[논문]한국산 백합속(Lilium) 내 말나리절의 분류학적 검토

송지희; 이웅빈

doi:10.11110/kjpt.2017.47.1.46

한국산 백합속(Lilium) 내 말나리절의 분류학적 검토
A taxonomic note of the genus Lilium section Martagon in Korea 원문보기

식물분류학회지 = Korean journal of plant taxonomy, v.47 no.1, 2017년, pp.46 - 50

송지희 (용인대학교 환경과학대학 생명과학과) , 이웅빈 (용인대학교 환경과학대학 생명과학과)

초록
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백합속(Lilium)은 백합과에 속하는 식물로 북반구의 온대지역에 100 종 이상이 분포하는 비교적 큰 분류군이다. 최근 수행된 백합속 식물에 대한 연구들을 참조하여 한국산 Martagon절의 3종(하늘말나리, 말나리, 섬말나리)에 대한 분류학적 검토를 진행하고자 하였다. 백합속에서 가용한 염기서열 중 엽록체 유전체의 4개 부위 rbcL, matK, ndhF, atpB를 선정하여 계통수를 작성하였다. 그 결과, 한국산 Martagon절 3종은 단계통군인 것으로 나타났다. 그러나 이들은 한편 측계통군인 Sinomartagon절에 속하는 것이었다. 추가적으로, 형태형질과 계통수의 분지양상에 대해 비교 분석하였고 한국산 식물들에 대한 분류학적 유연관계를 논의하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The genus Lilium comprises about 100 species and is a major element of the family Liliaceae in temperate region of North Hemisphere. In the light of recent studies on the genus, we tried to examine the taxonomy of three Korean species (L. hansonii, L. tsingtauense, and L. distichum) belonging to section Martagon. The four available chloroplast regions (rbcL, matK, ndhF, and atpB) in Lilium species were selected and analyzed for a maximum likelihood phylogeny. As a results, three Korean species of section Martagon formed a monophyletic group. However, they nested within paraphyletic section Sinomartagon. Further, the discussions on taxonomic affinities of Korean species have made based on comparison between topology of phylogenetic tree and morphology.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

결론적으로 이번 연구결과는 백합속 Martagon절 내 유연관계에서 이전의 연구결과와는 다른 진화방향을 제시하였다. 기존의 형태학적 연구와 현재의 분자생물학적 연구의 차이는 추후 세포학적 및 다른 마커를 이용한 유전학적 연구를 비롯한 다각적인 연구를 통해 추가적으로 논의되어야 할 것이다.
따라서 자원으로서의 가치가 높고 분포중심지인 한국산 백합속 Martagon절 식물들의 계통분류학적 연구를 수행하고자 한다.

제안 방법

, Archelirion Baker, Sinomartagon H. F. Comber, Leucolirion Wilson, Daurolirion H. F. Comber로 이루어진 7개의 하위분류군으로 분류하였다.
본 연구에서는 엽록체 DNA 내 유전자 4개 구간(rbcL, matK, ndhF, atpB)의 염기서열을 기초로 계통수를 작성하여 한국산 Martagon절의 종간 유연관계 및 속 내 분류학적 위치를 분석하였다(Fig. 1). 본 연구 결과는 Martagon절은 단계통군으로 나타나, 기존의 nrITS 염기서열에 근거한 계통학적 연구(Lee et al.
이를 위해 엽록체 DNA 4개 유전자 구간(rbcL, matK, ndhF, atpB)의 염기서열을 기초로 Martagon절을 포함한 백합속 내 계통수가 작성되었다.

대상 데이터

백합속 내 Martagon절 분류학적 위치를 밝히기 위해 백합속 식물들의 엽록체 DNA에 위치한 4개 유전자 부위(rbcL, matK, ndhF, atpB)에 대한 염기서열 정보를 이전 연구(Song et al., 2016) 및 Genbank 등으로부터 수집하였다(Table 2). 종 선정은 한국산 Martagon절 3종과 백합속 내 Sinomartagon절, Leucolirion절 및 Pseudolirium절에서 최소 한 종씩을 포함하였다.
본 연구의 사용된 백합속 Martagon절의 하늘말나리, 말나리, 섬말나리는 2014년부터 2015년까지 국내 자생지에서 직접 관찰 및 채집하였고, 증거표본은 용인대학교 식물표본관에 보관하였다(Table 1). 백합속 내 Martagon절에 속한 Lilium martagon L.
, 2016) 및 Genbank 등으로부터 수집하였다(Table 2). 종 선정은 한국산 Martagon절 3종과 백합속 내 Sinomartagon절, Leucolirion절 및 Pseudolirium절에서 최소 한 종씩을 포함하였다. 또한 계통학적 분석에서 군외군으로 이용하기 위해 백합속의 근연속으로 알려진 패모속(Fritillaria L.

이론/모형

)의 3종에 대한 염기서열정보들이 수집되었다. 수집된 모든 염기서열은 Clustal W (Hall, 1999)를 통해 정렬시켰다. 정렬된 염기서열 정보들은 maximum likelihood 방식을 기반으로 10,000번의 반복과 계통수 내각 분기점들에 대한 지지를 알아보기 위한 bootstrap 분석 방법(Felsenstein, 1985)에 따라 계통수가 작성되었다.
수집된 모든 염기서열은 Clustal W (Hall, 1999)를 통해 정렬시켰다. 정렬된 염기서열 정보들은 maximum likelihood 방식을 기반으로 10,000번의 반복과 계통수 내각 분기점들에 대한 지지를 알아보기 위한 bootstrap 분석 방법(Felsenstein, 1985)에 따라 계통수가 작성되었다. 염기서열 치환모델로는 GTR+CAT+I가 선정되었고, 이는 Geneiou s 7.

성능/효과

이를 현재의 연구결과와 종합적으로 판단하였을 때, 한국산 Martagon절 내 종들은 좌우대칭의 화피편에서 방사대칭으로, 또한 암술이 짧아지는 방향으로 진화하였을 가능성이 있다고 추측되며, 나리속에서 나타난 형질은 Bessey 원리의 진화양상과 다르게 나타난다고 보여진다(Bessey, 1897, 1915).

후속연구

결론적으로 이번 연구결과는 백합속 Martagon절 내 유연관계에서 이전의 연구결과와는 다른 진화방향을 제시하였다. 기존의 형태학적 연구와 현재의 분자생물학적 연구의 차이는 추후 세포학적 및 다른 마커를 이용한 유전학적 연구를 비롯한 다각적인 연구를 통해 추가적으로 논의되어야 할 것이다.
이와 유사하게 nrITS를 이용한 연구결과에서도 Martagon절이 Sinomartagon 절 등에 포함되었는데, Martagon절 외의 다른 절들이 측계통을 형성하는 것에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Matagon절 식물이 다른 백합속과 구분되는 특성은?	백합속 Matagon절 식물은 한국 고유종인 섬말나리를 포함하여 전 세계에 4종이 분포하며, 섬말나리의 경우 5–6월, 하늘말나리와 말나리의 경우 6–8월에 개화한다. 특히 1–4층의 윤생엽과 산생엽을 가지고, 윤생엽의 연녹색 무늬가 뚜렷하며, 삭과에 날개를 형성하는 것이 백합속의 다른 절과 구분된다. 또한 종자가 다른 절에 비해 무겁고 화피편의 끝에 돌기가 있으며, 열매의 길이와 폭의 비율이 같다고 알려진 바 있다(Comber, 1949).
	백합속이란 무엇인가?	백합속(Lilium)은 백합과(Liliaceae)에 속하는 식물로서, 100종 이상이 북반구의 온대지역에 분포하는 비교적 큰 분류군이다. 백합속과 가장 근연인 것으로 평가되는 속은 Fritillaria와 Nomocharis로 이들은 공통조상에서 유래한 것으로 보여진다(Hayashi and Kawano, 2000).
	백합속 식물의 용도는?	한편 백합속 식물은 한국을 포함한 동아시아가 분포기원지로 알려져 있으며, 구근은 식용으로, 꽃은 원예로 쓰이는 중요한 식물자원이다. 따라서 자원으로서의 가치가 높고 분포중심지인 한국산 백합속 Martagon절 식물들의 계통분류학적 연구를 수행하고자 한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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