[논문]한국산 미나리아재비과의 열매 및 종자 형태

정우철; 허권

doi:10.11110/kjpt.2017.47.2.137

한국산 미나리아재비과의 열매 및 종자 형태
Fruit and seed morphology of Korean Ranunculaceae 원문보기

식물분류학회지 = Korean journal of plant taxonomy, v.47 no.2, 2017년, pp.137 - 153

정우철 (춘천 Jade Botanical Garden) , 허권 (강원대학교 생물자원과학부)

초록
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한국산 미나리아재비과 20속 36종에 대하여 열매 및 종자 형태를 조사하였다. 그 결과, 먼저 열매는 수과(achene)와 장과(berry) 및 골돌과(follicle)로 분류되었고, 수과를 갖는 분류군에서는 과피 표면에 모용(trichome)의 발달유무, 기공(stoma)의 존재여부, 그리고 과피 해부형태에서는 내과피가 한 층의 후벽세포로 뚜렷하게 발달하는 특징이 식별 유용형질로 판단되었다. 그리고 골돌과를 갖는 분류군은 종피의 구성(양주피 vs. 단주피), 종피 표면의 형태, 모용의 발달 유무, 종피 type 등이 분류형질로 유용한 것으로 판단되었다. 조사된 열매 및 종자 형질에 기초하여, 복수초속(Adonis)은 양주피성 배주를 가지므로 단주피성 배주 유집군인 미나리아재비아과(Ranunculoideae)에서 Helleboroideae아과로 분류되어야 할 것 같다. 또한 나도바람꽃속(Enemion)의 나도바람꽃은 단주피성 배주와 종피구조(non-sclereid exotesta) 형질에서 만주바람꽃이나 매발톱꽃, 개구리발톱과는 다른 너도바람꽃속(Eranthis)과 유사하여 Helleboroideae아과로 분류하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 연구결과, 매화바람꽃속(Callianthemum)과 유일한 장과 속인 노루삼속(Actaea)의 분류학적 위치에 대하여 좀 더 정확한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Fruit and seed morphological characteristics were investigated in 36 taxa of 20 genera of Korean Ranunculaceae. As a result, fruits were classified as the achene, berry, or follicle type. In the taxa with achene, the presence of trichomes and stoma on the surface of the fruit and a feature in which the endocarp distinctively develops into a one-layer sclereid were considered as useful characteristics. Moreover, in the taxa with follicles, the composition of the seed coat (bitegmic vs. unitegmic), the cell shape of the seed coat, the presence of trichomes, and the type of seed coat were useful for taxonomic characteristics in Korean Ranunculaceae. Based on the fruit and seed characteristics, Adonis is likely to be classified into Helleboroideae rather than Ranunculoideae, as it has bitegmic ovules. In addition, Enemion is similar to Eranthis in unitegmic ovule and the seed coat structure which has non-sclereid exotesta; therefore, it is reasonable to be placed in Helleboroideae. According to the results of this study, more in-depth research is needed regarding the taxonomic positions of Callianthemum and Actaea, which has the only berry fruit type.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 한국산 미나리아재비과 전체분류군을 대상으로 열매 및 종자의 형태를 조사하여 분류학적으로 유용한 형질을 선발하고 선발된 형질들을 기반으로 분류체계의 개선을 도모하고자 시도하였다.

제안 방법

석엽표본에서 채집한 실험재료는 먼저 3% 암모니아수에 하루 동안 침지하여 원형회복 과정을 거친 후 실험에 사용하였다. 기본적으로 종자의 횡단면 구조를 관찰하는 것으로 하였으며, 열매의 종류가 수과인 것은 종자표면을 관찰하기 어려워 이들 분류군은 과피 표면 및 과피 해부구조를 중심으로 비교 연구하였고, 종피형태는 과피와 함께 절단면을 만들어 관찰하였다. 먼저 성숙 과피 및 종자는 크기를 고려하여 원활한 탈수를 위하여 열매의 일부분을 잘라내고 에탄올 series로 각각 24시간 탈수 후, Technovit 7100 (Kultzer, Wehrheim, Germany) 수지에 포매하여 block을 제작하였으며, rotary microtome을 이용하여 두께 4–5 µm로 횡단면 절단하여 슬라이드 위에 고정시킨 후 1% Toludine blue O 용액으로 염색하고, Entellan으로 mounting하여 영구표본을 제작하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 미나리아재비과의 실험재료는 1999년부터 2013년에 걸쳐 우리나라 각 지역에서 직접 채집하여 석엽표본으로 만들어 표본관에 보관된 재료를 사용하였고, 직접 채집하지 못한 분류군은 강원대학교 생물학과의 석엽표본실(KWNU)과 일본 경도대학 표본관(KYO)의 석엽표본실에서 채집하여 총 20속 36분류군을 재료로 사용하였다(Table 1). 직접 채집한 열매 및 종자는 formalin–acetic acid–alcohol 용액에 3일 이상 고정하였고.

이론/모형

, Tokyo, Japan)로 5 mA에서 3분간 금(Au)으로 코팅하여 주사전자현미경(JEOL JSM-6490LV)으로 15–20 kV 하에서 관찰하고 사진을 촬영하였다. 열매 및 종자에 대한 기재용어는 Corner (1976)와 Spjut (1994)를 따랐다.

성능/효과

이상과 같이 한국산 미나리아재비과의 열매 및 종자 형태를 조사한 결과, 아과 수준에서 유용한 형질은 열매의 종류와 내과피가 한 층의 후벽세포로 발달한다는 특징(수과 분류군)을 사용할 수 있고, 속 수준에서의 분류형질로는 열매 표면 모용, 열매표면에 기공 유무, 종피 구성(양주 피성 vs. 단주피성), 종피 type, 종피 표면 세포모양 등이 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

후속연구

본 연구에서도 양주피성 배주를 갖는 속은 미나리아재비아과에서 제외해야 할 것으로 판단되었다. 그러나 Helleboroideae아과에서도 너도바람꽃속이 유일하게 단주피성 배주를 갖는 속으로 나타나므로 좀 더 정확한 연구가 필요하다고 생각한다.
한편, 한국산 미나리아재비과의 열매 및 종자의 연구 결과, 노루삼(Actaea asiatica)과 매화바람꽃(Callianthemum insigne)의 분류학적 위치에 대하여 보다 정확한 연구가 필요하다고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라에 미나리아재비과는 몇 속, 몇 종이 자생하는가?	미나리아재비과(Ranunculaceae)는 전 세계적으로 약 56 속 2,100여종이 북반구 온대와 한대지방에 분포하고, 일부 종이 남반구 고산지대에 분포하는 것으로 알려져 있으며(Mabberley, 2008), 그 중 44속이 동아시아에 분포한다 (Tamura, 1993). 우리나라에는 20속 104종이 자생하고 있는 것으로 알려져 있다 (Park et al., 2007).
	미나리아재비과는 어디에 분포하는가?	미나리아재비과(Ranunculaceae)는 전 세계적으로 약 56 속 2,100여종이 북반구 온대와 한대지방에 분포하고, 일부 종이 남반구 고산지대에 분포하는 것으로 알려져 있으며(Mabberley, 2008), 그 중 44속이 동아시아에 분포한다 (Tamura, 1993). 우리나라에는 20속 104종이 자생하고 있는 것으로 알려져 있다 (Park et al.
	큰제비고깔의 종자는 어떤 모양인가?	): 큰제비고깔(D. maackianum)의 종자는 길이 약 2 mm, 폭은 약 1.5 mm로 타원형이며, 전체에 막으로 이루어진 작은 날개로 되어 있고, 날개는 주름형태로 미세돌기가 존재한다(Figs. 3A, B).

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