(Gil-ad, 1997). 이와 같이 종자 형태 형질을 이용하여 형질조합에 의한 산포도를 알아본 결과 화서길이 조합의 경우 화서길이와 화서당 종자수, 화서길이와 종자길이, 화서길이와 종자폭, 화서길이와 종자 길이와 폭의 비의 두 형질을 동시에 고려한 산포도를 보면 들잔디, 중지, 갯잔디와 왕잔디, 금잔디로 나뉘어졌으며, 갯잔디와 금잔디는 비교적 명확히 구분이 되었다(Fig. 2). 화서당 종자수, 종자길이, 종자폭 조합에서도 유사한 경향을 나타내었다.
종자길이는 갯잔디가 7.6 mm로 가장 길었고, 금잔디와 들잔디는 3.3과, 3.5 mm로 가장 짧은 특성을 나타내었다(Fig. 1). 중지는 4.
종자길이와 폭의 비는 갯잔디가 5.0으로 긴 형태를 나타내었고, 유의적인 차이는 없으나 금잔디와 중지는 각각 3.1과 3.0이고, 들잔디는 2.4로 종간의 차이를 확인 할 수 있었다.
4 mm로 들잔디, 금잔디와 유의적인 차이를 보였다. 종자폭은 금잔디가 1.1 mm로 가장 좁았으며, 들잔디와 왕잔디, 갯잔디, 중지 각각 1.4와 1.5 mm로 유의적인 차이가 없었다.
3%는 길가에서 관찰되어 다양한 환경에서 생육하고 있었다. 중지도 야생상태로 34.6%가 해안가로 비교적 많은 개체들이 분포하고 있었고, 15.9%는 산림, 14.4%는 길가, 11.2%는 경작지에서 발견되어 중지 또한 들잔디와 같이 다양한 환경에서 생육함을 알 수 있었다. 한국잔디류는 국내 자생지에서 다양한 종류의 교잡종이 분포되고 있는 것으로 나타났으며, Choi et al.
수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99 개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다. 크게 갯잔디형과 들잔디형으로 두 개 그룹으로 나뉘었으며, I과 II군은 화서당 종자수가 30.1개와 17.5개, 종자길이는 4.6과 5.2 mm으로 갯잔디형이 포함되었고, III과 IV군은 화서당 종자수가 59.2개와 45.8개, 종자길 이는 3.3과 3.4 mm으로 들잔디형 특성을 나타내었다. 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 판단되었다.
한국잔디 자생지 생태적 특성을 파악하기 위해 수집지의 환경을 조사한 결과 갯잔디와 왕잔디는 대부분 해안가에서 야생상태로 자생하는 것으로 확인되었다(Fig. 3a). 들잔디는 주로 야생형태로 22.
4%로 나타났다(Table 3). 한국잔디의 기본종과 교잡종을 분류하기 위하여 판별함수를 이용한 유효인자의 계수와 식의 상수를 도출한 결과 화서길이, 종자길이, 종자폭, 종자길이와 종자폭의 비율, 화서당 종자수가 유효한인자로 확인되었다(Table 4). 이러한 결과는 자연상태에서 한국잔디의 종간교배 및 생육지의 입지적 특성 등 자생지 환경인자와 상관이 깊은 것으로 나타났으며, 판별함수를 이용하여 한국잔디 종간의 구별 가능성은 보였지만, 설명력을 높이기 위한 지속적으로 변수 선택법 개발이 필요하였다.
한국잔디의 수집 지형을 조사한 결과 들잔디는 전체 수집 개체 중에서 36.1%가 평지나 들판에서 확인되었으며, 22.9%는 해변, 21.7%는 산, 19.3%는 언덕에서 수집되어 다양한 지형에서 생육을 하고 있었다(Fig. 3b). 갯잔디와 왕잔디는 100.
후속연구
이러한 결과는 자연상태에서 한국잔디의 종간교배 및 생육지의 입지적 특성 등 자생지 환경인자와 상관이 깊은 것으로 나타났으며, 판별함수를 이용하여 한국잔디 종간의 구별 가능성은 보였지만, 설명력을 높이기 위한 지속적으로 변수 선택법 개발이 필요하였다. 또한 한국잔디의 종간 해석은 비교적 질적인 유전 정보를 많이 함축하고 있는 종자의 형질을 이용하여 분류를 하면 추정이 가능하지만 좀더 정확한 판단을 위해서는 분자학적 분석이 필요할 것으로 판단되었다.
이와 같이 한국잔디 분류에 유용한 종자 형태 및 생태적 특성을 통해 한국잔디의 종간의 차이를 확인할 수 있었고, 전체 수집종 241개체 중에서 중간특성을 보이는 교잡종 및 변이종으로 추정되는 중지가 99개체로 41% 수집되어 미확인된 종으로 이에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단되었다.
4 mm으로 들잔디형 특성을 나타내었다. 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 수행한 연구의 결과는?
본 연구는 국내에서 자생하고 있는 241개체의 한국잔디를 지역별로 수집하여 종자 형태적 형질을 조사했으며, 한국잔디의 종자 형태적 특성 및 변이를 알아보고자 연구를 수행하였다. 수집된 한국잔디 241개체 중에서 중지가 99 개체로 41% 이상이 수집되었으며, 다양한 형태의 종자 변이를 보였다. 크게 갯잔디형과 들잔디형으로 두 개 그룹으로 나뉘었으며, I과 II군은 화서당 종자수가 30.1개와 17.5개, 종자길이는 4.6과 5.2 mm으로 갯잔디형이 포함되었고, III과 IV군은 화서당 종자수가 59.2개와 45.8개, 종자길 이는 3.3과 3.4 mm으로 들잔디형 특성을 나타내었다. 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 판단되었다.
한국잔디는 어디에 분포하는가?
한국잔디는 화본과의 Zoysia속에 속해 있으며, 필리핀, 태국을 비롯한 동남아시아의 열대 지역부터 한국, 일본, 중국 등 동북아시아의 온대 기후 전역에 걸쳐 분포하고 있다(Engelke et al., 1983).
잔디 신품종 요구도가 증가되고 있는 이유는?
최근 한국잔디의 이용범위가 더욱 다양해지고 사용면적도 확대됨에 따라 잔디 신품종 요구도가 증가되고 있다(Choi and Yang, 2006). 이에 따라 국내 한국잔디의 자생지 현황조사 및 수집을 통해 신품종 개발에 대한 연구들이 진행되고 있고(Bae et al.
참고문헌 (25)
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